雷生姣，潘思軼，肖 敏，馬少君，呂曉燕

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070）

MCM-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁

雷生姣，潘思軼*，肖 敏，馬少君，呂曉燕

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070）

以介孔分子篩MCM-41為載體，戊二醛為交聯(lián)劑，采用吸附-交聯(lián)法進(jìn)行了柚苷酶的固定化。研究了酶液濃度、戊二醛濃度、吸附交聯(lián)時(shí)間和固定化pH對(duì)固定化效果的影響，對(duì)影響固定化效果的因素進(jìn)行了分析。確定最佳的固定化條件為：酶液濃度為0.4mg/mL，戊二醛濃度2.0%，吸附交聯(lián)時(shí)間為6h，固定化pH為4.0（醋酸緩沖液）。采用海藻酸鈉和聚乙烯醇對(duì)制備的固定化酶進(jìn)行二次包埋處理，并應(yīng)用于葡萄柚汁的脫苦。結(jié)果顯示，游離酶和MCM-41固定化酶對(duì)果汁的脫苦率分別為96.65%和92.90%，海藻酸鈉和聚乙烯醇二次固定化的柚苷酶脫苦率分別為72.64%和70.90%。脫苦后的果汁營(yíng)養(yǎng)成分與理化指標(biāo)均有一定程度降低。為柚苷酶的固定化提供了一種新型的載體材料，為固定化柚苷酶在果汁脫苦中的工業(yè)化應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

柚苷酶，MCM-41，固定化，脫苦，葡萄柚

柚皮苷（Naringin）是柑橘類果汁中主要的苦味物質(zhì)之一，是一種二氫黃酮類化合物，是黃酮類化合物的主要代表物之一，主要存在于蕓香科植物（Pummelo，Citrus grandis）、葡萄柚（Grapefruit）、酸橙（Sour orange）及其變種的果皮和果實(shí)中[1]，其化學(xué)名為柚皮素-7-β-D-葡萄糖（2→l）-α-L-鼠李糖。柚苷酶（EC3.2.1.40）主要來(lái)源于曲霉屬和青霉屬，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性，在pH4.0時(shí)具有較高的活性[2]。它其中的α-L-鼠李糖苷酶能將柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（苦味約為柚皮苷的1/3）；普魯寧在β-D-葡萄糖苷酶的作用下又能被水解成柚皮素（無(wú)苦味）和葡萄糖。葡萄柚屬柑橘屬（Citrus），又稱為西柚，是廣受歡迎的一類水果。葡萄柚汁經(jīng)存放或加熱處理后會(huì)產(chǎn)生令人難以接受的苦味，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和價(jià)值，因此葡萄柚汁必須進(jìn)行脫苦處理。脫除果汁苦味物質(zhì)的方法主要有利用吸附劑脫苦[3-4]、膜過(guò)濾[5]、離子交換樹(shù)脂脫苦[6-7]和其他脫苦方法等[8-9]。生物酶法中研究較多的是固定化柚苷酶，它具有專一性強(qiáng)、效果好、成本低等優(yōu)點(diǎn)；而且柚皮素具有許多類似于柚皮苷的生物活性[10]，對(duì)人類健康有益。影響固定化效果的因素很多，而固定化載體是其中最重要的影響因素之一。介孔分子篩作為一種新型的無(wú)機(jī)載體材料，正日益成為生物酶固定化的宿主材料[11]。它具有納米級(jí)規(guī)則孔道、高的比表面積和易于表面功能化等優(yōu)點(diǎn)，表面帶有弱酸性硅羥基（-SiOH），能與酶分子的氨基通過(guò)氫鍵、范德華力、靜電力等弱相互作用而將其固定于分子篩表面。MCM-41介孔分子篩是研究較多的固定化載體，它具有六方有序規(guī)則排列的一維孔道，比表面積可達(dá)1000m2/g，孔容平均為0.7～1.2cm3/g。目前已有報(bào)道將細(xì)胞色素[12]、木瓜蛋白酶[13]、胰蛋白酶[14]、維生素[15]、肌紅蛋白[16]和脂肪酶[17]等固定在其上，但未見(jiàn)柚苷酶固定在其上的報(bào)道。本文以介孔分子篩MCM-41為載體，戊二醛為交聯(lián)劑，制備了性質(zhì)穩(wěn)定的粉末狀固定化柚苷酶。制備的固定化酶應(yīng)用于葡萄柚汁脫苦時(shí)，由于其為粉末狀，操作繁瑣，因而結(jié)合海藻酸鈉和聚乙烯醇易于成型、具有良好的生物相容性、來(lái)源廣泛以及無(wú)毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)二次固定化制備了固定化酶凝珠。同時(shí)，比較了三種不同方法制備的固定化酶對(duì)葡萄柚汁的脫苦效果，為固定化柚苷酶的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄柚 湖北松滋望春花食品有限公司；柚苷酶（CAS號(hào)：9068-31-9） Sigma-Aldrich公司，活力369U/g；柚皮苷 Sigma-Aldrich公司，HLPC 98%；檸檬苦素、柚皮素 成都普思生物科技有限公司，HLPC 98%；介孔分子篩MCM-41 上海卓悅化工科技有限公司；海藻酸鈉（SA） 上?；瘜W(xué)試劑分裝廠，化學(xué)純；聚乙烯醇（PVA），（1750±50）u、一縮二乙二醇（DEG）、25%戊二醛 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純；乙腈美國(guó)TEDIA公司，色譜純。

