专题课题酵母细胞的固定化分析报告.ppt

* 　　如今，酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等各个领域。在应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题：酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。 课题 3 酵母细胞的固定化 课题背景 问1：酶已经应用于哪些方面，酶制剂有哪些优点？人们发现哪些实际问题？ 　　催化效率高、低能耗、低污染等　 　　于是，有人设想，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。现代的固定化酶技术已完全实现了这一设想。 高果糖浆的生产就是固定化酶技术成功地应用于工业生产的实例。 课题 3 酵母细胞的固定化 问2：面对这些实际问题，你有什么设想？ 课题背景 　　酶是由细胞合成的，于是，又有人设想，能否将合成酶的细胞直接固定?自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础上，又发展出了细胞固定化技术。与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易。在本课题中，我们将动手制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用。 课题 3 酵母细胞的固定化 问3：面对这些实际问题，进一步的设想与创新？ 课题背景 阅读与思考（P49~50） 1、什么是高果糖浆？与蔗糖比有何优点？ 2、解决酶应用中存在不足的技术及方法是？ 3、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？ 　 这种酶有何特点？ 4、高果糖浆生产过程？ 5、这种方法的优点是什么？ 基础知识 (一)　固定化酶的应用实例 1、高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的健康更有益。 3、生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。 2、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上） 基础知识 (一)、固定化酶的应用实例 问1、什么是高果糖浆？与蔗糖比有何优点？（食品生产为什么偏向用果糖不用蔗糖？） 问2、解决酶应用中不足的技术及方法是？ 问3、生产高果糖浆需什么酶？作用是什么？这种酶有何特点？ 基础知识 (一)　固定化酶的应用实例 我们以高果糖浆的生产为例来了解固定化酶技术在生产实践中的应用。高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的稳定性好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。 思考： 如果你是工程技术人员，如何解决这一缺点？ 含淀粉的浆液 α-淀粉酶 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖异构酶 葡萄糖的异构化 42%～45% 转化成果糖 果葡糖浆 果糖和葡萄糖分离 葡萄糖再次异构化 反复多次 果糖含量70%～90% 高果糖浆 固定化酶技术生产高果糖浆生产流程 基础知识 (一)、固定化酶的应用实例 　　使用固定化酶技术，将葡萄糖异构酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触转化成果糖，从反应柱的下端流出 基础知识 (一)、固定化酶的应用实例 问4、高果糖浆生产过程？ 5优点是： （1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离； （2）固定在载体上的酶可以被反复利用。 反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高果糖的产量和质量。 基础知识 (一)　固定化酶的应用实例 问5、这种方法的优点是什么？ 　　使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。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。目前，用固定化葡萄糖异构酶生；产高果糖浆的规模已经超过了每年1000万吨。 基础知识 (一)、固定化酶的应用实例 1、下列说法不正确的是（ ） 　A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成 的是果糖； 　B、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖； 　C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿 病、龋齿和心血管病； 　D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收。 2、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