论文部分内容阅读
本文以资源化回收利用大豆乳清废水中的脂肪氧合酶（Lipoxygenase,LOX）为研究目标,探索一种操作简单、经济可行且能规模化生产LOX的技术方案,并将LOX作为新型酶制剂以代替化学改良剂应用到面制品加工中,研究其在食品加工方面的作用。主要研究内容如下:（1）沉淀分离纯化体系工艺条件优化实验。通过分别比较等电点分离沉淀、PEG6000分离沉淀及聚丙烯酸钠絮凝沉淀对大豆乳清废水中LOX的提取效果,得出等电点分级沉淀技术对LOX具有较好的沉淀效果。然后将LOX沉淀提取液进行超滤浓缩优化实验,最终所得最佳超滤条件为:操作压力200KDa,并采用30KDa的超滤膜和二级超滤方式对沉淀提取液进行10倍浓缩,所得浓缩液的单位酶活性为19713.092U/m L。最后,利用Sephadex G-75凝胶色谱层析对超滤浓缩液进行进一步的纯化处理,并结合SDS-PAGE凝胶电泳分析结果得出,LOX萃取液的最终纯度及酶活回收率分别为90.43%和40.29%,比酶活达25546.08U/mg,纯化倍数提高了25.44倍。（2）PEG6000-（NH4）2SO4双水相纯化体系工艺条件优化实验。通过单因素实验及Box-Benhnken中心组合响应面设计实验对PEG6000-（NH4）2SO4双水相萃取体系分离提取大豆乳清废水中LOX的提取条件进行优化分析,得到最佳萃取条件为PEG6000质量分数19.2%,（N H4）2SO4质量分数10.5%、废水添加量20%、p H为6.0,且在此条件下LOX萃取率和纯化倍数分别为85.45%和4.06。然后利用超滤技术及凝胶过滤色谱层析对ATPS萃取液进行浓缩纯化,并结合SDS-PAGE凝胶电泳对纯化结果进行分析,最终所得纯化液中LOX比酶活高达21223.75U/mg,纯化倍数提高了21.39倍,纯度及酶活回收率分别为70.03%和38.30%。（3）[Bmim]Br-K2HPO4双水相纯化体系工艺条件优化实验。通过单因素实验及Box-Benhnken中心组合响应面设计实验对[Bmim]Br-K2HPO4双水相萃取体系分离提取大豆乳清废水中LOX的提取条件进行优化分析,得到最佳萃取条件为[Bmin]Br质量分数为32.37%,K2HPO4质量分数为25.84%,p H 5.76,萃取时间为120min,且在此条件下LOX萃取率和纯化倍数分别为91.21%和2.57。同样利用超滤技术、凝胶过滤色谱层析及SDS-PAGE凝胶电泳对LOX纯化过程进行分析,并测得纯化液中LOX比酶活高达18055.24U/mg,纯化倍数提高了17.03倍,纯度及酶活回收率分别为68.55%和18.05%。（4）通过比较以上3种分离纯化方法对大豆乳清废水中LOX的萃取结果可以看出,等电点分级沉淀所得萃取液的纯度最高（90.43%）,酶活回收率达40.29%,LOX比酶活也高于其它两种萃取方法,并且等电点分级沉淀纯化体系规模易于放大,节约企业成本,更适用于企业工业化生产LOX。（5）将纯化的LOX作为食品改良剂应用到面条加工中,通过测定面条的蒸煮特性和质构特性进而研究LOX对面条加工特性的影响。当LOX添加量为0.6%时,面条最佳蒸煮时间最短,断条率及干物质损失率达到最小值,面条吸水率呈上升趋势,而面条的硬度、弹性、胶着性及咀嚼性分别增至7861.318、0.903、4525.252和3719.072,面条的黏着性降至-102.62,另外,LOX添加量对面条黏聚性和回复性影响效果较小。从面条感官品质测定结果可以看出,面条中添加LOX可起到增白强筋的效果,且当面条中LOX添加量在0.6%-0.8%范围内,易被消费者所接受。