高分子量右旋糖酐的酶法合成、改性及其絮凝作用的研究.pdf

1、右旋糖酐是一類在醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域有重要作用的中性多糖，可合成高效、環(huán)保的新型生物多糖絮凝劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。該生物多糖絮凝劑的絮凝性能與右旋糖酐分子量及其改性作用有關(guān)。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上進行了高分子量右旋糖酐的生產(chǎn)工藝研究，并對高分子右旋糖酐進行接枝共聚和酯化改性，獲得了有良好絮凝性能的生物多糖絮凝劑，具體研究結(jié)果如下:
　　(1)論文首先從改變底物濃度、酶用量和投料方式出發(fā)，對右旋糖酐蔗糖酶以蔗糖為底物催化合成高分子右旋

2、糖酐的工藝進行了研究。實驗結(jié)果表明，當(dāng)蔗糖底物濃度為1000mM，右旋糖酐蔗糖酶投加量為0.8U/mL時，在25℃條件下發(fā)酵24小時可獲得分子量為1132萬的右旋糖酐;采用濃度由高到低的均衡間歇補料方式可以使合成的右旋糖酐分子量更高。研究發(fā)現(xiàn)酶催化反應(yīng)副產(chǎn)物果糖的積累會抑制右旋糖酐鏈的增長，反應(yīng)后期體系粘度的增高會阻礙右旋糖酐鏈的延長。
　　(2)其次對高分子右旋糖酐與丙烯酰胺(AM)的接枝共聚反應(yīng)進行研究，獲取具有良好絮凝性能的

3、右旋糖酐衍生物，并分析了接枝產(chǎn)物的絮凝機制。實驗結(jié)果表明，當(dāng)引發(fā)劑濃度為2mmol/L，m(AM)∶m（右旋糖酐）為2.0∶1，反應(yīng)時間為3.5小時，反應(yīng)溫度為35℃時，接枝反應(yīng)單體轉(zhuǎn)化率達到95.4％。模擬水樣絮凝實驗結(jié)果表明，pH為6.0時，投入0.5mg/L接枝產(chǎn)物處理赤鐵礦懸濁液時去濁度為94％，投入4.15mg/L接枝產(chǎn)物處理高嶺土懸濁液時去濁度為91.2％。絮凝劑在絮凝過程中起主要作用的是電中和和架橋吸附，同時伴隨網(wǎng)捕、基團

4、反應(yīng)等多種作用發(fā)生，協(xié)同絮凝。
　　(3)最后對高分子右旋糖酐與氨基酸的酯化反應(yīng)進行了初探，對酯化產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)、性質(zhì)分析并檢測其絮凝性能。實驗結(jié)果表明，酯化過程破壞了右旋糖酐分子的無定形區(qū)并對糖酐的結(jié)晶區(qū)也產(chǎn)生影響，酯化過程反應(yīng)速率慢，取代程度不高。高嶺土實驗結(jié)果表明，該產(chǎn)物在酸性條件下絮凝效果較好，酯化產(chǎn)物投加量為15mg/L時，去濁度可達91.7％。高分子右旋糖酐的酯化產(chǎn)物在水溶液中呈無規(guī)則線型分布，具有可伸展性和柔順性，含