【摘 要】
:
糖化酶(Glucoamylase)是一类具有催化作用的亲水性功能组分,由于其稳定性较低、与底物接触迅速反应造成升温幅度大而影响发酵等因素限制了实际应用。近年来,许多研究学者针对这一系列问题对糖化酶的固定化做了大量研究,然而常用固定化方式固定糖化酶后则又存在量低、易变性、渗漏等局限性。针对上述问题,若将W/O/W双乳体系与复合凝聚相结合的微胶囊技术可在一定程度上避免了糖化酶的渗漏与变性的问题,以期实
论文部分内容阅读
糖化酶(Glucoamylase)是一类具有催化作用的亲水性功能组分,由于其稳定性较低、与底物接触迅速反应造成升温幅度大而影响发酵等因素限制了实际应用。近年来,许多研究学者针对这一系列问题对糖化酶的固定化做了大量研究,然而常用固定化方式固定糖化酶后则又存在量低、易变性、渗漏等局限性。针对上述问题,若将W/O/W双乳体系与复合凝聚相结合的微胶囊技术可在一定程度上避免了糖化酶的渗漏与变性的问题,以期实现微胶囊形貌完整、耐受环境刺激,芯材包埋率高、活性强;试验验证了经微胶囊化后的糖化酶还具有缓慢释放的性能,可延长糖化酶在液固态中的作用效果,为扩大糖化酶微胶囊在食品发酵行业的应用提供参考、为后续构建亲水的生物活性物质的负载体系搭建理论基础。本课题研究工作主要分为四部分:(1)在确定W/O/W型-复合凝聚微胶囊技术的基础上,优选壁材种类及确立体系p H值、壁材质量比,探究多种因素如芯壁比、壁材总浓度、凝聚时间、干燥时间、初乳水油比,对糖化酶微胶囊包埋率的影响,初步制定糖化酶微胶囊的制备工艺;(2)以糖化酶为芯材和微胶囊化初步工艺为模板,通过响应面法设计芯壁比、壁材总浓度、凝聚时间交互影响试验,优化糖化酶微胶囊的制备参数,分别测定优化前后糖化酶微胶囊的包埋率、保留酶活率、载酶量、水活度及溶解度等多项指标;(3)应用光学显微镜、扫描电镜、差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪和紫外分光光度计等仪器表征和分析双层组装后糖化酶微胶囊的表观形貌、热性能、化学组分以及长效作用性能;(4)对糖化酶胶囊进行环境刺激耐受度研究:以可溶性淀粉为底物,进行酶解反应。比较糖化酶微囊化前后酶学性质(最适p H、最适温度)的变化;探究糖化酶微胶囊对环境刺激耐受力,如温度、p H、乙醇浓度、外加盐以及储存时间。研究结果表明:(1)糖化酶微胶囊最佳制备参数为:体系p H=4.5、壁材质量比m(壳聚糖):m(阿拉伯胶)=1:7、糖化酶与外水相壳层的芯壁比=1:1,壁材总浓度=8%,凝聚时间20min,干燥时间7h,初次乳化水油比为1:2;(2)优化工艺参数下制备的糖化酶微胶囊包埋率为85.64±1.60%、保留酶活率为75.52±0.94%、载酶量为0.0921±0.0021m L/g,制备参数的优化改变了混合芯材W/O初乳与壁材的分布,从而牢固了糖化酶微胶囊结构;优化后糖化酶微胶囊水活度仅0.460±0.0031(<0.5),任何微生物都无法生长,进一步表明微胶囊能够稳定储存;此外,溶解度明显降低,不会使微胶囊与溶液接触后囊体短时间内崩裂的情况发生;(3)采用光学显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、傅立叶变换红外光谱仪以及紫外可见分光光度计,对糖化酶微胶囊进行了形态学分析、热重分析、化学官能团分析以及在液态、固态体系中长效应用性能的表征中发现,糖化酶微胶囊形貌完整、表面典型褶皱,热稳定性明显提高,壁材与芯材间无新的化学键生成,表明糖化酶性质并未发生变化。模拟底物环境中,复合微胶囊缓释性能良好,液态中可持续释放96h以上、固态中可缓慢反应336h以上;(4)经W/O/W型-复合凝聚微囊化后的糖化酶与本身的最适反应p H并未发生改变(最适p H为4.0),而其最适反应温度差别较大,但在高温区域具有较好的催化性能。另一方面,在不同环境中胶囊形态的糖化酶更加耐受温度、p H、乙醇、外加盐等外界因子刺激;同时,在自然无光放置下糖化酶微胶囊储存时间可达120d以上。
其他文献
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种可以将燃料中的化学能转化为电能的装置。由于其具有较高的能源转换效率(60-90%),同时反应产物主要是水及二氧化碳,因而受到了广泛的关注和研究。考虑到燃料电池的制备技术及工艺,如阴极,往往需要在高温下完成,从而影响了电池电极的微观结构和形貌,降低了阴极的三相边界(TPB)导致氧还原反应(ORR)缓慢,极大的阻碍了SOFC在中温下的电化学性能。为了克服这些相关问题
