【毕业学位论文】（Word原稿）超临界CO2酶法提取苎麻纤维过程中酶解产物研究农产品加工微生物学硕士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 超临界 酶解产物研究 on on I 摘 要 在常压和超临界二氧化碳 (简写为 件下，用耐热碱性果胶酶和半纤维素酶复配 后 对苎麻 脱胶 结果进行 对比 研究， 以 揭示 对 脱胶率， 酶解液 原总糖，单糖以及半乳糖醛酸等进行测 定， 对 酶蛋白以及脱胶后韧皮纤维结构 电镜扫描图进行分析 。研究结果如下： 1、常压条件酶脱胶影响因子 最适 组合为果胶酶浓度 4%（对原料），半纤维素酶浓度 2%，转速 250 脱胶时间 3.5 h。 最高脱胶率 该 组合因子用于 结果表明， 胶时间越长，脱胶率越高 。 当 10 应 3 h，脱胶率 达 .5 复配酶 脱胶能力 集中在 前 12 2、脱胶 0.5 h，两者的酸度都急剧下降，由起始 降到 3 h 后常压 持稳定约 为 的来看， 降幅度比常压要快 并且 到 4 有终点 。 3、脱胶 2 h 前 ，两种条件下 还原总糖增加速度较快。 2.5 持稳定。 3.5 常压条件 下也 不再增长。两者的还原总糖约为 763 的来看， 件下 还原总糖的 增长速度要快于常压条件。 4、 常压和 化 差异 不大。半乳糖变化 趋势与木糖 有点类 似。 脱胶 1.5 萄糖 增加 较快 ， 且 一增幅， 3 持稳定。增长速度比常压条件下 快。 5、 脱胶 2 h 内，两种脱胶条件下的半乳糖醛酸 增加都很快。 后， 比常压条件低。脱胶 3 h， 半乳糖醛酸 不再发生变化。脱胶 3.5 h，常压条件下 半乳糖醛酸 保持平稳。 6、果胶酶 中 分子量为 主要 酶蛋白成分， 可能是聚半乳糖醛酸酶。另 两种分子量为 纤维素酶 中分子量为 为主要酶蛋白成分 。另两条主带 分子量分别为 7、 酶脱胶后麻纤维电镜扫描结果显示，脱胶时间越长 ，纤维 分散越好。脱胶 2 h 胶 3 全分散，无并条纤维。 关键词 常压；超临界二氧化碳；苎麻；酶脱胶 he of in as 1. of , 250 .5 h, be up of 10 be up h。be 0 2. .5 h, pH by h, pH is pH is h. 3. h, 2.5 h is h h. 4. of is of of is a s. of is s. to .5 h, is 5. h. is is 3 h is it is .5 h 6. To a is so be as 7. of is h. is h 录 第一章 文献综述 . 1 麻脱 胶传统技术 . 1 麻脱胶传统加工技术化学脱胶技术 . 1 学脱胶技术应用前景 . 2 麻脱胶新工艺新技术研究发展现状 . 2 苎麻生物脱胶技术 . 2 与苎麻脱胶的酶类 . 4 声波脱胶技术研究 . 5 临界流体苎麻脱胶技术研究 . 5 研究的目的和意义 . 8 第二章 常压和超临界 . 9 料 . 9 麻样品 . 9 制剂 . 9 剂 . 9 器与设备 . 10 法 . 10 麻样品的处理 . 10 压条件酶脱胶正交实验 . 10 临界 . 11 脱胶过程中 脱胶率变化测定 . 12 脱胶过程中酸度变化规律 . 13 胶酶解溶液中还原总糖的测定分析 . 13 脱胶过程中酶解液中单糖成分的分析测定 . 