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问题:

题目:羔羊皱胃酶干燥技术的研究

关键词:羔羊皱胃酶 除杂蛋白 盐析 沉淀 真空冷冻干燥

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  参考解析


皱胃酶是干酪制造过程中起凝乳作用的关键性酶,由于传统方法生产的羔羊皱胃酶呈液态,其稳定性差,易失活,不易储存和运输。在实际应用中,为了便于保藏皱胃酶,通常将液态酶进行干燥制成固体,而皱胃酶是一类具有活性的蛋白质,高温处理容易导致热变性而失活,采用真空冷冻干燥使酶低温脱水达到干燥,能最大限度地保持酶活性。因此,本试验首先采用等电点沉淀法除杂蛋白,其次采用盐析沉淀和有机溶剂沉淀两种方法对羔羊皱胃酶进行沉淀分离,最后采用真空冷冻干燥法对沉淀出的羔羊皱胃酶添加保护剂进行干燥处理,以获得干燥的固体羔羊皱胃酶,研究结果如下。
羔羊皱胃酶除杂蛋白研究表明,pH对羔羊皱胃酶的活性有重要的影响,用0.1mol·L-1HCl调节激活后的羔羊皱胃酶液pH为4.0除杂蛋白效果比较理想,酶活性回收率可达96.15%。
盐析法沉淀羔羊皱胃酶的研究表明,不同盐析剂对羔羊皱胃酶盐析效果也各不相同。NaCl盐析羔羊皱胃酶的最佳条件为饱和度80%,盐析温度4℃,盐析时间22h,酶活性回收率为32.14%;Na2SO4盐析羔羊皱胃酶的最佳条件为饱和度50%,盐析温度4℃,盐析时间24h,酶活性回收率达到48.15%;MgSO4盐析羔羊皱胃酶的最佳条件为饱和度60%,温度4℃,盐析时间20h,酶活性回收率可达到52.00%;(NH4)2SO4盐析羔羊皱胃酶的最佳条件为饱和度95%,盐析温度4℃,盐析时间14h,活性回收率可高达92.86%,(NH4)2SO4是盐析羔羊皱胃酶最适宜的中性盐,是一种值得推广的羔羊皱胃酶纯化方法。
有机溶剂沉淀羔羊皱胃酶的研究表明,无水甲醇、无水乙醇和丙酮沉淀羔羊皱胃酶的最佳pH均为4.60,最适宜酶液与有机溶剂比例为1:3。无水甲醇沉淀羔羊皱胃酶的适宜NaCl浓度为1%,沉淀中酶活性回收率为78.53%;无水乙醇沉淀羔羊皱胃酶的适宜NaCl浓度为0.5%,沉淀中酶活性回收率可达到96.00%;丙酮沉淀羔羊皱胃酶的适宜NaCl浓度为0%,沉淀中酶活性回收率为72.22%。但是由于NaCl浓度对有机溶剂沉淀羔羊皱胃酶的影响较大,盐浓度过低提取出的羔羊皱胃酶活性液较低,而盐浓度过高提取出的羔羊皱胃酶溶解性较差,因此有机溶剂沉淀羔羊皱胃酶还存在一定的限制,有待进一步的研究。
皱胃酶真空冷冻干燥过程中保护剂的研究表明,多羟基类作保护剂时选择甘油效果较好,添加量为0.1%时酶活性回收率可达 86.36%;糖类保护剂中葡萄糖的保护效果较好,但是由于葡萄糖有较强的吸湿性,干燥后的羔羊皱胃酶不宜保存,因此选择乳糖作为保护剂,添加量为8%时酶活性回收率为74.69%;谷氨酸钠添加量为2%时真空冷冻干燥后的羔羊皱胃酶活性回收率为70.37%;脱脂奶粉添加量为30%时,真空冷冻干燥羔羊皱胃酶的效果最好,酶活性回收率高达99.80%。
以上研究表明,羔羊皱胃酶干燥的最佳技术参数为:提取液NaCl浓度8%,皱胃黏膜与提取液比率1:10,提取得酶液激活后用0.1mol·L-1HCl调节pH为4.0除杂蛋白,加入(NH4)2SO4至饱和度95%,4℃下盐析14h,离心后向沉淀所得皱胃酶中加入30%脱脂奶粉,通过真空冷冻干燥得到固体羔羊皱胃酶。

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