碱性果胶酶在废糖蜜中的应用

论文摘要

甘蔗废糖蜜在我国南方糖厂极为丰富,是糖厂的副产物之一,产率为原料甘蔗的2.5%-4.0%,其成分因甘蔗品种、种植气候、成熟程度、土壤条件、田间管理和制糖工艺流程等不同而有所变化,主要含蔗糖、还原糖、胶体、灰分、色素等物质,其中占糖蜜重量50-60%的大量糖分中大部分为发酵性糖。除了可以采用更先进的提纯分离技术继续从糖蜜中提取这部分蔗糖外,更重要、更有意义的是通过其他途径特别是发酵途径制造出比砂糖更有价值的多种产品或工业原料,从而大大提高糖厂的经济效益。糖蜜是非常粘稠的棕褐色液体。影响糖蜜粘度的主要因素是：温度、糖分浓度和一些胶体类物质,其中温度是最主要的因素。温度越高糖蜜粘度越小,糖分浓度越高粘度越大。糖蜜成分中有10%的胶体,其中有0.8%左右的果胶质,这些胶体类物质同样对糖蜜粘度有着很大的影响。在工业化应用中,糖蜜的温度和糖蜜的糖分浓度一般都要符合生产的条件,不能随意改变。因此,一般考虑对糖蜜中的胶体进行去除,对于这些胶体的去除,目前的主要办法还是添加聚合电解质如聚丙稀酰胺去除,但这种办法会导致大量的糖分损失,同时增加大量的泥量,增加环境负担,进而影响糖蜜经济价值的提高。本文研究的主要内容和结论如下：用Bacillus.gibsonii S-2（中文名为吉氏芽孢杆菌）固态发酵制取碱性果胶酶粗酶液,并且对该粗酶液性质进行了初步的分析,碱性果胶酶的最适反应温度为55℃,最适pHH10.5。在pH9-pH10.5,40℃-55℃的范围内,该酶能较长时间地保持稳定。在不添加任何稳定剂的条件下,在pHH10.5,55℃时能较长时间稳定,在pHH10.5,60℃时酶失活很快。初步探析了S-2碱性果胶酶粗酶液应用于糖蜜中的工艺条件和作用效果,结果显示：在55℃、pHH10.5时,反应15mmin,该酶能使糖蜜粘度降低40%。在55℃、pHH10.5时,反应15min,糖蜜色值降低7.5%。同时通过正交优化实验极差分析表明：在实际应用中,影响因素：温度>pH值>酶量。最佳组合为温度35℃,pH值10.5,添加酶量为3%（V/V）。最佳组合能降低糖蜜粘度50%以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图和附表清单
• 第一章 文献综述
• 1.1 果胶酶类概述
• 1.1.1 果胶
• 1.1.2 果胶酶
• 1.1.3 碱性果胶酶的研究进展
• 1.2 废糖蜜
• 1.2.1 废糖蜜的定义
• 1.2.2 废糖蜜的标准
• 1.2.3 废糖蜜的形成
• 1.2.4 糖蜜的主要成分
• 1.2.5 糖蜜的性质
• 1.2.6 糖蜜的储存
• 1.2.7 糖蜜的综合利用
• 1.2.8 废糖蜜澄清
• 1.3 本论文的立题依据及创新点
• 第二章 碱性果胶酶粗酶液的制取及初步酶学性质分析
• 2.1 试验材料、试剂及设备
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种培养用到的主要培养基
• 2.2.2 碱性果胶酶粗酶液的制取流程
• 2.2.3 还原糖法测定碱性果胶酶酶活力
• 2.2.4 还原糖法测定蔗糖酶酶活力
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 测定结果
• 2.3.2 pH对粗酶活的影响
• 2.3.3 粗酶的pH稳定性
• 2.3.4 温度对粗酶液酶活的影响
• 2.3.5 粗酶的热稳定性
• 2.4 小结
• 第三章 S-2粗酶液在糖蜜澄清中应用的初步研究
• 3.1 试验材料、试剂及设备
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 主要试验仪器
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 粘度的测定
• 3.2.2 色值的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 碱性果胶酶粗酶液对糖蜜粘度的影响
• 3.3.2 碱性果胶酶粗酶液对糖蜜色值的影响
• 3.4 小结
• 第四章 结论、创新点与展望
• 4.1 结论
• 4.2 创新点
• 4.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A （作者硕士期间发表的论文）