14 脱胶过程中半乳糖醛酸的测定分析 . 16 种耐热碱性脱胶酶蛋白分子量的测定 . 17 脱胶苎麻韧皮纤维结构电镜扫描 . 19 果和分析 . 20 压条件下酶脱胶影响因子研究 . 20 临界 . 21 麻酶脱胶过程中样品质量与脱胶率变化规律 . 22 解液中酸度变化规律 . 24 酶解液中还原总糖变化规律 . 25 麻酶解液中单糖含量的变化规律 . 26 脱胶过程中半乳糖醛酸的变化规律 . 31 蛋白分子量测定结果 . 32 酶脱胶后的苎麻纤维结构电镜扫描结果 . 35 第三章 结论 . 38 论 . 38 种酶催化脱胶条件下苎麻脱胶效果 . 38 麻脱胶酶解液 . 38 麻脱胶酶解液还原总糖含量变化 . 39 麻脱胶酶解液中单糖含量变化 . 39 麻脱胶酶解液中半乳糖醛酸含量变化 . 39 种脱胶酶中酶蛋白种类和分子量 . 40 麻酶脱胶后纤维结构电镜扫描结果 . 40 题和讨论 . 40 临界 . 40 . 41 麻酶脱胶超临界介质和酶制剂的相互选择依据 . 42 参考文献 . 44 致 谢 . 49 作 者 简 历 . 50 V 英文缩略表 英文缩写 英文全称 中文名称 临界二氧化碳 半乳糖醛酸酶 甲基半乳糖醛酸酶 萄糖苷酶 血清白蛋白 ,5,5,N,N,N,N,N,分子量标准蛋白 重蒸馏水 性能液体色谱 12n, 十二烷基硫酸钠 腈 镜显微仪 m 数据统计分析系统 差分析 对标准偏差 准蛋白分子量对数值 106帕 道尔顿 /蛋白质分子量单位 密度 /吸光度 分钟转速 g 克 钟 升 g m 微克 l 升 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 1 第一章 文献综述 苎麻原产于中国。由此具有一个极富特色的俗名 -“中国草”。苎麻主要分布在湖南、江西、湖北、四川、安徽、贵州、广西、浙江、江苏等省。 我国苎麻资源丰富， 目前 ， 我国苎麻的年产量达到 36万吨左右，占世界总产量的 85%以上 ， 是世界苎麻生产和出口大国 。 苎麻纤维具有拉力强、吸湿和散热快、膨胀率大、抗腐蚀、导电小、耐酸碱、抗菌防蛀等优良特性。是一种特殊的高档纺织用纤维原料。由于其诸多的天然优良特性，苎麻制品具有广阔的市场前景。近年来我国苎麻制品及纤维原料的出口不断扩大，特别是欧洲市场需求一直呈上升之势。在我国加入 苎麻产品不再受配额限制 ， 这就意味着可以大量打入欧美市场。而国内纺织、服装行业的迅速发展，也必将刺激国内市场需求的增长。因此苎麻产品加工业将必然得到更大的发展（肖丽等，2004；刘正初等， 2001；郑皆德等， 2006）。 然而，从苎麻原麻到纺织用纤维原料的加工过程却是极其复杂的。其中最主要的一环就是脱胶。在苎麻等麻类作物的韧皮结构中（苎麻收获后经剥离和刮制掉木质部与韧皮表皮后的韧皮纤维和胶质部分称为原麻），除了 右的纤维素外，还含有 25%30%的胶质，主要为果胶、半纤维素、木质素等胶质成份，如果不除去这些胶质就会影响苎麻纤维的质量，不能用于纺织工业。因此，在作纺织用之前，必须把苎麻原麻中的胶质脱去，释放出呈分离状态的单纤维，以达到纺织要求（ 李宗道等， 1987；卢浩然； 1993；丁绍敏等， 2006） 。 苎麻脱胶就是通过物理、化学、生物和机械等不同方法有效去除这些胶质成份，使纤维素纤维游离出来用于后续的纺织加工（李光霞等， 1991；刘正初等， 1994）。 