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一种快速判断固定化酶干燥效果的方法技术

技术编号:41907514 阅读:17 留言:0更新日期:2024-07-05 14:12
本发明专利技术提供一种快速判断固定化酶水分含量和/或干燥效果的方法,所述方法为:根据标准样品固定化酶的T2弛豫时间和水分含量的线性拟合方程,通过检测未知固定化酶的T2弛豫时间来计算该未知固定化酶的水分含量,进而预测其干燥效果。本发明专利技术还提供一种预测酶法酯交换的水解副反应程度的方法,所述方法为:根据标准样品固定化酶的T2弛豫时间和其在酯交换中副反应产物的含量的线性拟合方程,通过检测未知固定化酶的T2弛豫时间来计算其在同一酯交换反应条件下的副反应产物的含量,从而预测该未知固定化酶在同一酯交换中的水解副反应程度。本发明专利技术的方法能快速准确判断不同载体固定化酶的干燥效果,及固定化酶应用于定向酯化反应的水解副反应程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及酶工程领域,尤其涉及一种快速判断固定化酶干燥效果的方法


技术介绍

1、固定化脂肪酶是油脂加工领域的常用生物催化剂,可用于酶法油脂改性,定向转酯化合成类母乳结构油脂和类可可脂等。固定化脂肪酶的催化性能跟固定化所使用的载体类型,添加剂种类,水分含量等都有关系。不同水分含量的固定化酶在转酯化反应中表现出不同的催化活性和选择性(ep0140542)。目前常用的测定固定化酶干燥效果及水分含量的方法主要是烘箱烘干法,该方法的主要缺点是对样品有破坏性,且无法区分酶制剂的不同水分状态。

2、低场核磁共振技术是近年来兴起的一种快速无损地测定样品水分相态及分布,研究水分动态迁移过程的新技术。基本原理是处于低磁场强度1t以下的含h样品经过特定频率的射频激励后,产生核磁共振信号。核磁共振信号对应有纵向弛豫t1和横向弛豫t2两个主要参数,通过测试t1、t2弛豫时间并进行建模,可用于食品、农业、石油勘探、聚合物等多方面,进行水分运动状态和结合状态的评估、油水含量测定,固体脂肪含量测定,掺杂分析等。例如专利cn201710547237.5采用低场核磁技术对丹参干燥过程的水分变化进行分析,获得不同干燥时间、不同干燥温度的丹参样品的结合水、不易流动水及自由水的分布状态信息。专利cn201910430597.6提供了一种使用低场核磁共振测量炭黑含油率的方法。专利cn201910676730.6采用低场核磁共振方法检测预干燥后和均湿处理后的果蔬弛豫时间,开发了一种控制膨化果蔬产品体积碰撞度的方法。

3、尽管低场核磁技术在食品、农业、石油勘探,聚合物等方面得到广泛应用,但在固定化酶制剂表征方面的报道很少见到。固定化酶制剂主要使用多孔材料作为载体,载体的孔道结构,表面功能基团类型,及制备固定化酶时使用的干燥温度和干燥速率等,都会影响固定化酶的水分分布,进而影响酶催化的性能和使用寿命。因此开发一种快速无损的检测技术,对固定化酶的水分分布状态进行检测,能够协助固定化酶配方筛查,优化固定化酶制备工艺。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种方法,在不损坏固定化酶形态和性质的情况下,能快速准确判断不同载体固定化酶的干燥效果,及固定化酶应用于酶法定向酯化反应的水解副反应程度。

2、具体而言,本专利技术提供一种快速判断固定化酶水分含量和/或干燥效果的方法,所述方法包括以下步骤:

3、a)确定标准样品固定化酶的t22弛豫时间和所述标准样品固定化酶的水分含量的拟合方程;

4、b)检测待测固定化酶的t22弛豫时间,并计算该待测固定化酶的水分含量,进而预测其干燥效果;

5、所述标准样品固定化酶和待测固定化酶的t22弛豫时间通过使用低场核磁共振技术得到;

6、所述标准样品固定化酶的水分含量采用烘干称重法或水分测定仪测定;

7、所述标准样品固定化酶使用与所述待测固定化酶相同的载体。

8、在某些实施方案中。所述方法具体包括以下步骤:

9、(1)标准样品固定化酶的准备:制备与待测固定化酶同一载体且不同水分含量的固定化酶制剂;

10、(2)低场核磁共振技术分析:使用低场核磁共振技术检测步骤(1)中的样品,并反演得到横向弛豫信号t2的谱图;

11、(3)拟合方程的建立:基于步骤(2)低场核磁共振分析反演得到的数据结果,提取每一标准样品固定化酶中所对应的t22弛豫时间作为自变量,以每一标准样品固定化酶的水分含量作为因变量,建立标准样品固定化酶的拟合方程;

