Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化酶法制備α-環(huán)糊精及其分離純化
發(fā)布時間:2021-03-20 13:31
以α-環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(α-cyclodextrin glycosyltransferase,α-CGTase)為催化劑,研究其作用于馬鈴薯淀粉產(chǎn)出α-環(huán)糊精的酶法生產(chǎn)工藝。通過單因素試驗(yàn)和Box-Behnken中心組合設(shè)計法設(shè)計響應(yīng)面試驗(yàn),分析不同條件對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)α-CGTase的反應(yīng)溫度為50℃,pH值為5.5時,α-CGTase呈現(xiàn)最好的酶活性質(zhì),α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率最高。反應(yīng)體系中加入有機(jī)溶劑正癸醇,底物濃度為1.0%,加酶量為200 U/g淀粉,反應(yīng)時間為14 h時,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率可達(dá)40.6%。通過水蒸氣蒸餾法進(jìn)一步分離純化α-環(huán)糊精產(chǎn)物,經(jīng)高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)鑒定分析,轉(zhuǎn)化率可達(dá)到20%~40%,純度達(dá)到75%。
【文章來源】:食品研究與開發(fā). 2020,41(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
加酶量對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響
反應(yīng)時間對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響見圖6。由圖6可以看出,隨著反應(yīng)時間的延長α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率先上升后下降,在反應(yīng)14 h時,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率最高,為34.1%。14 h后,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率大幅降低,其原因可能是隨著反應(yīng)時間的延長,α-環(huán)糊精逐漸產(chǎn)生了分解。因此,選取14 h為最佳反應(yīng)時間。
有機(jī)溶劑種類對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響見圖7。醇類與環(huán)糊精能夠形成包合物沉淀,促進(jìn)反應(yīng)向生成環(huán)糊精的方向不斷進(jìn)行,加快反應(yīng)速度,提高α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率[16]。試驗(yàn)中分別加入了有機(jī)溶劑乙醇、異丙醇、正丁醇和正癸醇,從圖7可以看出,反應(yīng)體系中加入正癸醇后,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率最高,為39.7%。另外由于可溶的醇類會造成后期提取上的困難,因此綜合分析,選用正癸醇作為生產(chǎn)α-環(huán)糊精的有機(jī)溶劑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)糊精及其衍生物催化有機(jī)合成反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 馮建營,白發(fā)紅,劉秀方,金欣. 化工科技. 2019(04)
[2]響應(yīng)面分析法優(yōu)化α-環(huán)糊精的酶轉(zhuǎn)化工藝[J]. 陳曉彤,黃立萍,孫謐,郝建華. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展. 2018(05)
[3]α-環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的高效表達(dá)及酶法制備AA-2G條件優(yōu)化[J]. 邢琳,張秀華,釗倩倩,劉飛,顏震,陳勉,侯重文,朱希強(qiáng),凌沛學(xué). 中國生化藥物雜志. 2016(11)
[4]α-環(huán)糊精消除高脂血對臨床生化測定影響的效果評價[J]. 朱征,楊敏. 四川醫(yī)學(xué). 2016(09)
[5]環(huán)糊精在化妝品領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J]. 李姝靜,周自若,鄧小鋒,羅思琦. 應(yīng)用化工. 2016(10)
[6]異淀粉酶在α-環(huán)糊精制備中的應(yīng)用及條件優(yōu)化[J]. 冉紅艷,段緒果,吳敬,吳丹. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(10)
[7]環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特性及其在環(huán)保領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J]. 張洪偉. 環(huán)境與生活. 2014(22)
[8]酶法制備α-環(huán)糊精反應(yīng)體系中癸醇的分離[J]. 盧滋,李兆豐,顧正彪,洪雁,李才明,班宵逢. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2012(02)
[9]利用來源于Paenibacillus macerans的α-CGTase突變體Y89D制備α-環(huán)糊精[J]. 王寧,吳丹,陳晟,陳堅,吳敬. 食品科學(xué). 2011(03)
碩士論文
[1]α-環(huán)糊精以及γ-環(huán)糊精的酶轉(zhuǎn)化工藝研究[D]. 王寧.江南大學(xué) 2010
[2]環(huán)糊精測定方法及其制備工藝對產(chǎn)物組成影響的研究[D]. 劉虹.江南大學(xué) 2008
本文編號:3091083
【文章來源】:食品研究與開發(fā). 2020,41(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
加酶量對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響
反應(yīng)時間對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響見圖6。由圖6可以看出,隨著反應(yīng)時間的延長α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率先上升后下降,在反應(yīng)14 h時,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率最高,為34.1%。14 h后,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率大幅降低,其原因可能是隨著反應(yīng)時間的延長,α-環(huán)糊精逐漸產(chǎn)生了分解。因此,選取14 h為最佳反應(yīng)時間。
有機(jī)溶劑種類對α-環(huán)糊精轉(zhuǎn)化率的影響見圖7。醇類與環(huán)糊精能夠形成包合物沉淀,促進(jìn)反應(yīng)向生成環(huán)糊精的方向不斷進(jìn)行,加快反應(yīng)速度,提高α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率[16]。試驗(yàn)中分別加入了有機(jī)溶劑乙醇、異丙醇、正丁醇和正癸醇,從圖7可以看出,反應(yīng)體系中加入正癸醇后,α-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率最高,為39.7%。另外由于可溶的醇類會造成后期提取上的困難,因此綜合分析,選用正癸醇作為生產(chǎn)α-環(huán)糊精的有機(jī)溶劑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)糊精及其衍生物催化有機(jī)合成反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 馮建營,白發(fā)紅,劉秀方,金欣. 化工科技. 2019(04)
[2]響應(yīng)面分析法優(yōu)化α-環(huán)糊精的酶轉(zhuǎn)化工藝[J]. 陳曉彤,黃立萍,孫謐,郝建華. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展. 2018(05)
[3]α-環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的高效表達(dá)及酶法制備AA-2G條件優(yōu)化[J]. 邢琳,張秀華,釗倩倩,劉飛,顏震,陳勉,侯重文,朱希強(qiáng),凌沛學(xué). 中國生化藥物雜志. 2016(11)
[4]α-環(huán)糊精消除高脂血對臨床生化測定影響的效果評價[J]. 朱征,楊敏. 四川醫(yī)學(xué). 2016(09)
[5]環(huán)糊精在化妝品領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J]. 李姝靜,周自若,鄧小鋒,羅思琦. 應(yīng)用化工. 2016(10)
[6]異淀粉酶在α-環(huán)糊精制備中的應(yīng)用及條件優(yōu)化[J]. 冉紅艷,段緒果,吳敬,吳丹. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(10)
[7]環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特性及其在環(huán)保領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J]. 張洪偉. 環(huán)境與生活. 2014(22)
[8]酶法制備α-環(huán)糊精反應(yīng)體系中癸醇的分離[J]. 盧滋,李兆豐,顧正彪,洪雁,李才明,班宵逢. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2012(02)
[9]利用來源于Paenibacillus macerans的α-CGTase突變體Y89D制備α-環(huán)糊精[J]. 王寧,吳丹,陳晟,陳堅,吳敬. 食品科學(xué). 2011(03)
碩士論文
[1]α-環(huán)糊精以及γ-環(huán)糊精的酶轉(zhuǎn)化工藝研究[D]. 王寧.江南大學(xué) 2010
[2]環(huán)糊精測定方法及其制備工藝對產(chǎn)物組成影響的研究[D]. 劉虹.江南大學(xué) 2008
本文編號:3091083
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