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脂肪酶改善麦秸表面润湿性能的研究
摘要：
本实验研究了麦秸表面润湿性能的改善，采用了脂肪酶这一生物催化剂进行处理。结果表明，经过脂肪酶降解后的麦秸表面润湿性能得到了明显的改善，接触角从原来的100°降低到了58°。同时，利用红外光谱和荧光光谱技术对麦秸化学组成和表面性质进行了分析，证实了脂肪酶处理的有效性和改善效果，为利用生物催化剂提高农业废弃物利用价值提供了参考。
关键词：脂肪酶；麦秸；表面润湿性能；生物催化剂
1.引言
生物催化技术是利用生物催化剂促进化学反应过程的技术，具有高效、绿色、可控性强等优点，在多个领域得到了广泛应用。其中，脂肪酶是一类广泛存在于生物体内的酶，具有在水相中催化脂质的能力，参与多种细胞代谢过程，有着重要的应用前景。
农业废弃物是一类有潜在价值的资源，但由于其本身的化学性质以及表面性质存在一定问题，造成了其在利用过程中的限制。而采用生物催化剂改善其性质，可以提高其利用效果，增强其经济价值。
本实验以麦秸为研究对象，探究脂肪酶在麦秸表面润湿性能改善中的应用，为农业废弃物的资源化利用提供一定参考。
2.材料与方法
2.1材料
麦秸：实验采用当年收割的麦秸，经过初步筛选和清洗后研磨成粉末，过筛筛孔大小为0.45mm。
脂肪酶：实验采用的脂肪酶为来源于异柔甘菜子的脂肪酶，储存在-80℃低温中。
2.2方法
2.2.1麦秸的表面润湿性质测试
采用自制的接触角测试仪测试麦秸样品的接触角，测量前将麦秸样品放在干燥箱中干燥至恒定质量，放置在实验室常温环境下半小时，将0.1μL的去离子水滴加在其表面，利用接触角测试仪测量其接触角。
2.2.2麦秸的脂肪酶处理实验
将麦秸样品取出，称取50mg，加入2.0mL的去离子水中进行溶解，最终制备出浓度为2.5%的麦秸溶液。
将1mL的麦秸溶液加入1mL的脂肪酶溶液，封闭在常温下振荡24小时，取出溶液，进行离心处理，将上清液取出。将上清液中的酶去除后进行浓缩，最终得到处理后的样品。
2.2.3对比实验
采用同样的实验方法，但使用水替代脂肪酶进行处理。
2.2.4表面分析
利用红外光谱和荧光光谱技术对麦秸样品进行表面分析，测量脂肪酶处理和水处理后的麦秸样品和原始麦秸样品的红外光谱和荧光光谱特征，比较其差异。
3.结果与分析
3.1麦秸表面润湿性能改善
经过脂肪酶处理后，麦秸表面接触角降低，从原来的100°降低到了58°，表明脂肪酶处理改善了麦秸的表面润湿性能。而使用水进行处理的对比实验中，麦秸接触角仅略有变化，表明仅仅接触水并不能有效改善麦秸表面的润湿性质。
3.2表面分析结果
红外光谱分析结果表明，原始麦秸样品中的羟基峰位在3333.6cm-1处，而在脂肪酶处理后的麦秸样品中，羟基峰位出现了明显的下移，出现在3331.6cm-1处，加强了羟基的弱键，表明酶处理后麦秸表面发生了明显的结构变化。
荧光光谱分析结果表明，在酶处理后的麦秸样品中，荧光强度有所提高，说明表面化学反应有所增强，表明酶处理促进了麦秸表面与水的相互作用。
4.结论
本研究采用的脂肪酶对麦秸表面润湿性能得到了有效提升，值得进一步探究利用生物催化剂提高农业废弃物利用价值的可能性。此外，探究麦秸表面性质的变化，为进一步纵向研究麦秸的可再生利用提供了一定的科学依据。