麻脱胶传统技术 麻脱胶传统加工技术化学脱胶技术 苎麻脱胶工艺历经了最原始的沤麻脱胶到 20世纪初持续至今仍主要为化学脱胶工艺。苎麻化学脱胶实质是利用胶质中各成分对碱、酸的稳定性不同，利用酸碱处理并辅以脱胶助剂和机械处理以使其分离出纤维素的过程。其脱胶工艺有预酸碱煮法和直接碱煮法。传统碱液化学脱胶技术采用强酸 强碱对苎麻进行脱胶加工，造成煮炼废液含碱较多，导致环境污染严重，环境成本代价过高。同时对纤维也造成一定程度的损伤，导致纤维质量不均匀。并且化学脱胶工艺所需劳动强度大，劳动成本很高（李光霞等， 1991，刘自镕等， 2001）。 目前国内应用较多的是二煮法工艺脱胶，按生产每吨精干麻产生约 60 年排放的脱胶废水量达 300万吨左右， 500吨。苎麻脱胶废水的 度高（煮炼废水： 000012000 ， 00500 ， 色度 10001500倍； 混合废水： ）、化学成分复杂，废水中含有大量的纤维素、水溶物、果胶物质、半纤维素、木质素、脂肪腊质和灰分等物质（ 李光霞等， 1991）。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 2 长期以来，由于苎麻加工工艺落后及苎麻脱胶污染严重，直接影响了苎麻纺织业的发展。为了解决脱胶废水对环境的污染，人们采用了不同的方法与技术对苎麻脱胶废水处理进行了各种途径的尝试。苎麻脱胶废水处理方法取得了很多新进展，尤其是在物化法（光催化氧化法）、生物法（分步厌氧、水解酸化和 生物化学联合法（生化 技术的研究和应用方面。尽管目前苎麻脱胶废水的处 理方法很多，但各自在工程实际中很难将废水处理到排放达标，如何更为有效、经济地从根本上解决苎麻脱胶废水处理仍旧是苎麻纺织企业面临的一个十分棘手的问题 （章胜红等， 2001；杨晓波等， 2004） 。 学脱胶技术应用前景 现阶段，由于苎麻生物脱胶技术尚处于推广应用阶段，其他的苎麻脱胶方法也还只是在研究过程中。尤其是一直以来苎麻纺织企业的厂房建设、工艺设备等均是根据化学脱胶工艺要求建立的。而且大多数的麻纺企业资金技术并不雄厚，企业风险承担能力，创新意识不强，要将延续了近半个世纪的化学脱胶工艺革新而采用新型 的生物脱胶工艺，这不仅需要投入大量的资金、时间和人力，更需政策的扶持和引导。 所以在今后的 510年内，化学脱胶工艺仍将处于主导地位。随着人们对环境可持续发展的认识和重视， 国家对排污标准要求的提高以及环境治理惩治力度的加强。麻纺企业在不久将来的某个特定历史时刻不得不面临着工艺改革， 化学脱胶技术必将被历史逐渐所淘汰。届时化学脱胶工艺将会与生物脱胶工艺并存一段时期，直至最后被生物脱胶工艺全面替代（郑皆德等， 2002； 丁绍敏等， 2006； 钟安华等， 2006）。 麻脱胶新工艺新技术研究发展现状 苎麻生物脱胶技术 尽管现阶段在苎麻脱胶加工业中普遍应用的仍是化学脱胶技术。但生物脱胶法则被认为是极有前途的脱胶方法。在某个特定的历史时期必将全面替代化学脱胶工艺（蒋国华等， 2001）。 生物脱胶技术分为微生物脱胶和生物酶脱胶。但归根结底都是酶脱胶。微生物脱胶技术的研究是从 20世纪 7080年代开始的（张运雄等， 2001；蒋国华， 2001；胡国全等， 2003），一些学者选用细菌进行苎麻脱胶实验，取得了较好的脱胶效果，但目前还没有在工业生产上大量推广应用，原因是菌种的综合脱胶酶系生产能力差，酶活不高，脱胶效率低 而导致残胶较高。同时菌种培养工艺要求高，一般麻纺厂难以接受（庞宗文等， 2006）。尤其在脱胶后期必须再多加一道化学处理“脱壳”过程才能达到彻底脱胶的工艺要求，形成所谓的生物 正初等， 2001）。但生物 方面的原因导致生物脱胶工艺仍处于推广应用阶段。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 3 麻微生物脱胶 微生物脱胶是把经过筛选的脱胶菌株种到生苎麻上 ， 以生苎麻上的胶质为营养源 ， 让脱胶菌在生苎麻上大量繁殖 ， 在脱胶菌繁殖过程中 ， 分泌出酶物质来分解胶质 ， 使高分子量的 果胶及半纤维素等大分子分解成低分子物质而溶于水中 ， 即在温和的条件下进行的一系列“胶养菌 ， 菌产酶 ， 酶脱胶”的生化反应（刘正初等， 2000）。 关于苎麻的直接加菌法脱胶，国内有不少人进行了研究，中国农业科学院麻类研究所的刘正初等人筛选了一株高效脱胶菌株 ，其高效性表现在：该菌株可以在 8 且残胶率低，脱胶后的苎麻纤维能达到纺织要求（刘正初等， 1997）。 人筛选了 3株嗜碱性菌株 仅降低了苎 麻的残胶率 ， 而且还提高了苎麻的光泽度（ 等， 2001）。国外的 在苎麻脱胶过程中 ， 该菌株产生的果胶裂解酶作用在纤维胶质上的效率远远高于它所产生的木聚糖酶的作用效率（ 等， 2000）。何绍江等人利用亨氏厌氧技术从沤麻塘泥、麻地和菜园土采集的土样中分离得到苎麻厌氧脱胶菌（何绍江等， 1997）。 在微生物脱胶过程中 ， 最重要的一步就是菌株的筛选 ， 而这步是相当繁琐而且带有很大的偶然性。菌株筛选涉及到菌株分布的广泛 性、生长的快速性、营养特异性及脱胶高效性（肖丽等，2004）。 20世纪 80年代，中国农业科学院麻类研究所孙庆祥教授利用其研究室筛选出的高效脱胶菌 成了“ 苎麻细菌化学联合脱胶技术”专利技术 （专利号 庆祥等， 1986），并进行了中试研究，形成了细菌 微生物脱胶的工艺流程为 :菌种制备生苎麻扎把装笼接种微生物脱胶洗麻机洗麻（ 或拷麻 ） 酸漂洗脱水抖麻渍油脱油水抖麻烘干。这条路线是针对无壳苎麻的。如果是有壳苎麻 ， 则需要在“ 微生物脱胶”和“洗麻机洗麻”之间加一道“脱壳工序”（刘正初等， 2000）。 麻酶法脱胶 酶脱胶法是直接利用脱胶酶制剂作用于苎麻上。其作用原理是利用酶的生物活性 ， 降解苎麻纤维外包裹的胶质复合体 ， 从而使纤维分离出来 ， 作为纺织原料。在苎麻胶类物质中 ， 果胶尤如粘着剂一样 ， 将各种胶质组分粘在一起。果胶一旦被脱去 ， 其它胶质就相对容易脱去。所以在用酶制剂脱去苎麻的胶质成分时 ， 主要是用果胶酶脱去苎麻中的果胶杂质。当然苎麻脱胶还依赖于其它多糖降解酶的协同作用。总的来说 ， 脱胶酶类中果胶酶对苎麻脱胶的效果有着直 接的影响 ，因而果胶酶可以作为脱胶酶酶制剂优劣的一个重要指标（肖丽等， 2004）。通过纸层析试验 ， 发现与化学脱胶方法相比 ， 酶脱胶法产生的终产物不尽相同（刘自镕等， 2001）。因此 ， 有理由认为酶脱胶和化学脱胶二者的作用点不同 ， 作用机制也不相同。后者是强水解氧化作用 ， 前者是利用酶的生物活性 ， 最终都是纤维分离出来 ， 作为纺织原料。酶脱胶法较化学方法优越 ， 具体表现在酶脱胶专一性强 ， 作用条件温和 ， 可以提高苎麻纤维的加工质量，增加苎麻纤维的光泽度，能减少苎麻纤维的成束断裂坚韧度的降低 ， 使降低率小于 郑皆德等， 2002； 刘唤明等， 2006；丁绍敏等， 2006）。同时 ， 酶脱胶法能降低生产成本 ， 提高经济效益，能大幅度地减轻环境污染。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 4 关于苎麻的酶法脱胶，管映亭等进行了研究，但不管是微生物脱胶还是纯酶脱胶，脱胶不彻底仍需和化学方法结合，没有根本上解决苎麻脱胶的污染问题（管映亭等， 2001）。 近年来 ， 国内外学者广泛开展了苎麻加菌脱胶和酶法脱胶等方面的研究 ， 虽然在改善麻类纤维及其制品的品质、提高产品附加值、降低生产成本、减轻环境污染等方面具有一定的效果（阮新等， 1998；尹卓容等， 1999；刘森林等， 2001；金玉娟等， 2004） ， 但脱胶菌的产酶活性不高 ， 脱胶效果不尽人意 ， 而且反应是在水介质中进行 ， 对环境也造成一定程度的污染。 由于酶脱胶具有高效能 ， 优质量 ， 低消耗 ， 无污染等特点 ， 苎麻脱胶将会向酶脱胶的方向发展。但是 ， 酶脱胶仍未完全进入实际应用。其主要原因在于以前的酶脱胶采用的主要是果胶酶类 ，对果胶的去除作用相当明显 ， 可是对于苎麻中的半纤维素 ， 酶脱去的效果一直不好 ， 使得相比较化学脱胶的效果 ， 酶脱胶的残胶率要高一些。此外 ， 由于酶制剂的价格比较高 ， 而且酶活力不高 ，如果完全采用酶制剂进行苎麻脱胶 ， 就会增加脱胶的成本。而酶 程度上可以弥补全酶脱胶的不足 ， 所以在今后一段时期内 ， 生物化学联合脱胶和化学脱胶将是苎麻脱胶的主要方法。酶脱胶完全取代化学脱胶的两个亟需解决的问题是如何提高细菌产酶量 ， 如何提高酶活力。目前 ， 国内外大量的研究人员正在从事这方面的工作（ D等 2002； 2002） ， 并且取得了相当的进展 ， 相信不久的将来就可以完全实现苎麻酶脱胶的工业化 ，同时促进酶制剂工业的发展。 与苎麻脱胶的酶类 在酶脱胶的过程中 ， 常见的酶有果胶酶、半纤维素酶和木质素降解酶等。这三种 酶类的组成都比较复杂 ， 每一类都是一个复杂的酶类。酶脱胶的关键酶类主要为果胶酶和半纤维素酶 ， 木质素降解酶所起的作用较小（张运雄等 ， 2001）。 胶酶 果胶酶（ 指分解果胶质 （ 由 1， 4糖苷键连接形成的直链状的聚合物 ） 的一类含多种酶的复合酶 ， 将多聚半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸。按底物专一性、对糖苷键作用机理、切断方式等 ， 其大致可分 9种组分 ， 包括果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、裂解酶、原果胶酶等（ 等， 1998）。产果胶酶的微生物种类繁多 ， 主要是 细菌中的芽孢杆菌 （ 、假单胞菌 （ 、节杆菌 （ 、软腐病菌 （ 和霉菌中的曲霉 （ 。其中 ， 能产碱性果胶酶并具有工业化使用前景的细菌却为数不多 ， 仅嗜碱性芽孢杆菌、萝卜软腐欧文氏菌（ 丁凤平等， 1991；黄诗笺等， 1990）等几种。目前 ， 国外仍多以黑曲霉、根酶和盾壳酶发酵法制取果胶酶（ 1999）。作为苎麻酶脱胶的关键酶 ， 果胶酶的活力决定着 酶脱胶的效率（刘唤明等， 2006）。 纤维素酶 半纤维素是一类结构和成分十分复杂的物质 ， 主要包括甘露聚糖、木聚糖及多聚半乳糖等。半纤维素酶类相应包括甘露聚糖酶、木聚糖酶、多聚半乳糖酶等。由于甘露聚糖是苎麻半纤维素中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 5 最主要的成分 ， 故其酶脱胶过程中所需的半纤维素酶主要为甘露聚糖酶。 4 4是一种能水解含 4露多糖的内切水解酶 ， 属半纤维素酶类。大部分甘露聚糖酶以胞外诱导酶的形式存在于生物体 中 ， 只有很少一部分以结构酶的形式存在。甘露糖酶的来源广泛 ， 已报道的产 单孢杆菌、诺卡氏菌 ， 弧菌 ， 曲霉、木霉、酵母、青霉、梭孢菌、多孔菌和链霉菌等（ 张运雄等 ， 2002）。 木聚糖多为异聚多糖 ， 其降解需要许多酶的参与 ， 有主要 4 、 、 、乙酰木聚糖酯酶 （ 、酚酸酯酶 （ 等。这些酶通过特定的协同机制作用于木聚糖 ， 使木聚糖得以降解。木聚糖酶的来源比较广 ， 主要有黑曲霉、里氏木霉、青霉、顶青霉、毛霉、嗜碱芽孢杆菌等（ 金玉娟等 ， 2004）。 质素降解酶 苎麻中所含的木质素 ， 是具有三维结构的芳香族高聚物 ， 由各种 是因为木质素的这种特殊结构 ， 微生物几乎不能通过水解方式进行水解。苎麻中木质素的含量很低 ，不是脱胶的主攻对象 ， 故一般不考虑该物质分解所需的酶类（胡国全等， 2003）。 声波脱胶技术研究 麻类脱胶是纺织领域研究的一个 重要方向 ， 研究者们通过各种各样的方法进行实验和研究 ，力图找到一种既方便快捷、无污染、操作简单 ， 又具有较高的脱胶效果的脱胶途径。 超声波脱胶是近些年才开始逐渐为人们认识的一种新型脱胶方法 ， 采用超声波脱胶作用时间短、效果好、无污染 ， 已使其成为麻类脱胶研究的一个活跃领域。采用扫频式超声波处理苎麻纤维 ， 可以对苎麻纤维表面很不规则的部位 ， 以及微小的孔洞和缝隙的胶杂质产生有效的处理作用 ，脱胶效果理想。但这只是一个初步的探索性研究 ， 还要通过深入地研究来确定扫频的理想带宽和最佳功率 ， 更好地发挥扫频优势（张书策等， 2006） 。 临界流体苎麻脱胶技术研究 临界流体的物理化学性质 超临界流体 （ 是指处在流体的超临界温度 （ T） 和超临界压力 （ P） 以上的特殊流体。以超临界相态形式存在的流体具有许多特殊的物理化学性质如：超临界流体的密度接近于液体的密度，因而扩散系数大，粘度小几乎接近于气体，所以具有良好的溶解能力和传质特性，使反应和分离相藕合（ 阮新等， 1998； 刘森林等， 2001）。在临界点附近，超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感。一些常用的超临界流体，如二氧化碳、乙烯、乙烷等的超临界温度在 （ 1O35 ） 之间，对许多热敏性的生物物质的活性不会造成较大损失（ 尹卓容等， 1999； 辛玮等， 2004）。近年来，有关超临界流体技术在化学萃取及高分子纳米材料合成等领域已得到广泛研究与应用。超临界二氧化碳系一种无毒、廉价无污染的“绿色”反应介质，在环境化学中能代替许多有毒、中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 6 有害、易挥发、易燃的有机溶剂，二氧化碳本身化学稳定性好并且其超临界条件（ 3.8 容易达到，完成化学反应过程后可再释放到环境，无任何副产物。