论文部分内容阅读
本实验主要研究了超声波预处理对蔗渣半纤维酶解的影响;利用固定化技术固定木聚糖酶使酶能很好的重复利用,易于分离,并得到固定化酶的米氏方程;添加阿拉伯糖苷酶来提高蔗渣半纤维素的水解效率和速度,测得阿拉伯糖苷酶以蔗渣为底物的米氏常数,初步探讨相关机理。本实验主要研究结论如下:(1)本实验分别考察了不同预处理方式、超声温度、超声时间、超声功率、硫酸浓度、木聚糖酶用量对蔗渣的影响,并选出超声时间、超声功率、超声温度三个显著因素响应面法优化工艺,得到超声波预处理酶解蔗渣最优条件:超声时间53.07min、超声温度62.2℃、超声功率300.71W,并预测在此条件下还原糖含量为14.421%,得到还原糖含量和超声功率、超声时间、超声温度的二次方程模型,该模型回归显著,在此工艺条件下,还原糖的产率提高了6.521%。(2)本实验对木聚糖酶固定化做了研究,用戊二醛做交联剂进行交联固定,固定化顺序是先进行戊二醛交联在进行木聚糖的固定。分别探讨了戊二醛浓度,交联时间,固定化时间,固定化温度,酶的添加量对固定化效果的影响,应用响应面分析法,选出戊二醛浓度、交联时间、固定化时间三个显著因素来优化工艺,得出最佳的工艺结果为:戊二醛浓度1.46%、交联时间63.5min、固定化时间3.05h,对得到的固定化进行酶学性质和热稳定性、pH稳定性及批次操作稳定性研究,得到的固定化酶的最适温度为50℃,最佳pH为5,其热稳定性和pH稳定性和批次操作稳定性都比较高。另外,对固定化酶进行了动力学研究,得出其Km(mg·mL-1)为3.69,比游离酶小,这是由于固定化酶分子比游离酶的分子大的多,与蔗渣中木聚糖酶的结合位点结合会受更多的阻力,即扩散阻力增大,其最大初始速度Vmax=0.319。(3)本实验研究了添加阿拉伯糖苷酶对木聚糖酶水解蔗渣的影响,阿拉伯糖苷酶的添加对木聚糖酶水解蔗渣有协同作用,并得到其最佳添加量为O.1mL,双酶水解的最佳pH和温度分别为分别为5.8和53℃。以蔗渣为底物,得到阿拉伯糖苷酶的米氏方程的Km和Vmax,分别为0.807和0.029,只要底物足够,还原糖的产量近似线性上升。