甲壳素的生物脱乙酰技术研究

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1、东华大学硕士学位论文甲壳素的生物脱乙酰技术研究姓名：王星申请学位级别：硕士专业：纺织工程指导教师：郭建生20061220摘要甲壳素的生物脱乙酰技术研究摘要当今社会，绿色纺织品已是纺织研究的热点之一，因而研究开发新的绿色环保浆料，进一步减小浆料的化学污染，也逐步为纺织界所重视。甲壳素及其衍生物被公认为是绿色高分子材料，它在环保、食品、日用化工、医学领域和纺织工业等方面有着非常广泛的应用。其衍生物壳聚糖溶液对纺织纤维有着良好的粘附性和亲和力，可用作纺织经纱的上浆剂，适用于棉、毛以及化学纤维。这种来自天然的高分子物质完全符合环保要求，其优良的性能使其可被开发为新一代绿色浆

2、料。目前，壳聚糖的制备大多采用化学的方法即浓碱热解法。但是这种方法生产的壳聚糖质量不高，且容易造成能源的浪费和对环境的污染。利用生物的方法可避免这些问题，而且可以制备出性能独特的高质量壳聚糖产品。因此本文对利用甲壳素脱乙酰酶对甲壳素进行生物脱乙酰工艺进行研究，从菌种培养、发酵以及所产酶的检验筛选、优化及甲壳素脱乙酰工艺条件等方面进行试验研究，得出了生物脱乙酰的最优工艺技术。本文从对产酶菌种的培养开始着手，对两种所购菌种进行恢复培养和筛选培养，观察了菌落的形态，通过培养基的显色反应检验出有甲壳素脱乙酰酶活力的菌株，并用摇瓶发酵培养产生甲壳素脱乙酰酶。为了提高产脱乙酰酶

3、的酶活，研究了各培养条件pH、碳氮源、金属离子的添加、温度以及时间等对产酶的影响。通过单因子试验，摘要得出液体培养的最佳条件：当初始pH值为6．5，添加可溶性壳聚糖作为碳源，添加蛋白胨、酵母粉等作为有机氮源，辅加金属C矿，发酵温度31．33℃，培养时间96小时，所产甲壳素脱乙酰酶的酶活相对较高。其中蓝色犁头霉所产酶活达到0．355U／nlL，构巢曲霉所产’’lt。酶活达到0．386U／mL。本文还对发酵产生的粗酶液作用于经过降解后的甲壳素的脱乙酰效果进行了研究。以构巢曲霉产生的脱乙酰酶作用于降解后的甲壳素为研究对象，研究工艺条件pH值、温度和时间等对脱乙酰效果的影响

4、，主要以对脱乙酰度的影响为判断标准，以粘度作为辅助指标。通过正交化设计试验，找出了最优的工艺条件，生产制备出脱乙酰度为32．4％的壳聚糖产品。另外，本文还对制备出的脱乙酰甲壳素样品’进行红外光谱测试，也验证了甲壳素先经过降解再经酶作用后达到了一定的脱乙酰效果。关键词：甲壳素，壳聚糖，脱乙酰酶，生物法，酶活，脱乙酰度ABSTRACTSTUDYONTECHNOLOGYOFBIOLOGICALDEACETYLATIONOFCHITINNowadays，greentextilesareoneofthehotspotoftextileresearch．Sothedevelop

5、mentofnewgreensizingmaterialsandfurtherreductionofchemicalpollutionhavegraduallyimportanceforthetextilefield．Chitinanditsderivativeshavebeenregardedasgreenpolymermaterials，andhavewidespreadapplicationinenvironmentalprotection，food，householdchemicals，medicine，andtextileindustry．Itsderiv

6、ative，chitosansolutionhasgoodadhesionandaffinitytothetextilefibers，anditCanbeusedasthetextilesizingagents，andappliedtocotton，woolandchemicalfibers．Entirelyfromthenaturalenvironment，thispolymermaterialhasitsexcellentpropertiestobedevelopedforthenewgenerationofgreensizingmaterial．Current

7、ly,thepreparationofchitosanmostlyusesconcentratedalkalisolutionthatisapyrolysismethod．However,thismethoddoesnotproducethehigh—qualitychitosan，anditisalsoeasytocreateawasteofenergyandresultintheenvironmentpollution．Useofbiologicalmethodsmayavoidtheseproblems，butalsoproducehigh·quality