双酶法制备葡萄糖酸钠工艺优化研究

以双酶法产葡萄糖酸钠实验中残糖及反应周期为评价指标,对双酶法产葡萄糖酸钠工艺进行优化,提高酶制剂的使用率,降低生产成本,为促使葡萄糖酸钠由发酵法生产向酶法生产转变提供参考依据。双酶法产葡萄糖酸钠采用葡萄糖为主要原料,葡萄糖氧化酶在过氧化氢酶的协同作用下将葡萄糖直接转化为葡萄糖酸,然后用碱中和而制得葡萄糖酸钠。通过实验确定双酶法产葡萄糖酸钠的最佳工艺条件为42℃、pH5.9±0.2、葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶比例为3.3∶2.7,添加量为每100g葡萄糖添加葡萄糖氧化酶0.264g,过氧化氢酶0.226g,且分批加酶优于一次性添加酶制剂。     

基于在线参数动态调控的双酶法生产葡萄糖酸钠新工艺

采用葡萄糖酸钠生产过程中在线参数氧消耗速率(OUR)和溶氧(DO)作为调控参数,开发出阶段性实时动态补加葡萄糖氧化酶的双酶法生产葡萄糖酸钠新型工艺,酶催化过程中葡萄糖氧化酶酶活始终不是限制因素。50 L反应器初始葡萄糖浓度在330 g/L条件下,能够有效将生产时间从原始工艺的17.0 h缩短至11.6 h,得率由1.167(g/g)提高至1.176(g/g),最终消耗的葡萄糖氧化酶的量也由2 100 U/g葡萄糖缩减到1 444 U/g葡萄糖。与生物发酵相比,改进后的酶法工艺也更具优越性,生产时间缩短了42.85%,得率提升了4.91%。改进后的双酶法生产葡萄糖酸钠新工艺具有更广阔的市场应用前景。     

双酶法生产葡萄糖酸钠的新工艺

葡萄糖酸钠的生产方法很多,催化氧化法和发酵法现在比较普遍,酶法生产是一种新兴的工艺。酶法生产工艺采用葡萄糖为起始原料,利用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶将葡萄糖直接转化为葡萄糖酸,然后用碱中和而制得葡萄糖酸钠。该方法具有生产操作简单、节能降耗、产品纯度高的优点。试验结合相关资料和试验阐述了葡萄糖初始浓度,反应温度、pH和加酶量对酶法生产葡萄糖酸钠工艺的影响,并通过工厂生产实践证明了酶法生产葡萄糖酸钠新工艺的优越性。     

葡萄糖酸钠的双酶催化制备法

利用生物酶的特异性,采用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶进行葡萄糖酸钠的双酶催化法制备研究。首先分析了葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的理化性质,测试不同温度和不同pH时两支酶的相对活力,得到葡萄糖氧化酶的最适温度范围为20～50℃,最适pH范围为4.0～6.5,过氧化氢酶的最适温度范围为20～50℃,最适pH范围为4.0～8.0。结合酶的理化性质,从催化反应机理出发,以20h时的糖转化率和体系中H2O2量为指标,分析了通风和搅拌、温度、pH、葡萄糖氧化酶的用量、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的用量比等不同因素的影响,获得了最佳的双酶催化制备工艺:罐压0.05MPa、风量1.5m3/h、转速400r/min、40℃、pH5.5、300g/L的葡萄糖液、30U/g糖量的GOD、GOD:CAT=1∶85。在此条件下,葡萄糖在20h时的糖转化率为99.96%。     

双酶提取蒲公英根多糖工艺优化及其抗氧化性研究

以蒲公英根烘焙粉为原材料,研究了酶添加量、酶解温度和酶解时间在单酶和双酶协同酶解条件下对多糖得率和DPPH自由基清除率的影响,并采用响应曲面法优化了酶解工艺参数。结果表明,单酶法提取1 g蒲公英根多糖的适宜条件为:料水比(g∶mL)1∶30,纤维素酶酶解温度50℃,酶添加量1.0 mL;木瓜蛋白酶酶解温度60℃、酶添加量2.0 mL。双酶法多糖提取率高于单酶法,影响多糖得率的工艺因素主次顺序为酶解时间、酶解温度、酶添加量。适宜的多糖提取条件为:料水比(g∶mL)1∶30,木瓜蛋白酶悬液(200 U/mL)添加量1.98 mL,纤维素酶悬液(200 U/mL)添加量0.99 mL,55℃提取1.9 h,此时多糖得率为32.97%±0.13%,DPPH自由基清除率为92.31%±0.25%。烘焙和酶解工艺可提高蒲公英根多糖得率和DPPH自由基清除率。     

