果胶糖苷酶在果汁澄清中的生产、特性研究及其应用

聚半乳糖苷酶P1和P2从黑曲霉M2中优化生产，P2比活性（150 U mg?1）高于P1（41.2 U mg?1），两者均以110 kDa分子量为主。P1最适pH 4.0、55°C，P2为pH 5.0、50°C，均表现出高稳定性和对果胶的高亲和力（Km值1.6-1.9 mg mL?1）。在香蕉和芒果果汁澄清中，P2效果更优（63.4%±29 vs 45.8%±36），验证其工业应用潜力。

　　

摘要

果胶酶（如聚半乳醛酸酶）是一类在果汁工业澄清过程中发挥重要作用的酶。本研究旨在优化从Aspergillus niger M2中提取、纯化并表征聚半乳醛酸酶，并评估其澄清不同果汁的潜力。通过两步工艺部分纯化了两种聚半乳醛酸酶（P1和P2）。P1的产率为51.7%，纯化倍数为27.5，比活性为41.2 U mg^?1蛋白质；P2的产率为32.5%，纯化倍数为100，比活性为150.0 U mg^?1蛋白质。这两种酶的分子量均约为110 kDa。P1的最佳活性条件为pH 4.0和55°C，而P2的最佳活性条件为pH 5.0和50°C。P1在pH 4.0下孵育4小时后仍保持超过90%的活性；P2在pH 3.0至5.0范围内孵育2小时后活性没有下降。这两种酶对聚半乳醛酸具有较高的亲和力，其K_M值分别为1.9 mg mL^?1和1.6 mg mL^?1，这证实了它们确实是聚半乳醛酸酶。在果汁澄清实验中，使用芭蕉果肉时，P1和P2的澄清效果最佳，分别达到了58.3% ± 43%和63.4% ± 29%的澄清率；使用‘Haden’芒果果肉时，P1和P2的澄清效果分别为49.6% ± 34%和45.8% ± 36%。总体而言，研究结果表明A. niger M2中的聚半乳醛酸酶在饮料工业中具有很大的应用潜力。