高效液相色譜儀 配有可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器和Millennium 32色譜工作站，美國(guó)WATERS公司；分析天平AR5120 梅特勒-托利多儀器有限公司；低溫高速離心機(jī) Avanti J-E型，美國(guó)Beckman Coulter公司；雙功能水浴恒溫振蕩器 金壇市杰瑞爾電器有限公司；pH計(jì) SARTORIUS AG公司；折光儀 上海測(cè)維光電技術(shù)有限公司；HHS-6型恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄柚汁的制備 葡萄柚人工去皮后，用榨汁機(jī)進(jìn)行榨汁，榨取的葡萄柚汁-14℃冷藏。將冷藏過(guò)的葡萄柚汁在室溫下自然解凍，在4200r/min下離心15min，得葡萄柚原果汁。

1.2.2 固定化柚苷酶的制備

1.2.2.1 介孔分子篩MCM-41固定化柚苷酶 10mL的離心管中稱取0.01g介孔分子篩MCM-41，加入1.0mL用0.2mol/L的醋酸緩沖液（pH4.0）配制的0.4mg/mL的柚苷酶溶液和0.08mL 25%的戊二醛（占總體積2%），置于15℃的恒溫振蕩器（150r/min）中吸附6h，低溫離心機(jī)（4200r/min）中離心15min，棄去上清液，再用2.0mL的0.2mol/L的醋酸緩沖液（pH4.0）洗滌、離心，連續(xù)進(jìn)行三次，即制得MCM-41固定化柚苷酶濕樣，儲(chǔ)藏于4℃冰箱中備用。

1.2.2.2 海藻酸鈉（SA）-MCM41固定化柚苷酶 按

1.2.2.1 的方法制備0.5g MCM-41固定化酶，與100g 3%的海藻酸鈉溶液充分混勻，用5mL注射器勻速滴入4%CaCl2溶液中，固化1h，蒸餾水潤(rùn)洗3次，即可制得3～5mm的固定化柚苷酶凝珠，吸水紙吸干后冰箱中儲(chǔ)藏備用。

1.2.2.3 聚乙烯醇（PVA）-MCM41固定化柚苷酶 按1.2.2.1的方法制備0.5g MCM-41固定化酶，與100g 9%的聚乙烯醇和1%的海藻酸鈉混合溶液充分混勻，用5mL注射器勻速滴入4%硼酸和1%CaCl2溶液中固化2h，蒸餾水潤(rùn)洗3次，即可制得3～5mm的固定化柚苷酶凝珠，吸水紙吸干后冰箱中儲(chǔ)藏備用。

