壳聚糖微球的制备及其对脂肪酶的固定化研究

采用反相悬浮法制备壳聚糖微球,并以此作为载体固定了脂肪酶。对壳聚糖微球的制备条件、微球的性能及其固定化脂肪酶的条件进行了探讨,结果表明,壳聚糖微球成球效果最好的制备条件是壳聚糖溶液与分散相液体石蜡体积比为1∶2,吐温-80使用量为15mL,壳聚糖浓度为4%,所制得的壳聚糖微球具有良好的热稳定性、耐酸碱性和抗氧化性;壳聚糖微球固定化脂肪酶的最佳条件为戊二醛用量0.6mL,交联时间60min,加酶量1mg/g载体,pH值为7。采用壳聚糖微球固定化脂肪酶具有较高的酶活回收率,为60%     

壳聚糖微球固定化胰蛋白酶的研究

以壳聚糖为载体,将胰蛋白酶固定化,通过优化其制备条件提高活力回收。首先利用反相悬浮交联法制得壳聚糖微球并用于胰蛋白酶的固定,后采用中心复合设计及响应面分析法优化固定化条件,结果表明,戊二醛体积分数为16.2%,分散时间为98 min,给酶量1 mg/g载体时,固定化胰蛋白酶的活力和活力回收率可达到42.02 u/g和73.32%。     

海藻酸钙/硅胶/羧甲基壳聚糖复合微球固定化柚苷酶的研究

柚苷酶可对柑橘类水果中的柚皮苷等苦味物质进行水解,从而实现果汁的脱苦或普鲁宁等医药中间体的制备。作者采用滴入法制备具有环境友好且易获得特性的海藻酸钙/硅胶/羧甲基壳聚糖复合微球,以此作为载体,用于柚苷酶的固定化研究。结果表明,在硅胶/羧甲基壳聚糖质量比1.0∶1.5、交联时间2.0 h、固定化温度25℃、偶联时间4 h、给酶量465.6 U/mL的实验条件下,复合微球固定化柚苷酶的比活力、载酶率和酶活力回收率分别可达203.33 U/g、36.80%和62.15%。同时,相比游离柚苷酶,该复合微球固定化柚苷酶对pH和温度变化均显示出更好的稳定性,且更易操作和储藏。此外,海藻酸钙/硅胶/羧甲基壳聚糖复合微球固定化柚苷酶的应用能够进一步拓宽柚苷酶在食品、医药等领域的深入发展。     

壳聚糖微球固定化β-半乳糖苷酶

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂固定化β-半乳糖苷酶,通过单因素和正交实验探讨了固定化载体和固定化条件对酶固定化的影响。结果表明,固定化载体壳聚糖(脱乙酰度90%以上)的最适分子质量和体积分数分别为3×105和2%,制备的壳聚糖载体具有良好的成球性和机械强度。采用交联方式将β-半乳糖苷酶固定在壳聚糖微球上,在单因素试验的基础上,进行正交试验确定固定化条件为:交联剂戊二醛浓度和交联时间分别为10 g/L和1.0 h,酶浓度和固定化时间分别为1.5 mg/m L和12 h,最终制备的固定化酶的活力回收率达到70.5%。同时该固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性,具有一定的应用价值。     

改性磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶

通过反相悬浮聚合法,以甲基丙烯酸2-羟乙酯(HE-MA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,过硫酸铵为引发剂制备得到改性磁性壳聚糖微球。进一步以改性磁性壳聚糖微球为载体,通过吸附、共价结合以及戊二醛交联反应三方协同作用固定乳糖酶。对影响固定化的各种因素进行优化,确定固定化乳糖酶最适条件为:载体在0.1 mol/L、pH 7.0的磷酸缓冲液中充分溶胀后,按2.0 U/mg载体的添加量加入乳糖酶,4℃吸附3 h,再添加0.1%戊二醛交联4 h;最终所得的固定化乳糖酶活为685 U/g载体,酶活回收率为34.3%。固定化后的乳糖酶的pH稳定性和热稳定性都较游离酶有明显提高;连续操作10次后,固定化酶活仍保持在70%以上,具有良好的操作稳定性。     

多孔壳聚糖微球的制备

以不同黏均分子量的壳聚糖为材料,用扫描电子显微镜观察壳聚糖微球表面、内部结构及形态,并以其为主要参考指标,研究了壳聚糖黏均分子量、NaOH浓度、乙酸乙酯比例、壳聚糖浓度、凝结时间等对壳聚糖形成多孔微球的影响,优化了制备多孔壳聚糖微球的工艺参数。结果表明:采用2.5%黏均分子量448.4kDa的壳聚糖为载体、3.0%的NaOH为凝结液、乙酸乙酯与NaOH溶液比例为1:20、在凝结液中处理3h时,能制备得到较好的多孔壳聚糖微球。     

