复合固定化脂肪酶催化餐厨废弃油脂合成生物柴油

探讨了复合固定化脂肪酶(Rhizopus oryzae lipase和Candida rugosa lipase)催化餐厨废弃油脂合成生物柴油的工艺条件。实验结果表明,单独使用1,3位专一性脂肪酶R.oryzae lipase催化餐厨废弃油脂,反应18h,生物柴油转化率达到70%;单独使用非专一性脂肪酶C.rugosa lipase,反应30h,生物柴油转化率可达20%。为了更有效提高生物柴油转化率,采用1,3位专一性脂肪酶R.oryzae lipase和非专一性脂肪酶C.rugosa lipase复合固定化脂肪酶催化合成生物柴油,反应21h,生物柴油转化率可达到96.5%。同时对该复合酶的稳定性进行了实验,在连续催化反应10个批次(300h)后,生物柴油转化率仍保持在80%以上。     

叔戊醇体系酶促大豆油制备生物柴油

叔戊醇作为反应介质,固定化脂肪酶Novozym 435催化大豆油与甲醇的转酯反应制备生物柴油。叔戊醇消除了反应底物甲醇及反应副产物甘油对酶活的负面影响。定量分析表明,叔戊醇与油脂的体积比为1,甲醇与油脂的摩尔比为3,2%脂肪酶,反应体系含水量2%,40 ℃、180 r/min条件下反应15 h,生物柴油得率可达97%。在最适条件下反应进行160批次,酶仍保持了较高的活性和良好的稳定性。     

全细胞生物催化麻疯树油制备生物柴油的研究

利用石油醚直接浸提法抽提得到含油率达到55.84%的麻疯树籽油作为原料,采用米根霉(Rizopus oryzae)菌株和聚氨酯泡沫制备成固定化全细胞生物催化剂,通过对全细胞生物催化法制备生物柴油的主要工艺参数进行了优化,获得最佳工艺条件为:当甲酯化反应的醇油比为6:1,转酯化温度为35℃,转酯化体系中2%～20%质量分数的含水率,菌体量相当于油质量的4%,每12 h加入一次甲醇的条件下转酯化效果最好,甲酯得率达到82.29%.同时固定化全细胞生物催化剂的重复使用性达4次,具有较高的催化性能.     

改性硅藻土固定化脂肪酶催化蓖麻油制备生物柴油

采用改性硅藻土做为载体,用吸附法对脂肪酶进行固定化,对固定条件进行优化,利用固定化脂肪酶催化蓖麻油制备生物柴油,考察反应时间、温度、醇油比及酶用量对转化率的影响和固定化脂肪酶催化合成生物柴油的稳定性。研究表明,硅烷化试剂添加量0.4%、温度30℃和时间4~6 h时固定化脂肪酶的活性最高,在醇油比为9:1,固定化酶用量为蓖麻油质量的4%,温度为60℃,反应时间为10 h的条件下,生物柴油的产率最高,经过3个批次的反应后,其产率都在40%以上,该固定化酶催化合成生物柴油有良好的工业化前景。     

新型反应介质中脂肪酶催化多种油脂制备生物柴油

用叔丁醇作为反应介质,利用固定化脂肪酶催化油脂原料甲醇醇解反应制备生物柴油,消除了甲醇和甘油对酶的负面影响,酶的使用寿命显著延长. 用菜籽油作原料,叔丁醇和油脂的体积比为1:1,甲醇与油脂的摩尔比为4:1,3%的Lipozyme TLIM和1%的Novozym 435结合使用,35℃下130 r/min反应12 h,生物柴油得率可达95%. 该工艺在200 kg/d的规模下制得的生物柴油产品完全满足美国和德国生物柴油标准,脂肪酶重复使用200批次,酶活性基本没有下降. 且在叔丁醇介质体系中大豆油、桐籽油、棉籽油、乌桕油、泔水油、地沟油和酸化油都能被有效转化成生物柴油且脂肪酶保持很好的稳定性.     

固定酶法催化合成生物柴油Ⅰ.大孔树脂固定化脂肪酶的制备

研究了用于生物柴油酶催化的大孔树脂固定化脂肪酶的制备过程,考察和优化了脂肪酶固定化方法及条件。结果表明,采用大孔树脂D3520作载体,以载体涂布法固定化脂肪酶的最适固定化条件为:酶用量为酶∶树脂=0.16∶1(质量比),吸附时间1~3 h,pH值范围为9.0~9.4,固定化温度40℃。酶活力可达91.49 U/g,酶活回收率约为54%。     

