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菊粉(Inulin)是由果糖(Fru)经β(1→2)键连接而成的线性直链多糖,聚合度约为2～60,末端常带有一个葡萄糖(Glc)[1]。菊粉酶( Inulinase ), 2 , 1-β-D 果聚糖水解酶( 2 , 1-β-D-fructan frutanohydrolases,EC 3.2.1.7)是菊粉的水解酶,能够将菊粉快速水解成为果糖或低聚果糖,水解产物果糖具有甜度高,热值低,不易引起龋齿,易被糖尿病人利用等优点[1.2];低聚果糖也是一种功能性糖,它是双岐杆菌的增殖因子,有多种生理功能,调节胃肠功能,有效抑制有害菌的生长,提高免疫力,改善脂质代谢,降低血脂和胆固醇,促进矿物质的吸收,有利于维生素的合成等[3.4.5]。由于二者优越的生理功能,在营养保健、医药工程和能源开发等各个方面都有较好的应用前景。固定化菊粉酶水解菊糖生产高果糖浆或低聚果糖等产物,能达到反复利用,连续操作,简化产品分离纯化的目的,而且工艺简单,底物转化率高,产物纯,成本低,因此研究固定化菊粉酶对获得一种能符合工业要求的生产果糖或低聚果糖的方法具有重要的现实意义。目前工业化利用菊粉生产低聚果糖的制约因素有天然的菊粉酶活性不高,及菊粉酶重复使用的效果不佳等。本文从菊粉酶的分离纯化、菊粉酶固定化方法的筛选、固定化菊粉酶酶解反应及产物鉴定等三个方面出发做了研究,希望能从上述几方面努力找到一种价格低廉、工艺简单方便、转化率高、重复利用率高的固定化方法,为一步酶法生产果糖和低聚果糖提供参考数据。 1、在菊粉酶的分离纯化方面,本研究分别采用葡聚糖凝胶层析和DEAE-纤维素离子交换层析两种方法进行菊粉酶的分离纯化,目的是通过简单的分离纯化方法能达到较好的分离效果,从而节约材料和简化分离步骤,为固定化酶提供更纯的菊粉酶,同时降低生产成本。2、在固定化方法方面,本课题采用聚乙烯醇-海藻酸钙(PVA-CA)包埋法、聚乙烯醇-海藻酸钙(PVA-CA)-戊二醛交联包埋法、D201 大孔树脂