新型生物催化剂固定化方法的初步研究

摘要

该论文的研究目的就是针对现今流行的固定化方法已无法完全满足当今生物催化剂发展的需要这一现状,试图以脂肪酶作为待固定化的生物催化剂,通过絮凝技术对之进行固定化并与膜生物反应器耦合应用,来寻找一种高效、通用且成本低廉的全新的固定化方法.该文通过研究絮凝过程的最佳工艺路线和主要操作参数,膜生物反应器的最佳形式来考察不同转化体系下膜生物反应器与催化剂絮凝后所形成的固定化体系相结合的组合反应体系对相应底物的转化情况,并与传统的反应体系如直接转化法、固定化细胞法及新工艺反应、分离耦合法相比较,分析其应用的前景,看是否有实际的应用价值(即最终是否能用于工业生产).一直以来,膜生物反应器都是科学研究和生产领域内的热点,而各种新型的固定化技术和固定化载体材料更是层出不穷.絮凝固定化技术作为一种既古老,又新颖的固定化技术,正逐渐引起人们的重视.早在二十世纪七十年代末,国外就已有人把这种方法用于微生物细胞的固定化,但是目前该技术在中国还属空白,而用于酶的絮凝固定化技术国内外至今仍未见报道.该文的第一章就综述了近年来国内外与该论文有关的技术的相关进展及它们在各个领域中的应用,并由此引出该研究的课题,即需求一种高效、低廉、普适性强的固定化技术.该文的第二章对絮凝固定化技术的具体问题作出了探讨,由此确定了絮凝固定化技术的操作参数和操作过程,并对所得到的固定化酶的活力与游离酶作了对比,并对结果做出了一定的解释.该文的第三章对固定化酶用于天然油脂的水解反应进行了研究,并把所制得的固定化酶同新型的仿生膜生物反应器耦合起来,共同应用于天然油脂的水解反应,对所得的结果进行了分析和比较,并做出了初步的说明.该文的第四章对该文的研究做出了初步的结论,并提出了未来发展的方向,希望能为今后从事此项研究的人员提供参考.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1固定化技术的发展综述

1.2絮凝剂及其在固定化技术中应用的综述

1.2.1絮凝剂的作用机理

1.2.2絮凝剂的分类

1.2.3在生物催化剂固定化或分离中常用的絮凝剂

1.2.4絮凝操作相关参数的选定

1.2.5絮凝操作的后处理

1.2.6絮凝结果的评价方法

1.3膜反应器的研究综述

1.4本课题的引出及意义

第二章脂肪酶的吸附-絮凝固定化

2.1引言

2.2实验材料及仪器设备

2.2.1实验材料

2.2.2实验仪器

2.3实验方法

2.3.1固定化脂肪酶(或游离脂肪酶)酶活力的测定

2.3.2絮凝效果的鉴定

2.3.3絮凝最佳操作参数的确定

2.3.4絮凝固定化

2.3.5 吸附固定化

2.3.6添加吸附剂的絮凝固定化

2.4实验结果及讨论

2.5小结

第三章膜-吸附-絮凝组合固定化脂肪酶及催化油脂水解

3.1引言

3.1.1脂肪酶催化水解研究的意义

3.1.2 脂肪酶催化油脂水解反应的原理

3.1.3水解体系选择的原因

3.2实验材料及仪器设备

3.2.1实验材料

3.2.2实验仪器

3.3实验方法

3.3.1固定化酶可反应性和稳定性的验证

3.3.2吸附—絮凝固定化酶与膜组件的组合

3.3.3组合固定化体系在催化连续反应中的应用

3.4结果与讨论

3.4.1可反应性和稳定性验证的结果与讨论

3.4.2组合固定化体系在连续反应和批次反应中应用的结果

3.4.3组合固定化体系在反应器中催化连续反应的结果分析

3.5小结

第四章结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

附录一在校科研成果和发表论文

致谢