电感器作为电子电路中基础无源元件,根据其应用场所电感器可分为传统插装电感、环形电感、叠层片式电感和编织型电感。其中环形互感器因磁通量大、磁阻小、能耗低等特点,广泛应用于电子、通信设备领域。目前大多数环形电感生产企业,尤其是中小企业,大多采用手工绕线或半自动化设备绕线,其生产效率低、产品质量一致性差、生产成本高,已不能满足企业发展需求。企业急需一种可全自动化、操作简单、成本低廉的全自动绕线设备。由企
环氧树脂具有优异的附着性、耐蚀性和价格低廉等优势,被广泛应用于航空、建筑和船舶等领域。但是,普通环氧涂层(EP)固化后存在较多微孔,长期耐蚀性有限。氟化石墨烯(FG)是石墨烯的新型衍生物,不仅具有石墨烯的优势,还拥有优异的润滑性、绝缘性和超疏水特性,使其在防腐涂层应用中具有巨大的应用潜力。通过调控NF3气体与氧化石墨烯(GO)的反应时间,成功制备出不同氟含量的FG,并制备了不同氟含量FG/EP涂层
镁合金,作为21世纪最具前途的绿色工程材料,以轻质高强等优势在汽车、轨道交通、航空航天、海洋工程等领域轻量化发展备受关注。然而,镁合金的化学活性高,硬度和强度低,导致其耐蚀耐磨性能不佳,这严重地阻碍了其广泛应用。本研究结合微弧氧化(MAO)技术、闭合场非平衡磁控溅射技术以及等离子体增强化学气相沉积技术,在AZ31B镁合金表面构筑MAO/类金刚石碳基薄膜(DLC)复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM
镍铜合金因具有一系列优异的性能而备受国内外学者的广泛关注与研究,尤其是其优异的耐氢氟酸和氟气腐蚀的能力,因此被广泛应用于氟化工行业中。本文以碳钢制氟电解槽腐蚀为研究背景,系统研究在碳钢表面电镀镍铜合金镀层的电镀工艺与实施方法,解决制氟电解槽的腐蚀性问题。本文采用直流电镀技术在Q235B碳钢表面制备了镍铜合金镀层,通过正交实验方法优化了镀液中硫酸铜含量、电流密度和电镀时间三种电镀工艺参数,通过电化学
随着国内外对环境的关注,国家对塑料包装的管控也变的更加严格,常用的不可降解塑料在日常包装中也逐渐被淘汰。但是塑料包装也存在较大优势,方便使用,材质轻盈。而在可降解塑料中,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)因其良好的物理性能和可降解性被广泛应用。但是PBAT的水蒸气透过率较大,且相较于传统塑料其制造成本更加高昂,故在推广使用上难被大家接受。本文采用无机填料与PBAT进行加工,制备得到复合材料。有
二硫化钼作为过渡金属硫化物的典型代表,因其独特的物理化学性质而备受关注,在锂离子电池等领域有着较大的应用前景。但是二硫化钼的本征电导率很低,并且在充放电过程中会发生体积变化,导致容量衰减,影响电极材料的电化学性能。目前,针对这些问题大多是通过物理或化学的方法来制备单层或少层的二硫化钼、与碳纳米管或石墨烯等进行复合以及通过离子掺杂的方式稳定金属相等方式来进行改性。前两种方法通过提高电荷转移和离子扩散
核工业的发展不可避免产生大量的乏燃料和核废物,对人类的生存环境提出了严峻的挑战。石榴石(YIG)结构已被提议作为潜在的结晶核废料基材,用于固定锕系元素,特别是铀(U)。石榴石的长期稳定性已由最近发现的含有石榴石的天然铀(U)锂辉石-(Zr)证实,U含量约为27 wt%,铀的高含量表明石榴石可能是固化铀的一种很好的用于固定废物的基材。实验室研究已经形成了含量高达约30 wt%的石榴石,石榴石结构具有
中国白酒历史文化悠久,由于其独特的风味口感,深受人们的喜爱。白酒是以淀粉质原料或糖质原料,加入糖化发酵剂(糖质原料无需糖化剂),经固态、半固态或液态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的蒸馏酒,是世界六大蒸馏酒之一。经发酵、蒸馏得到的酒称为基酒。近些年来,因为白酒的质量问题,假酒、劣酒所导致的食品安全事件时有发生。而白酒基酒的品质划分方式主要为蒸馏时候的分段摘酒进行初步划分,其次通过感官评定和理化检验对其
α-Fe2O3和SnO2是两种传统的N型半导体,由于其环境友好性,良好的化学和热稳定性,被越来越多地用于气体传感材料。然而单一的α-Fe2O3和SnO2气敏传感器的实际应用却受到一定的限制,普遍存在工作温度较高,选择性差,灵敏度低等缺点。因此本论文旨在通过设计多级结构和异质结构,利用各组分的协同作用和费米能级效应,来提升单一α-Fe2O3和SnO2气敏传感器的气敏响应值,同时由于介孔结构和大的比表