纳豆激酶高产菌株产酶特点及其干燥工艺的研究

在分析菌株产酶特点的基础上,对纳豆激酶(NK)制剂的干燥技术及其保存效果进行了实验研究.结果表明,不同NK菌株的产酶特征有明显差别;冷冻干燥和静态微波真空干燥都可用于纳豆激酶的干燥处理,其中冷冻干燥适用于纳豆激酶实验室干燥,而静态微波真空干燥适用于纳豆激酶制剂的规模化干燥;同时静态微波真空干燥时温度以不超过50℃为宜,温度过高则NK活性急剧下降,而且物料颜色变黑;NK经过干燥处理后室温贮藏24个月时,NK活性仍可达到其原始酶活的80%以上,研究结果为纳豆激酶制剂的产业化开发和应用提供了实验数据.     

柠檬片真空远红外干燥特性及对品质的影响

针对新鲜柠檬片在真空远红外干燥过程中的品质变化问题,采用真空远红外干燥箱对柠檬片进行干燥,研究操作温度、操作压力对干燥特性和物料色泽的影响,比较了真空远红外干燥、热风干燥、真空冷冻干燥制备柠檬片的干燥时间、干制品的RGB强度、维生素C保留率和复水比.结果表明:真空远红外干燥柠檬片的最佳干燥工艺参数为:干燥温度60℃,操作压力2 kPa,干燥时间6 h.在干燥过程中,操作温度越高,操作压力对干燥速率的影响越不明显(P0.05);RGB强度均值总体呈下降趋势,当柠檬片含水率低于10%时,柠檬片色泽发生显著变化;真空远红外干燥所得产品的复水比、RGB强度与维生素C保留率均优于热风干燥所得产品,略低于真空冷冻干燥产品.     

板栗粉热风干燥和真空冷冻干燥的品质比较

研究了热风干燥法和真空冷冻干燥法对板栗粉感官品质、营养成分、色泽以及复水性的影响,并制定了2种板栗粉的营养标签.实验结果表明,真空冷冻干燥方式有效地保存了板栗粉中的还原糖、总碳水化合物等营养成分,真空冷冻干燥板栗粉的色泽相对较浅,板栗风味也略淡,颗粒较细,适合添加到焙烤食品中.而当热风干燥参数选择60℃、8 h时,产品色泽浅黄,有板栗的特殊香气,也保存了大部分营养成分,适合添加到板栗风味食品中.2种方法制备的板栗粉属于蛋白质来源食物和低脂肪食品,均提供较高能量,营养丰富.     

酶法合成组胺的研究

为探究生物催化法合成组胺,通过对IPTG浓度、诱导时间和酶学性质的研究,确定组氨酸脱羧酶诱导表达条件以及最适反应条件.结果表明:不同IPTG诱导浓度对酶活影响不大;酶活随着诱导时间的增加而升高;酶反应最适温度为30℃,pH为6.0;随着产物浓度增加,酶活降低,具有产物抑制现象;5%底物时转化率达到60%,3%底物时转化率达到97.7%.可见,该组氨酸脱羧酶有工业应用开发潜力.     

小麦种子的真空冷冻干燥处理

为了探索真空冷冻干燥技术用于小麦种子干燥处理的可能性，采用真空冷冻干燥、真空干燥和热风干燥3种方式对小麦种子进行干燥处理，在不同环境温度和压力下，研究种子中温度－时间分布曲线，并通过分析复水率、出芽率和幼苗生长情况进一步研究了这3种干燥方法对小麦种子生物活性的影响，研究结果表明，采用热风干燥时必须对干燥温度和干燥时间严格控制，否刚容易造成种子的死亡；真空干燥的方法易削弱小麦种子的生物活性，不宜用于种子的干燥处理；而经过真空冷冻干燥的种子的生物活性没有受到影响，真空冷冻干燥条件下小麦种子的平均存活率高于其它两种方式，可以应用于小麦种子的干燥。小麦在真空冷冻干燥下，水分冰晶升华温度与干燥室压力密切相关，在干燥室绝对压力为200－400Pa时，小麦中冰晶升华温度为18－20℃。     

