固定化酶水解植物蛋白的條件研究及其固定床的探索

制藥工程論文編號:ZY098    論文字數:10008,頁數:23

目  錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
1. 緒論 1
 1.1 大豆蛋白的研究背景 1
 1.2 固定化酶的研究背景 1
     1.2.1 酶固定化的方法 1
     1.2.2 固定化酶的應用 2
 1.3 固定化酶水解大豆蛋白的優勢 3
2. 實驗部分 4
 2.1 材料與準備工作 4
 2.1.1 實驗材料與儀器設備 4
 2.1.2 準備工作 5
  2.2 實驗方法 6
 2.2.1 酶的固定化方法 6
 2.2.2 自制固定床的安裝 7
 2.2.3 游離氨基的測定方法 7
 2.2.4 實驗流程 8
3. 結果與討論 9
  3.1 NaOH標準溶液的濃度 9
  3.2 空白溶液的滴定 9
  3.3 固定化酶與游離酶的性能比較 9
  3.4 單因素實驗確定固定化條件 10
 3.4.1 海藻酸鈉濃度對酶固定化的影響 10
 3.4.2 固定化時間對酶固定化的影響 11
 3.4.3 固定化酶濃度對水解效果的影響 12
 
 3.4.4 底物濃度對水解效果的影響 13
  3.5 固定化酶在固定化床與搖床中的比較實驗 14
 3.5.1 固定化酶在固定床與搖床中的性能比較 14
 3.5.2 固定化酶在固定床與搖床中水解效果的比較 15
  3.6 實驗中的注意點 16
4. 總結與展望 17
  4.1 總結 17
  4.2 展望 17
致謝 18
參考文獻 19

摘 要：酶具有專一性強，催化效率高和作用條件溫和等顯著特點，但是在酶的使用過程中，人們也注意到了酶的一些不足之處：（1）穩定性差；（2）一次性使用；（3）產物的分離純化較困難。為此，固定化技術在這一領域的應用越來越廣泛。
 本實驗采用海藻酸鈉作為載體包埋固定化中性蛋白酶。探索了中性蛋白酶在海藻酸鈉中的固定化技術，并對影響固定化酶活性的因素進行了研究。通過改變固定化的制作條件，確定最佳的固定化參數。實驗表明，固定化酶的質量受多方面因素的影響，在最適pH和溫度一定的情況下，以海藻酸鈉的濃度、固定化酶量、固定化時間以及大豆蛋白液底物濃度這4個因素的影響最大，并對這些因素進行單因素分析，得出最佳底物濃度（大豆：水）為1：7；最適固定化時間為2.5h；最適酶濃度（酶量w：海藻酸鈉溶液體積v）為1%；最適海藻酸鈉濃度(w/v)為3%。
 并在此最佳單因素條件下，比較了固定化中性蛋白酶在搖床和固定床中的水解效果，結果表明：在固定床中與在搖床中的水解效果相差不大，但在固定化酶使用次數和時間方面有很大的改善，從而使得酶的利用率更高；而且實現批量或連續操作模型的可能，更適于產業化、連續化、自動化生產。
關鍵詞：海藻酸鈉；固定化；中性蛋白酶;植物蛋白；固定床

Abstract: Enzyme has many outstanding characteristics, such as powerful specificity, high catalyzing efficiency and moderate action conditions. However, on the process of using enzyme, people have already awared its limitations:(1)poor stability;(2)one-off using;(3)difficult separating and sublimating of products. So the immobilizing techniques in this area are used more and more extensive.
  In this experiment, sodium alginate is used as carrier to immobilize neutral prolease, immobilizing technique of neutral prolease with sodium alginate is quested, and the factors which influence activity of neutral prolease is studied. Optimal immobilizing parameter is definited by changing the conditions of immobilization. The experiment indicates: the quality of immobilized enzyme is influenced by many factors. Under the circumstances of optimal pH and optimal temperature definited, sodium alginate concentration, the concentration of immobilized enzyme, immobilizing time and the concentration of soybean protein solution are the most important factors. So these factors are studied with monofactorial method. And the study obtains: the optimal concentration of base solution (soybean: water) is 1:7; the optimal immobilizing time is 2.5h; the optimal concentration of enzyme(the dosage of enzyme: the volum of sodium alginate solution) is 1%; the optimal concentration of sodium alginate (w/v)is 3%.
 And under these optimal monofactorial conditions, the effect of hydrolysis in the fixed-bed is compared with in the shaker. The experiment reveals: the effect of hydrolysis in the fixed-bed is similar to the effect in the shaker. However, on the frequency and time of utilization, there is a significant improvement. And hydrolysis in the fixed-bed is more possible to achieve continuous or batch operation, it’s more suitable to be industrialized, continuous and automatous.
Key words: Sodium alginate; immobilize; neutral prolease; plant protein; fixed-bed