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静电喷雾是指将液滴引入高压电场从而使得其分散形成粒径在微米以下级微小雾滴的一种技术。至今仍然没有公认的可靠模型可以用来准确估算雾滴的平均粒径与外界条件及液体参数之间的关系。本实验以水和丙三醇分别做为低粘度液体和高粘度液体的典型物料,分别对其静电喷雾状态做了考察,并建立了数学模型用于测算分散雾滴的平均粒径,经对比,模型的估算值与实测数据吻合较好。 运用包埋法进行酶的固定化是一种新兴的固定化酶的方法,由于其成本低廉,操作简便而受到人们的重视。本实验选用木瓜蛋白酶作为研究对象,在传统的包埋法基础上进行了一定的改进,引入静电喷雾使得包埋形成的胶粒粒径更小,比表面积更大,与底物接触的面积也相应增大,使得酶活性在原有基础上进一步提高。 在对液滴分散机理进行研究时,首先运用因次分析法对操作参数进行了简化;其次以水和丙三醇为主要研究对象,分别考察了外加电压和液体初始流量对于雾滴平均粒径的影响,得到结论,雾滴的平均粒径分别与外加电压的-0.5次方、初始流量的0.4次方成正比关系;最后运用联立关系求得雾滴平均粒径与外界条件之间的关联式为 在清楚了各个参数对于喷雾雾滴的影响后,运用机理研究的成果对木瓜蛋白酶进行固定化实验,首先运用正交实验确定了固定化的最佳条件,然后将本实验固定化的酶与原有的游离态的酶以及混合酶的活性进行了对比,又对固定化酶的可重复使用性进行了考察,得到结果为: 酶固定化的最佳条件: 褐藻酸钠浓度 g/L 5 CaCl2浓度 g/L 10 反应温度 ℃ 40 外加电压 v 7200 固定化酶的平均活力达到59620 U/ml,而所选用的游离态酶平均活力为41737.5 U/mg,未喷雾的混合酶的平均活力为34650 U/ml。固定化酶比游离态酶的活力提高41.5%,比混合酶的活力提高量高达70.5%。和其它的固定化方法比较,活力的提高程度也达到了领先水平。 将固定化好的酶进行测试发现,排除掉实验误差后该固定化酶的可反复使用性良好,可以应用于未来的工业生产中。