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香精香料物质一般分子量较小,沸点低,在储存期间易发生挥发损失,尤其在高温加热过程中会损失加重,从而导致其在加香产品中留香时间不长,香气前后一致性差等问题,使加香效果受到影响。因此,如何提高香料的热稳定性,开发出新型的,可应用于高温加工产品的香料,是一个亟待解决的问题。本文利用酶法合成热稳定型香料橙花醇糖苷,旨在解决以上问题,同时为其它热稳定性香料前体的开发提供一定理论依据。本文以黑曲霉(Aspergillus niger)M6作为发酵菌种,通过优化培养基和培养条件制备β-葡萄糖苷酶,并对粗酶液进行分离纯化;然后以海藻酸钠作为固定化载体,采用包埋交联法对β-葡萄糖苷酶进行固定化,研究了不同固定化条件对酶活回收率的影响,并对固定化β-葡萄糖苷酶的酶学性质进行了研究;在水相体系中以固定化β-葡萄糖苷酶作为催化剂,以葡萄糖和橙花醇作为底物,对酶法合成橙花醇糖苷的条件进行了优化,同时研究了有机溶剂体系中不同有机溶剂种类和比例对橙花醇糖苷合成的影响,并对产物进行了分离纯化和分析鉴定。研究结果表明:(1)以黑曲霉M6作为发酵菌种,以β-葡萄糖苷酶酶活为指标,通过Box-benhnken中心组合试验设计,确定β-葡萄糖苷酶制备的最佳发酵条件,结果表明:当培养基条件为玉米芯3.07%,硫酸铵+蛋白胨(1:1)复合氮源1%,KH2PO4 0.2%,MgSO4 0.1%,初始pH为4.80时,在接种量为10%,30℃条件下,150 r/min摇床中培养7 d,可获得较高酶活为4.86 U/mL。通过硫酸铵分级沉淀和葡聚糖凝胶层析对粗酶液进行分离纯化,结果显示,经过硫酸铵分级沉淀后β-葡萄糖苷酶的纯化倍数为1.87,回收率为70.78%;通过葡聚糖凝胶层析后的纯化倍数为3.06,回收率为27.98%,将分离纯化得到的酶液进行SDS-PAGE凝胶电泳,纯化后β-葡萄糖苷酶的分子量约为50 kDa。(2)以海藻酸钠为载体,采用包埋交联法对β-葡萄糖苷酶进行固定化,通过单因素和正交实验,确定最佳固定化酶制备条件为海藻酸钠2%,加酶量120 U/g,氯化钙浓度2%,戊二醛浓度1%,硬化时间2 h,交联时间2 h。对游离酶和固定化酶的酶学性质进行了研究,表明游离酶和固定化酶的最适温度均为65℃,最适pH分别为5.0和5.5,米氏常数Km分别为0.0832 mmol/L和0.7593 mmol/L,固定化β-葡萄糖苷酶具有良好的热稳定性和pH稳定性。重复使用6次后,酶活力降为原来的65%,重复使用性良好。(3)以葡萄糖和橙花醇为原料,利用固定化β-葡萄糖苷酶为催化剂来合成橙花醇糖苷,通过优化水相体系中酶法合成条件,得出以下结论:在含水量为15%,葡萄糖含量为1.5 mmol,加酶量为64 U,pH为5.0的2 mL体系中,65℃下反应5 d可获得最大橙花醇糖苷产量,此时橙花醇糖苷的产量为2600μg。通过优化有机相介质体系中有机溶剂种类和有机溶剂配比,发现橙花醇:有机溶剂为8:1时,乙腈和丙酮所在反应体系中合成的产物产量高于叔丁醇,并且在配比为8:1的条件下,获得橙花醇糖苷的产量最大。对反应产物进行分离纯化,通过TLC分析对比,获得较好结果,对橙花醇糖苷标准品和分离纯化产物进行液相分析,在保留时间为9-10 min出现橙花醇糖苷物质峰,认为合成新产物为橙花醇糖苷,对分离纯化产物进行硅胶柱色谱层析,通过TLC检测层析过程,收集橙花醇糖苷单一组分溶液,经1H NMR、13C NMR、LC-MS进行结构表征,证明其为天然等同结构。