丝瓜络固定化米根霉催化光皮树油制备生物柴油

近年来,全细胞生物催化剂应用于生物柴油生产的研究引起了人们的极大关注,全细胞催化剂的制备过程可省去烦琐的酶纯化过程和降低催化剂的制备成本,且全细胞催化剂使用寿命较长。本研究对一株高产脂肪酶的米根霉进行了固定化研究,并将其应用于生物柴油的制备。首先筛选不同的生物基固定化材料,探索其适宜的固定化条件,以获得的固定化米根霉作为全细胞催化剂催化光皮树油制备生物柴油,探讨了转酯化条件对生物柴油得率的影响。研究结果表明,丝瓜络作为固定化材料的固载率最高,以橄榄油作为碳源,多聚蛋白胨和NaNO₃作为复合氮源,获得的固定化细胞的固载率及脂肪酶活性最强。以丝瓜络固定化米根霉催化光皮树油,在含水量为10%、催化剂用量为12%的反应体系中,总醇油摩尔比为4∶1,甲醇分别在0h、10h、24h、40h以1∶1添加,甲酯得率可达94%以上。固定化全细胞重复使用6次后,转酯化效果依然保持在80%以上。     

生物酶法转化酵母油脂合成生物柴油

以一株高产油脂圆红冬孢酵母菌(Rhodosporidum toruloides Y4#)干菌粉为原料,利用酸热法提取了该酵母油脂,并对所得油脂进行了分析. 进一步利用该酵母油脂为原料分别研究了无溶剂体系中三步甲醇法及在叔丁醇介质体系中脂肪酶催化合成生物柴油,发现脂肪酶可以有效转化该酵母油脂制备生物柴油. 在优化反应条件下,生物柴油得率可达90%左右,略低于相同条件下利用精制大豆油合成生物柴油的得率.     

霉菌R.oryzae IFO催化大豆油脂合成生物柴油的研究

直接将霉菌R.oryzae IFO细胞应用于催化大豆油脂转酯合成生物柴油,并对其反应条件进行了优化.在反应所需甲醇分3次等量加入、醇油摩尔比11、反应温度35℃、缓冲液用量0.05mL/g油,缓冲液pH值范围3.6～6.98,生物柴油(脂肪酸甲酯)最终得率可达86%.     

游离脂肪酶NS81006催化含酸油脂制备生物柴油的应用研究

与固定化脂肪酶相比,游离脂肪酶具有反应速率快、成本较低的优势,成为制备生物柴油新的研究方向。前期研究结果表明,游离脂肪酶NS81006可以高效催化大豆油甲醇解制备生物柴油,进一步研究其对含酸油脂的催化,对于促进游离脂肪酶在生物柴油领域中的应用具有重要意义。本文系统研究了甲醇添加策略对游离脂肪酶NS81006催化油酸制备生物柴油的影响,进而考察了NS81006催化模拟酸化油以及实际含酸油脂制备生物柴油的转化情况。研究表明,在优化的甲醇添加策略下,游离脂肪酶NS81006可有效催化油酸、不同含酸量(0~100%,基于总质量)模拟酸化油以及实际含酸油脂进行生物柴油的制备;离心分离可有效实现NS81006的回复使用,连续回用5个批次,游离脂肪酶活性未出现明显下降。     

应用固定化酵母细胞生产ATP

本法是以载体将酵母细胞固定,利用细胞中的多种酶催化生产ATP的一项较新的技术。其反应效能高、消耗低、工艺简单。试验探索了工艺条件,正设计制造容积300L的反应器,准备进行2.5t ATP/a的中试生产。     

Microbial Cell Factories for Tetrahydroisoquinoline Alkaloid Production

For decades, plants have represented an inexhaustible source of natural products used in various sectors such as health and industry. However, one recurring problem is the low accumulation of these compounds in planta and, therefore, their production costs and supply. In recent years, unprecedented hope has been brought by the metabolic engineering of microorganisms, which opens up prospects for supply of these molecules at lower cost with high added value. However, many of these productions remained at a laboratory scale. In a recent article published in Nature Communication, Vincent J. J. Martin's team has developed an optimized yeast strain capable of synthesizing not only a huge amount of (S)-reticuline, a major precursor of the plant tetrahydroisoquinoline alkaloid series, but also a whole range of new-to-nature compounds from this prominent family of natural products. This synthesis, reaching industrial scales, thus paves the way to efficient production in microbial cell factories.     

Large-scale Continuous Production of Single Cell Protein

The PRUTEEN plant represents a major innovation in the green field of biotechnology. The 50 000-t/a-plant was sanctioned in 1976 as a £40-million-project and built by contractors John Brown. The 600 t fermenter vessel in particular was an impressive piece of engineering: fabricated in Dunkirk, it was transported to the Billingham site in one piece. This paper illustrates why, given the risks of innovation on such a scale, ICI chose a novel fermentation process. Particular reference is made to the pressure cycle fermenter and how it works, and to the product recovery stage. The approach to sterile engineering, which is crucial to the effective operation of the fermentation process, is also discussed. Faced with unique technical challenges, ICI pioneered practical solutions, and, through operational experience, has arrived at the point today of being able to license the process.     

