海藻酸钠—明胶协同固定化红茶菌制备工艺的优化

[目的]确定海藻酸钠和明胶复合载体协同固定化红茶菌的最佳工艺条件,为红茶菌饮料实现标准化工业生产提供理论参考.[方法]以海藻酸钠—明胶协同固定化红茶菌,利用响应面分析法探讨海藻酸钠浓度、明胶浓度、CaCl2浓度对固定化红茶菌的机械强度和总糖利用率的影响.[结果]固定化颗粒的机械强度随着海藻酸钠浓度与CaCh浓度的增加而不断增加,随着明胶浓度增加机械强度先增大后减小;固定化颗粒的总糖利用率随着明胶浓度和CaCl2浓度的增大均先增大后减小,随着海藻酸钠浓度的增加而不断减小.[结论]固定化颗粒最佳制备工艺条件为:海藻酸钠浓度5.50%、明胶浓度1.50%、氯化钙浓度0.51%,在此条件下制备的固定化颗粒的机械性能好总糖利用率较高.     

香蕉菠萝果酒生产酵母的固定化条件及发酵特性研究

［目的］探讨发酵生产香蕉菠萝果酒酵母的固定化条件及发酵特性。［方法］测定不同浓度海藻酸钠和CaCl2固定的干酵母强度,及发酵过程各阶段果酒酒精度、残糖、总酸度等指标。［结果］结果表明,酵母的最佳固定条件为：浓度2.0%的海藻酸钠和浓度4.0%的CaCl2。固定化酵母发酵生产的果酒品质优于游离酵母。［结论］采用固定化酵母发酵生产香蕉菠萝复合果酒具有发酵速度快、可连续使用、节约生产成本等优点。     

脂肪酶的包埋和交联固定化研究

【目的】脂肪酶可以通过高效催化动植物油脂发生转酯反应得到生物柴油,而固定化技术可以极大地提高脂肪酶的使用效率并降低生产成本。【方法】以海藻酸钠为载体,采用海藻酸钠包埋和新型环氧交联剂乙二醇缩水甘油醚交联联合法固定脂肪酶,通过单因素试验和正交试验法共同确定脂肪酶的固定化方案。【结果】最佳固定条件为海藻酸钠浓度2.5%,给酶量400 U/mL海藻酸钠溶液,氯化钙5%,固定20 min,以0.35%的乙二醇缩水甘油醚为交联剂,25℃条件下交联1 h,由此制备得到酶活约为84.90 U/g的固定化酶。【结论】固定化酶的最适反应pH 8.5,比游离酶增大0.5 U,最适反应温度40℃,与游离酶相比保持不变。热稳定性和操作稳定性显著增强。     

海藻酸钙固定化At.ferrooxidans的研究

采用海藻酸钙固定化包埋氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.ferrooxidans),制备海藻酸钠-氯化钙固定化凝胶珠。以Fe2+的氧化率为主要监测指标,通过对海藻酸钠、氯化钙、硝酸钙及细胞浓度的筛选,最终确定了At.ferrooxidans固定化凝胶珠的最佳制备条件为:2.5%海藻酸钠,2%氯化钙,1.2×107cell.mL-1细胞浓度。整个固定化操作简单,凝胶珠大小均匀,机械强度高,不粘连,稳定性好,具有很好的应用价值。     

重组L-谷氨酸氧化酶固定化细胞的制备

为了提高表达L-谷氨酸氧化酶(LGOX)的重组大肠杆菌(pET-23a-lgox)的底物催化耐受性,尝试了对重组菌进行固定化的研究。结果表明,产LGOX的重组大肠杆菌工程菌种的最佳固定化条件为:海藻酸钠浓度2.5%,CaCl2溶液浓度13 g/L,pH 6.5,OD600 nm为14的工程菌与海藻酸钠的最佳体积比1∶40,此时得到的固定化工程菌机械强度最好。通过酶学性质比较发现,固定化的细胞与游离细胞在底物催化过程中相比,同等条件下前者温度耐受性、pH耐受性、使用频次等均高于后者。     

聚乙烯醇和海藻酸钠联合固定化汉逊德巴利酵母产3-羟基丙酸的研究

采用微胶囊固定化技术,利用聚乙烯醇、海藻酸钠和氯化钙制备汉逊德巴利酵母微胶囊,探讨了聚乙烯醇、海藻酸钠、氯化钙的浓度对汉逊德巴利酵母微胶囊的制备工艺及其产3-羟基丙酸量的影响。结果表明,随着聚乙烯醇、海藻酸钠和氯化钙浓度的分别增加,3-羟基丙酸含量先增加后减少。聚乙烯醇最佳浓度为10.0%,此时3-羟基丙酸含量为(20.01±0.66)g/L;海藻酸钠为最佳浓度为1.0%,此时3-羟基丙酸含量为(18.71±0.54)g/L;氯化钙最佳浓度为2.1%,此时3-羟基丙酸含量为(18.37±0.45)g/L。聚乙烯醇和海藻酸钠联合固定汉逊德巴利酵母制备微胶囊最佳工艺为10.0%聚乙烯醇,1.0%海藻酸钠和2.1%氯化钙,在此条件下3-羟基丙酸含量为(21.53±1.12)g/L。     

