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固定化酶可以提高酶的稳定性并增加酶的使用次数,以及容易与产物和底物分离等优点而被广泛深入的研究。但目前常用的固定化方法在制备固定化酶时酶活损失较大,且载体常常不可重复使用或载体的再生操作复杂,限制了固定化酶的产业化应用。本文针对目前固定化酶方法的不足之处提出了相应对策并对新的酶固定化方法和载体进行了探索。本文选用Alcalase碱性内切酶和胰蛋白酶作为固定化对象,它们是一种来源广泛的蛋白酶,在食品、轻纺、医学等领域有着广泛的应用。研究了磁性Fe3O4纳米粒子、活性炭及Fe3O4/活性炭复合粒子作为载体,采用吸附法制备固定化酶。三种载体吸附酶活力比较:C>Fe3O4/C>Fe3O4,沉降速度恰好相反。以纳米Fe3O4纳米粒子和活性炭粒子为原料,用化学表面修饰技术使Fe3O4粒子和炭粒子表面功能化,将乙二氨基以共价键方式偶联在Fe3O4粒子和炭粒子的表面,制备出纳米高分子络合剂。以此络合剂作为载体制备固定化酶。试验确定这两种载体固定化Alcalase碱性内切酶和胰蛋白酶的固定化条件和固定化酶的性质。采用液相沉淀法在磁性Fe3O4纳米粒子的表面包覆了一层SiO2膜,制备磁性较强的纳米Fe3O4/SiO2复合粒子,作用此载体制备固定化酶。通过试验确定这两种载体固定化Alcalase碱性内切酶和胰蛋白酶的固定化条件。采用正硅酸乙酯与N-(β-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷在油包水形成的微胶囊中同步水解的方法,一步法制备了氨基化的二氧化硅颗粒,这种颗粒大小均匀,氨基含量和颗粒大小可控。此颗粒经戊二醛处理后,采用共价法固定Alcalase碱性内切酶和胰蛋白酶。固定化酶热稳定性,pH耐受性,贮存稳定性都明显高于游离酶,表明此颗粒可作为一种优良的酶固定化载体。但是重复使用性不高,而且不易分离。研究了Alcalase碱性内切酶和胰蛋白酶对酪蛋白的水解效果,采用三因素二次正交回归设计,对水解反应中pH、温度(T)、酶-底物浓度比([E]/[S])、三个因素对水解度的影响,建立了回归模型。通过F检验,T检验和应用验证,说明通过二次旋转正交回归设计建立的模型,不仅较好地反映了蛋白水解反应体系运行的真实规律,而且与实际情况吻合较好。Alcalase碱性内切酶水解酪蛋白时,三个因素对水解度的因子贡献率是:T>pH>[E]/[S],其最优水解条件为:[E]/[S]=2.5%、pH=9.5、T=50℃。胰蛋白酶水解酪蛋白时,三个因素对水解度的因子贡献率是:T>pH>[E]/[S],其最优水解条件为:[E]/[S]=0.4%、pH=8.3、T=45℃。研究了类蛋白反应中pH、温度(T)、酶-底物浓度比([E]/[S])、底物浓度四个因素对合成率的影响,通过正交试验和级差分析可知:影响Alcalase内切酶催化合成类蛋白的产率的主次关系为:pH>给酶量(酶与底物比)>温度>底物浓度。确定类蛋白合成的最佳工艺条件为:pH=5、[E]/[S]:2%、温度为40℃、底物浓度为40%,类蛋白合成率为71.4%。影响胰蛋白酶催化合成类蛋白的产率的主次关系为:pH>给酶量(酶与底物比)>温度>底物浓度。确定类蛋白合成的最佳工艺条件为:浓度40%、温度40℃、pH值=5、[E]/[S]=0.5%,类蛋白合成率为64.37%。对类蛋白的起泡性与泡沫稳定性、乳化性与乳化稳定性进行了研究,并就几种因素对类蛋白物质的功能特性的影响进行了讨论,从结果可以看出,类蛋白物质的功能特性都有了一定程度的改善。