酵母细胞的固定化课件

1、酵母细胞的固定化,1,学习交流PPT,在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能举出一些吗？,催化效率高、低能耗、低污染等。,生产中直接使用酶存在哪些问题？你 知道吗？,2,学习交流PPT,酶制剂存在的缺陷： 1、通常对 等条件非常敏感，容易失活； 2、溶液中的酶很难回收，不能被 ，提高了生产成本； 3、反应后会混在产物中，可能 。,强酸、强碱、高温和有机溶剂,影响产品质量,再次利用,3,学习交流PPT,如果你是工程技术人员，领导要你解决这个问题，你怎么办？,4,学习交流PPT,阅读P49独立思考3分钟后小组合作讨论： 1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？

2、2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？ 3、介绍一下反应柱及其优点 4、了解高果糖浆生产过程。 5、这种方法的优点是什么？,（一）、固定化酶的应用实例,一、基础知识,5,学习交流PPT,一、基础知识,（一）固定化酶的应用实例,总结：固定化酶技术的优点： 使酶既能与反应物接触，又能与产物分离； 固定在载体上的酶可以被反复利用。,6,学习交流PPT,概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。,包埋法,化学 结合法,物理吸附法,（二）固定化酶技术和固定化细胞技术,固定化酶 或者固定化细胞分别适用哪些方法？原因？,适用于 固定化酶,适用于 固定化细胞,包埋法是指将微生物的细胞均匀包埋

3、在不溶于水的多孔性载体中 化学结合法是指将酶分子或细胞相互结合或将其结合 到载体上 物理吸附法是指将酶吸附到固体吸附剂的表面,7,学习交流PPT,思考？,1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？ 哪一种方法对酶活性的影响更小？ 2固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？ 3如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？ 4如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？,固定化细胞,固定化细胞固定的是一系列酶,固定化细胞技术,固定化酶技术,固定化细胞,8,学习交流PPT,一种或多种,一种,不需要,不需要,需要,一种或多种,一种,一系列酶,一系列,大分子、

4、小分子,大分子、小分子,小分子,催化效率高，低耗能、低污染等,对环境条件敏感，易失活 难回收，成本高 酶混在产物中影响产品质量。,成本低，操作更容易。 可反复利用，易与产物分离,不利于催化一系列的酶促反应,.既能与反应物接触，又能与产物分离 .可以反复利用,反应物尤其是大分子不易与酶接触，反应效率下降等,9,学习交流PPT,二、实验操作酵母细胞的固定化,用什么方法对酵母细胞的固定化？,包埋法常用哪些载体？,思考：,包埋法,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,10,学习交流PPT,三、实验操作,（一）制备固定化酵母细胞,（1）制备过程包括哪几个步骤？ （2）你认为哪个步骤的操作是最

5、重要的一环？ （3）各步骤应当分别注意什么问题？,11,学习交流PPT,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,思考1活化是指什么？方法？为什么要置于蒸馏水中？,思考2在活化酵母的过程中要注意？,酵母细胞活化时体积会变大， 所用容器要大一些，防止活化液溢出；,干酵母需置于蒸馏水中活化，是因为干酵母细胞中自由水含量低、代谢慢,12,学习交流PPT,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液,CaCl2的作用？,与海藻酸钠反应形成凝胶珠，作为凝固剂。,13,学习交流PPT,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶

6、液：,（3）配制海藻酸钠溶液：,是最重要的环节：,如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠或形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形； 如果浓度过低，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞的数目少，颜色过浅呈白色。,注意事项：,加热时要用小火， 或者间断加热（否则？）,（海藻酸钠作用？ 为什么浓度要适宜？）,作为包埋材料，包埋酵母细胞。,14,学习交流PPT,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液：,（3）配制海藻酸钠溶液：,（4）海藻酸钠溶液与 酵母细胞的混合：,必须将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温才能与酵母细胞进行混合。 为什么？搅拌的目的？,高温会使酵母细胞死亡。 搅拌的目的

7、：使海藻酸钠与酵母菌混合均匀。,15,学习交流PPT,（5）固定化酵母细胞,1、将注射器中海藻酸钠与酵母细胞的混合液滴到CaCl2溶液中的要求？,以恒定的速度缓慢地滴加。（速度太快容易形成尾巴。注意高度适宜。注射器太低，凝胶珠易出现尾巴；太高，溶液易溅出。）,2、为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30分钟？,使凝胶珠形成稳定的结构。,16,学习交流PPT,如何检验酵母细胞固 定是否成功？,观察凝胶珠的颜色和形状,理想的凝胶珠应该是：圆形或椭圆形、富有弹性、不易破裂、内部无液体流出、稍带黄色 。,17,学习交流PPT,18,学习交流PPT,检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：

8、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，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。 二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,小技巧,19,学习交流PPT,二、固定化酵母细胞的发酵,1、固定好的酵母细胞用什么冲洗？目的是什么？,蒸馏水。洗掉凝胶珠表面的氯化钙溶液，是防止凝胶珠硬度过大，影响通透性 。,2、发酵时，温度为什么控制在25摄氏度？,该温度是酵母细胞发酵的适宜温度。,3、发酵时，凝胶珠在发酵液的位置？,在发酵液上方。,20,学习交流PPT,实验操作 用固定化酵母进行发酵,思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考在利用固定化酶或固定化细胞进行工业生产的过程中，需要无菌操作吗？,酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。,酵母菌进行无氧呼吸产生的。,需要。,21,学习交流PPT,这一阶段成功与否呢？怎样评价？,观察发酵的葡萄糖溶液； 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。 还有其他方法吗？,22,学习交流PPT,失败原因分析：,1、凝胶珠颜色过浅的原因？,海藻酸钠浓度过低，包埋细胞数量