蔗糖异构酶交联聚集体的制备及催化性能研究
蔗糖异构酶(SurcoseIsomerase，SIase)能将蔗糖分子内的α-1,2-糖苷键转换成α-1,6-糖苷键或α-1,1-糖苷键，从而得到异麦芽酮糖或海藻酮糖，根据其主产物不同也被称作异麦芽酮糖合酶或海藻酮糖合酶。异麦芽酮糖是一种具有天然甜味的新型甜味剂，相对于蔗糖，异麦芽酮糖具有热量低、稳定性高、易吸收和对人体健康无不良影响等特点。生物酶法制备异麦芽酮糖转化率较高，符合绿色环保的要求，通过对蔗糖异构酶进行固定化，可改善其在实际应用中存在的稳定性差、易失活、难以重复回收利用等工业应用难题。本文对蔗糖异构酶的固定化主要采用了无载体固定化法-交联酶聚集体(CLEAs)和有载体固定化法-硅球吸附-交联法（NPs-CLEAs）两种方法。 CLEAs具有单位体积活性高、生产成本低、操作简单等优点，使其成为一种新型、通用的无载体固定化方法。CLEAs的制备主要分为沉淀和交联两个步骤，本文对于沉淀剂和交联剂浓度的优化得到CLEAs，后在沉淀过程中加入最适浓度的牛血清白蛋白（BSA）和海藻糖（Tre）得到CLEAs-BSA和CLEAs-Tre。三种CLEAs制剂的热稳定性、pH耐受性和贮存稳定性均优于游离酶，且具有良好的可重复使用性。经过10次循环使用，3种CLEAs样品的剩余活性均保持在61%以上，CLEAs-BSA可以保持91.7%的初始活性。以蔗糖和甘蔗汁为底物时，CLEAs-BSA的蔗糖转化率分别为88.4%和81.2%，且都高于游离酶。 硅球吸附-交联固定化酶是一种操作简单且有效的固定化方法，在搅拌的条件下，将蔗糖异构酶吸附在硅球表面得到NPs-SI，后加入交联剂戊二醛进行交联得到NPs-CLEAs。NPs-CLEAs和NPs-SI的热稳定性、pH耐受性都要优于游离酶，且具有良好的重复使用性，经过15次的重复使用，NPs-CLEAs和NPs-CLEAs的剩余活性仍能保留55%和72.9%的初始活性。 因此，使用CLEAs和NPs-CLEAs方法固定蔗糖异构酶是制备异麦芽酮糖的高效方法，具有很强的工业应用潜力。
蔗糖异构酶;异麦芽酮糖;交联酶聚集体;硅球吸附-交联;重复使用性
天津科技大学
硕士
轻工技术与工程
刘夫锋
2022
中文
TQ426.97
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）