菊粉是由D-呋喃果糖以β-2,1糖苷键连接的多聚果糖,其还原端连接一个葡萄糖基,呈直链结构,富含于菊芋等多种菊科植物中。菊芋块茎主要成分为菊粉,其含量占干重的70⁸0%。菊芋的生长对土质要求不严,易种植,产量较高,是制备高果糖浆和低聚果糖的极好原料。菊粉酶是水解菊粉的高效酶,微生物来源的菊粉酶通常是底物诱导性的外切酶,主要通过催化水解菊粉链的非还原性末端的糖苷键,逐一水解释放出果糖,主要产物为果糖。因此筛选高产菌株、提高水解菊粉酶的酶活在高果糖浆工业上有着重要的意义。本实验室保存的一株Aspergillus ficuum SK004无花果曲霉菌株能产菊粉酶,其混合酶系的I /S为0.43。本研究对SK004菌株进行了发酵条件的优化,确定该菌株主要产胞外酶,且主要为外切菊粉酶。优化条件为（g /L）:菊粉25,蛋白胨25,NH₄H₂PO₃ 4,NaCl 5,MgSO₄·7H₂O 0.1,ZnSO₄·7H₂O 0.1,pH 6.5,30℃,200 rpm下培养7 d酶活力可稳定在56.7U /ml。将Aspergillus ficuum SK004菌株所产酶系进行分离纯化,先后通过活性炭脱色、硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、DEAE-Sepharose CL-6B离子层析、Sephadex G-75凝胶色谱后,得到一种菊粉酶。经SDS-PAGE分析此菊粉酶为单一谱带,分子量为53665Da。本课题还对纯化后的外切菊粉酶的酶学性质进行了研究。发现该酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为4.5,在50℃保温1 h能保持80%的酶活,在pH 4.0⁶.0的范围内常温放置1 h能保持90%以上的酶活。水解菊粉的Km为115.8 mg /mL,Vmax为7.80 mg/ml·min;水解蔗糖的Km为60.06 mg / mL,Vmax为7.69 mg /ml·min。以菊粉为底物,Urea、K⁺、Al³⁺对酶活的影响不大,Zn2+、Mg²⁺、EDTA、Ca²⁺、Cu²⁺和SDS对菊粉酶具有抑制作用,Mn²⁺、Li⁺和Fe²⁺对菊粉酶有激活作用;以蔗糖为底物,除Al³⁺有激活作用外,上述其它离子对菊粉酶都具有一定的抑制作用。通过对影响粗酶液水解速率的温度、pH、加酶量和底物浓度等四个因素的研究,确定粗酶液水解菊粉的最佳反应条件为:菊粉浓度20 g /L,反应体系pH 4.0,反应温度55℃,加酶量为25 U /g菊粉。在最适反应条件下,粗酶液水解4 h,酶解率可以达到88%,水解10 h,酶解率可以达到96%。10 h后的水解反应趋于平缓,单位时间的酶解率增加不多,最终可达到97.55%的酶解率。提出了菊粉酶酶解菊芋制备高果糖浆的工艺路线,由此路线可以得到果糖含量90%以上的高果糖浆。