Human Platelet Lysate for Good Manufacturing Practice-Compliant Cell Production

Numerous cell-based therapeutics are currently being tested in clinical trials. Human platelet lysate (HPL) is a valuable alternative to fetal bovine serum as a cell culture medium supplement for a variety of different cell types. HPL as a raw material permits animal serum-free cell propagation with highly efficient stimulation of cell proliferation, enabling humanized manufacturing of cell therapeutics within a reasonable timeframe. Providers of HPL have to consider dedicated quality issues regarding identity, purity, potency, traceability and safety. Release criteria have to be defined, characterizing the suitability of HPL batches for the support of a specific cell culture. Fresh or expired platelet concentrates from healthy blood donors are the starting material for HPL preparation, according to regulatory requirements. Pooling of individual platelet lysate units into one HPL batch can balance donor variation with regard to essential platelet-derived growth factors and cytokines. The increasingly applied pathogen reduction technologies will further increase HPL safety. In this review article, aspects and regulatory requirements of whole blood donation and details of human platelet lysate manufacturing are presented. International guidelines for raw materials are discussed, and defined quality controls, as well as release criteria for safe and GMP-compliant HPL production, are summarized.     

甲醇蛋白的技术与市场

简述了甲醇蛋白的生产意义、市场情况和生产工艺,介绍了英国ICI工艺,并将生产工艺与经济指标进行对比。以甲醇为原料生产单细胞蛋白,既可以消耗过剩的甲醇产能,又可以缓解我国蛋白饲料长期依赖进口的局面,具有良好的发展前景。     

电解法制备活性氯的研究

以石墨为阴极和 Ir Ru Ti贵金属氧化物电极为阳极 ,采用离子隔膜电解装置 ,直接电解低浓度的氯化钠溶液制备活性氯。对氯化钠浓度、表观电流密度、温度、p H值、电解时间和流速在电化学反应过程中对活性氯浓度及电流效率的影响进行了研究。由实验结果得出最佳的试验条件为 :电解温度 2 2°C,电解液浓度 2 0 .0 g/ L,电流密度 4.46m A/ cm2 ,时间 2 h,流速 1 .40 m/ s,p H值 4.2 0～ 5.0 0。另外 ,利用活性氯分别对生活污水和河水进行杀菌消毒 ,测定了杀菌消毒后的生活污水和河水中的 COD值、细菌和大肠杆菌。由于活性氯具有很强的杀菌消毒功能 ,此方法在水处理中将会得到广泛应用     

稀土元素对水母雪莲细胞生长及黄酮类化合物合成的影响

研究了稀土元素钕(Nd3+)、铈(Ce3+)、镧(La3+)和混合稀土(MRE)对摇瓶液体培养的水母雪莲细胞生长及黄酮类化合物合成的影响. 发现Ce3+和La3+及混合稀土可促进雪莲细胞的生长及黄酮类化合物的合成,其中以Ce3+效果最佳. 当初始浓度为0.025 mmol/L的Ce3+添加到改良的MS培养基中时,细胞生物量和黄酮类化合物产量最高,分别可达17.7 g/L及942 mg/L,分别是不添加稀土元素的对照实验的134.4%和166.7%;同时发现在培养基中不含外源激素6-BA的条件下,合适浓度的Ce3+可替代6-BA对雪莲细胞生长及黄酮类化合物合成的促进作用,而在培养基中不含NAA时,Ce3+不能替代NAA对雪莲细胞生长及黄酮类化合物合成的促进作用.     

锰酸锂在锂电池中的制备及应用

尖晶石型锰酸锂是近年来兴起的锂离子电池的正极活性材料 ,本文介绍了其制备方法 :电沉积法、固相反应法和共沉积法 ,评述了各工艺的优缺点。指出锰酸锂具有广阔的市场应用前景     

固定化细胞技术发酵产氢的应用研究

微生物发酵产氢的固定化细胞技术与其非固定化细胞技术相比,前者具有很大的优越性,能显著提高发酵系统的产氢量。对微生物发酵产氢固定化细胞的制备方法及其应用载体进行了介绍,分析了国内外固定化细胞技术在厌氧产氢中的最新进展,指出了固定化细胞技术发酵产氢存在的问题,并对其发展进行了探讨。     

甲烷辅助高温电解制氢气和合成气

基于固体氧化物电解池(SOEC)的高温电解技术具有能量转换效率高、模块化易组装、应用灵活等优点,是一种极具应用前景的能量转化和存储技术。新型甲烷辅助高温电解模式将SOEC系统与甲烷部分氧化(POM)反应耦合,在有效降低电解能耗的同时制备高品位合成气。这种新型SOEC模式打通了电、热、气等不同能源网络,能够高效、灵活地实现不同能量之间的转化,实现能量和资源的最优利用。本文简述了甲烷辅助SOEC模式的研究进展,详细分析和阐述了该种新型SOEC模式下电解池的热力学参数、Nernst电势、电化学性能、产物组成和能量结构及效率,同时,总结了适用于甲烷辅助SOEC模式的电极体系的研究现状,最后对甲烷辅助SOEC模式的应用前景进行了展望。