本发明专利技术公开了一种制备具有缓释效果的固定化葡萄糖氧化酶的方法，属于食品加工技术领域。本发明专利技术以壳聚糖-TPP为载体用离子凝胶一步法固定葡萄糖氧化酶，真空低温干燥后制得固定化葡萄糖氧化酶。该固定化酶制剂能有效减缓葡萄糖氧化酶的催化速率，从而控制过氧化氢的释放速度，进而有利于焙烤过程中小麦面筋蛋白的氧化交联，优化面筋蛋白的组织结构，提高小麦面粉的加工特性；同时也有效增加了葡萄糖氧化酶在面粉加工过程中的稳定性。该方法工艺简单、安全有效，具有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于食品加工
。
技术介绍
小麦是主要的粮食作物之一，我国小麦种植广，产量大，但是存在一硬麦不硬，软麦不软Il的特点，小麦面筋含量不高，仅靠遗传育种还不能在短期内改善小麦面粉的面筋品质，所以亟需开发安全有效的强筋剂。溴酸钾是种极佳的强筋剂，它是一种慢速氧化剂，在醒发后期和焙烤期间作用更明显，它能改善面团的流变性能，增强面团结构，提高面团的粘弹性，增加面包比容。但一些报道指出溴酸钾具有致癌性，很多国家已经禁止使用。我国也于2005年7月I日起取消溴酸钾作为面粉处理剂。随着溴酸钾的禁用，以及人们生活水平的提高和健康意识的加强，绿色无公害的面粉改良剂一酶制剂成为当前研究的热点，如戊聚糖酶、漆酶、己糖酶和葡萄糖氧化酶。葡萄糖氧化酶(GO)是最具潜力的替代溴酸钾的酶制剂，已经被广泛应用到实际生产之中。GO能将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢(H2O2)。过氧化氢是一种强氧化剂，在过氧化氢酶的催化下将面团中的巯基(-SH)氧化成二硫键(-S-S-)，使面筋蛋白发生氧化交联，从而有利于形成面筋网络结构，在面团形成过程中增强面筋强度，提高面团的持水能力、面包的比容和改善面包的质量。然而，GO在改善面包各项品质方面尚有许多不足之处，GO并不能完全取代溴酸钾。首先，GO属于快速氧化剂，在加水形成面团过程中就催化葡萄糖快速氧化，生成大量的H2O2，引起面团过度氧化，从而使面团变干变硬，导致最终的焙烤产品品质不佳；其次，GO在面团中的稳定 性较差，易失活，且在焙烤期，会热失活，起不到任何作用。壳聚糖是自然界中唯一发现的带阳离子性质的碱性多糖，具有生物降解、安全无毒害、生物相容等特点，在酶固定化方面显示出了重要作用。壳聚糖壁材所具有的较大外表面积有助于GO的固定，同时还能降低过氧化氢的释放速率，达到缓释效果。目前，国内外关于用固定化葡萄糖氧化酶作为面粉改良剂的研究甚少，江南大学俞超华(CN102422848A)用壳聚糖-三聚磷酸钠(TPP)凝胶为壁材通过二步吸附法制备得到固定化葡萄糖氧化酶，先制得空白的壳聚糖-TPP微粒，再将GO溶液与微粒混合吸附制得含GO的微粒，但该法得到的壳聚糖-TPP-GO混合体系，固形物含量低，直接将混合体系用于喷雾干燥得到固定化葡萄糖氧化酶，耗时耗能，且喷雾干燥过程中酶活会因高温有所损失，得率也较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，提高固定化酶的产量。先由壳聚糖溶液和GO溶液制备壳聚糖-GO溶液，然后向壳聚糖-GO溶液中添加TPP水溶液，从而在载体形成的同时将GO包裹进去，形成固定化GO微粒。通过直接离心获取沉淀，去除大量的含未固定化酶的上清溶液，降低干燥的成本，再经真空低温干燥即可获得固定化GO粉末。所述壳聚糖和TPP的质量比为3:1-7:1 ;所述壳聚糖与GO的比例为3_7:1。所述壳聚糖溶液优选将粘度700cps、脱乙酰度为90%的壳聚糖用体积浓度为0.1-2%的乙酸水溶液溶解，配成质量浓度为0.5-3%壳聚糖溶液，用100-200目尼龙滤布过滤去除不溶性杂质。所述GO溶液优选用ρΗ5.0-7.0的磷酸盐缓冲液配置质量浓度为5_20mg/mL的GO溶液。所使用的GO是粉末状，活力为10000U/g。所述TPP水溶液优选质量浓度为4-16mg/mL的TPP水溶液，用0.45 μ m滤膜过滤，形成透明溶液。所述壳聚糖-GO溶液的制备优选向壳聚糖溶液中通过恒流泵加入GO溶液，搅拌速度 100-200r/min。所述固定化GO微粒的制备优选将TPP水溶液在100-500r/min的搅拌速度下，以2-6mL/min的滴加速度缓慢加入到壳聚糖-GO溶液中，形成壳聚糖-GO-TPP混合体系，滴加结束后，继续搅拌0.5-lh，形成固定化酶分散体系。