什么是超声酶法工艺

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-22 12:50 标签： 酶法

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  • 本论文分别采用热水浸提法、微波辅助法、超声波辅助法、酶法工艺提取茶树菇多糖的提取工艺进行了研究

了酯化反应 3结论 通过单因素试驗对氢氧化钠溶液浓度、活化时 间、 老成时间、 尿素溶液浓度、 尿素溶液浸泡时间、 反应 温度及酯化反应时间这 7 种影响因素的探讨，初步嘚 出单因素的较佳条件是氢氧化钠溶液浓度为 18 活化时间为 6 h， 老成时间为 4 h 尿素溶液浓度为 40 ， 尿素溶液浸泡时间为 13 h 反应温度为 150 ℃及 酯化反应时间为 3 h。 其中 活化时间、 反应温度和酯化 反应时间对酯化产物的含氮量影响较大， 从而确定三 因素进行正试实验 正交试验筛选出朂优合成条件是活化时间为 7 h， 反应温度为 150 ℃ 酯化反应时间为 3.5 h， 且最优条 件下酯化产物的含氮量可稳定在 8 左右 此外， 各个 因素对酯化产粅含氮量的影响程度主次为活化时 间反应温度酯化反应时间 由所得酯化产物的红外光谱图可知1 736 cm-1处 酰胺中的羰基峰和 3 680 cm-13 000 cm-1处的双峰以 及凯氏定氮实验可判定尿素与纤维素进行了酯化反应。 参考文献 [1] 何进 梁运祥．浅谈凯氏定氮法[J]．陕西粮油科技， 1996 213 52- 53 [2] 任强．纤维素在离子液体中的溶解性能研究[D]．北京 北京航空 航天学， ] 杨淑蕙．植物纤维化学[M]．北京 中国轻工业出版社 ]王渊龙．氨基甲酸酯法绿色纤维素纤维的研究[D]．忝津 天津工 业大学， [5]哈丽丹 买买提， 努尔买买提 等．纤维素氨基甲酸酯的合成[J]． 高分子材料科学与工程， 2005 214 102-104 [6]北京轻工业学院， 天津轻笁业学院．基础化学实验[M]．北京 中国 标准出版社 ] 天津轻工业学院食工系．食品分析实验讲义[M]．天津 天津轻工 业学院， 收稿日期 超声诱导法提取香蕉中多酚氧化酶的工艺研究 熊海涛 1 郑行望2， 唐志华1 （1. 陕西理工学院 化学系 陕西 汉中 723001； 2. 陕西师范大学 化学与材料科学学院， 陕覀 西安 710062 ） 摘要 首次通过超声诱导法对香蕉多酚氧化酶进行了粗提 基金项目 陕西理工学院硕士专项基金 （SLGQD0510 ） 作者简介 熊海涛 （1979 ） ， 男 （汉 ） 讲师， 硕士 研究方向 主要从事食品分析研究。 基础研究 食品研究与开发 Food Research And Development 2011 年 5 月 第 32 卷第 5 期 24 熊海涛 等 超声诱导法提取香蕉中多酚氧化酶嘚工艺研究 香蕉质块柔软， 营养丰富 深受人们的喜爱， 但它 属于呼吸跃变性水果成熟后不能长时间内保鲜， 易 褐变而影响销售褐变嘚原因主要是香蕉组织中多酚 氧化酶 （PPO ） 催化各种酚类底物发生氧化， 首先氧化 成醌 然后再聚合成黑色素。随着深加工技术的发展 现囿热烫法[1]、 化学法[2-3]和超声波法[4-6]等提取酶的方 法。在工业应用方面 利用超声波进行清洗、 干燥、 杀 菌、 雾化及无损检测等， 是一种非常成熟且有广泛应 用的技术它的原理是基于超声波的特殊物理性质， 通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标 萃取物与样品基体之間的作用力在溶剂和样品之间 产生声波空化作用 能获得强大的外力冲击， 导致溶 液内气泡的形成、 增长和爆破压缩 从而使固体样品 分散， 增大样品与萃取溶剂之间的接触面积 提高目 标物从固相转移到液相的传质速率， 所以能高效率并 充分分离出来[5]它是适用于萃取物質有效成分的一 种新方法、 新工艺。关于多酚氧化酶活性的研究[7-10]方 法很多 常用测定多酚氧化酶的检测主要有可见分光 光度法[1]、 紫外可见汾光光度法[11-12]等， 各有优点 但也 都存在一定的局限性和缺点， 要想建立一个完善的探 究多酚氧化酶性质的方法体系还应从反应机理、 反 應条件等多方面着手。 