四级浓香菜籽油酶法脱胶工艺条件优化

选取磷脂酶PLA_1,对四级浓香菜籽油进行酶法脱胶工艺研究。分别研究了酶添加量、50%柠檬酸添加量、去离子水添加量、酶解时间对四级浓香菜籽油酶法脱胶效果的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面实验设计,对酶法脱胶工艺条件进行优化。结果表明:四级浓香菜籽油酶法脱胶最佳工艺条件为水浴温度55℃、酸反应时间3 min、酶添加量22 mg/kg、50%柠檬酸添加量260mg/kg、去离子水添加量2%、酶解时间120 min,在该条件下酶法脱胶油磷脂含量为22. 26 mg/kg,酸价(KOH)为2. 31 mg/g,收率为96. 81%。     

水酶法提取石榴籽油工艺研究

以石榴籽为原料,利用水酶法提取石榴籽油.通过单因素及二次回归旋转组合实验研究了料液比、石榴籽粒度、酶的种类、酶解温度、提取时间、离心时间、pH以及酶的添加量等因素对出油率的影响,确定了水酶法提取石榴籽油的最佳工艺条件.结果表明,酶解最佳工艺参数为:用Alcalase蛋白酶添加量为1.0%(mL/g),原料粒度40目,料液比1:5(g/mL),提取温度50℃,提取时间6h,pH8.0,离心时间25min,在该工艺条件下石榴籽油出油率达18.2%.     

葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶的共固定化研究

研究了环氧树脂在共固定化葡萄糖氧化酶(GOD)和过氧化氢酶(CAT)中的应用,利用筛选出固定化效果最好的环氧树脂ES-4,考察加酶量、p H及磷酸钠缓冲液离子浓度对共固定化效果的影响。结果表明:共固定化的最佳条件是:GOD 0.5 m L、CAT 1.0 m L、磷酸钠缓冲液p H6.5、浓度1.0 mol/L,固定24 h后固定化葡萄糖氧化酶酶活回收率为35%,过氧化氢酶酶活回收率为43%。连续操作15批次后,酶活力仍能保持初始酶活的73%。该研究为工业化利用固定化酶生产葡萄糖酸钠提供了新的思路。     

不同方法提取鮟鱇鱼皮胶原蛋白的比较和分析

为高效获得胶原蛋白,以鮟鱇鱼鱼皮为原料,以风味蛋白酶添加量、碱性蛋白酶添加量、超声时间、酶解时间、酶解温度和pH值为试验因素,采用超声-双酶法和双酶法提取胶原蛋白,利用正交试验确定胶原蛋白的最佳提取工艺并对结果进行比较分析,得出较好的提取方法。结果表明,超声-双酶法提取胶原蛋白最佳提取工艺为:风味蛋白酶添加量3 000 U/g,碱性蛋白酶添加量5 000 U/g,超声时间70 min,酶解时间5 h,酶解温度50℃,在此条件下得到胶原蛋白提取率为(8.86±0.64)%;双酶法提取胶原蛋白最佳提取条件为:风味蛋白酶添加量5 000 U/g,碱性蛋白酶添加量5 000 U/g,酶解温度55℃,p H8.0,在此条件下得到胶原蛋白提取率为(4.55±0.20)%,其中风味蛋白酶添加量比超声-双酶法多2 000 U/g,且胶原蛋白提取率比超声-双酶法低4.31%。综上可知,选取超声-双酶法提取鮟鱇鱼皮胶原蛋白。     

酶法提取鲍鱼内脏蛋白质工艺的研究

以鲍鱼内脏为原料,采用酶法工艺提取鲍鱼内脏中蛋白质。在单因素试验的基础上通过响应面试验探讨了料液比、酶的添加量、pH值、提取温度对总氨基酸态氮含量的影响,确定酶法提取鲍鱼内脏蛋白质的最佳工艺条件。结果表明,酶法提取鲍鱼内脏蛋白质的最佳工艺条件是料液比为1∶4（g∶mL）,胰蛋白酶的添加量为0.15%,pH值为7,酶解温度为 55 ℃,酶解反应时间为4 h,此时总氨基酸态氮含量为163 mg/100 mL。     

黑曲霉SFGT601产葡萄糖酸钠发酵培养基及工艺条件的研究

以一株耐高温、耐高糖的葡萄糖酸钠生产菌株Aspergillus niger SFGT601为研究对象,在前期研究工作的基础上,首先利用5 L发酵罐对其发酵培养基组成进行了优化,得到了理想的培养基组成为葡萄糖320 g/L,玉米浆3.5 g/L,酵母膏2.0 g/L,硫酸镁1.5 g/L,然后进一步考察了pH值和溶解氧对其发酵的影响,确定了最佳的pH和溶解氧控制策略为溶解氧20%,0～8 h控制pH值5.5～6.0,8～22 h控制pH值5.0～5.5。在此最佳工艺条件下菌株SFGT601的葡萄糖酸钠产量提高到326.0 g/L。     

