酶在轻工业和化学工业方面有多种用途

酶在轻工业和化学工业方面有多种用途
酶在轻工业和化学工业方面有多种用途

酶在轻工业和化学工业方面有多种用途,我采取文献研究的方法对酶的应用进行了研究,概括起来主要有三个方面的用途;用酶进行原料处理;用酶生产各种化工、轻工产品;用酶增强产品的使用效果。现简单介绍如下;

一、酶在原料处理方面的应用

许多轻工原料在应用或加工之前都需要经过原料处理。用酶处理原料可以缩短原料处理时间,提高处理效果,提高产品质量等

(1)发酵原料的处理

酵母或细菌等微生物进行酒精、酒类、甘油、乳酸、氨基酸核苷酸等生产时,大多数以淀粉、纤维素为主要原料。由于有些微生物本身缺乏淀粉酶和纤维素酶系,因而无法直接利用这些原料。因此必须经过原料处理,将原料转化为微生物可利用的小分子物质。

(2)纺织原料的处理

在纺织工业中,为了增强纤维的强度和光滑性,便于纺织,需要先行上浆。将淀粉用α-淀粉酶处理一段时间,使粘度达到一定程度就可用作上浆的浆料。纺织品在漂白、印染之前,还须将附着在其上的浆料除去,利用α-淀粉酶使浆料水解,就可使浆料褪尽,这称为退浆。有些纺织品上浆使用的是动物胶作胶浆,可用蛋白酶使之退浆。

(3) 造纸原料的制浆

造纸原料的纤维中含有大量木质素,它容易使纸变为褐色,强度降低。通常使用碱性硫酸盐和二氯化盐处理以除去木质素,这些化学药品的致癌性已被证实,因而造成严重的环境污染。用木质素酶可以使木质素水解,这样不但可以提高纸的质量,而且使环境污染的程度大为减轻。

(4) 生丝的脱胶处理

天然蚕丝的主要成分是不溶于水的有光泽的丝蛋白。丝蛋白的表面有一层丝胶包裹着,在高级丝绸的制作过程中,必须进行脱胶处理,即将表面上的丝胶除去,以提高丝的质量。采用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶处理,可在比较温和的条件下催化丝胶蛋白水解,进行生丝脱胶。

(5) 羊毛的除垢

羊毛表面有鳞状物质,即一些蛋白质聚合体。目前应用枯草杆菌蛋白酶处理后,可以消除鳞状物质,而且还使毛料具有防缩水性,防止羊毛起球,形成毛毡。处理后的毛料很柔软,易于染色。

一、酶在轻工、化工产品制造方面的应用

(1)酶法生产L-氨基酸(拆分法)

L-型氨基酸是人体内蛋白质合成的原料,因而L-型氨基酸在医学和食品工业上有很重要的意义

氨基酸酰化酶

1969 年,该酶被固定在DEAE-葡聚糖载体上,是世界上第一个固定化酶。

(2)酶法生产核苷酸

核苷酸在食品和医药等方面有重要用途,可利用多种酶进行生产。例如:用桔青酶或产黄青酶产生的5ˊ-磷酸二酯酶水解核糖核酸(RNA),生产各种5ˊ-核苷酸。用腺苷酸脱氨酶水解AMP生成肌苷酸(IMP)。用核苷磷酸化酶,可催化肌苷进行磷酸化生成5ˊ-肌苷酸,催化鸟苷生成5ˊ-鸟苷酸等。用核苷酸磷酸化酶,催化AMP生成ADP和ATP等。

(3) 酶法生产有机酸

酶法合成有机酸也是结合有机化学合成与生化合成的长处而构成的生产工艺,已经用于工业生产的有苹果酸,酒石酸和长链脂肪酸等。此外乳酸等也可用于酶法合成。

如:苹果酸的酶法合成

L-苹果酸在食品工业为一优良的酸味剂,在化工,印染,医药品生产上也有不少用途,可用发酵法和酶法生产,工业上以富马酸为原料,通过微生物富马酸酶合成的。

H COOH

H HOOC

COOH

CH2

CH

COOH H2O

富马酸酶

HO

富马酸

苹果酸(4) 酶法合成丙烯酰胺合成

1)传统的丙烯酰胺合成生产及其缺点

传统丙烯酰胺合成合成:丙烯腈与丙酮在催化剂浓硫酸

缺点:反应物浓度低,转化率低,反应物中残留金属铜合丙烯腈,影响产品质量2 )酶法合成丙稀酰胺

腈水合酶催化

条件温和、产率高,没有副产物

二、.加酶增加产品的使用效果

在某些轻工产品中添加一定量的酶,可以显著地增加产品的使用效果。

(1)加酶洗涤剂:

洗涤用的酶制剂需要满足下列条件:

1)碱性条件(pH 9-10)下能够有效洗涤;

2)表面活性剂(LAS, AOS)存在下,很少失活;

3)在荧光染料、漂白剂、香料等洗涤剂辅助成分存在下不失活;

4)在洗涤温度下能有效地发挥作用。

衣服上有机污垢15-40%以蛋白质与纤维结合的方式存在,如果将酶加入洗衣粉中, 用酶来分解污物上的蛋白质、油脂及淀粉类物质,能有效地除去污垢,大大缩短洗涤时间,防止衣物发黄变色,提高洗涤效果。

(2)加酶牙膏,牙粉和漱口水:

将适当的酶添加到牙膏,牙粉或漱口水中,可以利用酶的催化作用,增加洁齿效果,减少牙垢并防止龋齿的发生。可添加到洁齿用品中的酶有蛋白酶,淀粉酶,脂肪酶和右旋糖酐酶等。其中右旋糖酐酶对预防龋齿有显著效果。

(3)加酶饲料:

酶应用于饲料,其作用一为补充畜禽内源酶的不足,有助于提高畜禽健康水平和生产性能。另一作用为解除饲料中抗营养因子。所谓抗营养因子,是指饲料中对养分起拮抗作用的一些成分。

(4)加酶护肤品

在各种护肤品及化妆品中添加超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶、尿酸酶和弹性蛋白酶等,可有效地提高护肤效果。因溶菌酶可以水解细菌的细胞膜,除治疗以外,还可以做润肤霜、洗发膏和洗面奶等。NovoNordisk 公司生产与化妆品相关的制品,含有可以清除皮肤表面死亡的细胞的蛋白酶。另外为了清除皮肤表面的自由基,使用抗衰老的超氧化物歧化酶也在计划之中。

最新图书;“《酶工程》第三版,郭勇编,科学出版社

南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案

实验1 二元体系汽液平衡数据测定 1,实验测量误差及引起误差的原因? 答:(1)汽液两相平衡时,回流滴下来的流体速率平稳,大约每秒1~2滴,且在一段时间内温度维持不变。 2,影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些? 答:(2)影响准确度的因素有温度和压强,装置气密性,温度计灵敏度,折射仪读数准确性等。 实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定 1,质面比常数K值对实验结果有何影响?为什么? 答:任意温度任意压力下,质面比常数k均不变。所以不会对实验结果又影响。 2,为什么测量25℃下等温线时,严格讲,出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等? 答:在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0,自由度为0,故过程中压力应为相等。 实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用? 答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度. 2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理:因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。 组成及作用:(1)载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。(2)进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。(3)分离系统分离系统的核心是色谱柱,它的作用是将多组分样品分离为单个组分。色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。(4)检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号,经放大后,由记录仪记录成色谱图。(5)信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。色谱数据处理机可打印记录色谱图,并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果,如保留时间、被测组分质量分数等。(6)温度控制系统用于控制和测量色谱柱、检测器、气化室温度,是气相色谱仪的重要组成部分。 3,测γ∞的计算式推导做了哪些合理的假设? 答:(1)样品进样非常小,各组分在固定液中可视为处于无限稀释状态,服从亨利定律,分配系数为常数;(2)色谱柱温度控制精度可达到±0.1℃,可视为等温柱;(3)组分在汽、液两相中的量极小,且扩散迅速,时时处于瞬间平衡状态,可设全柱内任何点处于汽液平衡;(4)在常压下操作的色谱过程,气相可按理想气体处理。

2020年考研专业解读:化学工程专业

2020年考研专业解读:化学工程专业 一、专业介绍 化学工程是化学工程与技术一级学科所属的一个二级学科,属工 科门类。 1、研究方向 当前,各大院校与化学工程专业相关的研究方向都略有不同的侧 重点。以大连理工大学的化学工程为例,其专业所包含的研究方向有:(01)多相流与界面传递现象 (02)过程强化与节能技术 (03)过程系统工程 (04)干燥与粉粒体工程 (05)分离过程与技术 (06)电化学工程 2、培养目标 培养化学工程领域工程型、应用型、复合型高层次工程技术人才。 要求掌握化学工程领域扎实的基础理论和宽广的专业知识,掌握 解决化学工程问题的先进技术方法和现代化技术手段,熟悉化学工程 领域的现状和发展趋势,具有实行化学工程领域技术开发的水平和严谨、求实、创新的学风,具备独立担负化学工程领域技术或工程管理 的工作水平。掌握一门外语,能够熟练阅读本领域的科技资料与文献。 3、专业特色 该学科具有明确和稳定的研究方向,作为化学工程与技术一级学 科下属的二级学科之一,化学工程又与"化学工艺""生物化工""应用化

学"和"工业催化"等学科相互贯通和渗透,研究内容涉及国防、化工、 生物、能源和制药等领域的基础理论和应用问题,很多研究领域处于 国际前沿,已经形成了一个彼此渗透、相互依赖、相互促动的有机整体。 4、研究生入学考试科目: 初试科目: ① 101思想政治理论 ② 201英语一 ③ 302数学二 ④ 884物理化学及物理化学实验 ⑤ 886化工原理及化工原理实验 ④⑤选一 (注:以上仍以大连理工大学为例,各院校在考试科目中有所不同) 二、推荐院校 化学工程硕士全国招生较强的单位有天津大学、清华大学、浙江 大学、华东理工大学、华南理工大学、南京工业大学、北京化工大学、四川大学、大连理工大学、中国石油大学、上海交通大学 三、相同一级学科下的其他相关专业 化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化 四、课程设置(以中国石油大学(华东)为例) 主要课程名称:自然辩证法*、科学社会主义理论与实践、基础外 语(含听、说、读、写)、数学物理方法、矩阵理论、数值分析、化方

酶在医药方面的应用

酶在医药方面的应用 酶(enzyme),早期是指in yeast 在酵母中的意思,指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成(少数为RNA)。能在机体中十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础。细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。 生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。当人体内没有了活性酶,生命也就结束。人类的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。 酶有很多特性:如高效性,酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;专一性,一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽;多样性,酶的种类很多,大约有4000多种;温和性,是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。活性可调节性,包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共

价修饰调节和变构调节等。有些酶的催化性与辅因子有关。易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱,重金属盐等破坏。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行,使物质代谢与正常的生理机能互相适应.若因遗传缺陷造成某个酶缺损,或其它原因造成酶的活性减弱,均可导致该酶催化的反应异常,使物质代谢紊乱,甚至发生疾病.因此酶与医学的关系十分密切。每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。 在生物体内,酶发挥着非常广泛的功能。信号转导和细胞活动的调控都离不开酶,特别是激酶和磷酸酶的参与。酶也能产生运动,通过催化肌球蛋白上ATP的水解产生肌肉收缩,并且能够作为细胞骨架的一部分参与运送胞内物质。一些位于细胞膜上的ATP酶作为离子泵参与主动运输。一些生物体中比较奇特的功能也有酶的参与;酶的一个非常重要的功能是参与在动物消化系统的工作。以淀粉酶和蛋白酶为代表的一些酶可以将进入消化道的大分子(淀粉和蛋白质)降解为小分子,以便于肠道吸收;在代谢途径中,多个酶以特定的顺序发挥功能:前一个酶的产物是后一个酶的底物;每个酶催化反应后,产物被传递到另一个酶。有些情况下,不同的酶可以平行地催化同一个反应,从而允许进行更为复杂的调控。

酶在纺织中的应用

植物、动物以及微生物中都有酶,它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中,它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中,较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用,而随着生物技术的发展,在纺织生产中酶的应用越来越多,从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1.1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度,但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂,作为催化剂它有一定的特点。 (1)高催化效率:在与无机或有机催化剂相比的情况下,酶的催化效率高达107 ~ 1012倍,某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 (2)高度的专一性:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处,这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 (3)反应条件温和:酶来自生物体,因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行,有利于生产控制,并可节约能源,降低设备成本。另外,酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行,对环境污染小,对设备的腐蚀小,生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示:酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素:酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下,酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些,较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。

化学工程与工艺专业实验

化学工程与工艺专业实验 课程名称:化学工程与工艺专业实验 英文名称:Special Experiment for Chemical Engineering and Technology 学分:2 课程总学时:64 实验学时:64(其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:□基础实验□专业基础实验?专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:化学工程与工艺专业 先修课程:化工原理、化学反应工程、化工热力学、现代分离技术、精细化学工艺学 大纲编制人:课程负责人:董新法实验室负责人:吕扬效 一、教学信息 实验教学的目标与任务: 为了更好地适应21世纪知识经济的挑战,培养学生的动手能力和创新精神,同时根据该门学科基础课、专业领域课程的教学内容,开设本专业的实验技术课程。该课程是技术实践课。要求学生根据3年来所掌握的专业知识,结合每门专业课程的内容,由学生独立完成专业实验。其目的是:学生通过实验教学,能巩固和加深对课堂教学知识的理解,学生通过实验技能的训练培养,提高学生从事实验研究的能力。 教学基本要求: 本课程由实验理论课、实验操作课、仿真实验、实验讨论课等四部分组成。每个实验包括四个环节:实验预习、实验操作、实验数据的处理、实验报告撰写。 考核方式 实验课程评分标准;1、做实验的认真态度10分。2、完成实验报告质量30分。3、完成化工工艺专业实验60分。总共100分。其中:实验态度成绩由实验指导老师根据学生实验预习情况、实验中的实际操作能力和处理、解决问题的能力而给出分数。实验报告成绩,由老师根据其报告内容和对实验过程、实验数据的分析和处理方法,实验结果及讨论等各方面给予成绩。并将学生的各个实验报告成绩取平均值。 二、教学资源 (一)实验指导书与参考书

浅谈对化学工程与工艺的认识

化工1210 舒丹丹学号:2012011304 浅谈对化学工程与工艺的认识 化学工程与工艺专业是一门厚基础、宽口径、适应性强的大专业,它对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求。 因为化学工业是具有技术密集、人才密集、资本密集的特征,对学习化学工程与工艺的学生是有一定的培养要求的。一是掌握化学工程、化学工艺等学科的基本理论和基本知识。二是掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法。三是对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力。四是熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规。五是了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态。六是掌握文献、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。七是具有创新意识和独立获取新知识的能力。只有具备了这些基本的能力之后,我们才能真正的学好化学工程与工艺这门学科。 在我们学校,化学工程与工艺主要有化学工程、化学工艺和工业催化。下面我将从化学工程和化学工艺这两个方面简单的谈谈对化学工程与工艺的认识。 首先,化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程与物理过程的共同规律一门工程学科。化学过程是指物质发生化学变化的反应过程,而物理过程是指物质不经过化学反应而发生的组成、性质、状态、能量变化过程。化学工程是研究工业生产过程

中有关工程因素对过程和装置的效应,特别是放大效应的影响,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它是以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛应用于各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产过程。也就是说,化学工程的研究对象实际上就是单元操作,单元操作是构成多种化工产品生产的物理过程,通过对单元操作的研究,得到具有共性的结果,这些共性的结果以用来指导各类产品的生产和化工设备的设计。 化学工艺是研究原料经过化学反应转变为产品的过程,所以化学工艺的研究对象是工业生产的总过程,而不是过程中的某一单元操作,这是与化学工程的最大的区别。化学生产过程一般有三个步骤:原料处理、化学反应、产品的精化。化学工艺是要研究这三个过程,以达到产品的最优化。化学工艺的主要课程有化工原理、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。 上周学院组织学院学生去东区参观了我校的国家重点实验室。虽然现在我的专业知识很薄弱,对很多的实验室的装置和设备原理不是很懂,但至少让我了解到化学工程与工艺真的是一门很重要的专业,如果生活中缺少了化学工程与工艺,世界的科技水平是不可能发展到今天的水平的。现在我将简单介绍我校的传质与分离实验室膜分离研究室。 传质与分离实验室膜分离研究室现在主要有4位教师。张卫东老师,他是博士、教授、博士生导师。他长期从事于膜分离方面的科研工作,尤其是在中空纤维膜器结构设计及中空纤维膜萃取过程及纳滤

酶催化技术在医药工业中的应用

酶催化技术在医药工业中的应用 摘要:近10年来随着生物技术的发展,酶催化技术已愈来愈多地用于有机合成,特别是不对称合成、光学活性化合物及天然产物的合成,已在医药、食品、轻工业、纺织等行业中得到越来越广泛的应用。本文介绍了酶和细胞固定化、非水相介质中的酶催化、低共熔酶催化反应和酶催化反应与分离的祸合等酶催化技术的研究进展,以及酶催化技术在制药工业和临床诊断及治疗上的应用。 关键词:酶催化医药工业应用 酶作为一种高效生物催化剂,具有高度的特异立体选择性及区域选择性,并在常温、常压和pH值中性附近条件下具有十分高效的催化活力。利用酶的高效选择性催化作用可制造出种类繁多的目的产物,避免了化学法合成中的许多不足。目前,酶催化技术在医药方面的应用是当前最为关注的领域之一,这主要是因为医药产品一般附加值高,且大多是光学活性物质,作为十分优良的手性催化剂—酶,用于多种高效手性药物的合成及制备将十分有效,潜力巨大。在生物学和化学领域中,作为绿色化学和手性技术的总要组成,酶催已经成为重点研究对象。 1、酶催化简介 酶催化可以看作在酶的表面吸附了反应物,或者是酶与反应物形成了中间化合物后进行反应。酶催化是酶的减慢或者加速化学反应作用。在多数情况下,化合物作为底物的能力的丧失,其原因是因为底物分子中微小结构产生变化所致。作为一种绿色的手性技术,酶催化工艺已经是化学制药领域重点研究的课题之一。酶催化剂催化的反应可在水中进行,其具有较高的立体选择性和区域选择性,反应条件较为温和是没催化剂催化的特点。随着人类环保意识的提高,制药工业对手性化合物需求的增加,使人们进一步认识了没催化剂。现代基因工程的应用以及生物技术的高速发展,也降低了生产酶成本。作为有机化学合成工具,没催化剂的优点在于选择性好、合成步骤少、多数能够在水相中进行、反应条件温和、催化效率高等。为了进一步提高酶催化剂的适应性和稳定性,利用生物工程改造和筛选酶催化剂。 2、酶催化技术的研究进展 随着生命学科的迅速发展和人们对生物大分子结构与功效认识的不断深人,对酶催化技术的研究及创新已取得了长足的进步。主要表现在以下几方面: 2.1 酶和细胞固定化技术 在实现酶催化生化或化学反应过程中,酶固定化技术可使酶长期反复和连续运行、大幅降低酶的应用成本、精简下游分离工艺,这已成为一个最主要和基础的酶催化技术,现已发展了吸附、共价、交联、包埋、微胶囊、膜法等数十种固定化方法(1),而对多酶系统的共固定化及完整细胞的固定化则是对酶固定化技术的重要发展(1)。多酶系统的共固定化比单酶固定化成本更低、稳定性更高,并可

化学工程与工艺专业试验

《化学工程与工艺专业实验》(本)教学大纲 英文名称:Experiment of Chemical Engineering and Technology 课程性质:必修 学分数:2 学分 要求先修课程:化工原理,化工热力学,化学反应工程,分离工程 适用专业:化学工程与工艺专业 推荐书:《化学工程与工艺专业实验》第二版,乐清华主编,北京,化学工业出版社,2008 参考书:《化工热力学》陈新志、蔡振云、胡望明编著,北京,化学工业出版社,2005 《化工分离工程》邓修、吴俊生编著,北京,科学出版社,2000 《化学反应工程》朱炳辰主编,北京,化学工业出版社,2007 《化学工艺学》黄仲九、房鼎业,北京,高等教育出版社,2001 一、课程目的和任务 本课程是化学工程与工艺专业必修的实践性课程。它是从工程与工艺两个角度出发, 既以化工工艺生产为背景,又以解决工艺或过程开发中所遇到的共性工程问题为目的, 选择典型的工艺与工程要素,所组成系列的工艺与工程实验。它是进行(化工类)工程 师基本训练的重要环节之一,在专业教学计划中占有重要的地位。 化学工程与工艺实验是在学生已经接受了基础理论与专业知识教育,又经受过初步 工程实验训练的基础上进行的。在本实验教学中,将使学生了解与熟悉有关的化工工艺 过程、化学反应工程、传质与分离工程等学科发展方向上的实验技术和方法;掌握与学 会过程开发的基本研究方法和常用的实验基本技能;通过计算机仿真技术,拓宽与发展 工程实验的内容和可操作性;培养学生的创造性思维方法、理论联系实际的学风与严谨 的科学实验态度,提高实践动手能力。为毕业环节乃至今后工作打下较扎实的基础,起 到承前启后的作用。 二、基本要求 工程实践能力的培养是本专业教学计划的重要内容主要任务之一。作为一门重要的专业实践性课程,本课程应达到以下教学要求; (1)使学生掌握专业实验的基本技术和操作技能; (2)使学生学会专业实验主要仪器和装备的使用; (3)使学生了解本专业实验研究的基本方法; (4)培养学生分析问题和解决问题的能力; (5)培养学生理论联系实际、实事求是的学风; (6)提高学生的自学能力,独立思考能力。 三、实验内容及学时分配 本课程的培养对象是化学工程与工艺专业的本科生与专科生,建议实验学时数32学时。根据教学要求,实验内容作如下安排。 1.多态气固相流传热系数测定(4学时) 利用非定态传热过程的特点,测定钢性小球在固定床、流化床、强制对流及自然对流情况下的对流传热系数,通过计算获得毕奥准数Bi值,考察不同环境对传热系数的影响。 2.多釜串联反应器中返混状况测定(2 学时)