1.2.3 固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁 含2.0mg柚苷酶的MCM-41、SA-MCM41和PVA-MCM41固定化酶分別加入20mL葡萄柚汁中，充分密封混合，置于60℃恒溫水浴鍋中反應(yīng)30min，再立即于100℃沸水浴中滅酶活5min，酶解后的果汁自然冷卻后用于測(cè)定苦味物質(zhì)的含量和理化指標(biāo)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 柚苷酶活力的測(cè)定 固定化酶活力測(cè)定：改進(jìn)的Davis’[18]法測(cè)定反應(yīng)液中柚皮苷的含量；1.0mL反應(yīng)體系中（0.2mol/L醋酸緩沖液，pH4.0）含0.1mg柚苷酶和0.6mL底物柚皮苷（500μg/mL），60℃的恒溫振蕩器（150r/min）中精確反應(yīng)30min后，添加4.9mL 90% DEG和4.0mol/L NaOH 0.1mL，充分搖勻，在40℃水浴鍋中保溫發(fā)色10min；取出注入1cm比色皿內(nèi)，用紫外分光光度計(jì)在420nm處測(cè)定吸光值，通過(guò)柚皮苷標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算酶活力。

以0～250μg/mL柚皮苷為標(biāo)準(zhǔn)溶液，添加90% DEG于40℃顯色10min，420nm測(cè)定吸光值，以柚皮苷濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。得柚皮苷標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y=0.0035x-0.0002。

相對(duì)活力（%）＝固定化酶的活力/固定化酶的最高活力×100%

1.3.2 高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定葡萄柚汁中的苦味物質(zhì) 葡萄柚汁中柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素的測(cè)定采用HPLC法[19]。HPLC檢測(cè)中流動(dòng)相為A（乙腈）和B（水），流速1.0mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)280nm。C18色譜柱（4.3mm×25cm），進(jìn)樣量20μL，柱溫25℃。流動(dòng)相按下述條件進(jìn)行：0～8min，23%A；8～15min，23%～65% A linear；15～20min，65%～70%A linear；20～21min，70%～ 23%A linear；21～22min，23%A。柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素的定量采用HPLC峰面積與物質(zhì)的濃度之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。

1.3.3 葡萄柚汁理化指標(biāo)的測(cè)定 葡萄柚汁中可溶性固形物采用手持折光儀測(cè)定（國(guó)標(biāo)ISO 2173-78），pH用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮法進(jìn)行測(cè)定[20]，根據(jù)GB/T 6195-1986測(cè)定維生素C的含量和GB/T12456-1990測(cè)定總酸含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 介孔分子篩MCM-41固定化柚苷酶工藝條件優(yōu)化

2.1.1 MCM-41介孔分子篩的承載量 按1.2.2.1的方法，其他固定化條件不變，分別加入不同濃度（0.2～0.7mg/mL）的柚苷酶進(jìn)行固定化吸附，假設(shè)吸附完全進(jìn)行，則每克載體上承載的酶為20～70mg。按1.3.1固定化酶活力測(cè)定方法測(cè)定相對(duì)活力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 MCM-41介孔分子篩的承載量Fig.1 Naringinase loading on MCM-41 materials

由圖1可知，當(dāng)載體的承載量從20mg/g載體增加到40mg/g載體時(shí)，固定化酶的相對(duì)活性迅速增加；當(dāng)承載量從40mg/g載體繼續(xù)增加到70mg/g載體時(shí)，固定化酶的相對(duì)活性開(kāi)始隨著承載量的增加而下降。這種變化規(guī)律主要與MCM-41孔道的容量有關(guān)。當(dāng)介孔分子篩的孔道被酶分子所飽和時(shí)，固定化酶活性達(dá)到最大；此后繼續(xù)增加酶量，過(guò)多的酶分子負(fù)載于分子篩孔道中會(huì)導(dǎo)致孔道堵塞，使孔道內(nèi)的酶分子的活性無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)，固定化酶的相對(duì)活性下降。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇0.4mg/mL的酶液進(jìn)行固定化，即MCM-41的承載量為40mg/g載體。

