色譜法分離海藻糖技術(shù)研究.pdf

1、本文主要是對(duì)海藻糖合酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)海藻糖進(jìn)行研究，首先對(duì)發(fā)酵工程菌的破壁方法研究，使用超聲波、溶菌酶和高壓均質(zhì)處理菌體后，釋放酶活的結(jié)果顯示，高壓均質(zhì)法破碎菌體時(shí)間短，細(xì)胞破碎完全，釋放酶活效果最好。菌體細(xì)胞經(jīng)破壁后，海藻糖合酶被釋放出。然后以麥芽糖漿為底物進(jìn)行酶轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化條件的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究后，確定海藻糖合酶的最適反應(yīng) pH為7.5；最適反應(yīng)溫度40℃；轉(zhuǎn)化完全的最佳時(shí)間為6小時(shí)；底物麥芽糖的最佳濃度為30％，在此濃度下，海藻糖的

2、轉(zhuǎn)化率達(dá)到73.5%。對(duì)轉(zhuǎn)化糖液的處理，主要是由于海藻糖和麥芽糖極難分離，同時(shí)轉(zhuǎn)化時(shí)有部分葡萄糖的生成，決定將其中麥芽糖降解為葡萄糖，然后再進(jìn)行分離。選擇在pH=4.5、溫度60℃和200U/g酶加量下，使用糖化酶處理8小時(shí)后，轉(zhuǎn)化糖液中麥芽糖全部降解為葡萄糖，無(wú)殘留，海藻糖保留值為99.90%。在分離前先對(duì)糖液進(jìn)行脫色脫鹽處理，使用活性炭對(duì)糖化液進(jìn)行脫色，最佳脫色條件為：pH=5.0，溫度75℃，活性炭添加量為2%（w/v），脫色時(shí)間

3、60分鐘。用001×7和201×7樹(shù)脂以串聯(lián)的方式，連續(xù)脫鹽。經(jīng)脫色脫鹽后，海藻糖幾乎沒(méi)有損失。此時(shí)糖液中只有葡萄糖和海藻糖，可以直接進(jìn)行下一步的色譜分離。
　　本文通過(guò)大量的靜態(tài)搖瓶篩選和單柱洗脫試驗(yàn)，從幾種可能的樹(shù)脂中篩選出分離效果最好的A216Ca2+型樹(shù)脂。通過(guò)優(yōu)化，得到單柱的最佳分離條件：純凈水洗脫，溫度60℃，進(jìn)樣體積10mL，洗脫流速1mL/min時(shí)達(dá)到最大分離度R為0.56。通過(guò)對(duì)混合糖在模擬移動(dòng)床系統(tǒng)中單柱評(píng)價(jià)實(shí)

4、驗(yàn)，應(yīng)用三角形理論，找到線性條件和非線性條件下的完全分離區(qū)。根據(jù)完全分離三角區(qū)的邊界條件，得到SMB系統(tǒng)分離的理論操作參數(shù)。通過(guò)模擬移動(dòng)床實(shí)際操作將理論參數(shù)不斷優(yōu)化，得最佳分離效果為：海藻糖純度97.6%，其平均質(zhì)量濃度為58.1g/L；葡萄糖純度98.8%，其平均質(zhì)量為71.2g/L。經(jīng)過(guò)三個(gè)周期的循環(huán)穩(wěn)定，計(jì)算可得海藻糖和葡萄糖的回收率分別為83.2%和79.2%。實(shí)現(xiàn)了海藻糖與葡萄糖的連續(xù)直接分離,說(shuō)明模擬移動(dòng)床完全可以應(yīng)用到海藻