干燥工艺对碳纳米管再分散性的影响

以水和叔丁醇为分散介质,分别利用烘箱和真空冷冻干燥机对混酸处理后的碳纳米管进行干燥处理,并利用扫描电子显微镜及紫外可见分光光度计等对干燥前后碳纳米管的形貌及再分散性进行表征。研究结果表明:以水为分散介质,采用真空冷冻干燥所得碳纳米管粉体的再分散性比烘箱干燥的差;而以叔丁醇为分散介质时,真空冷冻干燥所得碳纳米管粉体的再分散性比烘箱干燥的好;干燥方法相同时,叔丁醇是更好的分散介质。以叔丁醇为分散介质,经真空冷冻干燥后,碳纳米管再分散性最好,可达到干燥前的91.2%。这应归因于:分散介质适当时,真空冷冻干燥能减弱毛细管压力、氢键及化学键合等引起的团聚趋势,从而能得到再分散性更好的碳纳米管粉体。     

产碱杆菌DN25纯化降氰酶稳定剂的选择

向产碱杆菌（Alcaligenes sp.）DN25的纯化降氰酶中分别添加不同浓度的多元醇类、金属离子类、糖类、防腐剂类等添加剂,研究不同种类、不同浓度的添加剂对降氰酶稳定性的影响,优选可以提高降氰酶稳定性的添加剂.结果表明：外加添加剂甘油浓度为1.5％（m/V）时,酶活保留率为5.4％;[NH4]2SO4浓度为4％（m/V）时,酶活保留率为5％;淀粉浓度为6％（m/V）时,酶活保留率为14.3％;甘氨酸浓度为3％（m/V）时,活力酶活保留率为19.6％.甘氨酸对产碱杆菌DN25降氰酶具有最强的保护作用.     

蔗糖异构酶PalI包埋和交联固定化方法比较

采用海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法两种固定化方法,对来源于Klebsiella sp. LX3的蔗糖异构酶PalI的稳定性和可重复利用性进行研究。结果发现,海藻酸钠包埋法在海藻酸钠、CaCl2 质量分数为1.5%、2%时,所得固定化酶的酶活最高,其最适反应温度为40℃,最适pH值为6;戊二醛交联法在(NH₄)₂SO₄质量分数为90%,戊二醛体积分数为2.5%时得到的固定酶酶活最高,交联酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为5。通过对酶的稳定性比较,两种方法酶稳定性都优于游离酶。4℃保存20d后游离酶的酶活降低到30%,而戊二醛交联酶活性在95%以上,海藻酸钠固定化酶残余酶活仍在60%左右。戊二醛交联法固定酶活性优于海藻酸钠固定化酶,重复利用12次戊二醛交联酶,其残余酶活仍为80%。     

采用现代仪器分析方法对纳米TiO2的结构表征

以四氯化钛为母体,氨水为掺杂剂,采用溶胶凝胶法结合普通干燥法、超临界干燥法和真空冷冻干燥法制备了纳米TiO2光催化剂。采用红外、紫外-可见漫反射光谱、X-射线粉末衍射等方法对不同方法制备的纳米TiO2的晶体结构、光谱特征等性质进行了表征。超啦界干燥法制备的样品柱径最小。     

超声波强化真空冷冻干燥酸奶中水分蒸发的研究

结合超声波和真空冷冻干燥的优点,对酸奶进行干燥.与真空冷冻干燥相比,在不同超声作用时间、超声波功率和脉冲的条件下,检测酸奶干燥过程中水分损失率、干燥总时间,建立相应条件下的干燥动力学模型.结果表明:超声波干燥显著的提高了物料在较低气流速度和低温下的水分扩散,有效的缩短了干燥总时间.干燥酸奶的最佳条件为超声波功率55%(总功率为900 W)、超声脉冲5∶3、超声波作用时间1.5 h,此时干燥时间在同等条件下最短,比对照组平均缩短了20.58 h.干燥的数学模型符合指数方程Wt=W0e-Kt.     

