随着糖尿病、肥胖症等病症发病率的不断升高，人们对饮食健康越来越关注，并尽量避免高脂高能量食物的摄入。D-塔格糖作为一种新型甜味剂，能量低于传统的甜味剂-蔗糖，在性质上也优于其他低热量甜味剂，有很大的应用潜力。L-阿拉伯糖异构酶（EC5.3.1.4，简称L-AI）是目前生物法转化D-半乳糖生成D-塔格糖最有效的酶。基于硼酸等络合剂与D-半乳糖和D-塔格糖的络合能力不同的原理，可以在酶反应体系中加入络合剂来调控底物与产物之间的异构化过程，改变反应的平衡点，以获得最大产率。此外，D-半乳糖可以通过乳糖酶（又称β-半乳糖苷酶）水解廉价的乳糖获得，加之固定化酶的众多优点，因此可以直接以乳糖为原料，通过固定化乳糖酶和L-阿拉伯糖异构酶的连续作用来合成D-塔格糖，提高酶的利用效率。本文主要研究了络合剂对生物法转化生产D-塔格糖的影响，以及选取合适的载体制备固定化L-AI以及乳糖酶。具体内容如下：研究了硼酸(盐)和钼酸盐对生物法转化D-塔格糖的反应的影响：在L-AI催化D-半乳糖异构化生成D-塔格糖的酶反应体系中添加硼酸和钼酸盐。结果显示只有硼酸有促进反应进行的作用。进一步研究在硼酸-硼砂缓冲体系中进行的D-半乳糖异构反应，探讨了温度、pH、硼酸(盐)的加入量以及加酶量等条件对转化率的影响。结果表明：当反应条件为温度65℃，pH9.0，硼酸根离子与底物的摩尔浓度比为1:2，加酶量为0.39U/mL，底物D-半乳糖的浓度为90g/L时，最终转化率为50%，而不含硼酸(盐)的体系中转化率仅为27%，表明硼酸(盐)对D-塔格糖的生成有较好的促进作用。分别以壳聚糖、硅藻土、海藻酸钠-明胶以及介孔分子筛SBA-15为载体固定化乳糖酶，比较固定化效果，结果表明以介孔分子筛SBA-15吸附为基础，再加入双功能试剂戊二醛，进一步形成交联酶聚集体，吸附与交联法结合固定化乳糖酶的固定化效果最好。并通过单因素实验和正交试验研究了吸附时间、戊二醛浓度、加酶量、吸附pH以及交联时间对酶活回收率及蛋白吸附比的影响。优化后的固定化条件为：吸附时间2h，戊二醛浓度0.10%，加酶量4U/mg SBA-15，吸附pH7.0，交联时间1h。在该条件下可得到最高酶活回收率47.2%。酶经固定化之后温度和pH稳定性都有所提高；用该固定化酶水解90g/L的乳糖，重复利用10次后水解率仍在60%以上；该固定化酶具有良好的贮存稳定性，贮存60天后，游离酶损失了90%的活力，而固定化酶仍保存了一半以上的酶活。分别用海藻酸钠-明胶包埋、介孔分子筛SBA-15吸附法等方法固定化L-AI，选择效果较好的包埋法，再以双功能团试剂戊二醛对其进一步交联以增强固定化体系的稳定性。通过单因素试验得到最优化的固定化条件为：海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度2.0%、硬化时间为6h、CaCl2浓度为4.0%、戊二醛浓度0.02%。在上述条件下所得酶活回收率最高为78.2%。与游离酶相比，固定化酶的最适温度以及最适pH变化较小，但pH稳定性以及耐热性增强，转化率也有所提高。实验还表明乳糖和葡萄糖不会抑制半乳糖的异构化反应，两步固定化酶法生产塔格糖是一种有效、合理的途径。