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壳聚糖与纤维素在结构上存在相似性,纤维素酶对壳聚糖具备水解活力。壳聚糖是一种高分子多糖,其反应体系粘度高,目前研究较多的反应器主要是间歇式液固流化床,对于高粘度体系存在传质系数低、反应效率差的缺点,将磁场三相流化床应用于高粘度反应液体系,可实现连续化生产、提高底物降解效率、方便固定化酶的回收。本文研究了可应用于磁场三相流化床的磁性固定化酶载体,选用生物相容性好的淀粉作为磁性高分子颗粒的壳层材料,以磁响应性较好的Fe3O4作为磁核,制备磁性淀粉颗粒。通过吸附、共价结合、交联等方法将纤维素酶与磁性淀粉载体结合,制备磁性固定化酶颗粒,可以借助外加磁场方便简单的分离回收。首先对游离纤维素酶水解壳聚糖的酶反应条件进行优化,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定酶水解液中还原糖含量,选取底物浓度、加酶量及反应时间考察其对酶水解产物的影响,五因素四水平正交实验得出最佳反应条件为:反应pH 5.8,反应温度55℃,底物浓度20 mg/mL,加酶量100 U/g底物,酶反应时间4 h,薄层层析分析证实有壳寡糖的产生。采用共沉淀法制备铁磁流体,选取氧化磁化法、共沉淀磁化法、反相悬浮交联法三种不同的磁化工艺制备磁性淀粉,其中反相悬浮交联法制备所得磁性淀粉颗粒未被氧化,磁响应性好,是一种合适的磁化工艺。其制备工艺条件为:乳化剂浓度2%、交联温度40℃、每克淀粉加0.375 g Fe3O4、交联剂浓度为每克淀粉添加0.3 mL环氧氯丙烷、交联反应时间6 h。选用吸附-交联法、碳二亚胺(EDC)交联法、双醛(氧化)淀粉共价结合法,在磁性淀粉载体表面固定纤维素酶,结果显示双醛(氧化)淀粉共价结合法制备所得磁性固定化酶的酶活回收率较高,并得出双醛(氧化)磁性淀粉固定化纤维素酶的反应条件为:10℃、pH 6.5、加酶量10μL、反应20 h。对磁性固定化酶的酶学性质进行研究,结果表明:与游离纤维素酶比较,经过磁性淀粉固定化后,纤维素酶的热稳定性、pH稳定性得到提高,固定化酶重复使用三次后其酶活回收率为44.75%,贮藏稳定性良好。对磁性淀粉进行IR分析,图谱显示,经氧化后的淀粉在1729 cm-1波数处有醛基的特征吸收峰;在405 cm-1波数处有Fe-O的特征吸收峰,证明淀粉内磁核Fe3O4的存在。在外加固定磁场下,磁性淀粉的磁响应性良好。