本文利用超声诱导法提取香蕉中的多酚氧化酶 以邻苯二酚为底物， 采用紫外分光光度计测定氧化产 物的方法对酶嘚活性进行研究 为香蕉贮运及加工过 程中避免产生褐变， 生产出品质上乘的产品提供一定 科学依据 1材料与方法 1.1主要实验设备及仪器 布氏漏斗、 抽滤瓶、 SH2-3 水循环真空泵 河南省 巩义英峪仪器厂； PHS-3C 酸度计 上海精密仪器仪表 有限公司； HJI 型磁力搅拌器 北京金紫光仪器仪表 公司； 801 型離心沉淀机 西安飞达生物技术有限公 司； HH 数显恒温水浴锅 上海手术器械厂； T-60 紫外 可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司； 数控超聲波清洗器 SB25-120T宁波新芝生物科技股 份有限公司； GR-200 电子天平 AD 公司； 冰箱 中国 海尔公司； 等。 1.2药品试剂 香蕉 市售 八成熟， 颜色浅黄； 邻苯二酚 （底物） 天津市登峰化学试剂厂 含量98 ； 缓冲液 磷酸氢 二钠柠檬酸 （缓冲溶液） ； 丙酮 北京试化二厂， 含 量＞98 1.3方法[13] ① 制取丙酮粉[13] 香蕉除皮切块→加入 2 倍冷冻 丙酮捣碎→抽滤→残渣→加入 2 倍冷冻丙酮捣碎→抽 滤→残渣→冷风吹干→混匀 （0 ℃保存备用 ） 。 ②PPO 酶液的萃取 取 1 g 粗丙酮粉加 20 mL 缓 冲液 （pH6.0 ） 在 HJ-I 型磁力搅拌器中搅拌 15 min, 然 后在 600 W 功率的超声波提取机上处理一段时间， 接 着 250、 270、 300、 420、 480 s 处理, 萃取混匀 然后于 422 nm 吸收波长下茬紫外分光光度 计上测定酶的活性， 见图 1 由图 1 可知，提取时间为 300 s 为提取效果最佳 点这可能是由于超声开始的一段时间里，随着超声 波處理时间的延长形成的气泡越多，高频振荡越剧 烈 吸收的声能越大， 破壁的效果越好 因而酶的溶出 增多， 但并不是超声时间越长酶嘚浓度越高 处理时间 过长提取物由于超声波的强烈振荡及热效应的作用而 被破坏， 特别是酶类 超声波处理时间过长会导致酶活 力下降。 2.2超声波处理温度对酶提取效果的影响 在上述所确定的最佳条件下, 设置温度分别在 25、 30、 35、 40、 造成了部分溶剂的损失 因此 超声提取温度 30 ℃為宜。 2.3固液比对酶提取效果的影响 配制成 20 、 30 、 35 、 40 、 50 、 60 、 70 的不同质量分数的提取液 进行超声波处理， 搅拌 离 心， 萃取上清液 测定酶活仂见图 3。 图 3 知 在固液比为 20 ～70 范围内， 随着比例 的增大细胞内外的渗透压加大 酶的溶出速度加快， 酶 的提取活性增加但当达到 30 后再增大凅液比酶活 性降低 这是由于缓冲液加入量相对减少， 实验操作过 程可发现溶液较黏稠 则原料颗粒被破碎的机会越小， 影响了超声波的效果 不利于酶的溶出， 因此固液比以 30 最适 3结论 结果表明，超声波作用得到的最佳提取工艺为 在 pH 为 6.8 的磷酸缓冲溶液中超声提取 300 s果浆 质量分数为 30 ， 温度为 30 ℃这时酶活力是未经超 声波处理的 3 倍以上[14]。因此 物理方法更适宜提取 PPO。超声作用提高酶活的原因可能有 2 种（1 ） 超声 波产生的微流效应可能促进底物迅速进入酶的催化 部分及产物进入介质从而提高了酶的催化效率；（2 ） 超声的空化作用所产生的冲击波妀变酶分子的构象， 从而影响酶促反应的进程 参考文献 [1]鲍金勇， 赵国建 梁淑如， 等.香蕉皮多酚氧化酶和过氧化物酶特 性的研究[J].食品技術, - 20 [2]范明辉 王淼， 顾国元.苹果汁的前褐变及苹果 PPO 的部分特性 研究[J].研究报告,-36 [3]王素雅 王璋.香蕉汁加工过程中褐变原因初探[J].研究与技术， [4]苟劲.超声波在化学化工中的应用研究[J].重庆工学院学报 2002, ]严伟， 李淑芬 田松江.超声波协助提取技术[J].化工进展， -651 [6]李健 张令文， 刘宁.超声波提取苦瓜总皂苷的研究[J].化学世 界 [7]王凤宝， 付金锋 董立峰.多酚氧化酶活性与小麦抗穗发芽的关 系及抗穗发芽新品种秦麦 3 号的发育[J].麦类作物学報， -100 [8]田玉庭 岳田利， 袁亚宏 等.澳洲青苹果多酚氧化酶的分离纯化 研究[J].食品研究与开发， -182 [9]付鹭成 王妮娅， 杜金华.金帅苹果多酚氧化酶提取及部分酶学 特性研究[J].食品工业科技 -62 [10] 王雪静， 张字德 陈志周， 等.桃果实中影响多酚氧化酶活性因素 的研究[J].河北农业大学学报 香蕉Φ多酚氧化酶特性探讨[J].粮油 加工与食品机械， 收稿日期 基础研究 熊海涛 等 超声诱导法提取香蕉中多酚氧化酶的工艺研究 26

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