红芝LYL263所产漆酶在溶胶-凝胶体系中的固定化研究

[目的]对红芝LYL263漆酶进行不同溶胶-凝胶体系的固定化研究,以期找到适宜该漆酶的固定化材料。[方法]将海藻酸钠-明胶、海藻酸钠-壳聚糖和海藻酸钠-明胶-壳聚糖3种溶胶-凝胶体系用于红芝LYL263所产漆酶的固定化研究,并初步分析固定化酶的酶学性质。[结果]海藻酸钠-明胶-壳聚糖体系固定后的漆酶酶活分别是海藻酸钠-明胶和海藻酸钠-壳聚糖的2.14倍和2.75倍,该体系最佳材料组成为:海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度1.0%、壳聚糖浓度0.3%、氯化钙浓度36.0%。该试验首次将苯甲酸用于包埋法固定化漆酶,单因素试验结果显示,适宜的苯甲酸浓度能有效提高固定化漆酶酶活;该体系固定化漆酶最佳条件为:苯甲酸浓度2mmol/L、戊二醛浓度0.32%、交联时间50 min、酶浓度10.0%,此时固定化酶活高达635.7 U/g。对固定化漆酶酶学性质的研究表明,固定化酶的热稳定性比游离酶高,冻干的固定化酶活是未冻干固定化酶的1.59倍,但冻干的固定化酶操作稳定性较差。[结论]在酶固定化材料中,各个物质的组成对酶固定化有非常大的影响,该研究对红芝LYL263漆酶的固定化材料选择有重要意义。     

蓝莓酒酵母固定化载体的研究

以游离酵母为对照,测定海藻酸钠-壳聚糖和加有SiO2、Al2O3的海藻酸钠-壳聚糖为载体的蓝莓酒酵母固定化颗粒的机械强度、发酵后的酒精度和残糖量的变化、使用寿命及果酒风味,选出良好的固定化载体。结果表明,强化后的载体机械强度提高10.9%,酒精和糖度变化快,发酵周期为3d,果酒风味提高,最佳浓度配比为壳聚糖0.8%、SiO21.4%、Al2O30.8%。证明强化后的载体机械强度强,发酵效果好,稳定性高,使用寿命长,在实践生产中有利于生产成本的降低,发酵产品风味的改善。     

固定化微生物处理苯酚废水的包埋材料及条件选择

为了优化选择处理苯酚废水的微生物细胞固定化的包埋材料和条件,选用3种常用载体——琼脂、海藻酸钠、聚乙烯醇(PVA),同时采用不包埋微生物的固定化颗粒进行探索性比较试验,结果表明,海藻酸钠为最好的包埋材料。采用海藻酸钠包埋微生物的固定化颗粒进行包埋条件试验,结果表明,最佳固定化条件为:载体浓度3%,菌体与载体浓度之比1:10,交联剂浓度3%。     

不同处理条件对明胶体系凝胶特性的影响

分析了明胶体系的凝冻强度、黏度和透射比在明胶浓度、蔗糖、NaCl及pH值4个不同处理条件下的变化规律。在试验范围内,随明胶浓度的增加,明胶凝冻强度呈线性增大趋势(R2=0.993),黏度呈二项式增大趋势(R2=0.975),透射比呈线性减小趋势(R2450=0.972,R2620=0.971)。随蔗糖浓度的增加,明胶凝冻强度呈先增大后减小的三项式趋势(R2=0.940),黏度呈二项式增大趋势(R2=0.970),透射比则整体上呈增大趋势。随NaCl浓度的增加,明胶凝冻强度线性减小(R2=0.984);黏度先减小后增大,当NaCl浓度为2.00 mol/L时,黏度最小;透射比呈先增大后减小的变化规律。pH值为4~7时,明胶体系的凝冻强度相对较高;而pH为7时,黏度最大;随p H值的增加,透射比呈先减小后微弱增大的二项式趋势。     

黑果枸杞花色苷微胶囊化研究

[目的]建立微胶囊造粒仪法制备黑果枸杞花色苷微胶囊的方法。[方法]通过单因素试验,考察壁材中海藻酸钠、明胶、β-环糊精以及氯化钙添加量对黑果枸杞花色苷包埋率的影响,采用正交试验优化黑果枸杞花色苷微胶囊的包埋工艺。[结果]黑果枸杞微胶囊的最佳制备工艺为海藻酸钠添加量2.0%,明胶添加量7.0%,β-环糊精添加量40.0%,氯化钙添加量2.5%。此条件下制备的微胶囊平均包埋率可达90%。黑果枸杞花色苷微胶囊为圆形球状的玫红色颗粒,受强光、温度的影响,明显比微胶囊化之前稳定。[结论]该研究可为黑果枸杞花色苷的进一步开发利用提供参考。     

