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Cellulase immobilized by sodium alginate-polyethylene glycol-chitosan for hydrolysis enhancement of microcrystalline cellulose

纤维素酶 微晶纤维素 聚乙二醇 PEG比率 纤维素 化学 水解 色谱法 壳聚糖 核化学 化学工程 材料科学 有机化学 财务 工程类 经济
作者
Yang Wang,Chenyu Feng,Rong-Bo Guo,Yifang Ma,Yu Yuan,Yanping Liu
出处
期刊:Process Biochemistry [Elsevier]
卷期号:107: 38-47 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.procbio.2021.02.018
摘要

A novel method of immobilizing cellulase on sodium alginate(SA)-polyethylene glycol(PEG)-Chitosan(CS) enables make the cellulase to be used repeatedly. The matrix of the immobilized cellulase was detected and characterized using Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscope. In addition, microcrystalline cellulose was hydrolyzed by the immobilized cellulase and its microstructure was further analyzed for comparison. The results showed that PEG added into SA-immobilized cellulase increased the porosity of matrix, then the hydrogen bond was formed between PEG and SA; and adding CS could form the polyelectrolyte membrane, it would reduce the disintegration of the carrier to improve the stability of the carrier. Meanwhile, the activities of immobilized cellulase and free enzyme were compared. In addition, the conditions for the SA-PEG-CS-immobilized cellulase to hydrolyze microcrystalline cellulose (MCC) were optimized by response surface method (RSM), and the interaction between independent variables was explored by analysis of variance (ANOVA). The overall yield of reducing sugar of the MCC hydrolyzed by SA-PEG-CS-immobilized cellulase was 22.68 % higher than that of the free cellulase after reusing it for 5 cycles. The strength of O3-H-O5 was enhanced and the proportion of amorphous area was decreased.
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