脂肪酶固定化新材料-论文.pdf

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1、2014年7月中国粮油学报Vo1．29，No．7第29卷第7期JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociationJu1．2014脂肪酶固定化新材料李阳韦伟曹茜冯凤琴(浙江大学食品科学与营养系浙江省农产品加工重点实验室，杭州310058)摘要脂肪酶因其在油脂工业中的重要作用而成为酶研究领域的重点。脂肪酶的不稳定性和高昂的价格是限制其广泛应用的主要原因。对脂肪酶进行固定化是增强其稳定性、降低应用成本的关键。改进脂肪酶固定化工艺的一个重要方面就是选择和开发适合相应脂肪酶的

2、固定化材料。从脂肪酶的固定化材料方面，对无机、有机、复合载体等固定化材料进行了综述，特别是对各种新型的固定化材料予以了归纳，对脂肪酶固定化材料的选择有一定的指导意义。关键词脂肪酶固定化固定化材料固定化脂肪酶中图分类号：TS224文献标识码：A文章编号：1003—0174(2014)07—0122—07脂肪酶(Lipase，E．C．3．1．1．3，甘油酯水解酶)对脂肪酶固定化材料的选择要考虑到材料的大是分解脂肪的酶，其高级结构对所处的环境十分敏小、形状、机械强度、亲疏水性、官能团种类等方面的感，特别是其水

3、解反应能在油一水界面进行，故其对特殊要求，且要根据其应用途径的不同而针对性的环境中的水含量有较高要求。一般情况下，脂肪酶选择不同的材料。目前，在脂肪酶固定化方面国内对热、强酸、强碱和有机溶剂等均不稳定，从而限制外研究的一个重点就是脂肪酶固定化载体的选择，了脂肪酶在工业上的广泛应用。而且脂肪酶价格而且，更为主要的任务是建立按照预期的固定化脂较贵，不易回收，使用成本高，和产物难分离，也是工肪酶的性能要求去选择固定化材料的指导方针，为业应用的障碍_2J。自20世纪6O年代发展起来的酶脂肪酶的固定化提供科学有效

4、的指导。固定化技术既克服了上述不足，又在一定程度上保持了酶特有的催化活性，从而成为生物技术中最为1无机载体材料活跃的研究领域之一_3J。无机载体材料是指直接来源于自然界的无机物脂肪酶的固定化，是用固体材料将脂肪酶束缚或是由简单无机化合物按一定的方法原理制备而来或限制于一定区域内，但仍能保证其特有的催化反的用于固定化酶或细胞的载体。众多研究表明，无应的方法J。固定化脂肪酶具有游离酶所不能比拟机载体材料具有原料易得、机械强度大、易从反应体的优越性，例如催化效率高、酶可以重复使用进而降系分离等优点，但也存在一

5、些不足，例如孔隙率小、低成本、容易与产物分离、提高了酶的稳定性、延长持水性不强、颗粒大小难以改变等。近些年来在脂了酶的使用寿命、可以实现连续化操作等。固定化肪酶固定化方面应用较多的新型无机载体材料主要脂肪酶因其良好的特性而广泛应用于面食工业、油包括一些非金属矿物和金属氧化物及盐类。脂工业(如类可可脂、母乳脂肪替代物及生物柴油的1．1非金属矿物制备)。自然界中存在大量的非金属矿物，如硅藻土、蒙固定化脂肪酶的性能主要取决于其固定化所使脱土、膨润土、高岭石、石英、云母等，它们为脂肪酶用的载体材料的性质和固定化

6、方法，而其所使用的的固定化提供了丰富而廉价的载体。载体材料更是影响固定化脂肪酶应用范围的重要因崔娟等采用硅藻土作载体，通过载体涂布法素。在30℃水浴振荡条件下吸附脂肪酶并真空干燥进基金项目：浙江省重大科技专项(2012C12005—2)，浙江省植物行固定化，制备的固定化酶的转酯比活力比游离酶食品加工技术科技创新团队项目(2010R50032)收稿日期：2013—07—22提高了l4．3倍，固定化酶比游离酶的催化转酯化反作者简介：李阳，男，1990年出生，硕士，食品科学应时间缩短了5倍。许多相关研究表明以

7、天然矿物通讯作者：冯凤琴，女，1964年出生，教授，新型功能性食品添加剂原料无机土作为脂肪酶固定化载体能获得较高性能第29卷第7期李阳等脂肪酶固定化新材料123的固定化脂肪酶(表I)。U／mL酶液)，固定化温度30—35℃，pH7．5条件下，墨!垫圭壅堡堕量堕堕望蕉堑窒制得的固定化脂肪酶表观酶活达725U／g。结果表固定化载体固定化方法固定化效果参考文献明，游离酶和固定化酶的水解活化能分别为5．45和16．31kJ／mol，游离酶和固定化酶的表观失活活化能分别为2O．28和29．02kJ／mol，所得到

8、的固定化脂肪酶较游离酶性质稳定。氧化钛应用于脂肪酶固定化近些年才见报道，具有机械性能强、性质稳定等优点。王静云等¨以秦昌云等采用L一脯氨酸为模板，仿生制备了精蛋白为诱导剂，通过模拟生物矿化过程，将脂肪酶用于固定脂肪酶的二氧化硅载体，得粒径约为3um包埋于氧化钛上，结果表明，脂肪酶的包埋率达的SiO微球，氮气吸附表征得知，SiO微球内部孔径7O．1％，酶活回收率为20．3％。与游离酶相比，固定大小约16．8nm。在酶液质量浓度为5mg／mL，