固定化酶法制备葡萄糖酸钙的研究

目的用固定化葡萄糖氧化酶制备葡萄糖酸钙。方法将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶共价固定到经戊二醛预处理的壳聚糖上,用所得固定化酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸钙。结果固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的回收率分别为86.9%和54.3%;反复用该固定化酶制备葡萄糖酸钙4次后,其酶活性还分别剩余26.5%和21%。结论用固定化酶法制备葡萄糖酸钙,可提高产品纯度,降低成本。     

碱预处理稻草产生物乙醇的工艺研究

以碳酸钠预处理的稻草为唯一碳源,硫酸铵为氮源,采用烟曲霉（Aspergillus fumigatus）对稻草进行酶解,嗜鞣管囊酵母（Saccharomyces tannophilus）对酶解产物进行发酵生产乙醇,并对酶解及乙醇生产工艺进行研究。结果表明,烟曲霉及嗜鞣管囊酵母发酵碳酸钠预处理稻草生产乙醇的工艺为10 g稻草经90 mL 0.15 mol/L碳酸钠预处理后,调节pH值为4.5,按4%（V/V）的接种量接入烟曲霉种子液,于37 ℃、150 r/min条件下酶解12 h后,按2%（V/V）的接种量接入嗜鞣管囊酵母种子液,于37 ℃、150 r/min条件下发酵16 h,生物乙醇产量达到最高为（26.30±0.86） g/L。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6.5 U/mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO₃,发酵周期为48 h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6.0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6．5U／mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO3,发酵周期为48h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6．0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

Glucose Oxidation by Modified Mould Mycelium

A new strain of Aspergillus niger containing a high intracellular glucose oxidase and catalase activity could be isolated. The glucose oxidase of this strain showed some favourable properties with regard to enzymatic glucose oxidation in industrial scale. The mycelium was permeabilized by treatment with iso-propanol. Then, additional catalase was bound to the mycelium so that a coimmobilizate, resulted. The enzymatic characteristics of this coimmobilizate, as compared with former immobilized glucose oxidase/catalase preparations, showed higher temperature stability and lower K_m-value for glucose. Some basic trials were done for glucose oxidation in a stirred tank reactor where oxygen supply was carried out by controlled addition of hydrogen peroxide instead of conventional aeration. The influence of temperature on the stability of both, glucose oxidase and catalase, was investigated under these application conditions.     

黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠残糖成分解析

通过酸水解、纸层析及高效液相色谱（HPLC）等方法对黑曲霉（Aspergillus niger）以葡萄糖作为唯一碳源发酵生产葡萄糖酸钠过程中生成的还原性物质进行了定性鉴定,确定了还原性物质的主要成分为果糖。通过研究和分析发现,果糖是由于发酵过程中流加高浓度碱液造成的发酵液局部过碱引起的葡萄糖与果糖之间的烯醇式转化所致。通过改变碱液的流加方式,发酵液残糖含量由6.0 g/L降至0.5 g/L。     

黑曲霉产胺氧化酶培养及诱导条件的优化

黑曲霉可经诱导产生胺氧化酶,该酶具有催化生物胺氧化脱氨生成相应醛、氨气和过氧化氢的特性。黑曲霉胺氧化酶产生分菌体生长和诱导产酶两个阶段。通过单因素试验优化得出黑曲霉产胺氧化酶的菌体生长最佳培养条件：氮源为NaNO3,碳源为麦芽糖,接种量1%,培养时间24 h;诱导产酶的最佳培养条件：诱导氮源为质量浓度60 g/L的正己胺,诱导碳源为葡萄糖,培养时间36 h,培养温度30 ℃,摇床转速160 r/min,初始pH 7.0,胺氧化酶酶活力从诱导前的1 006.5 U/g提升至1 422.4U/g,提高幅度为41.3%。     

一株产高活性多酚氧化酶菌株筛选鉴定及其酶学性质

采用变色圈法从土壤样品中分离筛选产多酚氧化酶的菌株,对其进行形态学观察、分子生物学鉴定,并对其所产多酚氧化酶的酶学性质进行研究。结果表明,筛选得到1株产多酚氧化酶活性较高的菌株,命名为ZL-2,其被鉴定为竹黄菌属（Shiraia sp.）。菌株ZL-2发酵8 d产多酚氧化酶酶活最高,达到521 U/mL。菌株ZL-2产多酚氧化酶最适底物为邻苯二酚,其最适pH值为6、最适温度为30 ℃;酶活在温度20～40 ℃及pH 3～6范围内稳定。金属离子Cu2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+、Zn2+对多酚氧化酶都有激活作用,其中Cu2+激活作用最强;Ca2+、Al3+对酶活有一定抑制作用;L-抗坏血酸和亚硫酸氢钠对该酶抑制作用较强。