色譜法分離海藻糖技術研究.pdf

1、本文主要是對海藻糖合酶轉化生產海藻糖進行研究，首先對發(fā)酵工程菌的破壁方法研究，使用超聲波、溶菌酶和高壓均質處理菌體后，釋放酶活的結果顯示，高壓均質法破碎菌體時間短，細胞破碎完全，釋放酶活效果最好。菌體細胞經破壁后，海藻糖合酶被釋放出。然后以麥芽糖漿為底物進行酶轉化實驗。通過對轉化條件的優(yōu)化實驗研究后，確定海藻糖合酶的最適反應 pH為7.5；最適反應溫度40℃；轉化完全的最佳時間為6小時；底物麥芽糖的最佳濃度為30％，在此濃度下，海藻糖的

2、轉化率達到73.5%。對轉化糖液的處理，主要是由于海藻糖和麥芽糖極難分離，同時轉化時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小時后，轉化糖液中麥芽糖全部降解為葡萄糖，無殘留，海藻糖保留值為99.90%。在分離前先對糖液進行脫色脫鹽處理，使用活性炭對糖化液進行脫色，最佳脫色條件為：pH=5.0，溫度75℃，活性炭添加量為2%（w/v），脫色時間

3、60分鐘。用001×7和201×7樹脂以串聯的方式，連續(xù)脫鹽。經脫色脫鹽后，海藻糖幾乎沒有損失。此時糖液中只有葡萄糖和海藻糖，可以直接進行下一步的色譜分離。
　　本文通過大量的靜態(tài)搖瓶篩選和單柱洗脫試驗，從幾種可能的樹脂中篩選出分離效果最好的A216Ca2+型樹脂。通過優(yōu)化，得到單柱的最佳分離條件：純凈水洗脫，溫度60℃，進樣體積10mL，洗脫流速1mL/min時達到最大分離度R為0.56。通過對混合糖在模擬移動床系統(tǒng)中單柱評價實

4、驗，應用三角形理論，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。通過模擬移動床實際操作將理論參數不斷優(yōu)化，得最佳分離效果為：海藻糖純度97.6%，其平均質量濃度為58.1g/L；葡萄糖純度98.8%，其平均質量為71.2g/L。經過三個周期的循環(huán)穩(wěn)定，計算可得海藻糖和葡萄糖的回收率分別為83.2%和79.2%。實現了海藻糖與葡萄糖的連續(xù)直接分離,說明模擬移動床完全可以應用到海藻