论文部分内容阅读
如今小麦及小麦芽已广泛应用于啤酒酿造。阿拉伯木聚糖(AXs)是构成小麦细胞壁的主要非淀粉多糖,其合理降解会对麦汁及啤酒粘度、浊度、过滤速度,终啤酒的泡沫性能、醇厚性等产生重要影响。AXs结构复杂,其降解需要一个完善的降解酶系。小麦芽中存在的内源性AXs降解酶主要包括内切-β-1,4-D-木聚糖酶(EC 3.2.1.8,简称木聚糖内切酶)、β-D-木糖苷酶(EC 3.2.1.37)、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(EC 3.2.1.55,简称阿拉伯糖苷酶)等。本文通过对烟农24小麦芽中木聚糖内切酶进行分离纯化,得到了电泳条带单一的木聚糖内切酶,并研究了其酶学性质;研究了小麦芽β-D-木糖苷酶粗酶的酶学性质;探究了制麦过程中木聚糖内切酶、β-D-木糖苷酶和阿拉伯糖苷酶的酶活变化及WEAXs含量和分子量的变化规律,主要研究结果如下:(1)小麦芽木聚糖内切酶的分离纯化:经过40%-60%硫酸铵沉淀、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析和Phenyl-Sepharose 6 F F疏水柱层析,得到电泳条带单一的木聚糖内切酶。纯化倍数为11.72倍,比活力为4.30u/mg,纯化后的木聚糖内切酶分子量为27.8kDa;其最适反应pH值6.0;最适反应温度40°C;Na+对其活性基本没有影响,Ca2+、Mg2+、K+对其酶活有强烈的激活作用,Cu2+对其活性有强烈的抑制作用。(2)小麦芽β-D-木糖苷酶的最适pH为4.5和3.5,可能存在同工酶;pH在3.0-6.0范围内酶活相对稳定,pH7.0时相对酶活仅为26.2%。最适反应温度为70°C;在35-60°C范围内,该酶的温度稳定性较好;在70-80°C时,温度稳定性较低,在80°C处理20min后,该酶失去活性。Cu2+对β-D-木糖苷酶活性有明显的抑制作用。小麦β-D-木糖苷酶对对-硝基苯-β-D-木糖苷的米氏常数Km为1.74mmol?L-1,最大反应速度Vmax为0.76mM·min-1。(3)浸麦结束木聚糖内切酶酶活力明显增加,增幅为507.09%;发芽开始后该酶活性出现略微下降,随后酶活逐渐上升,到第4天达到最大值10.10u,发芽4-5天时该酶活性趋于稳定;干燥过程中该酶的失活率为65.82%。从制麦开始到发芽第5天,阿拉伯糖苷酶的酶活性逐渐上升,到第5天时达到最大值40.07u,发芽4-5天时该酶活性趋于稳定;干燥过程中该酶的失活率为69.58%。从制麦开始到发芽第5天,β-D-木糖苷酶的酶活性一直增加,到发芽第5天酶活仍有上升的趋势,发芽第5天时酶活达到最大值170.31u;干燥过程中该酶活性有所下降,失活率为18.74%。与前两种酶相比,在干燥过程中,β-D-木糖苷酶的失活率较小。(4)制麦后小麦芽WEAXs净增0.75%,比原麦提高了163.04%。WEAXs含量的增加主要出现在浸麦过程和发芽第1天,尤其是发芽第1天,其含量增加了0.46%,比原麦提高了100%。分子量为0.4-6.2kDa的组分是WEAXs的主要组分,原麦WEAXs中该组分比例为56.8%,制麦后比例上升到75.85%,增加了18.87%。从制麦开始到发芽第1天,大于35.4kDa的大分子量组分含量逐渐增加;发芽第2-5天,大分子量组分含量逐渐降低。而在制麦过程中,0.4-35.4kDa的小分子量组分含量不断增加,制麦后增加了218.81%。由此推测大于35.4kDa的大分子量组分含量可能会降解生成小分子量组分,造成大分子量组分含量降低。