腈水合酶产生菌株的固定化载体选择

[目的]筛选适合腈水合酶产生菌株Rhodococcussp.HUST-3的最佳固定化载体。[方法]采用海藻酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、壳聚糖、琼脂进行腈水合酶产生菌株Rhodococcussp.HUST-3固定化载体研究,并进行海藻酸钠-聚乙烯醇、海藻酸钠-聚丙烯酰胺和海藻酸钠-壳聚糖复合固定化研究。[结果]结果表明,海藻酸钠-聚乙烯醇复合载体固定化腈水合酶产生菌株的相对酶活为93.1%,具有较好的机械强度,但固定化载体的反应批次较少,仅为7次;海藻酸钠-聚丙烯酰胺复合固定化载体具有较好的机械强度和耐磷酸盐程度,但是酶活相对较低,只有92.7%;海藻酸钠-壳聚糖复合固定化菌株的机械强度和耐磷酸盐性能都较高,相对酶活可达97.6%,能够进行12批次连续水合反应。[结论]海藻酸钠-壳聚糖为腈水合酶产生菌株的最适固定化载体。     

马槟榔组培快繁技术研究

[目的]探讨不同灭菌剂对外植体的灭菌效果及不同激素组合对马槟榔芽诱导和增殖的影响,建立马槟榔的组培快繁体系.[方法]用马槟榔一年生的幼嫩茎段及幼苗作为外植体,以MS为基本培养基,附加不同的激素组合对外植体进行芽诱导和增殖培养.[结果]相对于10％次氯酸钠,0.1％升汞对马槟榔外植体灭菌效果更理想,灭菌率达到90％,且外植体的生长状况良好.在芽诱导培养中,随着6-BA的增加,马槟榔芽的诱导数呈先增后减的变化趋势;当6-BA为1.0 mg/L时,诱导率最高;当NAA为0.5 mg/L时,诱导率相对较高.在增殖培养中,当6-BA用量大于NAA时,增殖系数较低;当6-BA用量小于NAA时,增殖系数较高,最高可达3.8,且丛芽长势好,芽苗粗壮,叶片颜色正常.[结论]升汞对马槟榔外植体的灭菌效果优于次氯酸钠;芽的最佳诱导培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L,芽增殖最佳培养基为MS＋6-BA 0.5 mg/L＋NAA 1.0 mg/L.     

塔拉纤维剩余物酶解液发酵制备乙醇工艺研究

以塔拉纤维剩余物酶解液为原料,采用固定化酵母发酵方式制备乙醇,通过单因素和正交优化试验进行工艺优化。结果表明:最优工艺条件为海藻酸钠与酵母质量比1∶2.0、酵母用量1.5 g、底物糖质量分数30%。各个因素对发酵制乙醇影响的顺序为海藻酸钠与酵母质量比＞底物糖质量分数＞酵母用量。最优工艺条件下,乙醇产率为76.74%,酶解液中底物糖利用率达到97.18%。考虑到乙醇产率和发酵成本,固定化酵母可以重复使用3次。      

植物多糖制备药用硬壳胶囊的研究

[目的]探讨如何利用植物多糖制备药用硬壳胶囊.[方法]以超低黏度海藻酸钠（SA）、羧甲基纤维素钠（CMC）、聚乙二醇-400（PEG-400）等作为材料制作植物多糖型药用胶囊硬壳.分别选取海藻酸钠、CMC以及PEG-400进行单因素试验分析成膜性、确定材料的配比范围.[结果]单因素试验表明,SA为12％、CMC为2％、PEG-400∶SA为1.25％时制作的药用胶囊硬壳拉伸强度最大,根据这些数据设计17组试验进行响应面分析,结果表明当SA为12.14％ 、CMC为2.08％、PEG-400∶SA为1.25％时拉伸强度最大,最适合做胶囊壳.验证性试验表明,按此配方常温溶胶混合制作的胶囊壳强度符合设计要求.[结论]研究可为我国利用植物多糖生产制备胶囊壳提供参考依据.     

巨大芽孢杆菌固定化包埋材料的初步研究

对巨大芽孢杆菌的包埋材料进行了初步研究。实验结果表明:3种包埋材料对巨大芽孢杆菌的起始包埋能力不同,其中以2%海藻酸钠+2%明胶的效果最好,是4%海藻酸钠包埋剂的2.22倍。3种包埋颗粒在0.2 mol/L柠檬酸钠溶液中的溶解性能不同,溶解能力大小为:4%海藻酸钠>3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉>2%海藻酸钠+2%明胶。保存在包埋剂3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉中的巨大芽孢杆菌数量稳定,菌的纯度高,其在3种包埋剂中最有利于巨大芽孢杆菌的保存。