超声波加酸预处理酶解蔗渣半纤维素的研究
本实验主要研究了超声波预处理对蔗渣半纤维酶解的影响；利用固定化技术固定木聚糖酶使酶能很好的重复利用，易于分离，并得到固定化酶的米氏方程；添加阿拉伯糖苷酶来提高蔗渣半纤维素的水解效率和速度，测得阿拉伯糖苷酶以蔗渣为底物的米氏常数，初步探讨相关机理。本实验主要研究结论如下：
(1)本实验分别考察了不同预处理方式、超声温度、超声时间、超声功率、硫酸浓度、木聚糖酶用量对蔗渣的影响，并选出超声时间、超声功率、超声温度三个显著因素响应面法优化工艺，得到超声波预处理酶解蔗渣最优条件：超声时间53.07min、超声温度62.2℃、超声功率300.71W，并预测在此条件下还原糖含量为14.421%，得到还原糖含量和超声功率、超声时间、超声温度的二次方程模型，该模型回归显著，在此工艺条件下，还原糖的产率提高了6.521%。
(2)本实验对木聚糖酶固定化做了研究，用戊二醛做交联剂进行交联固定，固定化顺序是先进行戊二醛交联在进行木聚糖的固定。分别探讨了戊二醛浓度，交联时间，固定化时间，固定化温度，酶的添加量对固定化效果的影响，应用响应面分析法，选出戊二醛浓度、交联时间、固定化时间三个显著因素来优化工艺，得出最佳的工艺结果为：戊二醛浓度1.46%、交联时间63.5min、固定化时间3.05h，对得到的固定化进行酶学性质和热稳定性、pH稳定性及批次操作稳定性研究，得到的固定化酶的最适温度为50℃，最佳pH为5，其热稳定性和pH稳定性和批次操作稳定性都比较高。
另外，对固定化酶进行了动力学研究，得出其Km(mg·mL-1)为3.69，比游离酶小，这是由于固定化酶分子比游离酶的分子大的多，与蔗渣中木聚糖酶的结合位点结合会受更多的阻力，即扩散阻力增大，其最大初始速度Vmax=0.319。
(3)本实验研究了添加阿拉伯糖苷酶对木聚糖酶水解蔗渣的影响，阿拉伯糖苷酶的添加对木聚糖酶水解蔗渣有协同作用，并得到其最佳添加量为0.1mL，双酶水解的最佳pH和温度分别为分别为5.8和53℃。以蔗渣为底物，得到阿拉伯糖苷酶的米氏方程的Km和Vmax，分别为0.807和0.029，只要底物足够，还原糖的产量近似线性上升。
超声波预处理技术;酶解机制;工艺参数;半纤维素;固定化;蔗渣
广西大学
硕士
制糖工程
孙卫东
2012
中文
TS249.2
76
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）