壳聚糖是一种天然氨基多糖，具有良好的生物降解性、生物相容性，且无毒副作用，将壳聚糖开发成固定化酶载体越来越受到广泛的关注和研究。但目前壳聚糖固定化酶载体大部分为粉末状，难以回收，酶活力较低。本文选用壳聚糖制备成微球载体以固定化胰蛋白酶，旨在增加固定化酶的负载酶量，提高固定化酶活及其回收率，并将其应用于食品工业中牛乳蛋白的改性，易于酶与水解产物分离，同时可以反复回收利用，以降低生产成本。 研究制备方法和制备条件对壳聚糖微球载体的影响。本文采用中和法和反相悬浮法制备壳聚糖微球。通过对壳聚糖微球的物理和化学性能测试，结果表明：中和法工艺简单易行，但所得载体粒径分布在毫米级，机械强度和热稳定性较差，而采用反相悬浮法，可以制备成性能优良、吸附性较强、单分散窄分布的微米级微球，因此选择采用反相悬浮法制备载体。初步确定其制备条件：液体石蜡为分散相，油水两相比为2：1；Span-80为分散剂，用量为0.3g/50mL液体石蜡；壳聚糖浓度为4％；反应温度为40℃；搅拌速度为800r/min。 以壳聚糖微球为载体，对胰蛋白酶进行固定化。以固定化酶活和活力回收为指标，研究壳聚糖微球制备条件和固定化条件对固定化效果的影响。通过单因素和中心复合设计实验，确定了最佳条件：戊二醛浓度为16.2％，体系分散98min，戊二醛交联反应1h，固定化温度4℃，固定化时间1h，固定化pH为6.0，给酶量1mg/g载体，此时固定化胰蛋白酶的活力和活力回收可达到42.02u/g和73.32％。 研究壳聚糖微球固定化胰蛋白酶的部分酶学性质。固定化酶的最适pH为8.0，与游离酶相比向酸性方向偏移1.0个单位；最适反应温度为60℃，与游离酶相同；米氏常数为1.059mg/mL，与游离酶相比下降了1.7 mg/mL，表明固定化酶与底物的亲和力提高。酶经固定化后，热稳定性、酸碱稳定性和储存稳定性都得到了提高，表明壳聚糖微球固定化胰蛋白酶具有良好的酶学性质，为其在工业化中的应用提供了理论依据。 利用壳聚糖微球固定化酶试制填充床反应器，用于牛乳蛋白的改性。称取19.8g固定化酶(80.58u/g)，装柱(Φ15×200mm)，柱体积约20mL。反应器外循环水控制反应温度，调节恒流泵使底物以不同的速度通过反应器。固定化酶填充床单程反应器中，研究了温度、底物浓度和流速对产品转化率和生产强度的影响，综合两方面因素，从经济效益出发，确定操作条件为：温度30℃、流速0.25mL/min、pH8.0、酪蛋白溶液浓度1.0mg/mL，此时转化率可达到77.45％，生产强度为0.581g/(L·h)，半衰期为20d，可连续使用7批次。在循环反应中，通过酪氨酸含量的变化和凝胶电泳分析，初步确定酪蛋白适宜的水解时间为2～2.5h。