PBAT‒PLA膜袋受控需氧堆肥条件下的降解研究

目的 通过对广泛使用的PBAT–PLA生物降解膜袋在受控需氧堆肥条件下的降解机制研究，为生物降解塑料的大规模推广提供重要理论基础。方法 根据GB/T 19277.1—2011，在(58±2)℃需氧条件下，对PBAT–PLA膜袋进行为期160 d的生物降解测试(即工业堆肥)，并以常见的可降解材料微晶纤维素作为参比样品。对降解前后的材料进行红外、扫描电镜、能谱分析，并结合其所在堆肥样本的脂肪酶活性，从多角度探寻降解机制。结果 PBAT–PLA膜袋与微晶纤维素所在的堆肥脂肪酶活性都达到空白堆肥的3倍以上。红外显示由微晶纤维素水分子吸附、糖环打开、基团氧化形成的吸收峰加强，PBAT–PLA膜袋中的酯键峰明显减弱;扫描电镜发现降解的PBAT–PLA膜袋表面覆盖了微生物膜;能谱分析发现，碳元素大幅减少，氧元素增加。结论 微生物在PBAT–PLA膜袋表面生长形成生物膜，分泌大量脂肪酶，水解PBAT–PLA的酯键，使聚合物降解为不同链长的中间体或小分子，同时伴随着氧化，随后被作为碳源，在相关微生物体内被代谢利用，形成最终产物。     

米糠毛油酶法脱酸的工艺优化

米糠毛油普遍酸价较高,采用常规的脱酸方式存在炼耗高、预处理要求高、营养成分损失大、油品品质差等问题。酶法脱酸可以有效避免上述问题。采用固定化脂肪酶CALB对米糠毛油进行酶法脱酸研究,得到优化工艺条件为甘油与游离脂肪酸摩尔比1∶3、剪切速度25 m/s、剪切时间20min、加酶量50 g/kg、反应温度70℃、反应时间6 h、甘油中水分含量25%、真空度小于1 000 Pa、通氮气,在此条件下酯化率可达92. 5%。     

高温酸性脂肪酶产生菌Acinetobacter sp. Lip-55的筛选、鉴定及其酶学性质研究

从云南大理市弥渡县石夹泉热泉的55℃底泥中筛选到1株高温脂肪酶的高产菌株,进行显微形态及生理生化特征、16S rRNA基因序列分析,将其初步鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)的一株菌,命名为Acinetobacter sp. Lip-55。对其生长条件及酶学性质进行了研究,结果表明,该菌株耐高温性较好,菌株在55℃仍能生长,菌株最适生长温度为37℃。所产脂肪酶最适酶活温度为55℃,最适反应pH值为5.0。该酶在25℃以下,能保持良好的稳定性,Zn~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)对该酶有一定的抑制作用,Mn~(2+)、K~+、Fe~(2+)、Cu~(2+)均对该酶活力起到促进作用,其中Fe~(2+)的促进效果最为显著。     

沙葱水提液体外抗氧化及α-葡萄糖苷酶与胰脂肪酶抑制作用的研究

以新鲜沙葱为原料,用纯水对其进行提取,并且以该取提液为研究对象,测定其中的黄酮含量,通过测定1,1-二苯基-2-苦肼基自由基(DPPH·)清除能力来评价沙葱水提液的体外抗氧化活性,并分别采用α-葡萄糖苷酶与胰脂肪酶抑制模型研究其对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶活性的抑制作用。结果显示:沙葱中总黄酮含量为4.02 mg QE/g DW,对DPPH自由基有显著的清除活性,测定得到的Trolox等价抗氧化能力为51.82 mg Trolox/g,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为0.867mg/mL,对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶活性抑制的IC_(50)值分别为326.29mg/mL和179.48 mg/mL,且都呈明显的质量浓度依赖关系。结果表明,沙葱中黄酮含量丰富,有显著的体外抗氧化活性,并且有良好的α-葡萄糖苷酶与胰脂肪酶抑制活性,有深入开发研究的价值。     

