脂肪酶酶制剂规模化生产工艺
喷雾干燥和沸腾造粒工艺是脂肪酶产业化的关键工序，具有重要的科研和实用价值。本论文主要包括脂肪酶的发酵、喷雾干燥和沸腾造粒工艺的研究。 Candida sp.L11-01是一株良好的脂肪酶生产菌株。以豆粕为氮源时最高水解酶活可达16885U/mL。为简化发酵工艺，进行氮源优化及半连续发酵。用玉米浆粉作为氮源时，酶活未明显下降，最高酶活达13000U/mL。玉米浆粉可溶，且不需要预处理工艺，这在一定程度上节约了发酵成本。用玉米浆粉作为氮源，发酵120h酶活可达10000U/mL以上。半连续发酵可明显缩短发酵周期并具有一定的稳定性。发酵周期由原先的120h缩短至平均63h。且经过四批次半连续发酵，菌种未出现退化现象。300L罐的发酵规律与小罐相差较大。无论是酶活增长还是菌体生物量的增长都相对缓慢，两批次发酵分别在168h和216h酶活超过10000U/mL。 为防止离心后上清酶液的失活，探究了几种保护剂的保护效果。常温下D-海藻糖对上清酶液具有一定保护作用，且能使失活的酶液部分恢复活性。喷雾干燥最佳进出口温度分别为160℃和70℃。添加0.5％(w/v)海藻酸钠、0.5％(w/v)β-环糊精使得水解酶活由原来的49624U/g分别提高到55123U/g和55885U/g。喷雾干燥过程酶粉粘壁现象十分严重，添加PEG6000、β-环糊精和明胶后粘壁率从52％分别下降为34％，34％和35％。PEG6000的最佳添加量为4-6％(w/v)。复合保护剂的最终配方为(w/v):4％ PEG6000，0.5％β-环糊精，0.5％明胶。放大实验的结果证实该保护剂配方能够实现10kg上清液的持续喷雾干燥作业。所得酶粉水解酶活较高，流动性能良好。未添加保护剂的酶粉的酯化转化率为20％，添加复配保护剂后其酯化转化率提高到49％，接近于商业酶粉的55％。 沸腾造粒工艺可以制备沉降性能良好的颗粒酶。以硅藻土作为基质进行造粒时，添加33％(w/v)的麦芽糊精溶液有利于快速成粒。造粒进口温度为70-80℃，出口温度为26-35℃。用1％(w/v)的海藻酸钠和0.5％(w/v)的CaCl2包埋脂肪酶能够兼顾颗粒酶的防水性能和水解酶活。未包埋的颗粒酶的酯化活力十分理想，转化率达到90％以上。而包埋后的颗粒酶酯化活力大幅下降。但包埋法有利于颗粒酶的回收及重复利用。固定化颗粒酶水解酶活达到2110U/g。当其添加量为油酸质量30％(w/w)时，油酸转化率达到47％。
脂肪酶;生产工艺;保护剂;流动性能;酯化活力
北京化工大学
硕士
轻工技术与工程
王峥
2016
中文
TQ925.6
99
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）