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中空纤维酶膜反应器制取麦芽低聚糖-新型发酵技术

作者:恒昌机械 时间:2019/9/8 22:04:46 浏览:181次

中空纤维酶膜反应器制取麦芽低聚糖-新型发酵技术

预备知识酶膜反应器简介

酶膜反应器将酶促反应的高效率与膜的选择透过性有机结合,可以强化过程的速率。

近年来,酶膜反应器在生物、医药、食品、化工、环境等域得到了日益广泛的应用。随着基因工程、材料科学特别是高分子材料科学的发展,以及高效固定化技术的开发和过程设计的不断优化,酵膜反应器的应用效率将会逐步提高,其应用域也将会越来越广泛。

归纳起来,酶膜反应器具有以下些特点:①与普通化学反应相比,酶促反应速率快,选择性高,条件温和:②膜是酶固定化的良好载体;③能够有效消除产物抑制;④传质面积大,传质速率快;⑤避免了乳化和破乳、液泛等问题;⑥易于连续化、自控与集成化。

随着膜材料的制备及应用技术的不断发展,膜分离技术已广泛应用于食品、化工、医药等各个域。酶膜反应器是膜技术在生化反应工程域的重要应用。

麦芽低聚糖是指麦芽三糖、麦芽六糖含量大于60%的直链低聚糖混合物,是种新型淀粉糖。运用双酮协同作用制取麦芽低聚糖的酶膜反应连续化工艺,可提高新开的捕鱼游戏送金币质量,主要指标含量稳定在73%~77%。


、中空纤维酶膜反应器特点

中空纤维酶膜反应器连续制备异麦芽低聚糖的方法的特征在于:①它采用中空纤维酶膜反应器双酶膜连续化系统,使用案中空纤维超滤器,截留相对分子质量为10000的物质,细胞色素c截留率;②以淀粉为原料,用。-淀粉酶和普鲁士蓝酶(或异淀粉酵)糖化制备麦芽低聚糖,后用a-葡萄糖苷醇和真菌淀粉酶转苷制得异麦芽低聚糖。

二、生产工艺

1.酶

木墓淀粉酶:陕西高陵县车江农场,品;a-淀粉酶:酶活力4500U/g,异淀粉酶:

酶活力6000U/g。

2.原科液准备

称取500g木淀粉,边搅拌边加人到盛有1000mL水的液化罐中,得到浓度为33%的淀粉浆,用5%的Na?CO,溶液调pH为6.2~6.3。加入5mL5%的CaC?溶液(物质的量浓度在0.01mol/L左右即可)。置于85℃的恒温水浴上加热,搅拌,当浆料温度上升至淀粉糊化前适当温度(55℃)时立即加入-淀粉酶75mg,边加热边搅拌,继续升温到液化温度(70±2)℃,时间15min,液化结束。抽取样品10ml,测得其pH值为5~6。用同样方法液化二罐和第三罐,放入储料罐中作为补料液。

3.酶解

从储料罐中放出1200ml(500g淀粉配制33%浓度的淀粉浆可得到1200mL的液化液)液化液输入糖化罐,滴入0.5mol/LHCI满pH至5.8,恒温45℃,加入-淀粉酶250mg,异淀粉醇1000mg恒温搅拌,糖化1.5h后开始循环,稳定蠕动泵压力为0.1

MPa,循环0.5h后连续补料补水。在膜循环的同时根据不同的时间用糖度计测定底物及产物的浓度,保持糖化编中新度在25以上,得出新开的捕鱼游戏送金币可控制其DE值在29~31之间。

4.中空纤维酶展反应器运转过程

设备系统开始运转时,糖化罐中的酶底物进行反应,整个反心器系统木薯淀粉消耗大,部分酶被吸附在膜上,产物生成也大,反应速度快,生成的产物通过膜分离出来。这是反应器系统的初始阶段,时间较短。

随着催化反应的进行,需要补充底物,当有新鲜底物进入时,反应过程中酶-底物的配合物及释放出来的酶开始得到再利用,产物也开始以恒定的速度生成。

当底物不断补充时,由于受酶浓度的限制,反应速度不再增加,产物在反应器运转过程中不断生成并透过膜分离出来,整个反应器系统循环往复,酶得到反复利用。

5.中空纤维超滤膜清洗

认真清洗用后的中空纤维超滤膜,并进行膜的灭菌和系统消毒,先用无菌水清洗,再用1%的NaOH清洗,用此浓度碱液把膜浸泡起来,既要灭酶又防止阻塞膜孔。


思考题

1.简述中空纤维酶膜反应器的特点。

2.简述中空纤维酶膜反应器制取麦芽低聚糖的工艺流程。

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