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过氧化物酶催化去除蔗汁中多元酚类物质的研究

2020-12-10阅读(960)

过氧化物酶催化去除蔗汁中多元酚类物质的研究

论文摘要

降低白砂糖产品色值是甘蔗糖厂提高产品质量关键问题,研究表明,白砂糖中酚类物质含量的多少是影响色值高低的主要因素之一。本文利用辣根过氧化物酶（HRP）催化过氧化氢（H2O2）氧化蔗汁中的酚类物质,以达到降低白砂糖色值的目的。在蔗汁中添加HRP-H2O2与酚类物质发生氧化反应,以酚含量和简纯度作为考察指标,考察各影响因素对酚类物质去除率的影响。根据正交试验最优组合条件,在甘蔗制糖亚硫法澄清工艺流程中添加HRP-H2O2,考察其对白砂糖色值的影响；以蔗汁中含量较高的绿原酸为模式底物,进行HRP氧化绿原酸酶促动力学参数测定。主要研究内容及结果如下：（1）研究在甘蔗汁中添加HRP-H2O2的最优工艺条件。在反应时间5min,反应pH7.0条件下,选定温度、H2O2用量、HRP用量进行正交试验,最优试验参数温度为60℃,3%H2O2用量为200mg/L, HRP用量为4×10-2mg/L。在蔗汁中添加HRP-H2O2,除酚率为41.79%,与不添加样比,简纯度提高0.42AP。（2）根据正交最优工艺条件,在亚硫酸法澄清工艺中选择合适的添加位置,在一次加热后、硫熏中和前添加HRP-H2O2,除酚率与常规澄清方法比,除酚率提高19.04%,纯度提高0.80AP。（3）模拟亚硫法澄清工艺,在澄清过程添加HRP-H2O2制取清汁,清汁在真空条件下,用旋转蒸发仪浓缩至65°Bx,采用糖糊法煮制糖膏,离心分蜜得白砂糖。添加HRP-H2O2的白砂糖较不添加的色值低39.49%,酚含量下降74.90%。（4）在纯蔗糖溶液中添加HRP-H2O2, HRP用量为4×10-2mg/L, H2O2用量为200mg/L。采用一次旋光法和二次旋光法测定糖液蔗糖分,运用spss15.0软件处理数据,分析表明添加组与不添加组的蔗糖分不存在显著性差异,可认为HRP-H2O2这一添加量对蔗糖无影响。（5）以蔗汁中含量较高的一种酚类物质——绿原酸作为底物,研究HRP-H2O2对绿原酸的催化反应动力学。绿原酸底物的HRP催化反应符合米氏方程规律,反应前1min氧化速率最快,最适pH6.0、最适H202浓度为0.15%,HRP浓度为0.125U/mL条件下,求出米氏方程：Vmax和Km分别为：4.13mmol/s,0.697mmol/L。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 色素来源
  • 1.1.1 酚类色素物质
  • 1.1.2 非酶促反应形成的色素
  • 1.2 除酚脱色方法
  • 1.2.1 物理吸附
  • 1.2.2 化学方法
  • 1.3 过氧化物酶介绍
  • 1.3.1 过氧化物酶简介
  • 1.3.2 过氧化物酶的应用
  • 1.3.3 酶动力学研究
  • 1.4 立题背景及研究内容
  • 1.4.1 立体背景
  • 1.4.2 研究内容
  • 2O2除酚的工艺条件研究'>第二章 HRP在蔗汁中催化H2O2除酚的工艺条件研究
  • 2.1 材料与检测方法
  • 2.1.1 实验试剂
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.1.3 实验方法
  • 2O2的催化效果实验'>2.2 HRP对H2O2的催化效果实验
  • 2.2.1 实验方法
  • 2.2.2 实验结果与分析
  • 2.3 单因素实验
  • 2.3.1 实验方法
  • 2.3.2 实验结果与分析
  • 2.4 最优工艺条件实验
  • 2.4.1 正交实验方案
  • 2.4.2 正交实验结果及分析
  • 2.4.3 验证实验
  • 2O2最佳工艺添加点实验'>2.5 HRP-H2O2最佳工艺添加点实验
  • 2.5.1 实验方法
  • 2.5.2 实验结果与分析
  • 2.6 本章小结
  • 2O2催化除酚对白砂糖色值的影响'>第三章 HRP-H2O2催化除酚对白砂糖色值的影响
  • 3.1 材料与检测方法
  • 3.1.1 实验试剂
  • 3.1.2 实验仪器
  • 3.1.3 测定指标
  • 3.2 煮制白砂糖实验
  • 3.2.1 小型真空结晶装置介绍
  • 3.2.2 实验方法
  • 3.2.3 实验结果
  • 2O2对蔗糖的影响实验'>3.3 添加HRP-H2O2对蔗糖的影响实验
  • 3.3.1 实验方法
  • 3.3.2 实验结果与分析
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 HRP催化降解绿原酸动力学研究
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 实验试剂
  • 4.1.2 实验仪器
  • 4.1.3 绿原酸降解机理实验
  • 4.2 实验结果与分析
  • 4.2.1 波长扫描结果
  • 4.2.2 CGA标准曲线图
  • 2O2对CGA氧化的影响'>4.2.3 添加HRP和H2O2对CGA氧化的影响
  • 4.2.4 pH对CGA氧化的影响
  • 4.2.5 反应时间对CGA氧化的影响
  • 4.2.6 HRP浓度对CGA氧化的影响
  • 2O2浓度对CGA氧化速度的影响'>4.2.7 H2O2浓度对CGA氧化速度的影响
  • 4.2.8 底物CGA浓度的影响
  • 4.2.9 二氧化硫抑制作用
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 创新点
  • 5.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录

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