12、(4)计算待测固定化酶的水分含量:按照步骤(2)所述的低场核磁共振技术分析方法,测定获取待测固定化酶的t22弛豫时间,代入步骤(3)建立的拟合方程,即可获得待测固定化酶的水分含量,进而预测待测固定化酶的干燥效果。

13、在某些实施方案中,步骤(1)中的载体为高分子树脂,如离子交换树脂或大孔吸附树脂。

14、在某些实施方案中,步骤(1)中所述固定化酶中的酶为用于油脂分解的脂肪酶;所述脂肪酶选自:猪胰脂肪酶、来自状嗜热丝孢菌(thermomyces lanuginosus)、米黑毛霉(mucor miehei)、萤光假单胞菌(pseudomonas fluorescens)、黑曲霉(aspergillusniger)、米黑根毛霉(rhizomucor miehei)、解脂假丝酵母(candidalipolytica)、米根霉(rhizopus oryzae)、南极假丝酵母(candida antarctica)、伯克霍尔德氏菌(burkholderia sp.)、皱褶假丝酵母(candida rugosa)和根霉(rhizopus sp.)以及它们的基因改造菌种的脂肪酶中的一种或多种的混合物;优选地,所述脂肪酶选自疏棉状嗜热丝孢菌(thermomyces lanuginosus)、米根霉(rhizopus oryzae)、米黑根毛霉(rhizomucor miehei)或以上微生物的基因改造菌种。

15、在某些实施方案中,步骤(2)所述的低场核磁共振技术分析方法为:将0.1-50g不同水分含量的固定化酶样品装入样品管,并置于磁场中心位置的射频线圈的中心,利用fid信号调节低场核磁共振中心频率,然后采用cpmg脉冲序列测试固定化酶的横向弛豫时间,主频频率为18-23mhz,线圈直径为10-50mm,磁体温度为10-130℃。

16、在某些实施方案中,步骤(2)所述反演方法为:以弛豫时间为横坐标,范围0.001-10000ms,以信号强度为纵坐标,范围0-10000,获得不同制备条件下固定化酶的横向弛豫时间t2反演图谱。

17、在某些实施方案中,步骤(3)中所述t22弛豫时间为在0.1-1ms之间的信号(最高峰值)。

18、在某些实施方案中,步骤(3)中所述拟合方程为一元拟合方程;

19、优选地,如果载体为离子交换树脂时,步骤(3)所述标准样品固定化酶的拟合方程为:y=ax+b,其中a的范围为0.20-0.22,b的范围为0.005-0.05;

20、优选地,如果载体为大孔吸附树脂时,步骤(3)所述标准样品固定化酶的拟合方程为:y=cx+d,其中c的范围为0.23-0.25,d的范围为0-0.05。

21、本专利技术还包括一种控制固定化酶含水量的方法,所述方法包括通过本专利技术任一项所述方法判断固定化酶水分含量的步骤,如果水分含量高于预定目标,则继续进行干燥。

22、本专利技术还包括一种预测待测固定化酶在酯交换反应中副反应产物的含量和/或副反应程度的方法,包括以下步骤:

23、a)确定标准样品固定化酶的t22弛豫时间和所述标准样品固定化酶在酯交换反应中副反应产物的含量的拟合方程;

24、b)检测待测固定化酶的t22弛豫时间,并计算所述待测固定化酶在同一酯交换反应条件下的副反应产物的含量,进而预测待测固定化酶在同一酯交换反应中的副反应程度;

...

【技术保护点】

1.一种快速判断待测固定化酶水分含量和/或干燥效果的方法,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.一种控制固定化酶含水量的方法,所述方法包括通过权利要求1-3任一项所述方法判断固定化酶水分含量的步骤,如果水分含量高于预定目标,则继续进行干燥。

5.一种预测待测固定化酶在酯交换反应中副反应产物的含量和/或副反应程度的方法,所述方法包括以下步骤:

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,包含以下步骤:

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,

8.筛选用于酯交换反应的固定化酶的方法,所述方法包括通过权利要求5-7任一项所述方法预测固定化酶在酯交换反应中副反应产物的含量和/或副反应程度的步骤,以及筛选符合副反应产物含量和/或副反应程度的固定化酶的步骤。

9.一种用于酯交换反应的固定化酶,其特征在于,由权利要求8所述方法筛选得到。

10.一种酶法酯交换方法,所述方法包括在酯交换反应中加入特定的固定化酶作为催化剂的步骤,所述特定的固定化酶由权利要求7所述方法筛选得到。

...

【技术特征摘要】

1.一种快速判断待测固定化酶水分含量和/或干燥效果的方法,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.一种控制固定化酶含水量的方法,所述方法包括通过权利要求1-3任一项所述方法判断固定化酶水分含量的步骤,如果水分含量高于预定目标,则继续进行干燥。

5.一种预测待测固定化酶在酯交换反应中副反应产物的含量和/或副反应程度的方法,所述方法包括以下步骤:

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:金倩茹操余琴顾思天丛芳
申请(专利权)人:丰益上海生物技术研发中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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