استخراج و غنی سازی آنزیم آلفا آمیلاز از محلول آبی با استفاده از جداسازی پیوسته با کف

جداسازی مواد قابل حل و غیر قابل حل از محلول ها زمانی که غلظت های آنها نسبتا کم باشد مشکل است، بطوریکه بیشتر روش های جداسازی در غلظت های کم ناکارآمد خواهند بود. اگر مواد مورد نظر مانند آنزیم ها نسبت به تغییرات در شرایط عملیاتی مانند دما حساس باشند، این مشکل جدی تر خواهد شد. گروهی از روش ها به نظر می رسد برای جداسازی تقریبا هر ماده ای به خصوص زمانی که غلظت توده پایین است مفید باشند که به آنها روش های جداسازی با کف یا روش های جداسازی جذب سطحی حبابی نیز می گویند. جداسازی و بازیافت موادی مانند پروتئین ها و آنزیم ها معمولا با روش هایی مانند کروماتوگرافی، فراپالایی، نمک زدایی، دیالیزو ... انجام می شد. در سال های اخیر قیمت نسبتا زیاد وظرفیت عملیاتی کم این روش ها باعث علاقه مندی بیشتر به روش های جایگزین ارزان و با ظرفیت بالا شده است. جداسازی با کف نمونه ای از این روش های ارزان می باشد که به طور تجاری دارای پتانسیل کافی برای کاهش هزینه های بازیافت مواد به عنوان مثال پروتئین است. آلفاآمیلاز، ماده مورد نظر در این پژوهش جزء مهمترین آنزیم های مورد استفاده در صنایع مربوط به نشاسته و صنایع وابسته می باشد. امروزه آلفاآمیلاز در صنایعی همچون صنعت غذا، شوینده ها، نساجی و کاغذسازی و... به منظور هیدرولیز نشاسته بکار می رود. هدف از این پژوهش استخراج، جداسازی وغنی سازی آنزیم آلفاآمیلاز از محلول آبی با استفاده از روش تفکیک با کف به طور پیوسته و بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند شدت جریان گاز و پارامترهای محلول مانند غلظت اولیه خوراک آنزیمی، غلظت ماده فعال سطحی، کشش سطحی، نوع ماده فعال سطحی، مخلوط مواد فعال سطحی، قدرت یونی، نوع نمک افزوده شده وph در بازیافت و غنی سازی آنزیم مورد نظر می باشد. تجهیزاتی که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت، شامل یک ستون پلی کربنات با ارتفاع 60 سانتی متر با قطرداخلی 4/4 و قطر خارجی0/5 سانتی متر، پخش کننده گاز با اندازه منافذ 5 تا 10 میکرومتر، پمپ کولر با توان 7/55 وات برای به جریان درآوردن محلول خوراک در ستون، کپسول گاز نیتروژن، تنظیم کننده جریان برق، فشارسنج و فلومترگازی می شود. نتایج این پژوهش نشان داد که بهترین شدت جریان، 0/1 لیتر بر دقیقه بود. مطلوب ترین غلظت از نظر عملکردی 0/10میلی گرم بر لیتر بدست آمد و بهترین ph مقدار 2/7 انتخاب شد. غلظت 200 میلی گرم بر لیتر از نظر عملکردی و اقتصادی با صرفه ترین حالت شناخته شد. تاثیر پارامتر کشش سطحی در غلظت های مختلف ماده فعال سطحی بر نسبت غنی سازی بررسی شد و نتایج نشان داد که بیشترین غنی سازی در کشش سطحی بالا بدست می آید. پارامتر قدرت یونی حاصل از نمکkcl مورد آزمایش قرار گرفت و بهترین نتیجه در حالت 02/0 مول بر لیترحاصل شد. تاثیر نمک های دیگر مانند kbr وna2so4 بر عملکرد فرآیند بررسی شد و بهترین نمک از نظر عملکردی در این فرآیند، na2so4شناخته شد. تاثیر مواد فعال سطحی مختلف(آنیونی، کاتیونی و غیریونی) نیز یکی ازپارامترهای موردنظر بود که ازنظرعملکرد( نسبت غنی سازی بهتر) و زمان شکست کمتر، ماده فعال سطحی غیریونی مطلوب ترین شناخته شد. مخلوط دوتایی مواد فعال سطحی نیز به عنوان یک پارامتر جدید مورد آزمایش قرار گرفت که عنوان بهترین مخلوط، به مخلوط مواد فعال سطحی کاتیونی/آنیونی اختصاص یافت.