固定化多酚氧化酶填充床反应器连续制备茶黄素

研究了填充床反应器上固定化漆酶连续氧化茶多酚制备茶黄素,自制了连续化制备茶黄素的填充床生物反应器。考察了树脂固定化漆酶在填充床反应器上连续制备茶黄素的主要影响因素如温度、底物流速、氧气流量、pH。研究结果表明:连续化制备体系是可行的,并且在固定化漆酶柱床体积为100 mL时,温度在28℃,底物流速为2.0 mL/min,氧气流量为55 mL/min,pH5.6,此时儿茶素转化率达20.99%。为茶黄素的制备提供一种可行的连续化方法,同时为开拓中式乃至工业生产茶黄素提供一种思路。

填充床反应器中固定化假单胞菌细胞连续制备L-瓜氨酸

对实验室筛选的产精氨酸脱亚胺酶的假单胞菌(Pseudomonassp.)进行了固定化,以及对固定化细胞转化L-精氨酸生产L-瓜氨酸进行了研究。比较4种不同固定化方法,确定卡拉胶包埋结合戊二醛后处理为假单胞菌的细胞固定化方法。固定化反应的最适pH值为6.5,细胞固定化后细胞精氨酸脱亚胺酶的热稳定性增加。在50 mm×240 mm固定填充床反应器中,底物浓度为0.5 mol/L L-精氨酸盐酸盐,pH值6.5,温度37℃,稀释速率为0.147/h的条件下,连续运转54d,固定化细胞对底物的摩尔转化率在95%以上,平均生产强度0.010 8 g/(h.g)(每单位质量的固定化细胞每小时生产的瓜氨酸质量)。转化液经732阳离子树脂吸附,氨水洗脱,及浓缩、结晶,得到纯度为99%的L-瓜氨酸晶体,提取总收率约为87%。

壳聚糖微球固定化木瓜蛋白酶填充床反应器的试制研究

在研究了壳聚糖微球固定化木瓜蛋白酶的酶学性质的基础上 ,试制壳聚糖微球固定化木瓜蛋白酶的填充床反应器以降解酪蛋白 ,研究了该反应器的实验条件、操作参数及对酪蛋白的降解能力 .结果表明 :在一定的实验条件下 ,该填充床反应器的生产强度最高可达到 0 0 96g/ (L·h) ;产品转化率在第 1～ 4d均达 98.5 6 %～ 99.71 % ;

固定化β-葡萄糖苷酶填充床反应器的研究

以多孔陶瓷球为载体,戊二醛为交联剂,制备了固定化β-葡萄糖苷酶,将固定化酶装填于填充床反应器中处理纤维二糖-葡萄糖混合糖液,考察固定化酶连续酶解纤维二糖的条件和使用稳定性。实验结果表明:反应器酶解混合糖液的最适pH值4.8、温度60℃;随着底物进料流速的增加,转化率逐渐下降,而体积生产效率不断提高;当进料流速在5.47 mL/min时,反应器转化率为91.7%,体积生产效率为8.98 g/(L.h),在此流速下,反应器连续酶解10 d,流速稳定,转化率始终维持在90%以上,平均转化率为90.7%。

丝素固定化木瓜蛋白酶填充床反应器及其应用研究

在研究丝素固定化木瓜蛋白酶的固定条件和酶学性质的基础上,研制了丝素固定化木瓜蛋白酶填充床反应器,用以降解酪蛋白,并研究了该反应器的实验条件、操作参数及对酪蛋白的降解能力.结果表明:在恒温30℃,恒定流速5.5 mL/h,酪蛋白质量分数为0.5%的条件下,该填充床反应器的生产强度最高达1.42g/(L·h);产品转化率在2～13 d内均能达到87.4%～99.9%;对酪蛋白的降解能力良好.

固定化木瓜蛋白酶填充床反应器水解丝素的初步应用研究

本研究首先用氯化钙乙醇溶液溶解丝素,测定了丝素蛋白的相对分子质量, 然后用尼龙固定化木瓜蛋白酶填充床反应器水解丝素。研究结果表明丝素蛋白的相 对分子质量大于66200Da,酶解后丝素溶液的蛋白质含量降低,L-酪氨酸含量提 高,丝素溶液稳定性提高。

壳聚糖固定化纤维素酶在填充床式反应器中反应条件的研究

报道以自制的壳聚糖为载体，戊二醛为双官能团交联剂，将纤维素酶固定化，并制成填充床式反应器．探讨了固定化后纤维素酶的活性回收率，考察了相同底物浓度，顺逆流通过反应器时的反应速度．还探讨了在不同温度、ｐＨ值、离子强度条件下反应器的酶促反应速度，以及在最佳温度，一定ｐＨ值条件下流速与反应速度的关系．

