摘要：

低聚半乳糖作為功能性低聚糖目前受到世界廣泛關(guān)注,它是由3～10個分子半乳糖和葡萄糖組成的一類寡糖, 能高效地促進(jìn)雙歧桿菌的生長.低聚半乳糖的合成主要是以乳糖為原料,通過β-半乳糖苷酶的轉(zhuǎn)半乳糖苷反應(yīng)獲得.乳清一直被當(dāng)作廢液排掉,既浪費資源又污染 環(huán)境,乳糖在濃縮乳清中占70%以上.世界每年乳清產(chǎn)量很高,我國的乳品工業(yè)尚不發(fā)達(dá),但乳清的生產(chǎn)量將迅速提高,迫切需要尋找一種有效的方法處理乳清 (乳糖).本論文通過對β-半乳糖苷酶固定化,固定化酶的特性,雙相體系中固定化酶催化乳清粉合成低聚半乳糖,低聚半乳糖對動物鈣吸收的影響等的研究,得 到以下主要結(jié)論: (1)用海藻酸鈣包埋,戊二醛進(jìn)行交聯(lián),對β-半乳糖苷酶固定化研究表明:該法簡便,酶的活力回收率較高,安全性好.當(dāng)海藻酸鈉濃度為4%,戊二醛濃度為 0.3%,加酶量為30mL,氯化鈣濃度為2%,高嶺土濃度為3%,酶珠的粒徑為2mm時,固定化酶活力高,機(jī)械強(qiáng)度較好. (2)固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)研究表明:酶固定化以后對熱,pH的耐受范圍變寬,但最佳反應(yīng)溫度與pH與游離酶相同;固定化酶在4℃冰箱中放置8周后仍能保持 80%以上的酶活,固定化酶間歇反應(yīng)4次后,酶活是初始酶活的75%,表明酶的貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性較好. (3)試驗表明:游離酶的Km=16.7mmol/L,Vmax=5.56μml/(L.min);固定化以后酶的Km=12.9mmol /L,Vmax=11.78μmol/(L.min),固定化酶的Km值比游離酶變小,說明固定化后對底物的親和力增強(qiáng)了. (4)通過研究固定化酶在有機(jī)溶劑中的穩(wěn)定性,有機(jī)溶劑對合成GOS影響和水分含量的選擇,確定了兩相體系為乙酸乙酯:環(huán)已烷: 水=45:45:10(v/v) (5)單因素實驗和正交實驗結(jié)果顯示:以乳清粉為底物合成低聚半乳糖的最佳條件為:乳清粉濃度為35%,溫度55℃,pH為5.5,加酶量為 50U/g(乳清粉),驗證實驗結(jié)果表明最佳條件下GOS得率可達(dá)到30.5%. (6)試驗表明:用乳清粉為底物合成低聚半乳糖時,對GOS得率影響的因素主次順序為:乳清粉濃度>溫度>加酶量>pH.方差分析顯示:乳清粉濃度的影響 極顯著,溫度和加酶量的影響顯著,而pH值影響不顯著. (7)研究了低聚半乳糖對小鼠鈣吸收的影響,試驗結(jié)果表明:低聚半乳糖能促進(jìn)小鼠對鈣的吸收利用,提高鈣吸收率和鈣儲留率.

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