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何冰芳教授团队在《Chemical Engineering Journal》发表3D打印酶固定化流动反应器高效去除牛奶乳糖最新研究成果
阅读次数:     发布时间:2024-01-08

日前,伟德betvlctor体育何冰芳教授的科研团队报道了3D打印β-半乳糖苷酶流动反应器用于高效水解牛奶乳糖的研究,高效水解牛奶乳糖的同时无营养损失,为低乳糖和无乳糖牛奶的生产提供新思路。相关研究成果以“Sustainable 3D-printed β-galactosidase immobilization coupled with continuous-flow reactor for efficient lactose-free milk production”为题于Chemical Engineering Journal 1topIF=15.1)在线发表。硕士研究生邵云为该论文第一作者,何冰芳教授和高兵兵副教授为该论文通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发计划和国家自然基金等项目的支持。

牛奶含有人体必需的微量营养素,对人们平衡膳食至关重要。然而,乳糖不耐症患者在摄入含有乳糖的牛奶后,由于肠道中缺乏水解乳糖的乳糖酶,会出现腹泻和肠胃痉挛。目前,低乳糖和无乳糖牛奶主要通过膜分离、超滤和添加游离β-半乳糖苷酶(β-Gal)等方法生产,取得了不错的效果,然而,这些方法存在操作复杂、资源浪费的情况。因此,亟待开发一种操作简便以及具有成本效益的技术生产低乳糖和无乳糖牛奶。针对此问题,我院何冰芳教授领导的研究团队设计开发了一种3D打印β-半乳糖苷酶流动反应器,通过将乳糖分水解为葡萄糖和半乳糖,高效水解牛奶乳糖的同时不影响牛奶的营养价值。本研究通过聚乙烯亚胺和透明质酸钠层的层层自组装快速修饰3D打印聚乳酸支架简化酶固定化载体修饰过程。同时,京尼平作为交联剂高效共价固定了β-半乳糖苷酶。此外,集成到流动反应器中的3D打印β-半乳糖苷酶支架通过定向通道扰动反应器中的流体,改善了内部传质,实现了高效的牛奶乳糖水解效率。


    文章链接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.148557.

作者:高兵兵   审核:李学明

 

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