近年来,随着蔗糖价格的大幅度上涨,果糖以其特有的高甜度及爽口性使得它的应用稳步增长。商业果糖是玉米淀粉产品,它的制备过程是:首先将玉米淀粉水解成葡萄糖,然后利用果糖异构酶将葡萄糖异构成果糖,产品中果糖含量为42%左右。在此基础之上,通过多步色谱分离法去除葡萄糖可将果糖的纯度提高至55%或90%,称为高果糖浆（HFCS）。一个具有发展潜力的高果糖产品制备方法是通过水解富含果聚糖的植物制备高果糖。本论文研究的主要目的是通过诺维信公司商业果糖酶酶学性质研究,利用该酶水解菊糖制备高果糖产品。果糖酶的最佳pH及温度分别为4.5和60°C。酶的pH稳定性研究表明,该酶在pH 4-6的范围内,在室温可稳定12小时以上。果糖酶在60°C可稳定6 h,没有明显的酶活下降。此外,果糖酶是耐热的菊糖酶之一,加热12 h后酶活仅损失20%。果糖酶的这些特性有利于制备纯果糖的大规模化生产,因为较高的酶反应温度有利于抑制微生物的生长,而且可提高菊糖底物浓度。此外,较低的最适反应pH可阻止颜色的形成和不期望的化学副产物的生成。振荡速率对酶反应的影响研究表明,振荡速率对酶反应有影响,最佳酶反应振荡速率为150 rpm。考虑到实际操作,振荡速率可选择在150到200 rpm。研究表明,缓冲液类型对果糖酶活力具有较大影响,醋酸缓冲液是果糖酶的最适缓冲液。醋酸缓冲液的浓度低于100 mM时对酶活没有影响,当高于100 mM时,对酶活力影响较大,完全的抑制出现在500 mM。化学和金属离子对酶活力的影响研究表明,Ag⁺、Hg⁺、Cu²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对果糖酶活力具有较强的抑制作用,Zn²⁺、Fe²⁺、Na⁺、Pb²⁺、Li⁺、EDTA、2-巯基乙醇对酶活力有部分抑制,而Ca²⁺、Ba²⁺、K⁺、Al³⁺、Mn²⁺和Co²⁺具有提高酶活力的作用。HPGFC显示菊芋菊糖的分子量为940 g,DP在3-4之间,菊苣菊糖的分子量为2029g,DP在9-10之间,表明菊芋和菊苣菊糖不是多糖,而是低聚糖。果糖酶的底物特异性研究表明,此酶对菊糖、蔗糖和棉子糖具有活性,这就表明果糖酶含有一定的外切菊粉酶（β-D-果聚糖果糖水解酶, EC 3.2.1.80）活力,外切酶将果糖从菊糖的非还性末端切下。此外,果糖酶的S/I为1.79（I/S为0.56）,因此该酶不是一个转化酶而是菊粉酶。本论文进一步研究了果糖酶的底物亲和性和动力学常数。蔗糖水解的Km和Vmax分别为0.34 mM和1.65 mM L-1 min-1,以菊糖为底物的Km和Vmax分别为0.16 mM and 1.32mM L-1 min-1。