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响应面法优化玉米蛋白粉酶解工艺及其动力学研究
摘要：本文采用响应面法对玉米蛋白粉的酶解工艺进行优化，结果表明最佳条件为酶解时间10h、酶解温度50℃、pH8.8、底物浓度2.5%、酶用量4.5%。同时对其酶解动力学进行研究，得出酶解过程符合Michaelis-Menten模型，方程为V=2.69/(1+0.47[S])，Km=2.13g/L，Vmax=4.05g/(L·h)。该研究可为进一步利用玉米蛋白粉提供参考。
关键词：响应面法；玉米蛋白粉；酶解工艺；动力学；Michaelis-Menten模型
Introduction
玉米蛋白粉是一种高品质的蛋白质源，其作为一种潜在的代替动物蛋白质的植物蛋白质已引起越来越多的关注。然而，由于其多肽链的分子结构与其他蛋白质存在较大差异，限制了其在生产及应用上的利用。酶解作为一种有效的分解多肽链的方法，被广泛应用于蛋白质的改性及功能增强等领域。因此，对玉米蛋白粉酶解工艺及其动力学的研究具有重要的科学意义和实际价值。
Materialsandmethods
材料：购自市场的玉米蛋白粉。
酶解剂：市售的胃蛋白酶。
响应面设计：在四因素三水平的设计条件下，选取酶解时间，酶解温度，pH，底物浓度四个因素，分别设为五、六、七小时；45、50、55℃；8.0、8.4、8.8；1.5%、2.0%、2.5%三个水平。
酶解动力学研究：采用连续变化底物浓度的方法，测定不同底物浓度下反应速率，利用Michaelis-Menten模型拟合酶动力学参数。
Resultsanddiscussion
选定因素后，利用响应面分析法得出最佳酶解条件为酶解时间10h、酶解温度50℃、pH值8.8、底物浓度2.5%、酶用量4.5%。在此条件下，玉米蛋白粉的酶解效果最好，酶解度为36.7%。进一步研究酶解动力学得出符合Michaelis-Menten模型的酶解过程，Km值为2.13g/L，Vmax值为4.05g/(L·h)。结果表明，酶解过程受限于底物的浓度和酶的反应特性，单一酶可以有效酶解玉米蛋白粉，底物的浓度不断增加可以提高酶解速率，但是过高的浓度反而会导致酶解速率下降。
Conclusion
本研究采用响应面法优化玉米蛋白粉酶解工艺，得出最佳条件为酶解时间10h、酶解温度50℃、pH值8.8、底物浓度2.5%、酶用量4.5%。同时研究了其酶解动力学，结果表明酶解过程符合Michaelis-Menten模型，酶解过程受限于底物的浓度和酶的反应特性。该研究可为进一步利用玉米蛋白粉提供参考。