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层状材料—水滑石固定化木瓜蛋白酶的研究

籍宏  
【摘要】:本文以阴离子型层状材料—水滑石(LDHs)作为载体,经过戊二醛活化处理后采用共价结合的方法固定化木瓜蛋白酶。 首先,讨论了层板电荷密度对固定化酶活的影响,并优化固定化时间、温度、pH值、给酶量和戊二醛浓度等固定化条件,实验结果显示:木瓜蛋白酶的最佳固定化条件是给酶量为每0.5克载体固定16mL10g/L的溶液酶,固定化温度15℃,pH7.0,固定化时间12~24h,与2mL质量分数为0.5%的戊二醛交联,所得固定化木瓜蛋白酶活力回收率平均可达55%左右。 其次,对此固定化酶的性质进行了研究。比较了溶液酶及固定化酶的催化特性,结果表明:固定化酶的最适反应pH值为8.0~9.0,最适反应温度为65℃;固定化酶的pH稳定性、热稳定性、贮藏稳定性与溶液酶相比都有显著的提高,并且固定化酶具有较好的操作稳定性,连续反应11批后,酶活未见下降。 第三,利用氨基酸插层组装载体,并制得固定化酶,对此固定化酶性质进行研究,包括对尿素和有机溶剂稳定性、贮藏稳定性、操作稳定性。 第四,对上述几种载体和固定化酶进行了XRD分析。测定了固定化酶木瓜蛋白酶和溶液酶的米氏常数,其值分别为溶液酶Km=97.78mmol/L,CO32-水滑石固定化酶Km(app)=18.01mmol/L,GLU插层水滑石固定化酶Km(app)=5.36mmol/L。 最后,尝试了固定化木瓜蛋白酶在啤酒工业中的应用。用固定化酶处理啤酒,结果发现,固定化酶对防止啤酒的冷浑浊现象具有明显的效果,处理后的啤酒仍可保持啤酒原有的风味和理化性质,且处理后的啤酒在4℃冷藏保存120天后未见有明显浑浊。


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