农业论文食品工业中固定化酶的运用(2)
3.4固定化酶在乳制品中的应用
乳糖酶亦称为β-半乳糖苷酶,是工业中应用相当广泛的一种酶,较多地应用于乳制品加工中。很多人小肠黏膜内的乳糖酶活性严重降低,导致乳糖不耐受症。用乳糖酶处理部分乳糖,分解为葡萄糖和半乳糖,可以减少这种症状。
杨君等[11]应用海藻酸钠—壳聚糖固定化乳酸菌进行发酵乳清饮料研究。结果表明,固定化乳酸菌产酸和耐酸能力强,菌种活力持久并可多次重复利用。孙玉梅等[12]埋酵母乳糖酶间歇处理预先超高温消毒的牛奶,用戊二醛处理环状芽孢杆菌的乳糖酶,或把该菌用戊二醛交联固定于多孔硅胶,经处理或固定化后的乳糖酶,其生产活性从原来的21%提高至40%。李燕[13]用聚丙烯酰胺凝胶包埋米曲酶的乳糖酶,酶活力与机械强度都比较理想。固定化酶的稳定性范围扩大,热稳定性提高,同时底物乳糖在凝胶中扩散不影响固定酶的反应速度。使用该固定化酶处理脱脂牛奶,可以在保持原有风味的条件下,增加甜度,饮用时可减少蔗糖用量。
3.5固定化酶在制糖中的应用
在制备低聚果糖中,Hayashi等[14]用多孔硅石吸附Aureo-basidium sp.的果糖基转移酶,并用戊二醛交联后装柱可保留较高的酶活力。Hayashi等[15]用DEAE-纤维素固定果糖基转移酶,酶活力可保留95%。Yun等将果糖基转移酶固定在苯乙烯衍生的多孔离子交换剂上填入玻璃柱内,初始固定化酶的活性仅丧失8%。Chiang等[16]将Aspergillus niger和Aspergillus japoicus的果糖基转移酶纯化后共价结合在甲基丙烯酰胺高分子颗粒上,可保留酶活力达100%。
固定化葡萄糖异构酶可以用来催化玉米糖浆和淀粉生产高甜度的高果糖糖浆。用淀粉生产高果糖浆包含3步:一是用淀粉酶液化淀粉;二是用糖化酶将其转化为葡萄糖,即糖化;三是用葡萄糖异构酶将葡萄糖异构为果糖。由此可得到含高果糖浆与蔗糖同等甜度时,其价格低10%~20%,具有经济推动力。该固定化酶常用的制备技术是热处理法,将含葡萄糖异构酶的放线菌、芽孢杆菌或链霉菌等细胞用60~65 ℃热处理15 min,该酶就固定在菌体上制成固定化酶[17]。
3.6固定化酶在茶叶加工中的应用
在茶叶中含有种类繁多的酶,如多酚氧化酶、过氧化酶、单宁酶、果胶酶等,其对茶叶的加工或深加工有重要的意义。对重要酶类的固定化研究,可有效地改善茶叶的品质、拓展茶叶深加工的领域和应用范围。
多酚氧化酶是作为茶叶尤其是红茶必不可少的一种酶,李荣林[18]等人利用海藻酸钠包埋交联后其活力保持不变,而且热稳定性和对酸碱的适应性增强。单宁酶可以水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚酸键,将单宁酶应用于茶饮料中可改善茶饮料的品质。Lauren[19]报道用固定化的单宁酶处理红茶,提高茶汤中可溶性铁和钙的含量。若在绿茶加工中使用单宁酶,可以部分消除夏秋茶的苦涩味道,提高茶饮料品质。茶叶中的水溶性果胶物质,对于促进红茶的品质具有积极作用。尹军锋等[20]用果胶酶对茶汁酶解作用进行研究,得出了果胶酶能提高茶汁膜分离性能的结论。
3.7 固定化酶在烟叶中的应用
在烤烟初烤和复烤后尚残留淀粉,淀粉在燃吸时影响燃烧速度和燃烧完全性,并产生糊焦气味,影响吸食品质。在一定条件下淀粉能水解为水溶性糖,使烟质改善。但这些反应并不充分,处理后的烟叶中淀粉含量仍很高,特别是低次烟叶中较高的淀粉含量影响了该类烟叶的可用性。加酶处理能加速淀粉水解,能将直链淀粉迅速降解为糊精和麦芽糖等,糖化酶能将直链淀粉和支链淀粉降解为葡萄糖。刘谋盛等[21]将固定化α-2淀粉酶和糖化酶制成乳状液,用以降低低档次烟叶中淀粉的含量。由于酶被水溶性载体所形成的保护层包膜,避免了与空气直接接触,其活力得以提高,即强化了发酵条件,从而提高了卷烟的抽吸品质。同时,对固定化酶乳状液添加剂与水溶液酶添加剂降低低档次烟叶中淀粉的质量分数进行了研究,结果表明,固定化酶处理烟叶淀粉降解率为25%~30%,优于水溶液酶的25%,特别在抽吸品质方面,前者处理明显优于后者处理。
3.8固定化酶在食品检测以及传感器中的应用
生物传感器被认为是一种由受体、抗体或酶构成的生物感应层于换能器紧密连接而能提供环境组成信息的感应器。如:测量电流以及电位的酶电极,酶热敏电阻装置,以场效应管为基础的生物传感器,以及生物发光及化学发光为基础的纤维—光学传感器等,不同的传感器都应用不同类型的固定化酶。
固定化葡萄糖氧化酶传感器是其中应用最为广泛的一种。1967年,Clark等[22]采用固定化酶技术,把葡萄糖氧化酶固定在疏水膜上再和氧电极结合,组装成第1个酶电极—葡萄糖电极。唐芳琼等[23]利用纳米颗粒引入到葡萄糖电极研究中,并用易成膜的PVB作辅助膜基质,进行GOD的固定化研究。试验结果表明,利用纳米颗粒的表面效应可以显著提高GOD酶电极响应灵敏度。目前,制药厂将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶与一种显色剂一起固定在试纸上,制成检验妇女是否妊娠的试纸。这种检测技术简单,操作方便,应用极为广泛。用聚丙烯酰胺包埋葡萄糖氧化酶与氧电极组装成酶电极也可用来进行临床的血糖检测,并且可连续测定1 000次血糖样品,低温存放180 d仍可保持90%的酶活力。
转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/nongyegongchenglw/13979.html
