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低聚果糖是一种具有很大发展潜力的功能性低聚糖。目前,工业上主要以蔗糖为底物,利用微生物产生的果糖基转移酶来生产低聚果糖,由于生产过程中副产物葡萄糖的存在,生产得到的低聚果糖含量都不高,通常在50%左右。因此,消除葡萄糖的抑制作用提高低聚果糖含量,对于低聚果糖的工业生产具有重大意义。本文采用研磨法从米曲霉中提取果糖基转移酶后,通过离子交换树脂吸附,再用戊二醛交联得到固定化果糖基转移酶。通过研究固定化果糖基转移酶和固定化葡萄糖异构酶的表征酶学性质,确定了双酶体系固定化生产低聚果糖的反应条件参数,最后探究了双酶体系串联、分步和补料三种不同工艺对生产低聚果糖含量的影响。得到以下结论:1.采用组织研磨器破碎米曲霉细胞提取果糖基转移酶,其提取率为64.26%,用D102p大孔树脂为载体固定化果糖基转移酶,固定化酶活为10.19U/g树脂,其酶活回收率为37.53%。2.实验得到最优固定化条件:加酶量62.85U/g树脂,吸附时p H7,吸附温度25℃,吸附时间8h,交联剂戊二醛浓度范围0.02~0.2%(w/v),交联时间6h,交联温度15℃。3.固定化果糖基转移酶的应用参数:最适反应温度为50℃,最适反应p H为6.5,动力学常数Km=1.28 M(蔗糖),相对游离果糖基转移酶(Km=0.29 M)其与底物的亲和力有所减弱。4.固定化葡萄糖异构酶的应用参数:最适反应温度为80℃,最适作用p H范围7.0~8.0,1mmol/L的Mg2+对固定化葡萄糖异构酶有激活作用,动力学常数Km=0.325M(葡萄糖)较小,与底物亲和力大,是消除低聚果糖生产中葡萄糖抑制物较理想的酶。5.取分步反应的糖液补加蔗糖后,低聚果糖含量都有所提高,补料后糖液中果糖与蔗糖物质的量比为2:3~2:7。其中,取44g反应糖液补加16g50%蔗糖溶液后,低聚果糖质量分数达到56.51%,其含量提高5.21%,此条件下低聚果糖增加量4.97g,占补加总糖的62.12%,低聚果糖同比提高10.90%,此时补料后反应液n果糖/n蔗糖=1:2。6.双酶固定化法生产低聚果糖,60℃下连续操作生产28天(超过8 h/每天),其酶活力仍在83.27%以上,操作到42天时活力下降到50%,即半衰期为42天。在生产过程中没有出现染菌现象,酶的固定化强度仍然保持原有水平。