[发明专利]一种果胶酶和纤维素酶磁性复合微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于酶工程技术领域，具体涉及一种果胶酶和纤维素酶磁性复合微 球的制备方法。

背景技术

在酶的固定化研究中，一个重要的方面就是获得效果好的固定载体。常用 的酶固定化载体包括有以海藻酸钠磁性微球、纳米硅材料等。专利公开号为 CN102337258A的中国发明以玉米淀粉为载体。而且，通常酶固定化微球载体多 为单载体，酶的结合位点较复合载体少，对酶活有一定的抑制作用；并且，采 用的交联剂多为戊二醛，具有毒性。

发明内容

本发明的目的提供一种磁性复合微球的制备方法，并将其应用于果胶酶 与纤维素酶的固定化，从而弥补现有技术的不足。

本发明首先提供一种磁性复合微球，其制备方法如下：

1)磁性微球制备：

将FeC1₃和FeCl₂用去离子水溶解后置65℃水浴中升温，滴加0.3M氢氧化 钠溶液调至pH值为10，于65℃水浴中进行超声混均，将混均后的液体置于60℃ 水浴中搅拌2h，静置冷却至室温，用盐酸中和至中性，再4000r/min高速离心 20min，倾去上清液，冷冻干燥，粉碎，过100目筛；得到磁性微球溶液；

其中按1.5：1的比例称取FeC1₃、FeCl₂，用去离子水溶解定容，定容后溶 液中铁离子浓度为4.28mol/L。

2)磁性复合微球制备：

将6％的阿拉伯胶溶液以20:1的比例加入磁性微球溶液中并乳化1h，将1％ 的壳聚糖溶液加入阿拉伯胶和磁性微球的乳状液中搅拌2h混合均匀，调节pH 为4.5，用京尼平交联6h，获得磁性复合微球溶液；

3)磁性复合微球分离干燥：

将步骤2)反应后的液体利用高速离心使磁性复合微球与液体分离，倾去上 清液，真空冷冻干燥，获得磁性复合微球干粉。

步骤2)中壳聚糖溶液与阿拉伯胶溶液的体积比为1:3。

上述制备的磁性复合微球用于固定化果胶酶与纤维素酶；

本发明另一个方面还提供一种果胶酶和纤维素酶磁性复合微球，其制备方 法如下：

将磁性复合微球加入到果胶酶和纤维素酶溶液中，调节pH值为4.0，然后将 反应溶液在30℃、转速200r/min下在摇床中振荡反应6h；然后用高磁磁铁将 固液进行分离，用缓冲液洗涤，真空冷冻干燥磁性复合微球制成果胶酶和纤维 素酶磁性复合微球。

本发明制备的果胶酶和纤维素酶磁性复合微球适用于果蔬汁等的生产中。

本发明选用的磁性复合微球载体，具有超顺磁性，粒径均匀、且有较好的 分散性，可与果胶酶与纤维素酶的非活性基团相互作用，达到固定果胶酶与纤 维素酶的效果。采用的交联剂为京尼平，不仅使壳聚糖和阿拉伯胶达到很好的 交联效果，而且较戊二醛相比，京尼平毒性较低，适合在食品工业当中使用， 且其对酶活的损失也较小。

附图说明

图1：傅里叶红外光谱图

图2：响应面优化图

图3：激光衍射粒度图

图4：扫描电镜图

具体实施方式

发明人采用的载体材料是市售的壳聚糖、阿拉伯胶制备磁性复合微球，材 料来源广泛，成本低，便于大规模工业化生产。交联后的双酶与磁性复合载体 结合牢固，操作使用性好，酶学性质显著提高。

下面结合实施例对本发明的方法进行详细的描述。

实施例1：果胶酶固定载体的制备

1、FeC1₃、FeCl₂比例确定：按1：1、1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4:1、1.5:1、 1.6:1的比例称取FeC1₃、FeCl₂，用去离子水溶解定容，置65℃水浴中升温，滴 加0.3M氢氧化钠溶液调pH值为10，超声混匀20min后，置于60℃水浴中搅拌 2h，反应结束后静置冷却至室温，用盐酸中和至中性，4000r/min高速离心20min， 倾去上清液，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛。