与传统的酸法脱胶和水化脱胶相比,植物油的酶法脱胶工艺具有污染小、节能、脱胶彻底等优点,若直接将磷脂酶用于植物油的脱胶中,很难实现酶的重复利用,因此会增加油脂企业的生产成本。通过将磷脂酶固定在合适的载体上,不仅可以增加酶的稳定性,还可以很方便的实现磷脂酶的回收再利用。制备具有较高酶活力和稳定性的固定化磷脂酶对实现酶法脱胶在工业生产中的大规模应用至关重要。本文选择大孔树脂和自制的磁性Fe304纳米粒子作为磷脂酶A1的固定化载体,探究了固定化条件的变化对固定化酶的酶活力的影响,并将制备的固定化酶用于菜籽毛油的脱胶实验中,并通过响应面法优化了脱胶反应的工艺条件,脱胶效果较好,具体研究内容和结果如下:(1)使用大孔树脂作为载体固定磷脂酶,具有操作简便、反应条件温和的优点。并且大孔树脂经过再生液的处理后,还可以重复使用。使用大孔树脂作为载体的不足之处在于酶与载体之间主要通过非共价键进行连接,酶较易从树脂上脱落。本实验选择了型号为D1400、DA201的两种大孔吸附树脂和型号为D001、D113、D201、D301、D314、SA-2的六种离子交换树脂作为固定磷脂酶A1的载体,通过比较固定化酶的酶活力大小,发现阳离子交换树脂D001的固定化效果最好。阳离子交换树脂D001主要通过离子键的作用将磷脂酶A1固定在其表面和孔径中。通过优化实验,发现在磷脂酶A1添加量为1.5mL/g树脂、固定化反应时间为4h、反应pH为5.0的条件下,D001树脂的固定化效果最好,得到的固定化酶的酶活力为665.8U/g,酶蛋白的吸附率为62.3%。经过固定化反应后,酶的稳定性得到了提高。与游离酶相比,固定化酶在更广的温度和pH范围内都可以保持较高的相对酶活力。固定化酶具有较好的贮藏稳定性,在4℃C冰箱保存10周后,仍含有74.6%的初始酶活力。(2)将树脂D001固定化磷脂酶A1用于菜籽毛油的酶法脱胶实验中,同时使用响应面法对脱胶反应的条件进行了优化,得到的最佳脱胶条件为:固定化酶的添加量为1.8 g/kg,反应时间为3.6 h,反应温度为51℃,反应pH为5.5。在此条件下脱胶,菜籽毛油中的磷含量可以从92.6mg/kg降为5.82mg/kg。因为树脂D001和磷脂酶之间的主要作用力为离子键,相互作用较弱。在脱胶过程中由于不断搅拌的缘故,酶较易从载体上脱落,这就造成了此固定化酶的重复利用次数不会太多。将固定化酶重复使用5次后,固定化酶的酶活力只剩不到50%,脱胶油的磷含量上升为9.78mg/kg。(3)为了可以很方便将固定化酶从反应体系中分离出来,本实验将磷脂酶Ai固定在经过改性的磁性Fe304纳米粒子载体上。因磁性Fe304纳米粒子具有超顺磁性,在外加磁场存在的条件下,很容易的就可以将其从反应体系中分离出来,当撤去外加磁场时,其磁性会消失,因此不会聚集在一起。在氮气保护的条件下,采用化学共沉淀法制备磁性Fe304纳米粒子,因为磁性Fe304纳米粒子易被氧化且表面缺少可以与酶在温和条件下反应的基团,所以在其表面包裹上Si02,以增加其稳定性,并将壳聚糖(CS)包裹在Fe3O4-Si02粒子上,制得表面含有大量氨基的磁性Fe304-SiO2-CS纳米粒子。X射线衍射仪和透射电子显微镜的检测结果显示,通过共沉淀法得到的是反尖晶石型的Fe304,其尺寸约为13.43nm。傅里叶红外光谱仪的检测结果表明,SiO2和壳聚糖被成功的包裹在磁性Fe304纳米粒子上。戊二醛的两个醛基可以分别与磷脂酶上的氨基和载体上的氨基进行反应,通过戊二醛的桥连作用,就可以将磷脂酶Ai固定在磁性Fe304-SiO2-CS纳米粒子载体上。经优化后,得到最佳的固定化条件为:磷脂酶A1添加量为2mL/g载体,固定化反应时间为3h,固定化反应pH为5.0。在此条件下,得到的固定化酶的酶活力为2760U/g,固定化率为61.4%。固定化反应增强了酶的稳定性,减小了温度和pH的变化对酶活力的影响。此固定化酶具有良好的贮藏稳定性,在4℃冰箱保存10周后,还剩余86.8%酶活力。(4)将磁性Fe304-SiO2-.CS纳米粒子固定化磷脂酶Ai用于菜籽毛油的脱胶实验中,并对脱胶反应的条件进行了响应面法优化,得出最佳的脱胶反应条件为:反应时间为3.2h,反应温度为51℃,反应pH为5.0。在最佳脱胶条件下,得到的脱胶油的磷含量为5.41 mg/kg。因为磷脂酶与载体之间是通过共价键相连的,酶不易从载体上脱落。当固定化酶重复使用8次时,仍然剩余58.4%的初始酶活力,脱胶油的磷含量为9.67mg/kg,仍能达到工业生产中要求的脱胶效果。由此可见此固定化酶具有良好的操作稳定性,将其用于菜籽油脱胶具有一定的可行性。