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猪胰酶提取工艺优化研究

郭兆斌

  本试验以肉联厂废弃的猪胰脏为研究材料,以异丙醇沉淀胰酶法和壳聚糖絮凝胰酶法两种方法对胰酶的提取进行研究,为工业化生产胰酶的方法和工艺参数提供参考依据。试验对先对激活剂和保护剂进行了优选,进一步采用单因素和正交试验,对胰酶提取的主要影响因素和工艺参数进行了研究,确定了用两种方法生产胰酶的工艺流程和最佳工艺参数,最后对胰酶粉进行了生物学性质研究,通过对胰酶活力以及理化指标的测定,结果均符合中国药典标准。研究结果如下: 1.确定了异丙醇沉淀胰酶法和壳聚糖沉淀胰酶法的工艺流程:以冻藏的胰脏为原料,经过胰脏绞碎、激活、提取、过滤、沉淀、脱脂、真空干燥后得到胰酶。 2.通过单因素试验,选取先添加激活剂激活后再加提取剂提取为最佳激活方法;选取CaCl2—胰酶粉为最优激活剂组合。选取淀粉、麦芽糖作为保护剂。 3.异丙醇沉淀法:以多组单因素试验选出影响胰酶提取的最佳因素为异丙醇浓度、pH、提取时间、激活时间、激活温度、沉淀醇度,并通过L_(18)(3~7)正交试验,以胰蛋白酶活力为指标,筛选出最佳工艺参数:异丙醇浓度为15%、pH6.5、提取时间3h、激活时间8h、激活温度8℃、沉淀醇度60%。所得胰酶收率10.79%、胰蛋白酶活力4791 U/g、胰淀粉酶活力57806 U/g、胰脂肪酶活力45061 U/g、干燥失重4.61%、脂肪含量18.19mg/g,符合中国药典。 4.壳聚糖絮凝法提取胰酶:以多组单因素试验选出影响胰酶提取的最佳因素为乙醇浓度、提取时间、pH、壳聚糖用量,并通过L_9(3~4)正交试验,以胰蛋白酶活力为指标,筛选出最佳工艺参数:乙醇醇度为10%、提取时间为6h、pH为4、壳聚糖用量为0.1%。所得胰酶收率9.24%、胰蛋白酶活力3703 U/g、胰淀粉酶活力54285 U/g、胰脂肪酶活力44552 U/g、干燥失重4.86%、脂肪含量17.58mg/g,符合中国药典。 5.胰酶的生物学特征:猪胰酶最适温度为40℃,通过热稳定性研究发现,胰酶活性随着时间的增加而逐渐降低,温度越高,胰蛋白酶失活越快。胰酶的最适pH值为8,通过酸碱稳定性的研究发现,胰酶活性都随着pH值的升高而逐渐降低,pH越高,胰蛋白酶失活越快。通过Ca~(2+)和EDTA对胰酶活性影响的研究发现,Ca~(2+)对胰蛋白酶的活性并无影响,而EDTA对蛋白酶活性有较强的抑制作用。 综上所述,异丙醇沉淀胰酶法和壳聚糖沉淀胰酶法都具有工艺简单、生产周期短、所制的胰酶质量高等特点,但是异丙醇沉淀法所生产出来的胰酶收率更高,三酶活性也比后者要高,有良好的应用前景。因此,利用先进的生物分离工程技术进行胰酶的生产,提高酶的收率及活力,在生化制药业中以及动物副产品综合利用中具有积极的意义。……   
[关键词]:猪胰脏;异丙醇;壳聚糖;提取;胰酶
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:甘肃农业大学2010年