果蔬加工用软化酶的研究

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本研究旨在通过黑曲霉固态发酵开发研究新型的果蔬加工用酶——软化酶(粥化酶),它是一种含有以果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶为主,并含有淀粉酶、蛋白酶等多种酶的复合酶制剂。 本论文主要研究了果胶酶高产菌株的选育、软化酶发酵工艺的优化、软化酶最佳作用条件及在果蔬加工中的应用、软化酶发酵的小型放大。 通过对出发菌A.niger28进行微波、紫外及微波紫外复合诱变,获得A.niger MU35,三角瓶固体发酵培养,其果胶酶活力提高了约60%,果胶酶活达230 U/mL左右。经过传代试验,产酶性状稳定。 研究了营养条件和培养条件对A.nigerMU35产酶的影响,通过培养及营养条件的改变对软化酶中的各酶组成比例进行了分析。 考察了软化酶中各种酶的最适作用条件:果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶的最适作用温度为50℃、60℃、50℃、;最适反应pH分别为4.5、3.6、4.0。 软化酶在果蔬加工中的应用试验表明,软化酶能够不同程度的提高果蔬的出汁率以及果蔬汁的澄清度,而且还能增加果蔬汁中可溶性固形物含量。苹果加工中,软化酶的最佳酶解条件:加酶量15 U/g,酶解时间0.5 h,酶解温度30℃;最佳澄清条件:澄清温度40℃,加酶量15 U/ml,pH3。南瓜加工中,软化酶的最佳酶解条件:加酶量15 U/g,酶解时间1 h,酶解温度40℃。 本研究还进行了软化酶的小型放大,研究了营养条件和培养条件对产酶的影响,得到在小曲箱中发酵的最佳条件:麸皮200g,豆饼粉50g,稻草粉10g,葡萄糖10g,NH4Cl 5g、CaCl2 10g,固水比1∶1.4,接种10%的处于对数生长期的固体培养物,30℃发酵培养84h,果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶干曲酶活可达9858.9 U/g、201.4 U/g、4433.3 U/g。
摘要第5-6页
ABSTRACT第6页
第一章 绪论第8-13页
    1.1 研究背景第8-11页
        1.1.1 我国果蔬加工现状第8-9页
        1.1.2 酶制剂在果蔬加工中的作用机理第9-10页
        1.1.3 酶制剂在果蔬加工中的应用第10-11页
    1.2 立题意义第11-12页
    1.3 研究内容第12-13页
第二章 菌种选育第13-24页
    2.1 引言第13页
    2.2 材料和方法第13-20页
        2.2.1 实验仪器及试剂第13-14页
        2.2.2 实验菌种第14页
        2.2.3 培养基第14页
        2.2.4 实验方法第14-20页
    2.3 结果与讨论第20-23页
        2.3.1 热稳定性菌种的筛选第20-21页
        2.3.2 微波诱变第21-22页
        2.3.3 紫外诱变第22页
        2.3.4 紫外微波复合诱变第22-23页
        2.3.5 传代试验第23页
    2.4 本章小结第23-24页
第三章 软化酶发酵工艺的研究第24-35页
    3.1 引言第24页
    3.2 材料和方法第24-25页
        3.2.1 实验仪器与试剂第24-25页
        3.2.2 实验材料第25页
        3.2.3 培养基第25页
        3.2.4 实验方法第25页
    3.3 结果与讨论第25-33页
        3.3.1 添加物对产酶的影响第25-26页
        3.3.2 添加碳源对产酶的影响第26-27页
        3.3.3 添加氮源对产酶的影响第27页
        3.3.4 无机盐对产酶的影响第27-28页
        3.3.5 固水比对产酶的影响第28页
        3.3.6 培养基的正交试验及酶系组成第28-32页
        3.3.7 发酵时间对产酶的影响第32-33页
        3.3.8 最优条件下产酶试验第33页
    3.4 本章小结第33-35页
第四章 软化酶作用条件及其在果蔬加工中的应用第35-42页
    4.1 引言第35页
    4.2 材料和方法第35-36页
        4.2.1 实验仪器和试剂第35页
        4.2.2 实验方法第35-36页
    4.3 结果与讨论第36-41页
        4.3.1 酶液的制备第36页
        4.3.2 软化酶中各酶的最适作用pH、温度第36-37页
        4.3.3 软化酶的热稳定性第37-38页
        4.3.4 软化酶在果蔬加工中的应用第38-41页
    4.4 本章小结第41-42页
第五章 软化酶固态发酵的放大试验第42-47页
    5.1 引言第42页
    5.2 材料和方法第42-43页
        5.2.1 实验仪器与试剂第42页
        5.2.2 实验材料第42-43页
        5.2.3 试验方法第43页
    5.3 结果与讨论第43-46页
        5.3.1 接种方式对产酶的影响第43-44页
        5.3.2 接种量对产酶的影响第44页
        5.3.3 装料量对产酶的影响第44页
        5.3.4 培养基固水比对产酶的影响第44-45页
        5.3.5 培养方式对产酶的影响第45页
        5.3.6 第一次翻曲时间以及翻曲次数对产酶的影响第45-46页
        5.3.7 发酵时间对产酶的影响第46页
        5.3.8 最优条件试验及干曲酶活第46页
    5.4 本章小结第46-47页
第六章 结论与展望第47-49页
    6.1 本课题的主要结论第47-48页
    6.2 展望第48-49页
参考文献第49-51页
致谢第51-52页
攻读硕士学位期间发表的文章第52页
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