普魯蘭酶對(duì)檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)墙到庑Ч难芯?/h1>

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1、第28卷湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol128第4期JournalofHubeiNormalUniversity(NaturalScience)No14,2008普魯蘭酶對(duì)檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)墙到庑Ч难芯渴Q,魯潤英(湖北師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,湖北黃石35002)摘要:在檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)浅煞址治龅幕A(chǔ)上,研究了普魯蘭酶降解發(fā)酵殘?zhí)堑淖钸m條件和降解效果。研究結(jié)果表明,普魯蘭酶作用的最適條件為:t=28min,T=58℃,pH4.8,酶用量0.4mL;在最適條件下,還原糖含量可提高30.7%.關(guān)鍵詞:普魯蘭酶;檸檬酸;發(fā)酵殘?zhí)?降解+中圖分類

2、號(hào):TQ921.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100922714(2008)0420026206檸檬酸,學(xué)名32羥基232羧基戊二酸,它在自然界中存在于很多水果中,以未成熟者含酸量較多。商品檸檬酸是經(jīng)微生物發(fā)酵的方法生產(chǎn),然后采用中和、酸解、離交、濃縮、結(jié)晶、干燥等工序制得。檸檬酸廣泛用于食品、化工、醫(yī)藥、輕工、原子能、環(huán)保等領(lǐng)域。我國檸檬酸工業(yè)化生產(chǎn)始于1963年,目前一般采用玉米、薯干、小麥等淀粉質(zhì)原料和糖蜜經(jīng)黑曲霉液體深層發(fā)酵的方法生產(chǎn)。在檸檬酸生產(chǎn)中,發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率不理想,發(fā)酵后有大量殘?zhí)谴嬖?是我國檸檬酸行業(yè)普遍存在的一個(gè)問題。[1

3、]目前生產(chǎn)中采用α-淀粉酶對(duì)原料淀粉進(jìn)行水解,產(chǎn)生葡萄糖和麥芽糖和低聚糖。但α-淀粉酶只能水解支鏈淀粉上的α-1,4-糖苷鍵,不能水解支鏈淀粉分支上的α-1,6-糖苷鍵,不能使極[2]限糊精繼續(xù)降解。而脫支酶(普魯蘭酶Pullulanase)可使淀粉中的支鏈淀粉脫支而形成直鏈淀粉。可以水解極限糊精上的α-1,6-糖苷鍵產(chǎn)生低聚葡萄糖,再由a-淀粉酶進(jìn)一步水解產(chǎn)生葡萄糖和[3]麥芽糖。[4]由于檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)堑闹饕煞质菢O限糊精,本課題在對(duì)檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)浅煞址治龅幕A(chǔ)上,通過普魯蘭酶對(duì)檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)撬庑Ч难芯?力求探索出通過添加普魯蘭

4、酶提高發(fā)酵原料液中還原糖含量,進(jìn)而降低檸檬酸發(fā)酵殘?zhí)堑墓に嚫倪M(jìn)方法,以提高檸檬酸發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率。本課題的完成對(duì)提高檸檬酸發(fā)酵的轉(zhuǎn)化率,原料、設(shè)備的利用率和降低廢水的COD有一定的意義。1材料與方法1.1材料1.1.1樣品黃石檸檬酸廠中和過濾液(廢糖水)1.1.2試劑3,52二硝基水楊酸、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液、HCl6mol/L、I-IK、NaOH6mol/L、普魯蘭酶(原液稀釋1000倍)、α2淀粉酶(原液稀釋10倍)。1.1.3儀器設(shè)備試管1.5cm×15cm,3.0cm×20cm移液管0.2mL,1mL,5mL,10mL量筒、容量瓶、燒杯、

5、玻棒、試劑瓶、吸管、吸耳球、試管架、水浴鍋、電子天平、pH測(cè)試儀、722型分光光度計(jì)、pH試紙、比色皿。1.2方法1.2.1還原糖的測(cè)定———3,52二硝基水楊酸比色法收稿日期:2008—06—25作者簡介:石鶴(1958—),男,湖北黃石人,副教授.·26·?1.2.1.1實(shí)驗(yàn)原理:在NaOH和丙三醇存在下,3,52二硝基水楊酸(DNS)與還原糖共熱后還原生成氨基化合物,在過量的NaOH堿性溶液中此化合物呈橘紅色,在540nm波長處有最大的吸收值,在一定濃度范圍內(nèi),還原糖的量與光吸收值呈線性關(guān)系,利用比色法可測(cè)定樣品中的含糖量。1.2

6、.1.2試劑配制:1)3,52二硝基水楊酸(DNS):稱取6.5gDNS溶于少量的熱蒸餾水中,溶解后移入1000mL容量瓶中,加入2mol/LNaOH溶液325mL,再加入45g丙三醇,搖勻,冷卻后定絨至1000mL.2)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取干燥恒重的葡萄糖200mg,加少量的蒸餾水溶解后,以蒸餾水定容至100mL,即含葡萄糖為2.0mg/mL.3)6mol/LHCl:取250mL濃HCL(35%～38%)用蒸餾水稀釋至500mL.4)Ι-KΙ:稱取1gΙ,2gKΙ溶于20mL蒸餾水中。5)6mol/LNaOH:稱取24gNaOH溶

7、于100mL蒸餾水中。6)0.01NΙ-KΙ:稱取0.65gΙ和2gKΙ于2燒杯中,加水少許,攪拌使其溶解,用蒸餾水定容至500mL,貯于棕色瓶。7)80%Ca(NO3)2:稱取160gCa(NO3)2·4H2O,加入56mL蒸餾水溶解,定容至200mL.8)淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取1mg可溶性淀粉,量取50mL80%Ca(NO)于燒杯中,加熱并攪拌至沸騰321min,冷卻后轉(zhuǎn)入容量瓶中,用80%Ca(NO)洗滌燒杯并倒入容量瓶,最后定容至100mL.321%酚酞指示劑,1%葡萄糖溶液,0.1%麥芽糖溶液。1.2.1.3葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作取

8、6支1.5cm×15cm試管,按表1加入2.0mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液和蒸餾水。在上述的試管中分別加入DNS試劑2.0mL,樣品中各管的成分如表2,于沸水浴中加熱2min進(jìn)行顯色,取出后用流動(dòng)的水迅速冷卻