2020最新化学工程与工艺专业大学排名

2020化学工程与工艺专业大学排名 化学工程与工艺专业介绍 化学工程与工艺专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。 该专业具有两大特色,一是工程特色显著,对化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等知识贯穿结合,使学生具有设计、优化与管理能力;二是专业口径宽、覆盖面广,使学生具有从事科学研究、产品开发的能力,在精细化学品、涂料及应用、高分子化工与工艺等方面更有研发和应用能力。 课程设置:物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离工程、化工传递过程、化工系统工程、催化原理、化工工艺学、化工设计、环境工程、煤化工工艺学、天然气综合利用、燃气输配、炼焦工艺学、化产工艺学、碳素化学、化工技术经济、化工安全工程等专业课程和基础课程如:无机化学、有机化学、生物化学、分析化学、大学英语、化学工程与工艺专业英语、电工学、机械制图、CAD、计算机基础、计算机语言(C语言)、工程力学、工程机械、马克思政治经济学、哲学、邓小平理论、管理学、高等数学、线性代数、数理统计与概论等。 主干学科:基础化学、化学工程与技术。 核心知识领域:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工设计。 专业解析 什么是化学工程与工艺 化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程学科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。 化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。当时,为了化工生产的高效和大型化,根据典型的化学工艺和设备中出现的一些具有共同属性的工程问题,形成了单元操作的概念。20世纪50年代后发展的传递过程原理和化学反应工程使化学工程学科上升到了新的阶段。人类穿的各种合成纤维的衣物,吃的各种食物的包装加工,住的房屋的水泥钢材,以及人们开车所用的石油天然气,都是化工研究的方向。中科院院士陈洪渊就曾经评价化工产业为“国之重器”,能创造出数千万个“新物种”。

酶在制浆造纸中的应用

酶在制浆造纸中的应用 漂白促进 用木聚糖酶来促进硫酸盐浆ECF和TCF漂白,能够节约漂剂和/或提高浆料漂后白度。 纤维改性和脱墨 淀粉酶和纤维素酶用于纤维改性和脱墨,能够促进油墨脱除、提高脱墨浆白度;改善滤水性及提高卫生纸的柔软度。 木素改性/废水处理 漆酶用于木素改性和废水处理,可提高含机械浆浆料的湿强度和降低废水色度及BOD/COD值。过氧化氢控制 过氧化氢酶可监控和优化漂白中过氧化氢的用量。漂白结束后,加入过氧化氢酶可降解残余过氧化氢。 树脂障碍控制 用机械浆造纸过程中,脂肪酶用于树脂障碍控制可提高纸张强度,减少纸病,缩短停机时间并减少纸毯及辊子的清洗次数,从而改善纸品质量并提高生产经济效益。 淀粉改性 淀粉酶使得纸厂可在现场对原淀粉进行改性用于表面涂布施胶,较直接购买商品变性淀粉,这样更为经济实用。 漂白促进 经酶处理后,浆中可被洗出的木质素量增多,而且使残余的木质素也更易被漂剂脱除。 木聚糖酶能改善产品性能和工艺。 浆厂使用木聚糖酶助漂的主要优点在于: ·节约无元素氯ECF和全无氯TCF漂白中的漂剂和/或提高浆料漂后白度 ·提高漂白能力不足的纸厂的产能 ·降低废水中可吸附卤化物AOX含量 当漂白化学品用量不变时,用Pulpzyme HC对浆料进行处理可降低浆料卡伯值并提高其白度。当保持同样的白度值时,Pulpzyme HC预处理可节约漂白化学品用量。 此外,使用Pulpzyme HC对硫酸盐浆助漂,不需在设备上进行大额投资,也不必大规模改动工艺。树脂障碍控制-- Resinase? 脂肪酶可解决树脂障碍问题。 使用脂肪酶可避免由树脂障碍所引发的问题,如:停机损失、损纸和产品质量问题。 使用脂肪酶控制树脂的益处主要有以下两类: 改善纸页质量 ·提高成纸强度 ·减少纸病 提高生产经济效益和灵活度 ·减少纸幅断头引起的停机时间 ·减少纸毯和辊子的清洗次数 ·增加未经陈化的木材用量,提高成浆白度,使木材库存管理更容易 ·提高成纸强度,从而降低新闻纸厂的原料成本

酶在焙烤食品中的应用

食品化学综述 生物科学与工程学院 食品安全专业 080800127 苏建明

酶在焙烤食品中的应用 摘要:自从19世纪酶被发现以来,酶工业经过几十年的发展得到了极大的进步。酶作为一种催化剂,已被广泛地应用于轻工业、医药学、环境保护、食品工业等各个生产领域。现在主要来介绍酶在烘焙食品中的应用。 关键词:酶、烘焙食品、应用 引言:自19世纪末德国生物学家毕希纳(Edward Buchner)证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精,第一次提出酶的名称以来,人类已经发现并鉴定出3000多酶。酶作为一种催化剂,已被广泛地应用于食品工业的各个生产领域。目前,随着越来越多的添加剂被禁用,如何使用天然无害具有替代功能的产品,成为广大焙烤食品及面粉企业关注的焦点,与此同时,酶操作条件更便于操作,在常温、常压下就能进行。与以前的化学催化剂相比,酶反应显得特别温和,而且更

