在啤酒糖化过程中提高极限糊精酶活力的研究

摘要

考察取自青岛啤酒公司的大麦芽淀粉酶活性与糖化产物，发现不同品种的麦芽其淀粉酶系组成、糖化产物组成均不同。为研究淀粉酶系对糖化产物的影响，首先考察α-淀粉酶、β-淀粉酶对淀粉的酶解作用，及两种淀粉酶在对淀粉的降解过程中的关系，发现α-淀粉酶与β-淀粉酶比例在适当范围内的增减对淀粉酶解过程可以起到相互弥补作用。进一步考察α-淀粉酶、β-淀粉酶、极限糊精酶淀粉酶系对淀粉的降解作用，发现对于一定比例的α-淀粉酶、β-淀粉酶组合，添加极限糊精酶能显著增加可发酵性糖生成。 研究大麦中蛋白酶、巯基蛋白酶在发芽过程中的分泌规律，以及发芽过程中添加金属离子时蛋白酶、巯基蛋白酶的分泌规律。同时，对大麦发芽以及麦芽焙焦过程中极限糊精酶分泌规律进行研究，结合自由态极限糊精酶从结合态释放的两种假设，对离体状态下极限糊精酶酶学性质进行研究。发现发芽过程中蛋白酶产生周期较长；而巯基蛋白酶产生和变化较大。极限糊精酶在发芽4-6天以结合态极限糊精酶为主；后期自由态极限糊精酶增加，发芽至9天时，自由态极限糊精酶占总的极限糊精酶的70％之多。发芽5天的绿麦芽经焙焦处理后得到的成品麦芽与5天发芽的绿麦芽相比，自由态在总极限糊精酶中所占比率从发芽5天的绿麦芽的32.8％降低到焙焦麦芽的20.9％；而结合态在总极限糊精酶中所占比率从发芽5天的绿麦芽的67.2％增加到焙焦麦芽的78.9％。自由态的极限糊精酶耐热性不如结合态的极限糊精酶。提取极限糊精酶时在缓冲液中加还原剂L-CYS引起的自由态极限糊精酶活性增加，是由于L-CYS激活了麦芽中的巯基蛋白酶，巯基蛋白酶通过蛋白修饰将结合态的极限糊精酶释放，引起自由态极限糊精酶的增多，证明了利用巯基蛋白酶调控实现提高极限糊精酶活性的可能性。 为了获得高纯度、高比活的极限糊精酶抑制因子产品，我们以麦芽粉为原料，用醋酸钠缓冲液浸提液进行分离纯化。利用CM纤维离子交换柱层析和凝胶过滤层析对极限糊精酶抑制因子进行分离提纯，用极限糊精酶经极限糊精酶抑制因子作用后所测出的极限糊精酶活力的减少的量，表示极限糊精酶抑制因子的活力值。最终纯化倍数和活力回收率分别为6.97和57.9％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1啤酒大麦中主要淀粉水解酶类研究概述

1.1.1 α-淀粉酶

1.1.2 β-淀粉酶

1.1.3极限糊精酶

1.1.4啤酒大麦中三种淀粉酶的协同作用

1.2啤酒大麦淀粉酶活性的提高方法

1.2.1啤酒大麦品种

1.2.2使用赤霉素

1.2.3使用金属离子

1.2.4使用酶制剂

1.2.5优化制麦工艺

1.3大麦中的蛋白酶与巯基蛋白酶

1.3.1大麦中的蛋白酶及其在啤酒生产中的应用

1.3.2巯基蛋白酶及其酶调控

1.3.3巯基蛋白酶抑制剂

1.4糖化工艺的确定及糖化产物的测定

1.4.1糖化工艺的确定

1.4.2高效液相色谱法测定糖化产物组分

1.5酶的分离纯化工艺概述

1.5.1离子交换层析

1.5.2凝胶过滤

1.6立题思路与研究目的

1.6.1立题思路

1.6.2研究内容与目的

2糖化过程中淀粉酶系对糖化产物影响研究

2.1导言

2.2实验材料

2.2.1实验原料

2.2.2主要仪器

2.2.3药品、试剂

2.3实验方法

2.3.1啤酒大麦麦芽与麦芽粉的制备

2.3.2α-淀粉酶和β-淀粉酶的提取与酶活力测定方法

2.3.3极限糊精酶的提取与酶活力测定方法

2.3.4糖化工艺与糖化体系参数设置

2.3.5糖化体系实验设计

2.3.6测定糖化液可发酵性糖色谱条件

2.3.7糖化液处理及数据测定

2.4实验结果与分析

2.4.1麦芽糖标准曲线

2.4.2不同品种的麦芽极限糊精酶组成和糖化产物比较分析

2.4.3 α-淀粉酶、β-淀粉酶水平对糖化产物中可发酵性糖水平的影响研究

2.4.4 α-淀粉酶、β-淀粉酶、极限糊精酶水平对糖化产物中可发酵性糖水平的影响研究

2.5本章小结

3极限糊精酶调控技术的研究

3.1导言

3.2实验材料

3.2.1实验原料

3.2.2主要仪器

3.2.3主要药品与试剂

3.3实验方法

3.3.1巯基蛋白酶的提取与酶活力测定方法

3.3.2在离体状态下极限糊精酶酶学性质的研究

3.4实验结果与分析

3.4.1酪氨酸标准曲线

3.4.2总蛋白酶和巯基蛋白酶分泌规律

3.4.3在大麦发芽以及麦芽焙焦过程中极限糊精酶分泌规律

3.4.4在离体状态下极限糊精酶酶学性质的研究

3.5本章小结

4极限糊精酶抑制因子的分离纯化

4.1材料与方法

4.1.1实验材料

4.1.2主要试剂与仪器设备

4.1.3极限糊精酶抑制因子的活性测定

4.1.4蛋白浓度的测定

4.1.5极限糊精酶抑制因子的分离纯化

4.2实验结果与分析

4.2.1酪蛋白标准曲线

4.2.2极限糊精酶抑制因子的分离纯化

4.3本章小节

5结论

参考文献

致谢

个人简历及硕士发表文章