2.1.2 戊二醛濃度對(duì)固定化效果的影響 按1.2.2.1的方法，其他固定化條件不變，分別加入不同體積（0.02～0.12mL）的25%的戊二醛，即戊二醛的體積比為0.5%～3.0%（占總體積），按1.3.1固定化酶活力測(cè)定方法測(cè)定相對(duì)活力，則體系中戊二醛濃度對(duì)固定化效果的影響如圖2所示。

圖2 戊二醛濃度對(duì)固定化酶相對(duì)活力的影響Fig.2 Effect of the glutaraldehyde concentration on the relative activity of the immobilized naringinase

由圖2可知，固定化過(guò)程中戊二醛濃度從0.5%添加至2.0%時(shí)，載體上固定的酶量迅速增加，表現(xiàn)為固定化酶的相對(duì)活力增加；當(dāng)戊二醛濃度繼續(xù)增加至3.0%時(shí)，固定化酶的相對(duì)活性開(kāi)始緩慢下降。在酶的固定化反應(yīng)中，戊二醛作為交聯(lián)劑，能提供有效的醛基，使酶分子與載體更易發(fā)生交聯(lián)，提高固定化效率；但是同時(shí)，戊二醛也是酶的變性劑，過(guò)量的戊二醛會(huì)引起酶的失活。綜上所述，當(dāng)戊二醛濃度低于2.0%時(shí)，其綜合作用對(duì)酶固定化有利；當(dāng)戊二醛濃度高于2.0%時(shí)，其綜合作用不利于酶的固定化。因此，本實(shí)驗(yàn)中確定戊二醛濃度為2.0%。

2.1.3 pH對(duì)固定化效果的影響 按1.2.2.1的方法，其他固定化條件不變，改變緩沖體系的pH，按1.3.1固定化酶活力測(cè)定方法測(cè)定相對(duì)活力，則介孔分子篩MCM-41固定化柚苷酶的適宜pH如圖3所示。

圖3 pH對(duì)固定化酶相對(duì)活力的影響Fig.3 Effect of pH on the relative activity of the immobilized naringinase

由圖3可知，固定化反應(yīng)過(guò)程中pH從2.5提高至4.0時(shí)，固定化酶的相對(duì)活力迅速由63.41%提高至最大值；當(dāng)pH超過(guò)4.0時(shí)，固定化酶的相對(duì)活力則呈下降趨勢(shì)。在介孔分子篩固定化酶的過(guò)程中，酶分子主要是通過(guò)與載體表面的羥基形成氫鍵的方式吸附在載體表面上，因而材料表面的帶電性質(zhì)和酶分子的帶電性質(zhì)就決定了兩者之間作用力的大小，而pH影響了兩者的帶電情況。根據(jù)Takahashi[21]的研究，介孔分子篩MCM-41表面硅羥基具有較強(qiáng)的陰離子電勢(shì)，傾向于吸附陽(yáng)離子，即材料表面有利于吸附帶正電荷殘基的酶，即在酸性范圍固定化效果較好。柚苷酶固定在MCM-41上，pH4.0時(shí)相對(duì)活力最大，說(shuō)明此條件下兩者作用力最強(qiáng)。此外，酶分子通過(guò)戊二醛與載體之間的交聯(lián)在pH4.0時(shí)也可能最穩(wěn)定。因此，本實(shí)驗(yàn)確定MCM-41固定化柚苷酶體系的pH為4.0。

2.1.4 酶吸附-交聯(lián)時(shí)間對(duì)固定化效果的影響 按

1.2.2.1 的方法，其他固定化條件不變，改變固定化酶的吸附時(shí)間后制備固定化酶，按1.3.1固定化酶活力測(cè)定方法測(cè)定相對(duì)活力，結(jié)果如圖4所示。

圖4 吸附-交聯(lián)時(shí)間對(duì)固定化酶相對(duì)活力的影響Fig.4 Effect of absorb-crosslinking time on the relative activity of the immobilized naringinase

