正交试验法优化菊粉外切酶水解菊粉的工艺钻研（一）

菊粉（Inulin）又称菊糖是正交由D-呋喃果糖份子以β-（1，2）糖苷键衔接而成的试验水解多聚果糖，在每一个菊粉份子的法优粉外收尾衔接有一个葡萄糖残基，呈直链妄想，化菊聚合度艰深为30摆布。切酶菊粉普遍存在于菊苣以及菊芋中。菊粉其中菊芋在我国普遍种植，艺钻研产量高，正交情景顺应性强，试验水解种植老本低，法优粉外是化菊一种开拓运用远景广漠的作物。菊粉水解发生的切酶高果糖浆比照于此外方式具备更高的果糖含量。

菊粉酶（Inulinase）是菊粉能水解β-2，1-D果聚糖果糖苷键一类酶，艺钻研零星名为β-2，正交1-D果聚糖酶，属糖基水解酶32家族（Glycosylhydrolasesfamily32），菊粉水解酶主要源头于菊科植物机关以及部份微生物。菊粉酶可能催化菊粉水解为果糖或者低聚果糖。菊粉酶凭证熏染方式差距分为外切型菊粉酶以及内切型菊粉酶，外切型菊粉酶熏染于菊粉链的非复原性收尾的糖苷键，逐个水批注放出果糖，主要产物为果糖；内切型菊粉酶随机地断开菊粉链外部的糖苷键，水解产物主要为低聚果糖。

果糖作为一种单糖存在于良多瓜果以及蔬菜中如葡萄干、苹果、葡萄、生胡萝卜、洋葱等。在做作界中，它也作为蔗糖、棉籽糖、菊粉以及水苏糖的组成单元存在。果糖的甜度是蔗糖的1.5～2倍。它在人体中起到一系列的心理熏染搜罗绕过葡萄糖代谢道路，飞腾血糖指数，后退铁罗致，减速乙醇代谢，防止消瘦以及动脉粥样硬化等。传统上破费高果糖浆的措施是将淀粉水解后发生的葡萄糖异构化。可是淀粉在处置以前要先妨碍凝胶化，而且该历程需要大批的能量。同时，葡萄糖异构化破费果糖的工艺受到较强的热力学限度：葡萄糖以及果糖的失调浓度约为50%。本文接管酶水解法对于高果糖浆制备工艺妨碍钻研，在单因素试验的根基上散漫正交试验妨碍钻研，患上出最优的反映条件，为工业破费高果糖浆提供实际凭证以及参考。

一、措施与步骤

一、质料与仪器

（1）仪器与配置装备部署UV-2800紫外分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；HH-2数显恒温水浴锅，常州普天仪器有限公司；ALB-124电子天平，赛多利斯（北京）迷信仪器有限公司；JJ-1增力电动搅拌器，上海梅香仪器有限公司；SHK-IIIS循环水式多用真空泵，郑州科泰试验配置装备部署有限

（2）质料与试剂

菊粉由西安昌岳生物科技有限公司提供，菊粉外切酶由郑州百利化工产物有限公司提供，氢氧化钠：天津恒兴化学试剂制作有限公司；亚硫酸钠，结晶苯酚：天津市北联详尽化学品开拓有限公司；酒石酸钾钠：天津市瑞金特化学品有限公司；3-5二硝基水杨酸，D-果糖：上海展云化工有限公司，以上试剂均为合成纯。

二、试验措施

（1）酶解试验

称取定量菊粉溶于蒸馏水定容至100mL，运用醋酸缓冲液调节其pH，每一12h丈量一次复原糖含量。以复原糖患上率为目的，钻研温度、底物浓度、pH、加酶量对于菊粉酶解的影响。

（2）酶活测定

菊粉酶去世气愿望的测定参照Vincenza等人的措施不才列判断的条件下丈量酶活性：温度60°C，pH=5，反映光阴为20min。酶活性的界说为在上述尺度条件下每一分钟转化lμmol复原糖所需的酶量为一个酶活单元，用U展现。

（3）复原糖检测措施

取过滤后酶解液1mL定容至100mL，取2mL退出3mLDNS试剂，滚水加热5min，流水冷却至室温后在退出5mL蒸馏水至10mL于540nm下检测吸光度。以果糖为尺度品绘制曲线。回归方程为：y=0.05585x+0.00529，关连系数R²为0.991，复原糖浓度曲线的回归性较好，可能遏制定量

（4）复原糖患上率合计

经检测菊粉质料中复原糖含量为3%。复原糖患上率的合计公式如下，其中Y为患上率，m为酶解液中总复原糖品质，m为质料中复原糖品质，M为质料总品质。

三、试验妄想

（1）单因素试验

在底物浓度为30g/L，pH为7以及加酶量为40U/g的条件下，审核温度对于菊粉酶解液中复原糖患上率的影响；在温度为55⁰C，pH为7以及加酶量为40U/g的条件下，审核底物浓度对于菊粉酶解液中复原糖患上率的影响；在温度为550C，底物浓度为30g/L以及加酶量为40U/g的条件下，审核pH对于菊粉酶解液中复原糖患上率的影响；在温度为55⁰C，pH为7以及底物浓度为30g/L的条件下，审核加酶量对于菊粉酶解液中复原糖患上率的影响。

（2）正交试验妄想

经由单因素试验的服从发如今反映60h之后复原糖患上率的增速变缓，综合经济因素选定60h作为正交试验的反映光阴。在繁多素试验的根基上，以温度、pH、底物浓度以及加酶量妨碍正交试验。因素及水平见表1。

二、服从合成

一、单因素试验服从

（1）温度

温度对于菊粉酶解液复原糖患上率的影响，见图1。在较高温度规模内，酶活随温度的飞腾而增大，55⁰C时菊糖酶解下场抵达最佳。当温度不断飞腾时酶解下场飞腾，在60⁰C时下场骤降判断是由于温度飞腾导致酶活性飞腾所致。因此抉择55⁰C、50⁰C、45⁰C妨碍优化试验。
 

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