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《普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖降解效果的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第28卷湖北师范学院学报(自然科学版)Vol128第4期JournalofHubeiNormalUniversity(NaturalScience)No14,2008普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖降解效果的研究石鹤,鲁润英(湖北师范学院生命科学学院,湖北黄石35002)摘要:在柠檬酸发酵残糖成分分析的基础上,研究了普鲁兰酶降解发酵残糖的最适条件和降解效果。研究结果表明,普鲁兰酶作用的最适条件为:t=28min,T=58℃,pH4.8,酶用量0.4mL;在最适条件下,还原糖含量可提高30.7%.关键词:普鲁兰酶;柠檬酸;发酵残糖;降解+中图分类
2、号:TQ921.1文献标识码:A文章编号:100922714(2008)0420026206柠檬酸,学名32羟基232羧基戊二酸,它在自然界中存在于很多水果中,以未成熟者含酸量较多。商品柠檬酸是经微生物发酵的方法生产,然后采用中和、酸解、离交、浓缩、结晶、干燥等工序制得。柠檬酸广泛用于食品、化工、医药、轻工、原子能、环保等领域。我国柠檬酸工业化生产始于1963年,目前一般采用玉米、薯干、小麦等淀粉质原料和糖蜜经黑曲霉液体深层发酵的方法生产。在柠檬酸生产中,发酵的转化率不理想,发酵后有大量残糖存在,是我国柠檬酸行业普遍存在的一个问题。[1
3、]目前生产中采用α-淀粉酶对原料淀粉进行水解,产生葡萄糖和麦芽糖和低聚糖。但α-淀粉酶只能水解支链淀粉上的α-1,4-糖苷键,不能水解支链淀粉分支上的α-1,6-糖苷键,不能使极[2]限糊精继续降解。而脱支酶(普鲁兰酶Pullulanase)可使淀粉中的支链淀粉脱支而形成直链淀粉。可以水解极限糊精上的α-1,6-糖苷键产生低聚葡萄糖,再由a-淀粉酶进一步水解产生葡萄糖和[3]麦芽糖。[4]由于柠檬酸发酵残糖的主要成分是极限糊精,本课题在对柠檬酸发酵残糖成分分析的基础上,通过普鲁兰酶对柠檬酸发酵残糖水解效果的研究,力求探索出通过添加普鲁兰
4、酶提高发酵原料液中还原糖含量,进而降低柠檬酸发酵残糖的工艺改进方法,以提高柠檬酸发酵的转化率。本课题的完成对提高柠檬酸发酵的转化率,原料、设备的利用率和降低废水的COD有一定的意义。1材料与方法1.1材料1.1.1样品黄石柠檬酸厂中和过滤液(废糖水)1.1.2试剂3,52二硝基水杨酸、葡萄糖标准溶液、HCl6mol/L、I-IK、NaOH6mol/L、普鲁兰酶(原液稀释1000倍)、α2淀粉酶(原液稀释10倍)。1.1.3仪器设备试管1.5cm×15cm,3.0cm×20cm移液管0.2mL,1mL,5mL,10mL量筒、容量瓶、烧杯、
5、玻棒、试剂瓶、吸管、吸耳球、试管架、水浴锅、电子天平、pH测试仪、722型分光光度计、pH试纸、比色皿。1.2方法1.2.1还原糖的测定———3,52二硝基水杨酸比色法收稿日期:2008—06—25作者简介:石鹤(1958—),男,湖北黄石人,副教授.·26·©1.2.1.1实验原理:在NaOH和丙三醇存在下,3,52二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后还原生成氨基化合物,在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈橘红色,在540nm波长处有最大的吸收值,在一定浓度范围内,还原糖的量与光吸收值呈线性关系,利用比色法可测定样品中的含糖量。1.2
6、.1.2试剂配制:1)3,52二硝基水杨酸(DNS):称取6.5gDNS溶于少量的热蒸馏水中,溶解后移入1000mL容量瓶中,加入2mol/LNaOH溶液325mL,再加入45g丙三醇,摇匀,冷却后定绒至1000mL.2)葡萄糖标准溶液:准确称取干燥恒重的葡萄糖200mg,加少量的蒸馏水溶解后,以蒸馏水定容至100mL,即含葡萄糖为2.0mg/mL.3)6mol/LHCl:取250mL浓HCL(35%～38%)用蒸馏水稀释至500mL.4)Ι-KΙ:称取1gΙ,2gKΙ溶于20mL蒸馏水中。5)6mol/LNaOH:称取24gNaOH溶
7、于100mL蒸馏水中。6)0.01NΙ-KΙ:称取0.65gΙ和2gKΙ于2烧杯中,加水少许,搅拌使其溶解,用蒸馏水定容至500mL,贮于棕色瓶。7)80%Ca(NO3)2:称取160gCa(NO3)2·4H2O,加入56mL蒸馏水溶解,定容至200mL.8)淀粉标准溶液:称取1mg可溶性淀粉,量取50mL80%Ca(NO)于烧杯中,加热并搅拌至沸腾321min,冷却后转入容量瓶中,用80%Ca(NO)洗涤烧杯并倒入容量瓶,最后定容至100mL.321%酚酞指示剂,1%葡萄糖溶液,0.1%麦芽糖溶液。1.2.1.3葡萄糖标准曲线的制作取
8、6支1.5cm×15cm试管,按表1加入2.0mg/mL的葡萄糖标准溶液和蒸馏水。在上述的试管中分别加入DNS试剂2.0mL,样品中各管的成分如表2,于沸水浴中加热2min进行显色,取出后用流动的水迅速冷却