本专利技术技术方案优选以下步骤:(I)将粘度700cps、脱乙酰度为90%的壳聚糖用体积浓度为0.1_2%的乙酸水溶液溶解，配成质量浓度为0.5-3%壳聚糖溶液，用100-200目尼龙滤布过滤去除不溶性杂质；(2)配置ρΗ5.0-7.0的磷酸盐缓冲液，用该缓冲液配置成质量浓度为5_20mg/mL的GO溶液；(3)向步骤⑴得到的壳聚糖溶液中通过恒流泵加入步骤(2)得到的GO溶液，搅拌速度100-200r/min，得到壳聚糖-GO溶液；(4)配置质量浓度为4-16mg/mL的TPP水溶液，用0.45 μ m滤膜过滤，形成透明溶液；(5)将步骤(4)得到的TPP水溶液在100-500r/min的搅拌速度下，以2_6mL/min的滴加速度缓慢加入到步骤(3)得到的壳聚糖-GO溶液中，形成壳聚糖-GO-TPP混合体系，滴加结束后，继续搅拌0.5-lh，形成固定化酶分散体系。(6)将步骤(5)得到的壳聚糖-GO-TPP固定化混合体系，离心获取沉淀，离心条件为:8000-10000r/min、温度 10°C、时间 20_40min ；(7)将步骤(6)得到的沉淀进行低温干燥，得到乳白色的固定化酶粉末。本专利技术通过一步法制备固定化葡萄糖氧化酶，在载体形成的同时将GO包裹进去，形成GO微粒，再经离心获取沉淀，去除大量未固定的酶的上清，将沉淀进行真空低温干燥获得固定化GO粉末。既实现了酶与载体的充分接触，也提高了固形物含量，提升了固定化GO的得率，降低酶活损失，又降低了干燥成本。该酶制剂具有良好的缓释效果，稳定性增强，产率增加，能有效地提高GO在焙烤产品中的效果。【附图说明】图1实施例1所得固定化酶的缓释效果，.:固定化酶:游离酶。图2实施例2所得固定化酶的缓释效果，.:固定化酶，:游离酶。【具体实施方式】固定化葡萄糖氧化酶的酶活力测定方法:利用葡萄糖氧化酶-辣根过氧化物酶-邻联茴香胺偶联反应体系测定游离GO酶活。依次向反应体系中加入2.4mL0.006%邻联茴香胺.2Η(:1 (0.lmol/L pH7.0 磷酸盐缓冲液)、0.5mL 10% (w/v)葡萄糖和 0.lmL60U/mL辣根过氧化物酶，充分混匀后，在体系中加入0.1mL GO (0.15-0.2U/mL)，精确计时5min后，在426nm下测定吸光值。GO酶活的定义:室温条件下，Imin内催化葡萄糖反应产生I μ mol过氧化氢(H2O2)所需的酶量为IU。利用由0.2mol/L NaHCO3 和 0.06mol/L Na3C6H5O7.2H20, pH = 7.8-8.2.组成的破囊液将固定化葡萄糖氧化酶破囊使其成为游离的G0，采用上述相同的方法测定酶活。固定化葡萄糖缓释效果的测定:G0催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸内酯和H2O2。葡萄糖酸内酯在水溶液中不稳定，可逐渐水解生成葡萄糖酸，从而降低反应体系的PH值。因此，通过动态记录反应体系的PH值的变化趋势，可定性观察缓释GO催化反应的速度。取IOg葡萄糖溶于IOOmL蒸馏水中，加入15mg游离GO或相当于15mg游离GO制备得到的固定化G0,每隔IOmin测定溶液的pH值一次,记录180min内的数据。面包芯的全质构分析:面包出炉2h后，对面包芯进行全质构分析:将面包在面包切片机下切成厚度为20mm的厚薄均匀的薄片，选取中间位置进行测定。测试用P/25型探头，测定前速度:1.0mm/s ;测定速度:1.0mm/s ;测定后速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备具有缓释效果的固定化葡萄糖氧化酶的方法，其特征在于，先由壳聚糖溶液和GO溶液混合制备壳聚糖‑GO溶液，然后向壳聚糖‑GO溶液中添加TPP水溶液，从而在载体形成的同时将GO包裹进去，形成固定化GO微粒。
【技术特征摘要】
1.一种制备具有缓释效果的固定化葡萄糖氧化酶的方法，其特征在于，先由壳聚糖溶液和GO溶液混合制备壳聚糖-GO溶液，然后向壳聚糖-GO溶液中添加TPP水溶液，从而在载体形成的同时将GO包裹进去，形成固定化GO微粒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖-GO溶液中壳聚糖与GO的质量比为:3:1-7:1，所述壳聚糖与TPP的质量比为3:1-7:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步将固定化GO颗粒直接离心获取沉淀、低温干燥后获得固定化GO粉末。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖-GO溶液是通过将壳聚糖溶液通过恒流泵加入GO溶液，搅拌速度100-200r/min得到。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液是通过将粘度700cps、脱乙酰度为90%的壳聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞金，唐乐乐，华霄，赵伟，张文斌，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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