介孔分子篩表面及內(nèi)部為多孔有序結(jié)構(gòu)，分子在載體內(nèi)部的擴(kuò)散反應(yīng)需要一定時(shí)間。由圖4可知，固定化反應(yīng)時(shí)間在1～6h內(nèi)，隨著固定化時(shí)間的延長(zhǎng)，酶的相對(duì)活力也隨之增加；固定化反應(yīng)達(dá)到6h時(shí)，固定在載體上的酶量達(dá)到最大值，相對(duì)活力最高；但超過(guò)6h后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，酶的相對(duì)活力迅速下降。這是因?yàn)槿绻潭ɑ瘯r(shí)間太長(zhǎng)，更多酶分子的進(jìn)入引起孔道堵塞，使孔道內(nèi)的酶分子不能表現(xiàn)其活性。此外時(shí)間越長(zhǎng)，戊二醛導(dǎo)致的失活酶分子也越多，這也是引起固定化酶相對(duì)活性下降的原因之一。因此，本實(shí)驗(yàn)固定化酶的最佳吸附交聯(lián)時(shí)間為6h。

在優(yōu)化條件下制備的MCM41固定化酶的活力回收率可達(dá)90%左右。

2.2 紫外檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇與確定

取適當(dāng)濃度的柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品，在HPLC測(cè)定中，于200～400nm處進(jìn)行紫外掃描，結(jié)合流動(dòng)相對(duì)分析的影響，確定最適波長(zhǎng)，結(jié)果如圖5所示。

結(jié)果表明，柚皮苷在282.9nm有最大吸收值，柚皮素在288.8nm有最大吸收，檸檬苦素在223.7nm有最大吸收值。綜合考慮，確定物質(zhì)的吸收波長(zhǎng)為283nm。

圖5 柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品的紫外掃描圖譜Fig.5 UV profiles of standard naringin,naringenin and liminon

2.3 苦味物的標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定

圖6為柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品和葡萄柚汁的HPLC圖譜。由圖6a可知，柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間分別為8.029、16.018、18.038min。由圖6b和c可以看出，葡萄柚汁酶解前后的物質(zhì)出峰時(shí)間穩(wěn)定，與標(biāo)準(zhǔn)品基本一致，說(shuō)明HPLC中采用的流動(dòng)相能應(yīng)用于以上三種物質(zhì)的含量測(cè)定。

以HPLC測(cè)定結(jié)果中標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積為縱坐標(biāo)，各物質(zhì)的濃度為橫坐標(biāo)作圖，得到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的曲線方程分別為：y柚皮苷=15551x-7533，y柚皮素= 31452x+10612，y檸檬苦素=2504x-1302；其相對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)分別為0.9998、0.9933和0.9993。

2.4 固定化柚苷酶對(duì)葡萄柚汁的脫苦

表1為葡萄柚汁酶解前后柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素的含量比較，其中脫苦率為酶解后果汁中的柚皮苷與原果汁中的柚皮苷含量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。由表可知，游離柚苷酶和MCM-41固定化柚苷酶對(duì)果汁的脫苦效果較好，產(chǎn)生的柚皮素較多；SA-MCM41柚苷酶和PVA-MCM41柚苷酶對(duì)果汁的脫苦效果相對(duì)較低，產(chǎn)生的柚皮素也較少；而且它們對(duì)果汁中的檸檬苦素影響均較小。這主要是因?yàn)镾A和PVA凝珠均為網(wǎng)絡(luò)大孔狀結(jié)構(gòu)，底物在其的擴(kuò)散與反應(yīng)均需要一定的時(shí)間，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)底物與產(chǎn)物還存在一定的束縛作用，影響了酶解反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，因此與游離酶和粉末狀的MCM-41固定化酶相比，脫苦效果會(huì)降低，產(chǎn)生的柚皮素也相應(yīng)減少。

以SA和PVA對(duì)MCM41-naringinase進(jìn)行二次固定化后，盡管對(duì)葡萄柚汁的脫苦效果有所降低，但由于二次固定化后，柚苷酶能被重復(fù)應(yīng)用于果汁脫苦，且凝珠易于與產(chǎn)品進(jìn)行分離，操作簡(jiǎn)便，節(jié)約了工業(yè)化應(yīng)用中的成本，因而具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