纳米磁性壳聚糖微球固定化Alcalase碱性蛋白酶的制备及酶学性质研究

以自制磁性壳聚糖微球作固定化酶载体,考察给酶量、pH、戊二醛浓度和交联时间对固定酶酶活和酶活回收率的影响,并研究固定化酶的酶学性质及其微观结构。结果表明:给酶量112 000 u/g载体,pH 8.5,戊二醛体积分数8%,交联时间11 h条件下酶活达最高(86 779±119.26)u/g,酶活回收率达(77.48±0.11)%。固定化酶和游离酶最适pH分别为11和10.5,最适温度皆为60℃,且固定酶pH和温度稳定性明显高于游离酶;重复使用5次固定酶酶活保持(80.89±0.20)%;由米氏常数可知固定酶具有更强的底物亲和力;电镜显示Fe3O4磁核和磁性壳聚糖微球皆为表面光滑球形的纳米粒子,高比表面积能提供更多酶结合位点;红外光谱证明Fe3O4已被壳聚糖包埋,振动样品磁强计检测固定化酶具有良好磁响应性。     

壳聚糖微球固定化蛋白酶的制备及其在羊毛织物抗起毛起球整理中的应用

以壳聚糖微球为载体、戊二醛为交联剂,制备纺织用固定化蛋白酶.考察固定化蛋白酶的最佳制备条件及其稳定性,并将其应用于毛织物抗起毛起球整理中.结果表明:戊二醛用量为1.0%,交联时间为5 h,反应温度30℃,每g载体固定20 mL酶(稀释后),制备的固定化蛋白酶的固载率为84.4%,酶活回收率可达57.2%.与游离蛋白酶相比,固定化蛋白酶的耐酸碱稳定性、耐热稳定性与储存稳定性均有所提高,且可循环使用.将制备的固定化蛋白酶用于羊毛织物的抗起毛起球整理中,其抗起毛起球等级提高1.5级.     

β-葡萄糖苷酶的固定化及其用于制备大豆异黄酮的研究

采用25%脱乙酰壳聚糖滴入15%的NaOH与30%的CH3OH组合的成球凝结溶液制备中空球形脱乙酰壳聚糖。适量的β-葡糖糖苷酶用4%戊二醛与中空球形脱乙酰壳聚糖偶联,实现β-葡糖糖苷酶的固定化。中空球形壳聚糖固定化的β-葡萄糖苷酶适宜pH值为4.0、适宜温度为68℃、相对酶活力为87.9%。在50℃用60%乙醇提取大豆异黄酮糖苷,得率约为4.0mg/g。再用固定化β-葡糖糖苷酶水解异黄酮糖苷,70℃、1h后,再经超滤、固定化酵母细胞等处理,可制备纯度达94%的大豆异黄酮甙元。     

磁性壳聚糖微球固定化脂肪酶的研究

目的:制备具有高活性的固定化脂肪酶;方法:以磁性壳聚糖微为载体,用物理吸附法固定化脂肪酶,对影响固定化的各种因素进行考察,确定最优条件,并比较游离酶和固定化酶的pH和热稳定性,研究固定化酶的使用稳定性;结果:固定化的适宜条件为采用加酶量600 U/g,温度5℃.pH 7.0,固定时间2 h,固定化酶的pH和热稳定性都优于游离酶,固定化酶连续使用5次,其相对酶活仍为使用前的57.8%,具有较好的操作稳定性;结论:磁性壳聚糖微球是固定脂肪酶的良好载体.     

多胺柔性链改性壳聚糖微球固定化木瓜蛋白酶

用反相悬浮交联法制备了单分散壳聚糖微球树脂,以其作为固定化载体基体,经氨基保护、C6羟基环氧化后接枝亲水性多乙烯多胺,制备了粒径为220～300μm、具有较高机械强度的多胺柔性链改性壳聚糖载体。采用该载体对木瓜蛋白酶在pH8.0缓冲液中室温下固定25h,固定化酶表观活力最高可达313U.g-1,活力回收率最高达61.5%,是采用未经多胺分子修饰的壳聚糖微球固定化的2.3倍。该柔性固定化酶的最适温度为65℃,最适pH为8.0,连续使用6～7次后仍保持原来活力的一半。     

