中性脂肪酶在凹凸棒石表面固定条件优化及其活性

以凹凸棒石为载体,采用吸附法,对脂肪酶进行固定化,研究了固定化条件对固定化脂肪酶催化活性的影响,得到最佳固定化条件:给酶量为25900U/g,固定化温度为25℃,pH值为7.5,吸附时间为5h,此时固定化酶的活力约为2800U/g载体。固定化酶的最适反应温度从游离酶的40℃下降至30℃,固定化酶的最适pH从游离酶的7.0上升到7.5。固定化酶的热稳定性和pH稳定性较游离酶有了较大改善,其在60℃以下能保持75%以上的酶活,而游离酶60℃残余酶活仅为20%。在pH为5～9的范围内,固定化酶的酶活能保持70%以上,而游离酶只能保持约20%。用固定化的中性脂肪酶催化不同的油品,即大豆油、菜籽油及泔水油生产生物柴油,菜籽油的酯化率最高。     

酶法酯交换棉籽毛油合成生物柴油

以戊二醛交联壳聚糖固定A.niger Li-38脂肪酶,固定条件为0.015%的戊二醛,交联50min。以该固定化酶催化棉籽毛油合成生物柴油,反应条件为:以叔丁醇为反应介质,醇油摩尔比1:1,水分含量0.6%,反应温度55℃,酶载量为8%,分批补加甲醇,反应28h后最终转化率达到89.1%。该固定化酶的贮藏稳定性较好,室温放置12d,酶活保持80%以上,30d时酶活为46.8%。固定化酶在30～70℃,pH值5.5～6.5之间较稳定,其热稳定性和pH稳定性较游离酶有所提高。固定化酶可重复使用7次,转化率保持在80%以上。     

固定化脂肪酶在离子液体中催化合成生物柴油

通过硅胶载体涂布法对细菌Burkholderia cepacia GX-35所产的脂肪酶进行固定化。比较了自制固定化脂肪酶在4种离子液体中催化合成生物柴油的效果,其中文章研究新设计并合成的一种离子液体溴代1-乙基-2-甲基咪唑[EMIM]Br对催化反应起促进作用。通过对转酯率的测定,研究了固定化脂肪酶在[EMIM]Br中的最适反应条件:最适反应温度为35℃,[EMIM]Br加入量为花生油质量分数的60%,最佳醇类为乙醇,加水量为花生油质量分数的5%,乙醇与花生油之比为9∶1,固定化脂肪酶加入量为花生油的20%,反应时间为6 h。固定化脂肪酶在[EMIM]Br中稳定性好,使用6次之后转酯率下降不明显。试验结果表明,与不加[EMIM]Br相比,加[EMIM]Br能有效提高生物柴油的转化率。     

产脂肪酶菌株的筛选及其固定化的研究

从富油土壤中分离出9株产脂肪酶杆菌,其中BD3菌株产脂肪酶能力较强,通过测定其生理生化特征,初步鉴定该菌为假单胞菌属。利用聚乙烯醇(PVA)和硼酸交联作为固定化BD3菌株细胞的载体,并进行了转酯化的初步研究,发现由低浓度PVA制成的固定化细胞首次催化效率明显高于由高浓度PVA制成的固定化细胞,而且固定化细胞的酶活力与未固定化细胞的酶活力相比有所下降,但固定化细胞重复使用多批次后仍然具有活性。     

脂肪酶产生菌种的筛选鉴定及产酶条件优化

从富油土壤中分离筛选到一株脂肪酶产生菌M-4,通过对M-4进行形态和r DNA ITS序列鉴定,确定其属于酵母菌Sporidiobolus salmonicolor strain。通过正交试验设计对该菌株进行产酶条件探索,得出其摇瓶培养最适产酶条件为:种子培养时间为90 h,最佳发酵培养基碳源为葡萄糖2%+橄榄油3%,氮源为5%酵母膏,初始p H值为7.0,发酵温度为30℃,在此条件下的产酶可达12.2 U/m L。     

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性.以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0.试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加.     

氧化石墨烯固体酸催化湿藻油制生物柴油

主要研究氧化石墨烯(GO)作固体酸催化转化湿藻油脂制生物柴油。气相色谱质谱联用(GC-MS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)的结果表明:GO表面带有大量羟基(—OH)及羧基(—COOH),羟基能将亲水的湿藻细胞均匀吸附在GO表面,而羧基及GO带有的磺酸基(—SO_3H)作酸性中心与氯仿萃取出的湿藻油脂接触并高效催化酯交换反应。在1 g湿藻中加入质量分数为5%的GO作为固体酸催化剂,再加入4 mL甲醇和3 mL氯仿,微波加热控温在90℃反应40 min后,生物柴油转化率最高达到95.1%。     

全细胞生物催化竹笋壳制备燃料乙醇的研究

以竹笋壳为原料,采用白腐菌(TST-01)对其进行预处理后,选择纤维素酶和木聚糖酶进行酶解,并在酶解产物中添加固定化混合菌种(嗜单宁管囊酵母和酿酒酵母)进行乙醇发酵。结果表明:白腐菌表现出优良的木质素降解性能,经过24d,木质素的降解率达到62.1%;6%木聚糖酶和10%纤维素酶混合,在初始pH值为4.5的条件下酶解6h,总糖转化率可达到67.54%;固定化混合菌种在发酵48h的酒精质量浓度可达到19.84g/L,高于游离混合菌种,也远高于单一菌种。     

响应面法优化蔗渣酶解工艺研究

利用Minitab软件对甘蔗渣酶解工艺条件进行优化研究。采用Plackett-Burman设计,从温度、pH值、加酶量、液固比和转速5个影响因素中,筛选出具有显著效应的温度、pH值和加酶量3个主要影响因素。然后采用响应面法对3个主要影响因素做进一步优化研究。优化结果表明:温度47.6℃,p H=4.76和加酶量37.76 Fpu/g时,综纤维素转化率可达74.5%。该条件下,实际试验值为74.44%,与预测值吻合较好。     

木质素基活性炭对Pb（II）离子的吸附性能研究

以造纸黒液中提取的木质素为原料,磷酸作活化剂,使用管式炉制备活性炭,研究其对水中Pb(Ⅱ)离子的吸附特性。通过单因素实验得到制备活性炭的最佳工况为:活化温度600℃,活化时间90 min,浸渍比(磷酸:木质素)1.5∶1。最佳工况下活性炭的总比表面积达到1 593.7 m2/g,总孔容达到0.91 cm3/g,具有较低的等电位点(3.5),含有丰富的羟基、羧基等含氧官能团。分析吸附时间、溶液p H值、活性炭投加量及Pb(Ⅱ)离子初始浓度对木质素基活性炭吸附重金属Pb(Ⅱ)离子的影响,结果表明:木质素基活性炭对Pb(Ⅱ)离子的吸附平衡时间为90min;p H值对吸附效果影响较大,随p H值增大Pb(Ⅱ)离子的吸附量和去除率都增大,p H在5.0~6.0范围时,木质素基活性炭对Pb(Ⅱ)离子具有良好的吸附性能;随着活性炭投加量的升高对Pb(Ⅱ)离子的吸附量降低,但去除率增加;随着初始浓度的增加,Pb(Ⅱ)离子吸附量增加,但去除率降低。