固定化L-天门冬酰胺酶的性质及其填充床反应器的研究

利用海藻酸钙包埋、戊二醛交联的方法对L-天门冬酰胺酶进行固定化。研究了固定化L-天门冬酰胺酶的最适pH、最适温度、米氏常数、半衰期等酶学性质,并考察了影响固定化酶柱式填充床反应器转化率的因素。结果表明:固定化酶最适pH值为8.5,最适温度为67°C,固定化酶的米氏常数Km增大,固定化酶半衰期随着温度的增加而逐渐减小;温度、反应柱内径、底物溶液浓度、流速等因素对填充床反应器转化率均有显著影响。

使用二级填充床反应器固定化短杆菌 CH_2连续生产丙烯酰胺

丙烯酰胺可由酶法,在二级填充床反应器中,用固定化短杆菌 CH_2细胞,由丙烯腈(AN)生产.由于菌株 CH_2的腈水解酶耐性较高,可用于6%AN,故该法可连续化生产.相比之下,尼托(Nitto)化学工业公司 CH_1菌株的该酶,或棒状杆菌的该酶。在3%AN 溶液中就都很快失活.当该反应器给料为6%AN,于4℃,可获得最大体积产率93.2g/(L.h,而对照者 CH_1细胞,则为8.3g/(L.h).

填充床反应器中酶法合成生物蜡酯

研究了填充床式反应器酶法合成生物蜡酯的生产工艺。以大豆油、十六醇为原料,在石油醚体系中,使用实验室自制的固定化Candidasp.99-125为催化剂。对操作参数,如填充高度、进料速度、固定化酶用量、底物摩尔比进行了研究。结果表明,固定化酶质量为47g,填充高度40cm(内径3.5cm),油醇摩尔比1:2.4,以4mL/min速度进料保留时间4h,产率可达83%。固定化酶在使用16批时,产率仍保持在70%以上。同时,对于填充床的填充方式作了初步探索。

填充床反应器制备富含甘油二酯米糠油

以高酸值米糠油为原料,采用填充床反应器酶法制备富合甘油二酯米糠油。考察了脂肪酶种类、分子筛添加量、底物摩尔比、进料流速、反应温度对甘油二酯含量和游离脂肪酸含量的影响。得到较优的反应条件为:固定化脂肪酶Lipozyme RM IM为实验用酶,甘油为酯化剂,甘油与高酸值米糠油摩尔比5∶1,进料流速0.2 m L/min,反应温度65℃,固定化脂肪酶添加量10 g,分子筛添加量10 g。在较优条件下,产物中甘油二酯含量和游离脂肪酸含量分别为37.67%和3.10%。

填充床式生化反应器连续生产L-丙氨酸

在酶法合成Ｌ丙氨酸过程中，产物Ｌ丙氨酸对酶有抑制作用。本文选用ＰＦＲ型填充床式反应器，以ｋ卡拉胶为包埋材料，包埋ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｄａｃｕｎｈａｅＤＱｐ１，在底物为１ｍｏｌ／ＬＬ天冬氨酸，反应条件３７℃、ｐＨ６．０时，连续生产Ｌ丙氨酸。在转化率达到９５％时，计算出固定化细胞和反应器的效率分别为０．０１５ｇＬ丙氨酸／ｇ固定化细胞·ｈ、０．０１３ｇＬ丙氨酸／ｍｌ反应器·ｈ。还建立了填充床反应器停留时间与转化率的数学模型进行系统仿真。并连接ＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＳＦＤ４和ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｄａｃｕｎｈａｅＤＱｐ１的固定化细胞柱式反应器，试验了从石油裂解副产品反丁烯二酸连续生产Ｌ丙氨酸。

生产乙醇的固定化细胞反应器

概述了目前用于固定化细胞生产乙醇的菌种和固定化方法 ,着重介绍填充床反应器、膜反应器和流化床反应器三种乙醇生产中常见的固定化细胞反应器的特点。

间歇及连续式固定化酶反应生产生物柴油

探讨了利用本实验室自制的Candidasp99 12 5脂肪酶转酯化合成生物柴油的过程。在利用间歇式反应得到最佳反应条件的情况下利用固定床反应器生产生物柴油,经过初步优化的试验结果表明,在采用分级流加甲醇下,生物柴油的转化率可以达到93%左右,并且固定化酶的使用寿命超过4 80h。

固定化酶催化合成半乳糖寡糖

以壳聚糖固定化米曲霉β－半乳糖苷酶，连续催化合成半乳糖寡糖（ＧＯＳ）。在填充床固定化酶反应器中，研究底物浓度、ｐＨ、反应温度和停留时间对ＧＯＳ连续合成的影响。最佳反应条件为：底物浓度４００ｇ／Ｌ，反应温度５０°Ｃ，ｐＨ５．８，停留时间３５ｍｉｎ，产物的最高得率为６２％。