交联壳聚糖载体固定化柚苷酶工艺

以戊二醛为交联剂,壳聚糖为载体,采用交联-吸附偶联法固定柚苷酶,通过单因素和正交试验优化确定最佳固定化工艺。结果表明,柚苷酶的最佳固定化条件为：以质量浓度为3.5g/100mL的壳聚糖制备的凝胶微球为载体,凝结剂NaOH质量浓度1.0g/100mL、戊二醛体积分数7.0%、交联时间2.0h、pH 4.0、酶液质量浓度2.0mg/mL、25℃时吸附交联3.0h,得到固定化酶最高酶比活力为7.37U/g;与游离酶相比而言,固定化酶最适pH值与最适反应温度均无明显变化;固定化酶在不同温度(40、50、60℃)条件下重复使用7次,相对酶活力仍能保持在70%、60%和50%以上。     

高浓度壳聚糖溶液酶解条件优化

在研究了壳聚糖酶的温度和pH稳定性的基础上,通过在溶解过程中加酶对高浓度壳聚糖溶液酶解条件进行优化,考查了加酶时间及加酶量对8%壳聚糖溶液酶解效率和酶解液粘度的影响,并对优化前后目标溶液中几种壳寡糖的含量进行分析。结果表明:壳聚糖酶在45~55℃及pH4.5~5.5范围内保持稳定;对8%壳聚糖溶液体系,在滴加盐酸浓度达到0.17 mol/L时,加入2 U/g壳聚糖的酶液,当盐酸浓度达到0.48 mol/L时再补加3 U/g壳聚糖的酶液,这种方案可以有效降低体系粘度并保持酶活力;薄层色谱和高效液相色谱分析结果表明,通过以上方式的优化,聚合度2~6的壳寡糖总含量及壳五糖和壳六糖的含量均显著增加(p<0.05),分别达到42.7、5.5和3.9 mg/mL,大大提高了生产效率和降低浓缩成本。     

壳聚糖荔枝木质精油可食膜的性能及在冷鲜鸡肉保鲜中的应用

为了解壳聚糖-荔枝木质精油可食膜在食品保鲜中的应用,在壳聚糖溶液中添加0%、2%、4%、6%、8%和10%的的荔枝木质精油（v/v,以壳聚糖溶液体积为基准）,配制壳聚糖-荔枝木质精油可食膜,通过比较复合可食膜的机械性能、阻隔性能、抑菌性及抗氧化能力,获得最佳荔枝木质精油添加量;并以该比例精油复合可食膜进行冷鲜鸡肉包裹保鲜实验,对比普通保鲜膜包裹保鲜,分析冷鲜鸡肉的感官指标及品质变化（pH、挥发性盐基氮（TVB-N）及菌落总数）。研究发现:随着精油添加比例的增加,复合可食膜的机械性能、阻隔性能、抑菌性能及抗氧化性能均有所提升,其中添加体积比8%的壳聚糖-荔枝木质精油可食膜各性能最佳,其膜厚度为0.044±0.0012 mm,水蒸气透过率（water vapor permeability,WVP）为0.499±0.019 g·mm/m2·h·KPa,膜拉伸强度为34.674±1.2 MPa,延伸性为53.92%±1.04%,DPPH清除率为32.51%±1.42%,ABTS清除率为35.74%±1.14%;以该比例进行冷鲜鸡肉保鲜实验,在7 d的保鲜期间,TVB-N及菌落总数变化得到有效抑制。结果表明:添加荔枝木质精油的壳聚糖复合可食膜包裹保鲜鸡肉与普通保鲜膜包裹相比,可有效延长冷鲜鸡肉的货架期,具有更好的保鲜效果。     

牛蒡菊糖酶法提取

采用固定化酶法提取牛蒡菊糖。结果表明酶水解提取牛蒡菊糖的最佳工艺为：13.5g/100mL 中性蛋白酶、pH 7、固液比1:15、50℃、酶水解6h,菊糖提取率为14.57%;固定化酶制备最佳工艺为：以甲醛(40%):NaOH(2mol/L)=2:3 为凝结液、pH7.5、壳聚糖2.5g/100mL、60℃、加酶量7.5mg/mL,固定8h,酶活力回收率可达到39.13%;固定化酶提取牛蒡菊糖最适条件为：pH7、固液比1:15、60℃、固定化酶加入量13. 5 g/100mL、酶解5h,在此条件下菊糖提取率达到12.89%。固定化酶的稳定性与游离酶相比有显著的提高,连续反应10 次后,固定化酶仍然具有良好的使用性能,此时牛蒡菊糖的提取率为9.42%。     