为安全,这对避免食品营养的损失是很有利的,因此酶制剂就能用来代替某些被禁用的添加剂,达到安全要求。现在来介绍酶在烘焙食品中的应用。 正文: 在淀粉类食品的加工中,多种酶被广泛地应用,主要有α- 淀粉酶、β- 淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。淀粉可以通过酶水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物,这些产物又可进一步转化为其他产物。 1、淀粉酶 焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中,利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量(如面包的体积、颜色、货架寿命)。面粉中添加α- 淀粉酶,可调节麦芽糖生成量,使二氧化碳产 生和面团气体保持力相平衡,添加β- 淀粉酶可改善糕点馅心风味,还可防止糕点老化。淀粉酶在各类食品中用于将淀粉转化为糊精、糖,增加吸收水分能力。淀粉酶在焙烤食品中增加酵母在发酵过程中的糖含量。 在面包生产中采用麦芽和微生物α- 淀粉酶,已有数十年的历史。随着焙烤工业的发展,以及消费者对天然食品的需求日益增加,酶在面包配方中所扮演的角色愈来愈重要。试验表明,向面粉中添0.1% 的淀粉酶,就可以使面粉变得完善,大大改进产品的质量,因此国外都

纸浆造纸过程中酶的应用

纸浆造纸过程中酶的应用 班级:林化09-2 姓名:张立波 学号:090524207 任课教师:邓立红

纸浆造纸过程中酶的应用 摘要制浆造纸工程作为轻工业行业中的传统行业,有着悠久的历史和成熟的工艺及设备。但任何一个行业都不是孤立的。生物工程的快速发展给纸浆造纸行业也带来了新鲜的血液。本文尽量的总结生物工程,特别是酶工程对纸浆造纸的应用。 关键词:制浆造纸酶工程漂白 一.纸浆造纸工程简介 我国的造纸术源远流长,是公元105年(东汉和帝元兴元年)蔡伦发明的,迄今已有1900多年的历史。我国造纸术的发明,奠定了世界造纸工程技术史的基础,推动了人类文明的快速发展。在我国古代造纸术中有“水碓、春臼、荡帘入料、竹帘捞纸、覆帘压纸、透火焙干”等工序。这些看似简单的工艺和相关技术却蕴函着深邃的科学道理。而现代造纸术工艺的核心内涵,在传承和发展了古代造纸工艺精髓的同时,无论是从工艺过程和装备水平都发生了巨大的发展和进步,实现了化学、力学、机械、电子、材料、生物、环境等多学科的交叉融合,集成了现代科学与工程学的综合优势。 造纸术包括制浆与造纸两个过程。制浆即将木材(或其它纤维原料)离解成纤维性物质的任何生产过程,它基本上是有系统地断裂木材结构内部结合键的一种手段。这项任务可借机械的、加热的、化学的、或上述综合的方法加以完成。按分离纤维能耗的逐渐增加和对化学作用依赖程度逐渐减少分,现代制浆工艺大致有:化学、半化学、半机械和机械法制浆。典型的制浆方法具体分类如下:(1)机械法制浆:木段磨石磨木法、木片RMP、TMP法。 (2)化学机械法制浆:化学磨石磨木法、冷碱法、CTMP法。 (3)半化学法制浆:NSSC法、高得率亚硫酸盐法、高得率硫酸盐法。 (4)化学法制浆:硫酸盐法、烧碱与蒽醌烧碱法、酸性亚硫酸盐与亚硫酸氢盐法。 以上制浆方法虽然不相同,但不管是哪一种制浆工艺,都包括:备料—蒸煮—洗涤—筛选—净化—漂白这几个过程。造纸术的另一个过程—造纸,即从打浆到成纸的一系列过程,具体包括:打浆、脱水、压榨、烘干、压光、卷曲等工序。在抄纸配料过程中,为了影响或增强特定的纸页性能,或未其它所需目的服务,常使用大量的化学药品,包括功能性助剂(如施胶剂、矾土、矿物质填料、淀粉、染料等)和控制性助剂(如滤水助剂、消泡剂、助留剂、树脂分散剂、杀菌剂、和腐蚀抑制剂等)。 二.生物工程及酶简介 1.生物工程简介 所谓生物工程,应用生命科学及工程学的原理,借助生物体作为反应器或用生物的成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等。 生物工程,是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,90