假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)催化合成人乳脂替代品及酶重复使用的研究

以三棕榈酸甘油酯(PPP)和油酸(O)为原料,假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)为催化剂合成人乳脂替代品1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)。研究了Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理、酶使用量以及Candida sp.99-125脂肪酶的重复使用。研究结果表明：Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理是先酸解PPP sn-1位的棕榈酸,然后再与sn-3位的棕榈酸反应;当脂肪酶用量为37500U,反应温度为43℃,经过3h反应后,OPO的转化率可达41.24%;补加初次反应脂肪酶使用量50%的脂肪酶后,重新加入底物反应48h,OPO的转化率可维持在40%左右,且平均反应速率保持稳定。     

低温脂肪酶产生菌筛选与鉴定、产酶条件及酶学性质研究

 昆明东站一家屠宰厂冷库中筛选到14株产脂肪酶低温菌株.选取1株胞外低温脂肪酶高产菌,进行显微形态及生理生化特征、16S rRNA基因序列分析,将其初步鉴定为Yersinia enterocolitica的一株菌,命名为KM1.对该菌发酵产酶条件研究,发现其最佳产酶发酵条件为:培养温度13℃,pH7.2,摇瓶培养时间54h.在最佳产酶发酵条件下酶活由1.8U/mL提高到3.1U/mL,提高了72%.对该菌脂肪酶的酶学性质研究表明:在0℃时仍具有最高酶活的20%,最适反应温度37℃,最适反应pH为9.0.在25℃以下,pH7.2～10范围内均能保持良好的稳定性.该酶在有机溶剂中较稳定,即使在50%的甲醇中仍能保持60%以上的活性,该酶的最适底物为C₈的酯化物,且对C₄～C₁₂的酯化物均有较好的催化能力.     

利用剩余活性污泥制备洗涤用酶制剂的研究

研究了剩余活性污泥中复合水解酶的提取分离及制成洗涤用复合水解酶制剂的方法. 离心脱水的污泥按料液比1∶2加入1%的Triton X-100水溶液搅拌提取60 min,蛋白酶的提取率为71.7%;酶提取液经膜分离和浓缩后用70%乙醇沉淀,沉淀经冷冻干燥得复合水解酶粉末,每千克剩余活性污泥可制备1.7 g复合水解酶粉,其中胶原蛋白酶、碱性蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶的酶活分别为4.216、3.714、11.915、3.060和1.291 U/mg;在复合水解酶液中加入由4%蔗糖、4%甘露醇、30 mmol/L甘氨酸和10 mmol/L MgSO₄组成的复合稳定剂可大大延长酶的保存期;再按固体物比4%复合酶粉末、10%硅藻土、10%可溶性淀粉、6%复合稳定剂、70%十水硫酸钠的配方制成洗涤用酶颗粒制剂. 酶颗粒制剂的主要酶种类与酶活性与市售商品洗涤用酶制剂一致,可用于作洗涤的酶添加剂. 本研究为剩余活性污泥的资源化利用提供了新的途径.     

产物作溶剂体系固定化酶催化合成棕榈酸异辛酯

以产物作为溶剂,采用固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯。考察了溶剂用量、底物用量比、水含量、水活度对反应的影响以及固定化酶的使用寿命。研究结果表明,最适溶剂量为每g棕榈酸3 mL棕榈酸异辛酯,最适醇酸物质的量比为1.3∶1;同时体系中水含量越高反应转化率越低,使用MgC l2饱和盐溶液可将反应体系的水活度控制在0.33左右,可使反应转化率增加20%左右。以1 g棕榈酸、0.67 g异辛醇、0.12 g固定化脂肪酶和3 mL棕榈酸异辛酯组成的反应系统在40℃条件下敞口反应24 h,酯化率可达97.5%,固定化酶连续反应30批后酯化率仍能达到95%以上。     

