本文關(guān)鍵詞：固定化酶法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉研究

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【摘要】：葡萄糖酸鈉在食品、建筑、紡織染料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)外對其需求量逐年增加。酶法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉因其環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)節(jié)約,而越來越受到人們的青睞。但酶在實(shí)際應(yīng)用中也存在諸多缺陷,難以從反應(yīng)體系中回收,最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。本文采用固定化酶法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉,通過研究不同固定化方法對酶固定化效果影響以及固定化酶法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉的工藝優(yōu)化,達(dá)到了葡萄糖酸鈉的經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)。本文首先對戊二醛交聯(lián)法、海藻酸鈉包埋法、環(huán)氧樹脂共價法固定化效果進(jìn)行研究,通過比較固定化酶的單位酶活、酶活回收率,最終選擇環(huán)氧樹脂共價法作為酶固定化的方法。確定了固定化葡萄糖氧化酶(GOD)和固定化過氧化氫酶(CAT)的最佳固定化條件分別為：ES-41g,加酶量1.0 mL和0.8 mL；pH為6.5和6.0；磷酸鈉濃度均為1.0 M；溫度為20℃和30℃；固定時間24 h和32 h。將GOD和CAT分別固定在環(huán)氧樹脂ES-4上,并對其酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。研究了溫度、pH、金屬離子、儲存時間對酶和固定化酶活力的影響。固定化GOD的最適反應(yīng)溫度38℃,較游離酶分別提高6℃,最適反應(yīng)pH為6.5比游離酶高0.5。60℃保溫1h,固定化GOD殘留酶活在80%以上,游離酶殘留酶活急劇下降至12%。Zn2+對固定化GOD酶活性具有顯著的激活作用,Cu2+、Ag+、Hg+抑制酶活性。經(jīng)過7周的儲存之后,固定化GOD的殘留酶活保留了90.4%。固定化CAT和游離CAT的最適反應(yīng)溫度均為30℃,最適pH7.0,比游離酶高0.2。Zn2+、Ca2+、Cu2+、Cr3+對固定化CAT酶活性有抑制作用；Cu2+對酶的抑制作用最強(qiáng)。固定化CAT儲存7周后剩余酶活為88.5%。采用單因素法對固定化酶生產(chǎn)葡萄糖酸鈉工藝進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明：固定化GOD和固定化CAT的最佳質(zhì)量比(濕重)為1：3,葡萄糖濃度250g/L、轉(zhuǎn)化溫度36℃,pH控制為6.8,通氣量0.8 vvm、轉(zhuǎn)化時間14 h,底物轉(zhuǎn)化率為94%。重復(fù)使用12次以后,固定化GOD與CAT殘留酶活分別為70%和62%。該研究為工業(yè)化利用固定化酶生產(chǎn)葡萄糖酸鈉提供了新的思路。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS202.3

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