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情境导入 课程目标 1.了解固定化酶生产高果糖浆的优点。

2．了解固定化酶的作用和原理。

3．了解固定化细胞的作用和原理。

4．能制备固定化酵母细胞。

5．利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。

　　一、固定化酶的应用实例

　　1．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。

　　2．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。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。

　　二、固定化细胞技术

　　1．固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。

　　2．使用包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

　　三、实验操作

　　(一)制备固定化酵母细胞

　　1．酵母细胞的活化：由休眠状态恢复为生活状态。

　　2．配制物质的量浓度为0.05 mol/L的氯化钙溶液。

　　3．配制海藻酸钠溶液：海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促使其溶解。加热时最好采用小火或者间断加热的方法。

　　自主思考 小火加热并不断搅拌的目的是什么？

　　提示：防止海藻酸钠焦糊。

4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：海藻酸钠溶液需冷却至室温，防止过热杀死酵母