反胶束体系中脂肪酶催化合成单月桂酸甘油酯

研究了在二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)/异辛烷反胶束体系中,奶酪香精脂肪酶催化三月桂酸甘油酯和甘油反应制备单月桂酸甘油酯,并研究了反胶束体系的基本特性。结果表明:随着AOT质量浓度的增加,反胶束体系的增溶水量(W_0)、“水池”直径及黏度增加;最佳工艺条件为反应温度55℃、振荡器转速180 r/min、AOT质量浓度0. 1 g/m L、含水量0. 05 m L/m L、脂肪酶用量50 mg/m L、缓冲液pH 7. 5、底物摩尔比(甘油与三月桂酸甘油酯摩尔比) 3∶1、反应时间10h,此时体系中单月桂酸甘油酯的质量分数为84. 4%;当AOT质量浓度和含水量较小时,反胶束体系的W_0增加可促进酶催化反应的进行,但是当W_0和体系相对黏度继续增加,单月桂酸甘油酯的质量分数反而降低。     

非水相脂肪酶催化合成β-谷甾醇正辛酸酯的研究

首次以Candida sp.99-125脂肪酶为催化剂，以正辛酸为亲油修饰剂，以β-谷甾醇作为植物甾醇的代表，催化合成β-谷甾醇正辛酸酯。通过薄层色谱、核磁共振波谱、差示扫描量热分析、高效液相色谱对产物进行分析与表征。另外，通过单因素试验考察了溶剂种类、反应温度、脂肪酶用量、底物摩尔比、底物浓度、反应时间对转化率的影响。结果表明：合成产物为β-谷甾醇正辛酸酯，β-谷甾醇经与正辛酸酯化后熔点显著降低，有助于拓宽植物甾醇的应用范围，在20 mg/mL Candida sp.99-125脂肪酶为催化剂、5 mL异辛烷、50 mmol/L β-谷甾醇、β-谷甾醇与正辛酸摩尔比1∶ 1、120 mg/mL 3分子筛、45 ℃下反应12 h，转化率可达90%以上。     

酶催化合成大豆甾醇油酸酯的工艺研究

以大豆甾醇和油酸为原料,在酶的催化下合成大豆甾醇油酸酯,采用高效液相色谱对产物进行定性定量分析,通过单因素实验考察催化剂脂肪酶的种类和用量、醇酸摩尔比、反应温度和反应时间等对大豆甾醇油酸酯产率的影响,并通过正交实验优化大豆甾醇油酸酯的合成工艺条件。采用红外光谱对产物进行了表征。结果表明:大豆甾醇油酸酯的最佳合成工艺条件为催化剂N435脂肪酶用量6%(以大豆甾醇和油酸的总质量计)、醇酸摩尔比1∶1、反应温度50℃、反应时间30 h、异辛烷用量10 mL(大豆甾醇为1 mmol时),在最佳条件下大豆甾醇油酸酯产率为86. 51%;红外表征说明合成的产物为大豆甾醇油酸酯。     

脂肪酶替代双乙酰酒石酸单双甘油酯对压面面团流变学和面包烘焙特性的影响

将脂肪酶引入到面团体系中,与乳化剂双乙酰酒石酸单双甘油酯(DATEM)作对比,通过面包的比容和质构等评价指标,研究脂肪酶和乳化剂DATEM对面包烘焙品质的影响并进行比较分析。结果表明,相比于DATEM,添加脂肪酶可降低硬度和咀嚼性,提高抗老化特性,使面包芯组织柔软,并且感官评定得分提高。     

浏阳豆豉发酵中高产酶活菌株的分离鉴定及酶活性分析

从浏阳豆豉发酵过程中分离产高酶活菌株，通过形态观察结合分子生物学技术进行鉴定，并对其产蛋白酶、脂肪酶及纤维素酶的活性进行分析。结果表明，分离得到3株菌（编号为000、5132、621）均被鉴定为溜曲霉菌（Aspergillus tamarri）。3株菌的蛋白酶、脂肪酶及纤维素酶的活性测定结果表明，菌株621蛋白酶活性最强，为（207.98±3.20）U/mL；菌株5132的纤维素酶活性最强，为（3.40±1.40）U/mL；菌株000的脂肪酶活性最高，为（90.7±0.64）U/mL。