圖6 HPLC圖譜：柚皮苷、柚皮素和檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品（a），原葡萄柚汁（b），MCM-41固定化酶酶解的葡萄柚汁（c）Fig.6 HPLC profiles of standard naringin,naringinin and liminon（a），and raw grapefruit juice（b）and after hydrolyzed by MCM-41 naringinase（c）

表1 葡萄柚汁酶解前后苦味物的比較Table 1 The bitter compound of grapefruit juice before and after debittering

2.5 葡萄柚汁脫苦前與脫苦后的理化指標(biāo)比較

采用酶法脫除葡萄柚汁中的苦味物質(zhì)柚皮苷，使得果汁風(fēng)味更佳，更適合普通消費(fèi)者的飲用習(xí)慣，然而脫苦后果汁中的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)有一些損失，因此有必要在脫苦后檢測(cè)果汁中營(yíng)養(yǎng)成分的變化。葡萄柚汁經(jīng)柚苷酶脫苦前后的營(yíng)養(yǎng)成分與理化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由于果汁脫苦后，于100℃沸水中處理過(guò)，因此營(yíng)養(yǎng)成分維生素C在酶解液中含量很少，可在后續(xù)加工過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)充；其它指標(biāo)，如可溶性固形物、pH、總酸以及總糖含量均有下降。

表2 葡萄柚汁酶解前后理化指標(biāo)的比較Table 2 The characteristics of grapefruit juice before and after debittering

3 結(jié)論

與其它酶固定化載體相比，介孔材料是一種新型的環(huán)境友好型多孔材料，其大的比表面積和分布均勻的孔道結(jié)構(gòu)可使其用于酶的固定化。海藻酸鈉和聚乙烯醇是應(yīng)用最為廣泛的固定化酶載體。介孔分子篩有序的空間孔道結(jié)構(gòu)為酶的固定化提供了一個(gè)天然的微環(huán)境，減少了酶的變性；同時(shí)，二次固定化又有效地防止了酶在介孔材料表面的泄露，提高了固定化酶的應(yīng)用前景。研究結(jié)果表明，柚苷酶可通過(guò)吸附-交聯(lián)法固定于介孔分子篩MCM-41孔道中，在適宜的固定化條件下，載體的承載量可達(dá)40mg/g載體，優(yōu)于其它類的載體，而且制備的固定化酶性質(zhì)穩(wěn)定，酶活力回收率高。因此，以介孔分子篩MCM-41作為載體，為柚苷酶的固定化提供了一種新型的載體材料，有利于解決柚苷酶實(shí)際應(yīng)用中的限制問(wèn)題。

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Naringinase immobilized on MCM-41 to debitter grapefruit juice

LEI Sheng-jiao，PAN Si-yi*，XIAO Min，MA Shao-jun，LV Xiao-yan
（College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

The mesoporous molecular sieve MCM-41 was employed as a support to immobilize naringinase. And adsorption method and crosslinked with the bifunctional agent glutaraldehyde（GA）were adopted to improve enzyme loading.The effects of naringinase and GA concentration，immobilization time and pH on the activity of immobilized naringianse were investigated.The main factors which influenced the immobilization process and properties of the immobilized enzyme also were analyzed and discussed.The optimum conditions for immobilization of naringinase were as follows：naringianse and GA concentration were 0.4mg/mL and 2.0% respectively，and the immobilization time of 6h in pH 4.0（acetate buffer）.Sodium alginate（SA）and polyvinyl alcohol（PVA）were used to embed the immobilized MCM41-naringinase secondly and apply to debitter grapefruit juice.The results showed that debittering rate of the free and immobilized MCM41-narnginase were 96.65%and 92.90%，and embedded naringinase secondly with SA and PVA were 72.64%and 70.90%，respectively.The nutrition and physical characteristics of the grapefruit juice after debittered were decreased to some extent.A new matrix material to immobilize naringinase and provided the theoretical basis for its industrial applications in debitter juice.

naringinase；MCM-41；immobilization；debittering；grape fruit

TS255.1

A

1002-0306（2012）01-0189-05

2010－11－03 *通訊聯(lián)系人

雷生姣（1975-），女，博士研究生，研究方向：糧食、油脂與植物蛋白工程。