酶在食品中的应用

多种酶在食品中的应用 学生:李慧娜指导老师:胡亚平所在学校:湖南农业大学 摘要:酶是生物活细胞产生的一类具有催化功能的蛋白质。酶的催化效率高,具有很高的专一性,需比较温和的条件。因此,酶在食品科学中相当重要,通过酶的作用能引起食品原料的品质发生变化,也能在比较温和的条件下加工和改良食品。食品加工中几种重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多酚氧化酶、脂肪酶以及其他一些氧化酶等。酶在食吕保藏中也起着非常重要的作用。酶不仅影响着食品的感观功能而且也影响着食品的营养功能。不同的酶在在不同的产品中发挥着不同的作用。 关键词:多种酶食品应用 随着食品工业的快速发展,人们的食品安全和健康意是益增强,对食品的要求愈来愈高。为了让人们吃得放心,吃得健康,研究酶在食品中的应是一个具有重大意义的项目。目前,绿色健康消费已经成为新的消费时尚,首选绿色天然食品的观念已在消费者心中根深蒂固,酶法保鲜广泛应用于食品的贮藏之中。因此,大力推广酶在食品贮藏中的应用已成为广大消费者的心声。由于酶的高效性,专一性,以及影响反应速度的因素的可控制性使得酶的研究逐具有广大的前景。 一、酶对食品感观功能的影响以及营养功能的影响 (一)酶对食品感观功能的影响 内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感观质量具有重要的影响,其作用有的是期望的,有的是不期望。如动物屠宰后,水解酶类的作用使肉嫩化,改善肉食原料的风味和质构;水果成熟时,内源酶类综合作用的结果会使各种水果具有各自独特的色、香、味,但如果过度作用,水果会变得过熟和本酥软,甚至失去食用价值。 (二)酶对食品营养功能的影响 脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解而使面粉漂白,在蔬菜加工过程中则使胡萝卜素破坏而损失维生素A源;在一些用发本酵方法加工的鱼制品中,由于鱼和细菌中的硫胺素酶的作用,使这些制品缺乏维生素B1;果蔬中的Vc氧化酶及其它氧化酶类是直接或间接导致果蔬在加工和贮存过程中维生素C氧化损失的重要原因之一。 二、多种酶在食品中的应用 (一)淀粉酶 淀粉酶在食品工业上应用很广泛。淀粉酶制剂是最早实现工业化生产和产量最大的酶制剂品种,约占整个酶制剂总产量的50%以上,被广泛应用于食品、发酵及其他工业中。 淀粉酶用于酿酒、味精等发酵工业中水解淀粉;在面包制造中为酵母提供发酵糖,改进面包的质构;用于啤酒除去其中的淀粉浑浊;利用葡萄糖淀粉酶可直接将低黏度麦芽糊精转化成葡萄糖,然后再用葡萄糖异构酶将其转变成果糖,提高甜度等。目前商品淀粉酶制剂最重要的应用是用淀粉制备麦芽糊精、淀粉糖浆

化学工程专业就业前景

下面是由托普仕留学(中国首家高端精品留学机构)专家对化学工程专业就业前景的介绍,希望对准备去留学的同学们有所帮助! 留学美国的学生都希望能够在美国大学毕业后能够找到好的工作,能更有“钱”途。化学工程专业毕业生是美国目前最有“钱”途的毕业生,尤其是进入石油业或煤业的学生,化学工程专业就业平均起薪达6万美元。化学工程是工程的基础学科之一,是化学与工程两种知识结合的专业。 化学工程的毕业生市场需求很大,在工程类专业中需求量排第3,且收入排在第一位。在美国,就业市场上除了像杜邦、拜耳这种传统化工公司需要大量化学工程毕业生之外,还有各大制药公司、石油公司、橡胶、轮胎公司等也对化学工程专业毕业生有较大需求。就连通用电气、IBM、Intel等和化工没什么关系的全球知名大公司也招收很多化工人才。因为这些大公司不管主营什么产品,都还是需要一部分化工人才从事开发工作。跨国贸易公司也需要很多化工人才,因为化工产品贸易也是世界上最大的贸易之一。 2011年5月美国劳工局化工就业统计 按州来分 就业人数最多:德州,加州,路易斯安那,俄亥俄,滨州 按照就业密度和地理位置:路易斯安娜,南卡,德州,怀俄明,麻省 工资最高:阿拉斯加,蒙大拿,弗吉尼亚,特拉华,德州 按城市来分 就业人数最多:(德州休斯顿),(路易斯安那巴吞鲁日),(德拉华-马里兰-新泽西威尔明顿),(华盛顿-阿尔灵顿-阿历克斯,华盛顿-佛吉尼亚-马里兰-西佛吉尼亚),(波士顿-牛津-昆西,麻省),(纽瓦克-联盟,新泽西-滨州),(芝加哥-茱莉亚特-那波维尔,伊利诺伊),(费城,滨州),(辛辛那提,俄亥俄–肯塔基-印第安纳),(巴尔的摩,马里兰) 按照就业密度和地理位置:(路易斯安那巴吞鲁日),(德拉华-马里兰-新泽西威尔明顿),(查尔斯湖,路易斯安那),(布莱恩车站学院,德州),(湾城,密歇根),(维多利亚,德州),(肯尼维克-帕斯科-瑞奇兰德,华盛顿),(法明汗姆,麻省),(奥古斯塔-里士满,佐治亚-南卡),(波忙特港,德州)。 以上是由托普仕留学(中国首家高端精品留学机构)专家对化学工程专业就业前景的介绍,希望对准备去留学的同学们有所帮助!如果有疑问或者感兴趣的话,可以咨询托普仕留学专家。

微生物酶在制浆造纸工业中的应用

微生物酶在制浆造纸工业中的应用 制浆造纸工业是我国的国民经济重要支柱产业之一,也是我国环境污染的主要行业之一。随着生物技术的发展,微生物酶在制浆造纸工业中的应用也受到学者的重视及关注。文章综述了微生物酶在制浆、纸浆漂白及造纸废水处理等各工艺中的应用并展望了其前景。 标签:微生物酶;造纸工业;降低污染 制浆造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一,但也是我国污染环境的主要行业之一,而我国的纸品需求仍在以每年10%的速度递增,预计到2015年,纸产量达1亿吨以上,所以以微生物技术运用于造纸行业,减少能源和化学品的消耗,提高纸浆得率,降低造纸废液对生态环境和人类健康所造成的危害等问题的研究已逐渐成为学者们研究的热题。 1 微生物酶运用于制浆 在自然界中,有些微生物种群能选择性地分解木质素化合物,在传统化学或机械制浆前采用专一性微生物对造纸材料进行适当的预处理,用温和的酶解替代高温碱解,用生物转化代替化学转化,不但减少了化学试剂的用量,而且可以有效地降低机械消耗,节约能源。 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的煮浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度[1]。Jujop的研究表明,在20~90%,pH值2-10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗1300kW·h降至850kW·h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平[2]。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗[3]。 2 微生物酶用于纸浆漂白

