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酶膜反应器作为新兴的多学科交叉研究领域,将生物酶的高催化活性与分离膜的选择透过性结合起来,实现了反应与分离的同步进行,具有很高的效率。本论文采用课题组自主研发的耐高温特种工程树脂——含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮(PPESK)制备的中空纤维超滤膜设计了固定化酶膜反应器,对其进行了系统的研究,并对其在5’-核苷酸生产中的应用进行了考察。主要内容如下:实验考察了固定化核酸酶P1的部分酶学性质。结果表明,固定化核酸酶P1的最适pH值为5.4,比游离酶的最适pH值提高了0.2个单位,而且固定化酶有更好的pH稳定性;固定化酶的最适温度为70℃,比游离酶提高了10℃,而且热稳定性也有大幅度的提高,70℃温浴4 h仍有30%以上的酶活力;一定剂量的Zn2+对核酸酶P1的酶活性有激活或强化的作用,但如果剂量过大会引起酶的失活。研究了固定化条件的优选,考察了酶液浓度、明胶浓度、戊二醛浓度、固定化时间、固定化温度等因素对固定化酶活力的影响,通过实验数据,得出固定化的最佳条件是:酶液浓度为200 mg·L-1,pH为5.2,固定温度为35℃,固定时间为30 min。研究了IEMR的酶解工艺。考察了反应温度、时间、压力、pH值、Zn2+浓度、底物浓度、载酶量等因素对IEMR工作性能的影响。结果表明,在65℃、表压0.1 MPa、pH为5.4、Zn2+浓度为0.0006 mol·L-1、底物浓度为2%、载酶量为200 mg·L-1的条件下工作5小时IEMR的催化水解转化率可达85%左右。考察了IEMR的膜污染情况,分析了膜污染的原因,采用的膜清洗条件为:60℃质量体积分数为2%的NaOH溶液,在表压0.1 MPa下反向清洗30 min,通量恢复率达到90%以上;还考察了IEMR的重复使用性。实验表明,重复使用第二次所得到的转化率最高,实验重复4次后,最高转化率仅下降了7%,说明IEMR的重复使用性能较好,满足工业生产需求。