淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

（一）酶制剂 1、酶制剂的概念和种类 ①定义： 含有酶的制品 ②种类： A、液体酶制剂 治疗某些胃病的胃蛋白酶液
B、固体酶制剂 多酶片、加酶洗衣粉中的 蛋白酶和脂肪酶
2、酶的生产 ①提取法 定义：采用一定的技术直接从动植物或微生 物的组织、细胞中将酶提取出来 优点：简单易行，在动植物或微生物资源 丰富的地区具有应用价值 实例：在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出 胰酶；在水果加工厂，可以从菠萝皮中提取 出菠萝蛋白酶 缺点： 要有充足的原材料，广泛应用受到 限制
糊精
42%～45% 转化成果糖
果糖和葡 反复多次 葡萄糖再 萄糖分离 果葡糖浆 次异构化
优点：
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。
遇碘显蓝色
淀粉
α—淀粉酶
遇碘显红色
糊精
β—淀粉酶
葡萄糖
遇碘不显蓝色
糖化淀粉酶
麦芽糖
遇碘不显蓝色
淀粉
石英砂 α淀粉酶 反应柱
分布着小 孔的筛板
（四）直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
类型
优点
不足 对环境条件非常敏感，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 一种酶只能催化一种化学反应，而在生 产实践中，很多产物的形成都通过一系 列的酶促反应才能得到的 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近， 可能导致反应效果下降由于大分子物质 难以自由通过细胞膜，因此固定化细胞 的应用也受到限制
1、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定 2、原因 ①细胞个大，酶分子很小 ②个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的 酶容易从包埋的材料中漏出
固定化酶技术生产高果糖浆的图示：
生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液 高果糖浆 果糖含量 70%～90% 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖的 葡萄糖 异构化 异构酶
4、酶制剂特点 ①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶 剂等条件非常敏感，容易失活 ②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高 了生产成本 ③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量， 难以在工业生产中广泛应用
（二）固定化酶 固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的 酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理， 使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而 又能发挥催化作用的酶制剂 （三）固定化细胞 固定化技术： 将细胞限制或定位于特定空间位 置的方法称为细胞固定化技术 固定化细胞： 被限制或定位于特定空间位置 的细胞称为固定化细胞
②发酵法——常用方法 定义：通过微生物发酵获得所需 要的酶。 优点：易培养、繁殖速度快、便
于大规模生产。 提取 如果是胞外酶，可以从发酵 方式：液中直接提取；如果是细胞 内酶，则可将细胞弄碎再经 过提取纯化而得到。
③化学合成法 缺点： 成本高、已知分子结构的酶 3、酶的提取和分离纯化 提取出来的酶还要经过分离、纯化，再加入适 量的稳定剂和填充剂，制成相应的酶制剂后才 能用于催化化学反应
直接使用 催化效率高，低耗能、低 酶 污染等
固定化酶 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 反复利用以催 化一系列的反应、容易回 收
（五）酶和细胞固定化方法 将酶吸附到固体吸附剂表面的 1、物理吸附法： 方法，固体吸附剂多为活性碳、 多孔玻璃等
3、化学结合法： ①定义：将酶分子相互结合，或将其结合到 纤维素、琼脂糖，离子交换树脂等载体上的 固定方式 ②种类 交联法：通过双功能试剂，将酶和酶联结成 网状结构的方法 共价结合法：酶和载体以共价键的形式结合 在一起的方法，这种方法需要酶和载体都具 有氨基、羧基或羟基等官能团
（六）酶和细胞固定方法的选择
2、包埋法
①定义：将酶包裹在多孔的载体中，包埋成 格子型或包埋成微胶囊型 ②载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤 维素和聚丙烯酰胺
③种类
凝胶包埋法：将个别酶分子包在高聚物格子 中，可以将块状聚合形成的凝胶切成小块， 也可以直接包埋在珠状聚合物中，这样作可 以使固定化酶机械强度提高10倍，并改进酶 脱落的情况 微囊化法：将酶溶液或悬浮液包裹在膜内，膜 既可以使酶存在于类似细胞内的环境中，又阻 止酶的脱落或直接与微囊外环境接触。小分子 底物能迅速通过膜与酶作用，产物也能扩散出 来