Box-Behnken响应面法优化酶法制备α-环糊精及其分离纯化
发布时间:2021-03-20 13:31
以α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-cyclodextrin glycosyltransferase,α-CGTase)为催化剂,研究其作用于马铃薯淀粉产出α-环糊精的酶法生产工艺。通过单因素试验和Box-Behnken中心组合设计法设计响应面试验,分析不同条件对α-环糊精转化率的影响。试验结果表明,当α-CGTase的反应温度为50℃,pH值为5.5时,α-CGTase呈现最好的酶活性质,α-环糊精的转化率最高。反应体系中加入有机溶剂正癸醇,底物浓度为1.0%,加酶量为200 U/g淀粉,反应时间为14 h时,α-环糊精的转化率可达40.6%。通过水蒸气蒸馏法进一步分离纯化α-环糊精产物,经高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)鉴定分析,转化率可达到20%~40%,纯度达到75%。
【文章来源】:食品研究与开发. 2020,41(13)北大核心
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
加酶量对α-环糊精转化率的影响
反应时间对α-环糊精转化率的影响见图6。由图6可以看出,随着反应时间的延长α-环糊精的转化率先上升后下降,在反应14 h时,α-环糊精的转化率最高,为34.1%。14 h后,α-环糊精的转化率大幅降低,其原因可能是随着反应时间的延长,α-环糊精逐渐产生了分解。因此,选取14 h为最佳反应时间。
有机溶剂种类对α-环糊精转化率的影响见图7。醇类与环糊精能够形成包合物沉淀,促进反应向生成环糊精的方向不断进行,加快反应速度,提高α-环糊精的转化率[16]。试验中分别加入了有机溶剂乙醇、异丙醇、正丁醇和正癸醇,从图7可以看出,反应体系中加入正癸醇后,α-环糊精的转化率最高,为39.7%。另外由于可溶的醇类会造成后期提取上的困难,因此综合分析,选用正癸醇作为生产α-环糊精的有机溶剂。
【参考文献】:
期刊论文
[1]环糊精及其衍生物催化有机合成反应研究进展[J]. 冯建营,白发红,刘秀方,金欣. 化工科技. 2019(04)
[2]响应面分析法优化α-环糊精的酶转化工艺[J]. 陈晓彤,黄立萍,孙谧,郝建华. 渔业科学进展. 2018(05)
[3]α-环糊精葡萄糖基转移酶的高效表达及酶法制备AA-2G条件优化[J]. 邢琳,张秀华,钊倩倩,刘飞,颜震,陈勉,侯重文,朱希强,凌沛学. 中国生化药物杂志. 2016(11)
[4]α-环糊精消除高脂血对临床生化测定影响的效果评价[J]. 朱征,杨敏. 四川医学. 2016(09)
[5]环糊精在化妆品领域中的应用研究[J]. 李姝静,周自若,邓小锋,罗思琦. 应用化工. 2016(10)
[6]异淀粉酶在α-环糊精制备中的应用及条件优化[J]. 冉红艳,段绪果,吴敬,吴丹. 基因组学与应用生物学. 2015(10)
[7]环糊精的结构特性及其在环保领域的研究现状[J]. 张洪伟. 环境与生活. 2014(22)
[8]酶法制备α-环糊精反应体系中癸醇的分离[J]. 卢滋,李兆丰,顾正彪,洪雁,李才明,班宵逢. 食品与发酵工业. 2012(02)
[9]利用来源于Paenibacillus macerans的α-CGTase突变体Y89D制备α-环糊精[J]. 王宁,吴丹,陈晟,陈坚,吴敬. 食品科学. 2011(03)
硕士论文
[1]α-环糊精以及γ-环糊精的酶转化工艺研究[D]. 王宁.江南大学 2010
[2]环糊精测定方法及其制备工艺对产物组成影响的研究[D]. 刘虹.江南大学 2008
本文编号:3091083
【文章来源】:食品研究与开发. 2020,41(13)北大核心
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
加酶量对α-环糊精转化率的影响
反应时间对α-环糊精转化率的影响见图6。由图6可以看出,随着反应时间的延长α-环糊精的转化率先上升后下降,在反应14 h时,α-环糊精的转化率最高,为34.1%。14 h后,α-环糊精的转化率大幅降低,其原因可能是随着反应时间的延长,α-环糊精逐渐产生了分解。因此,选取14 h为最佳反应时间。
有机溶剂种类对α-环糊精转化率的影响见图7。醇类与环糊精能够形成包合物沉淀,促进反应向生成环糊精的方向不断进行,加快反应速度,提高α-环糊精的转化率[16]。试验中分别加入了有机溶剂乙醇、异丙醇、正丁醇和正癸醇,从图7可以看出,反应体系中加入正癸醇后,α-环糊精的转化率最高,为39.7%。另外由于可溶的醇类会造成后期提取上的困难,因此综合分析,选用正癸醇作为生产α-环糊精的有机溶剂。
【参考文献】:
期刊论文
[1]环糊精及其衍生物催化有机合成反应研究进展[J]. 冯建营,白发红,刘秀方,金欣. 化工科技. 2019(04)
[2]响应面分析法优化α-环糊精的酶转化工艺[J]. 陈晓彤,黄立萍,孙谧,郝建华. 渔业科学进展. 2018(05)
[3]α-环糊精葡萄糖基转移酶的高效表达及酶法制备AA-2G条件优化[J]. 邢琳,张秀华,钊倩倩,刘飞,颜震,陈勉,侯重文,朱希强,凌沛学. 中国生化药物杂志. 2016(11)
[4]α-环糊精消除高脂血对临床生化测定影响的效果评价[J]. 朱征,杨敏. 四川医学. 2016(09)
[5]环糊精在化妆品领域中的应用研究[J]. 李姝静,周自若,邓小锋,罗思琦. 应用化工. 2016(10)
[6]异淀粉酶在α-环糊精制备中的应用及条件优化[J]. 冉红艳,段绪果,吴敬,吴丹. 基因组学与应用生物学. 2015(10)
[7]环糊精的结构特性及其在环保领域的研究现状[J]. 张洪伟. 环境与生活. 2014(22)
[8]酶法制备α-环糊精反应体系中癸醇的分离[J]. 卢滋,李兆丰,顾正彪,洪雁,李才明,班宵逢. 食品与发酵工业. 2012(02)
[9]利用来源于Paenibacillus macerans的α-CGTase突变体Y89D制备α-环糊精[J]. 王宁,吴丹,陈晟,陈坚,吴敬. 食品科学. 2011(03)
硕士论文
[1]α-环糊精以及γ-环糊精的酶转化工艺研究[D]. 王宁.江南大学 2010
[2]环糊精测定方法及其制备工艺对产物组成影响的研究[D]. 刘虹.江南大学 2008
本文编号:3091083
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3091083.html
教材专著