碱性脂肪酶的发酵及提取工艺

对圆弧青霉ＰＧ３７发酵产酶工艺及脂肪酶提取工艺等进行了系统的研究。实验结果表明,２０ｍ３发酵罐在通风量为０．３～０．８Ｖ／Ｖ／ｍｉｎ、搅拌转速为１８０ｒ／ｍｉｎ、发酵温度为２８℃、培养过程中流加棉籽油以控制发酵醪ｐＨ值为６．５～７．０的条件下,发酵８４ｈ左右,成熟发酵醪酶活为４５２０Ｕ／ｍＬ。发酵液经过滤、超滤浓缩、硫铵沉淀、造粒等过程制得颗粒碱性脂肪酶成品,酶的提取总收率在７０％以上,颗粒酶活力单位为５．０×１０４Ｕ／ｇ。     

根霉脂肪酶催化水解（R,S）—环氧丙醇丁酸酯的反应特性

对根霉脂肪酶的粗酶拆分（Ｒ,Ｓ）－环氧丙醇丁酸酯的水解反应进行了初步研究,结果表明：３０℃下ＰＨ５．３时反应初速度最大;ＰＨ５．５－６．０地酶的立体选择季最高,对映体比率（Ｅ值）为５７。４２℃下ＰＨ５．５时反应初速度最大;酶的立体选择性随温度升高而下降,酶促水解反应中未到产物和底物抑制现象,根霉发酵液中脂肪酶的反应特性与硫酸铵沉淀法所得粗酶相吻合。     

合成环十五内酯脂肪酶产生菌的筛选及酶活对转化的影响

从富含油脂的土壤中筛选到6株产脂肪酶的菌株,其所产脂肪酶在环己烷溶剂中具有催化15-羟基十五烷酸甲酯关环生成环十五内酯的活性,其中GXU08的转化率最高为17％．另外,研究了GXU08的脂肪酶水解活力对转化率的影响．结果表明：转化率随脂肪酶活力的增加而增大,但增大到一定程度时转化率不随酶活的增加而增大;继续加入酶粉进行反应,转化率又有所增加．     

复吹转炉氧枪喷吹石灰石颗粒的物理模拟

建立了氧枪喷吹石灰石粉的冷态模型,用水模拟钢水,用浸盐空心三氧化二铝模拟石灰石粉,用真空泵油模拟炉渣,研究了熔池的均混时间、粉剂分布和粉剂穿透比.考察了底气流量和枪位对均混时间的影响,同时在优化的工艺条件下,测定了熔池的粉剂穿透比和粉剂分布,确定了实验室条件下最佳操作工艺.结果表明,顶吹喷粉条件下氧枪枪位应略微下降,枪位为258mm,底气流量为20m3/h;粉剂穿透比随固气比和粉剂粒度的增加而增加,确定了实验条件下最佳粉剂粒度为0212~0380mm.     

Ag/Al2O3催化二甲醚选择性还原NOx的试验研究

为了拓展二甲醚（DME）在低温条件下选择性催化还原NOx的效果,采用浸渍法制备了Ag/γ-Al₂O₃催化剂,试验研究了反应温度、Ag/γ-Al₂O₃质量分数、氧含量、NOx源、DME/NO摩尔比对NOx转化率的影响.结果表明,Ag/γ-Al₂O₃催化剂在低温条件下具有良好的脱氮性能,在200 °C时就显示较高的活性,随着温度的升高,NOx转化率先增大后减小;Ag/γ-Al₂O₃的催化活性随氧含量的增加先增大后减小,氧含量约为8%时催化效果最佳;最佳Ag质量分数约为3%;DME/NO最佳摩尔比为2;催化活性基本不受NOx源的影响.
     

二甲醚选择性催化还原NO_x的试验研究

使用7%MoO3/γ-Al2O3(质量分数)为催化剂,对二甲醚(DME)作为还原剂选择性催化还原(SCR)降低NOx进行了试验研究.分别考察了反应温度、氧含量、DME与NO的比例对NO转化率的影响,测定了产物中的碳分布,并对NO与NO2分别作为NOx源进行了转化率比较.研究结果表明:常压条件下,在250~500℃内,随着反应温度的升高,NOx转化率先增大后减小;醚氮比对NO转化率的影响不明显;随着氧含量的增加,NOx转化率先增大后减小,当φO2=5%时,NO最高转化率约为53%;NO2比NO更容易被DME催化还原;含碳主要产物为CO、CO2,有少量甲醇(CH3OH)、甲醛(H2CO)生成.