改性壳聚糖复合膜的制备及优化

以壳聚糖为原料经改性制备的巯基化壳聚糖为成膜基质,再添加结冷胶、甘油、氯化钙和纳他霉素,通过流延成膜制备复合膜。以膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率以及透光率为考查指标,对结冷胶、甘油、氯化钙和纳他霉素进行单因素实验,然后通过Plackett-Burman（PB）试验和最陡爬坡试验确定对膜拉伸强度影响显著的因素以及最佳试验范围。最后以拉伸强度为评价指标进行响应面试验,得出二次响应预测模型,优化出了复合膜的最佳配比。结果表明:单一壳聚糖膜拉伸强度为0.928 MPa,但断裂伸长率仅为5.91%;单一巯基化壳聚糖膜拉伸强度仅为0.350 MPa,断裂伸长率为14.47%。当基础膜液中巯基化壳聚糖0.20 g,改性条件为结冷胶0.18 g,甘油1.00 g,氯化钙0.17 g,纳他霉素0.01 g时,复合膜的拉伸强度最大,达到4.986±0.087 MPa;改性壳聚糖复合膜的拉伸强度得到显著提高（P<0.05）。本研究结果为改性壳聚糖复合膜的制备、复合膜综合性能提高以及在食品保鲜领域的应用提供理论支撑。     

Immobilization and stabilization of chitosanase by multipoint attachment to agar gel support

Highly stable chitosanase immobilized on an agar gel support was prepared by the multipoint attachment method. The optimum pH range was broadened to between 4 and 6, whereas for free chitosanase, the pH was only 5.6. The optimum temperature was also increased from 60 degrees C to 80 degrees C after the immobilization. The activity of immobilized chitosanase remained at 95% of its initial activity level after 225 h of incubation at 50 degrees C, whereas for free chitosanase, it decreased to 20% after 1 h of incubation. The immobilization markedly increased the thermostability of chitosanase. These changes in the reaction characteristics are favorable for the practical use of chitosanase in industrial processes. The effect of glycidol concentration in the activation of agar gel was also examined. The surface density of the aldehyde residue increased with increasing glycidol concentration. A maximal activity of 11.9 U/g-support was obtained when the glycidol concentration was 0.7 M. At concentrations higher than this, thermostability was almost the same. It was therefore proven that the optimal glycidol concentration in this system is 0.7 M. The effects of glycidol concentration on the activity and the thermostability of chitosanase are discussed in relation to the number of covalent bonds between the chitosanase and its support. Chitosan oligosaccharides were continuously produced using a column reactor packed with the immobilized chitosanase. The percentage of hydrolyzed chitosan after 28 reaction days was 44%. This was a slight decrease from the 48% observed on the first day. The total concentration of pentamer and hexamer ranged from 1.3 mg/ml to 1.5 mg/ml during the 28 reaction days. This was approximately 30% of the chitosan concentration in the supplied substrate solution.     

壳聚糖固定瑞士乳杆菌蛋白酶的条件研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,采用交联-吸附法对瑞士乳杆菌蛋白酶的固定化条件进行研究。在单因素试验基础上,以固定化酶活力为主要指标,研究凝结液、壳聚糖质量浓度、酶用量、交联时间、戊二醛质量浓度对瑞士乳杆菌蛋白酶固定化的影响。运用响应面对固定化条件进行优化,确定瑞士乳杆菌蛋白酶的最优固定条件：凝结液为4g/100mL NaOH-甲醇(体积比3:1)、壳聚糖质量浓度2.89g/100mL、酶用量2.95mg、交联时间1h、戊二醛质量浓度0.40g/100mL,此时固定化酶活力为28.67U。     

固定化Neutrase中性蛋白酶的研究

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂固定化Neutrase中性蛋白酶。通过单因素实验，分析了壳聚糖浓度、戊二醛浓度、交联时间对微球制备的影响及戊二醛加入量对酶固定的影响。由正交实验确定制备固定化酶的最佳工艺参数为：壳聚糖浓度为3％、戊二醛与葡胺糖残基摩尔比为1：2、制备微球交联时间为1h，微球与酶振荡吸附12h，再加入2．5％戊二醛交联，使戊二醛最终浓度达到0．9％，制备得固定化中性蛋白酶活力为112．69U／g。固定化蛋白酶的热稳定性和对酸碱的稳定性均较游离中性蛋白酶有所提高。