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本论文对固定化α-葡萄糖苷酶法生产低聚异麦芽糖及其酵母发酵法分离纯化进行了系统研究,主要研究结果如下: 1.当给酶量为240,000U/g壳聚糖载体时,在pH6.0条件下,室温吸附6h,然后用3.5%的戊二醛45℃交联6h,可得到粉末状固定化α-葡萄糖苷酶的活力为143,000U/g,酶活力回收率为59.6%。最适pH值为4.5,比TGL向酸性方向移动0.5pH单位;最适温度70℃,比TGL提高5℃。ITGL的酸碱稳定性、热稳定性及贮存稳定性均明显优于TGL,有利于工业化生产。 2.制备微球形多孔壳聚糖载体的关键取决于壳聚糖原料的分子量分布、壳聚糖的稀酸溶液浓度以及凝结液的组成等因素。采用脱乙酰度为88%的壳聚糖制备的微球形多孔壳聚糖载体,加酶量为300,000U/g载体(干基)时,在pH6.0条件下,室温吸附8h,然后用2.0%戊二醛45℃交联9h,可得到固定化酶活力为234,200U/g,酶活力回收率为78.1%,并具有较好的强度。 通过ITGL与TGL的一些理化性质测定,发现微球形固定化酶的最适pH值和最适温度与粉末状固定化酶相同;ITGL的酸碱稳定性和热稳定性明显优于TGL;TGL和ITGL均对高离子强度和脲不稳定,低浓度的Ca2+和Mg2+对TGL和ITGL的活力均有一定的增强作用,而Fe2+、Ag+、Cu2+、Hg2+对TGL和ITGL的活力均有明显的抑制作用;TGL经固定化后贮存稳定性显著提高,60℃的操作半衰期达到24天。 3.通过固定化前后α-葡萄糖苷酶对不同底物的表观米氏常数Km′变化的比较发现,对于低分子量底物(麦芽糖)而言,壳聚糖载体对糖类底物的亲和吸附效应起主导作用;而对于麦芽三糖以上底物,则底物和产物的扩散效应起主导作用。固定化酶的表观动力学常数Km′和Vmax′显著受内扩散的影响;外扩散只有在底物流速低于0.05cm/s(20mL/h)时才起作用。采用外推法求得固定化α-葡萄糖苷酶的本征动力学常数为:Km=1.53×10-3mol/L,Vmax=8.71×10-2mol·L-1·min-1。通过对内扩散和反应过程的理论分析,从理论上计算出了不同底物浓度下实验用固定化酶(d=1.2mm)的效率因子,并与实验值做了比较。