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文档简介

清溪中学 陈华毅,课题3 酵母细胞的固定化,一、课题目标,2尝试制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。,1说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。,基础知识,(一)固定化酶的应用实例,1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例,(1)高果糖浆的生产需要 酶,葡萄糖异构,(2)葡萄糖异构酶的优点,稳定性好、可以持续发挥作用,(3)在生产中直接使用酶有什么缺点?,酶溶解于葡萄糖溶液后,无法回收,造成浪费,2.固定化酶的反应柱示意图,3.固定化酶在生产实践中的优点,反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。,(二)固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶(或细胞)包埋在细微网格里,将酶(或细胞)相互连接起来,将酶(或细胞)吸附在载体表面上,包埋法,化学结合法,吸附法,2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别,联系:应用相同,都能催化某些反应,区别,1)固定化细胞技术操作容易,成本低,容易回收;,2)固定化细胞技术对酶活性影响更小;,3)固定化细胞固定的一系列酶;,4)由于大分子难以通过细胞膜,因此固定化细胞的应用有一定的限制;,3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等,,其共同的特点是不溶于水的多孔性载体,(一)制备固定化酵母细胞,实验操作,1、酵母细胞的活化,2、配制物质的量浓度为0.05mol/L 的CaCl2,3、配制海藻酸钠的溶液,4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,5、固定化酵母细胞,(二)用固定化酵母细胞发酵,实验操作,1、将固定化的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2到3次。,2、将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25摄氏度下发酵24h。,在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.51 h,教师需要提前做好准备。此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。,(一)酵母细胞的活化,实验操作过程中要注意的下列问题,(二)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败,教师一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。,(三)刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有

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