酶分解小麦麸皮的实验方案

多种酶分解小麦麸皮的协同作用1、实验目的我国是小麦生产大国，年产量已超过1亿吨，每年加工出的小麦麸皮可达2000万吨以上，而其中85％以上都用于酿造和饲料行业。麸皮中含有较丰富的酶系、蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质等。针对酱油生产中对小麦麸皮的处理，本实验的目的在于研究纤维素酶、戊聚糖酶以及阿魏酸酯酶对其酶解的协同作用，并观察酶解效果。2、实验原理纤维素酶属于高度专一的纤维素水解生物催化剂，是降解纤维素原料的生成葡萄糖的一种酶的总称，它不是单种酶，而是起协同作用的多组酶系。纤维素酶主要包括三种组分：内切型葡聚糖酶，外切型葡聚糖酶、纤维素二糖酶，每一组分又有若干亚组分组成。纤维素水解生成葡萄糖的过程必须依赖这三种组分的协同作用才能完成。木聚糖酶，又名内1,4-β-木聚糖酶，是采用液体深层发酵、超滤及喷雾干燥等工艺制得，用于啤酒酿造，可以有效分解麦芽汁中的木聚糖和戊聚糖，降低麦芽汁中的粘度，改善其过滤性能，防止非碳水化合物混浊的产生。木聚糖酶能够降解木聚糖生成聚合度2-10的低聚木糖混合物，其产物的经济价值很高。阿魏酸酯酶能水解阿魏酸甲酯、低聚阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键，将阿魏酸游离出来的一种酶，属于水解类的羧酸酯水解酶亚类。利用阿魏酸处理植物性的原材料，其细胞壁的骨架结构会被破坏，结构变得比处理前疏松。这三种酶对小麦麸皮的酶解具有很大的协同作用，三种酶同时存在是小麦麸皮达到最大的酶解效率。3、实验材料与设备实验材料与试剂小麦麸皮，纤维素酶、木聚糖酶、阿魏酸酯酶、淀粉酶、蛋白酶等，3-5二硝基水杨酸（DNS），间苯三酚，冰醋酸实验仪器水浴锅，台式电子天平，离心机，分光光度计，精密PH计等4、试验方法及步骤㈠小麦麸皮的预处理将小麦麸皮粉碎，加水预热。中性蛋白酶作用于小麦麸皮的酶解条件为料液比1:10（W:V）、酶用量1.75%、酶解温度55℃、酶解时间3h、pH7.50，水解度值为25.32%；中温淀粉酶作用于小麦麸的酶解条件为料液比1:10（W:V）、酶用量1.75%、酶解温度65℃、酶解时间3.5h、pH6.00，水解度为38.85%。根据条件调节小麦麸皮的pH,温度以及酶解时间，对小麦麸皮进行初步酶解。㈡纤维素酶酶解小麦麸皮查资料得：纤维素酶酶解小麦麸皮的最适条件为：酵解时间15min，温度37℃，pH值6，最适酶浓度0.04IU/ml。在最适条件下将纤维素酶加入小麦麸皮中，进行反应，检测反应后还原糖的含量。①葡糖糖标准曲线的绘制准确称取1.000g葡萄糖，用蒸馏水定容至100ml，用移液管吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL分别移入具塞比色管中，用蒸馏水定容至1mL，各加入3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂2mL，将各管摇匀，在沸水浴中准确加热2min，取出，迅速冷却至室温，用蒸馏水定容至25mL，加塞后混匀，用1cm比色杯，以空白调零，在540nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。②酶解后还原糖含量测定称取O．59麸皮于试管中，加入纤维素酶液5mL，按照设定条件做酶解反应后．吸取酶解液1．5mL于试管中．同上方法测定OD550值，对照标准曲线即可换算出还原糖含量。空白样不进行酶解反应，反应样设两个平行样。③记录实验数据便于试验比较㈢木聚糖酶酶解小麦麸皮研究表明:，底物浓度为10．5％，加入酶量为1000IU／g底物，水解温度为53℃，水解时间为5．5h，最终得到酶解液中低聚木糖的平均聚合度为2．18，总还原糖含量为5．83mg／ml。并通过HPLC分析确定酶解液中主要含有木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等低聚木糖组分，且低聚木糖(木二～木五)的相对含量达64．41％。说明此水解条件能够较好的制备低聚木糖。还原糖测定：采用3，5一二硝基水杨酸法(DNS)。㈣阿魏酸酯酶酶解小麦麸皮①麸皮浓度60g／L，阿魏酸酯酶用量0．200％，酶解pH5．6、酶解温度55℃，酶解时间6h。依次加入小麦麸皮中进行反应。②测定酶解液中的阿魏酸含量阿魏酸标准曲线的绘制：称取0.1000g阿魏酸，加入适量的乙酸乙酯溶解，转入1000ml容量瓶中，定容即得到0.100mg/ml的阿魏酸标准溶液。取7支试管，分别量取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2的阿魏酸标准液，添加乙酸乙酯至10ml，在320nm条件下测OD值绘制曲线。酶解液到达反应时间后，沸水浴灭活，取1ml过滤后的反应液，用乙酸乙酯定容至10ml，采用分光光度法在A320nm下测定阿魏酸含量，计算酶分解率。㈤做平行试验，考察在pH5~6的条件下同时加入三种酶，测量酶解液中还原糖以及阿魏酸的含量，计算酶解效率，比较分步加入和同时加入酶解效果。补充:统的Douglas比色法(间苯三酚冰醋酸显色法)只能测定水溶性聚戊糖或戊糖，对上述方法进行了改进，通过采用双波长技术实现对总糖和戊糖、己糖含量的同时测定。研究发现，425nm是戊糖和己糖的等摩尔吸收波长，553nm是戊糖的特征吸收波长，以上述二波长为基础大大简化了双波长法的计算公式。半纤维素提取液中干扰物质的光谱结果显示，提取液中的木素和葡萄糖醛酸对戊糖和己糖的测定结果都没有显著干扰。结果表明，该方法测定总糖和戊糖、己糖的含量都具有较高的精度和准确性。5、注意事项：6、实验数据记录与处理：7、实验结果分析：