超临界 李颖华等， 2002；朱凯等， 2006； 茅培森等， 2006）。 超临界流体酶催化反应体系中 ， 水、超临界流体、酶是构成反应体系的三个重要因素。研究表明 ， 随着水含量的增加 ， 酶活性迅速增加再逐渐下降 ， 表明存在最适水含量。流体流速、反应温度和压力是影响超临界流体中酶反应的三个关键因素。流体流速影响产物提取的速率 ， 流速较高时提取速率较快 ， 有利于反应向正方向进行 ， 因而转化率较高 ， 但提取产物的浓度较低 ， 故应根据实际生产的需要选择适当的流速。超临界流体的性质随温度和压力的不同而异 ， 温度或压力的微小变化会引起其性质发生较大的改 变。温度和压力能影响物质在超临界流体中的溶解度 ， 影响水在流体和固定化载体之间的分配 ， 但最重要的是影响酶的活性。一般来讲 ， 温度越高 ， 物质在超临界流体中的溶解度越小 ， 酶的活性越大 ， 但温度过高会引起蛋白质变性 ， 酶失活。而压力越大 ， 物质在超临界流体中的溶解度越大 ， 酶的活性越低。但酶活性在不同超临界流体中对温度和压力的敏感程度不同（肖俊霞 等， 2003）。 （ 1）增加非极性底物的溶解度 ；（ 2） 减少底物或产物对酶的抑制 ； （ 3） 提高酶 的热稳定性 ；（ 4） 可进行酶水解反应的逆反应 ， 如酯化、内酯化、酯交换及肽的合成等 ；（ 5） 减少反应副产物。目前 ， （ 1） 不存在反应产物中有机溶剂残留问题 ；（ 2） 简化产物的分离与回收 ；（ 3） 且可以控制反应速率与反应平衡。影响酶催化反应的重要因素是酶的稳定性与活性。酶在不同 陈小兵等 ， 2003）。 临界 1985年 催化反应特点是反应条件温和、立体选择性高、催化活性高（ 1985） 。 近来 催化反应的介质由水基介质发展到有机溶剂介质是 80年代以来酶催化科学的一个重大突破（ 1986）。 80年代末 ， 人们根据超临界二氧化碳与己烷等有机溶剂极性相近的特点发展出超临界二氧化碳中的酶催化反应新方向。这种特殊介质的优点是显而易见的 ， 因此有关 其前景 十分诱人（曾健青等， 2000）。 对反应因素做了较详细的阐述 ： 反应速率与酶的浓度成线性关系 ； 温度对酶活性的影响研究说明 0时仍保持稳定性 ， 非固定化的 0是最适宜的 ； 酰化反应依赖于底物和酶初始的水活度 。 将超临界流体与离子液体共存的体系也有报道（ 998）。 果，近年来，越来越多的研究人员参与了这个领域的研究工作并取得了一定成果（ 陈惠晴等， 1999）。曾健青等报道了超或近临界 较了脂肪酶在超临界 出以 时考察了反应温度、压力和催化剂用量等因素对酶催化反应的影响，在 （ 36 70） 温度范围内，中国农业科学院硕士学位论文 第一章 文献综述 7 反应速率随温度的升高而增大；反应压力在 应速率有最大值（曾健青等，2000）。 固定化脂肪酶在 50， 15 天，仍保留 96%的初始活性，且在 015 力并不损失。 草杆菌蛋白质酶、嗜热菌蛋白酶、葡糖淀粉酶、碱性磷醋酶、胆固醇氧化酶、多酚氧化酶、淀粉酶等 8种商业用酶在 现它们在 3560、 1018 高温度对酶的稳定性有一些不利影响，如在 40、 13 天，活力损失 10%；若升温到 60其他条件不变，活力损失 20%；而压力在 1318 1990） 。 辛玮等曾报道纤维素酶的催化活力在超临界 50 10 件下未受影响（辛玮等，2004）。有研究表明高温高压的 木