四川大学化学工程 精馏实验

实验四精馏实验 学号:2014141492186 姓名:张锡坤 专业:化学工程与工艺 班号:8班 实验日期:2016.11. 9 实验成绩:

1、 实验目的 (1) 了解精馏塔设备的结构,熟悉精馏操作方法。 (2) 测定精馏塔的全效率和个别板效率。 2、 实验原理 精馏是同时并多次运用部分汽化和部分冷凝的方法以分离混合溶液为较纯溶液的操作,而精馏塔则是实现此过程的一种设备。 单板效率(黙费里板效率)E mv 是通过第n 板的实际气体组成变化值与此板是理论板时期相组成变化值之比,即 1*1 n n mv n n y y E y y ++-=-(3—32) 式中:y n+1是进入第n 板的气相组成; y n 是离开第n 板的气相组成; y n *是与离开第n 板液相组成平衡的气相组成。 精馏塔的黙费里板效率Emv 可在全回流下测定,此时回流比R 为无穷大,塔内无精馏段和提馏段区分,操作线与对角线重合,此时yn+1=xn ,yn=xn-1,即 1*n n mv n n x x E y x --=-(3—33) 式中:xn-1是第n-1板的液相组成。 xn 是第n 板的液相组成。 通过上式可知,在全回流情况下,欲测定第n 板的 单板效率,只需该板及上一板的液相组成(xn,xn-1), 并根据第n 板的液相组成xn 值在平衡线上查取yn*, 即可获得塔的黙费里板效率Emv 。 精馏塔的全塔效率ET 是理论塔板数NT 与实际塔 板数N 之比,即 100%T T N E N =?(3—34) 理论塔板数的求取有两种方法:逐板计算法和作图法。在全回流比下,只要测定塔顶的产品组成xD 和塔底釜液组成xW ,利用作图法可秋去理论塔板数,进而根据上式求取全塔效率。在部分回流情况下,通过测定原料组成xF ,塔顶产品组成xD ,塔釜组成xW ,原料冷液温度t ,回流比大小R 以及原料量F 和产品量D ,可利用作图法求取理论板数,如图3-10所示。 图3-10 部分回流下图解法求理论塔板数

化学工程与工艺专业发展方向

化学工程与工艺专业的发展方向 本专业培养具有化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。主要课程有:物理化学、化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工设计、化工过程分析与合成和一门必选的专业方向课程。其发展方向主要以下几个方向发展: 一、化学工程方向 本专业方向旨在培养德智体全面发展的,具有良好心理素质和较高知识素养的高等化工专业人才。毕业生所具备的理论基础和实践能力,使之拥有更广泛的适应性。在掌握了现代化工生产技术领域的生产过程、设备设计和产品研制开发的基础理论、基本技能以及现代化研究方法和手段后,能胜任化工制药类过程的研究、开发、设计和管理工作。毕业后,既可到化工、能源、信息、材料、环保、轻工、制药、食品、冶金和军工等企业进行项目开发、工程设计和技术管理,也可以在科研院所或大专院校继续深造并从事科学研究和教学工作。 化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象,探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程,为拓宽专业面,增加适应性,还开设生化基础、石油炼制工程、环境化工、化工机械基础、ChemCAD等课程。 二、化学工艺方向 化学工艺是以产品为目标的产品工程学,它利用已有化学、化学工程等科学成就为化学工业提供技术上最先进,经济上最合理的方法、原理、设备与流程。因此它是“化学工程与技术”一级学科中直接面向国民经济、国防建设和人民生活的举足轻重的二级学科。化学工艺包括能源化工、材料化工、有机化工、环境化工、高分子化工、无机化工等众多领域,覆盖面广,它不仅涵盖了传统的基础领域,同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合,不断地培植出新的生长点。它既是一个历史悠久、曾做出重大贡献的学科,又是一个

纤维素酶在纺织品染整中的应用

纤维素酶在纺织品染整中的应用 摘要:介绍了纤维素酶的性质、纤维素酶对纤维素的作用机理及纤维素酶在纺织上的应用,对其在纺织上的应用前景进行了展望。 关键词:纤维素酶纤维素染整纺织应用 0前言 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。 早在1906年,Seilliere就在蜗牛的消化液中发现了能分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素B-1,4 -葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,耐嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。 一、纤维素酶的组成和性质 纤维素酶是一种复合酶,是包括多种酶的一个体系,它可以从多种微生物、植物和动物制取。目前对纤维素酶的研究还不深,但就已

知的情况来说,纤维素酶至少含有三种成分的酶,即可任意切断纤维素分子中β-1,4-糖苷键的内切B-葡聚糖酶(EG);从没有还原基末端开始切断 β-1,4-糖苷键成纤维二糖剩基的外切β-葡聚糖酶(CHB)和将纤维素二糖分解成葡萄糖的β-葡萄糖苷酶(BG)。也有人将可以催化水解CMC那样水溶性底物的纤维素衍生物、但很难单独作用于结晶纤维素的酶称为C X酶,也即上述的EG酶。将从纤维素的非还原端开始分解成纤维素二糖、与C X酶共存时能破坏纤维素结晶部分的酶称为C1酶,也即上述的CBH酶。将可以使纤维素二糖分解成葡萄糖的酶称为纤维素二糖酶,即BG酶。 二、纤维素酶对纤维素的作用机理 目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4 -内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4 -外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG,β-Glucosidase)协同作用下进行的。首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EG?、EGП、EGШ和EGV四种,CBH至少包括CBH?和CBHП两种。 另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(C x酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶

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