废食用油脂固定床酶法合成生物柴油研究

利用废食用油脂合成生物柴油,既能够实现废弃物的清洁利用,又能提供可再生的绿色能源。采用固定化假丝酵母脂肪酶为催化剂,在三级固定床反应器内,采用分级流加甲醇的方式,每级醇油摩尔比为1∶1,探讨了酶质量分数、溶剂质量分数、水质量分数、温度、反应液流速等与产物中甲酯质量分数的关系。实验结果表明,当油中酶、溶剂、水的质量分数分别为25%,15%,10%,反应液流速为1.2 mL/min,温度为45℃时,产物中甲酯质量分数达到最大值91.08%,其中油酸甲酯质量分数最高。产品经过精制后,理化性质符合美国和德国生物柴油标准,绝大多数指标优于我国0#柴油。

全酶法制备甘油二酯的研究(Ⅱ)——脂肪酸酶法酯化反应的工艺优化

通过对酶催化部分水解反应和酶催化酯化反应的有效整合,提出了全酶法制备甘油二酯的工艺,主要就工艺中的脂肪酸酶法酯化反应进行了研究。以油脂部分水解反应所得到的脂肪酸为底物,探讨了反应形式、底物配比、反应体系温度、进料流速等因素对反应的影响,并对酯化反应产物进行分子蒸馏提纯。较优的反应条件为:脂肪酶Lipozyme RMIM,采用填充床酶反应器连续酯化的反应形式,脂肪酸与甘油的摩尔比为1∶1,进料流速1.5 mL/min,反应温度60℃,此时脂肪酸转化率达到76.2%,产物经过分子蒸馏提纯后,可以获得含量达到92.2%的甘油二酯产品。填充床酶反应器连续运行10 d后,Lipozyme RMIM的催化活力仍能保持在80%以上。

固定化细胞连续生产单葡萄糖醛酸基甘草次酸

产紫青霉菌株(Penicillium purpurogenum Li-3)能定向转化甘草酸(GL)为单葡萄糖醛酸基甘草次酸(glycyrrtinic acid 3-O-mono-β-D-glucuronide,GAMG),针对课题组前期海藻酸钙包埋产紫青霉Li-3的珠体机械强度不高,操作使用性能低等问题,通过添加天然物质和化学处理改变凝胶结构,提高改性海藻酸钙珠体的机械强度,并考察了改性海藻酸钙固定化细胞的催化性质。利用改性海藻酸钙固定的产紫青霉(Penicillium purpurogenum Li-3)微球在具有隔离筛的改进型填充床反应器中连续转化甘草酸(GL)生产单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)。结果表明添加4%的硅藻土能够改善固定化细胞微球的机械强度,提高了反应的转化率。改性前后的固定化细胞微球的最适p H值和最适温度均未发生变化,但改性的固定化细胞反应转化率与对照相比分别提高了22%和30%。向底物中添加0.12%的吐温-80能进一步使GAMG的产量提高44%。同时,改性的固定化细胞微球具有较好的贮存稳定性和重复使用性。最后利用改性固定化细胞微球在具有隔离筛的改进型填充床反应器内实现了连续生产GAMG,在最佳反应条件下,GAMG的产量为0.193 g/(L·d),GL的转化率为34%,时空产率约为13.7μmol/(L·h)。利用改性固定化细胞微球在改进型的填充床反应器内进行连续反应生产GAMG,为建立高效全细胞转化甘草酸合成GAMG的反应体系奠定了基础。

多孔陶瓷球固定化β-葡萄糖苷酶的研究

以多孔陶瓷球为载体固定化β-葡萄糖苷酶,对固定化条件进行优化,确定陶瓷球固载β-葡萄糖苷酶的条件为:5 g陶瓷球载体与3 mL酶液,在4℃摇床中振荡交联反应2 h,低温干燥后,用含有0.3 g油性胶黏剂的溶液对固定化酶进行包封,酶液中β-葡萄糖苷酶浓度为36.5μmol/(mL.min),缓冲液pH为4.8,戊二醛体积分数0.5%。陶瓷球固定化β-葡萄糖苷酶的最适反应pH为4.8,游离酶pH为4.2,固定化和游离酶的最适反应温度均为60℃;固定化酶的酸碱、热和储存稳定性优于游离酶;固定化和游离酶的反应动力学常数Km分别为7.9 mmol/L和0.73 mmol/L;利用固定化酶重复分批酶解纤维二糖-葡萄糖混合糖液,前5批的酶解得率在80%以上。