酶的固定化生產(chǎn)果葡糖漿

基本格式：例如：實(shí)驗(yàn)三檸檬酸發(fā)酵1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置與流程實(shí)驗(yàn)步驟及方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理6.實(shí)驗(yàn)報(bào)告7.結(jié)果與討論8.主要符號(hào)說明9.參考文獻(xiàn)10.預(yù)習(xí)與思考注：以上格式根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)要求，可以刪減或增加。四、幾點(diǎn)說明1參考文獻(xiàn)一般不要早于1995年。2每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的字?jǐn)?shù)原則上控制在1000~3000字范圍內(nèi)。為使本書成為精品，不刻意分配字?jǐn)?shù)，一切從需要出發(fā)。3專業(yè)名稱和物料名稱等專業(yè)詞匯以手冊(cè)和國(guó)標(biāo)為準(zhǔn)。4篇末署名例：XXX大學(xué)XXXXXXX@XXXXX。5以提高學(xué)生的實(shí)踐能力，啟發(fā)創(chuàng)新性思維為目標(biāo)。本次修訂計(jì)劃在原第一版編者之外，邀請(qǐng)熟悉所列題目，具有科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的教師和企業(yè)人員撰稿。本書部分實(shí)驗(yàn)方法用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，部分用于學(xué)生的畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)和課外科研活動(dòng)，也作為科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的參考。本書主要面向生物工程專業(yè)本科生，兼顧研究生、技術(shù)職業(yè)學(xué)院學(xué)生，教師和企業(yè)技術(shù)人員。所有參加人員自然為本教材編委會(huì)委員。實(shí)驗(yàn)48酶連續(xù)反應(yīng)操作技術(shù)（酶的固定化生產(chǎn)果葡糖漿）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瞻穹ㄖ苽涔潭ɑ傅募夹g(shù)，學(xué)習(xí)果糖含量的測(cè)定方法，了解填充床固定化酶反應(yīng)柱連續(xù)生產(chǎn)果葡糖漿的工藝。2、實(shí)驗(yàn)原理蔗糖在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，為補(bǔ)充蔗糖來源的不足，人們利用微生物酶將淀粉水解獲得葡萄糖，但葡萄糖的甜度不及蔗糖，利用葡萄糖異構(gòu)酶把葡萄糖異構(gòu)成果糖，則可解決這一問題。葡萄糖異構(gòu)化反應(yīng)平衡時(shí)，可將40?50%的葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。人們將這種葡萄糖與果糖混合的糖漿稱為果葡糖漿或高果糖漿。固定化酶，就是把游離的水溶性酶，限制或固定于某一局部的空間或固體載體上，使其保持活性并可反復(fù)利用的方法。固定化酶技術(shù)解決了游離的溶液酶，在反應(yīng)過程中會(huì)隨著產(chǎn)品一起流失，影響產(chǎn)品的質(zhì)量；反應(yīng)后分離困難，無法重復(fù)使用；對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑等均不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn)，保持了催化效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)60年代末，日本田邊制藥公司將固定化氨基?；赣糜诎被嵘a(chǎn)以來，固定化技術(shù)已在生化工程及酶工程領(lǐng)域中成為各國(guó)學(xué)者的研究熱點(diǎn)。常用的固定化酶的方法主要有：載體結(jié)合法、交聯(lián)法和包埋法。包埋法是將酶（細(xì)胞）包在凝膠微小格子內(nèi)，或是將酶（細(xì)胞）包裹在半透性聚合物膜內(nèi)的固定化方法。包埋法是制備固定化細(xì)胞最常用的方法，此法的優(yōu)點(diǎn)是：酶分子本身不參加格子的形成，大多數(shù)酶都可用該法固定化，且方法較為簡(jiǎn)便；酶分子僅僅是被包埋起來而未受到化學(xué)作用，故活力較高?？捎糜诎竦木酆衔镉校耗z原、卡拉膠、海藻酸鈣、聚丙烯酰胺凝膠等，其中海藻酸鈣包埋法應(yīng)用較為廣泛。海藻酸鈉為天然高分子多糖，具有固化、成形方便、對(duì)微生物毒性小等優(yōu)點(diǎn)。利用海藻酸鈉固定化酶操作簡(jiǎn)便、安全、成本低廉。本實(shí)驗(yàn)采用海藻酸鈣包埋法，以葡萄糖異構(gòu)酶為材料連續(xù)生產(chǎn)果葡糖漿。實(shí)驗(yàn)儀器及材料（1）實(shí)驗(yàn)儀器10mL注射器、恒流泵、燒杯、燒瓶、玻璃夾套柱、磁力攪拌器、超級(jí)恒溫水浴、分光光度計(jì)。（2）實(shí)驗(yàn)材料葡萄糖異構(gòu)酶、40%葡萄糖溶液、4%海藻酸鈉溶液、0.05mol/LCaCl2溶液、pH7.8磷酸緩沖液、無菌生理鹽水、MgSO4?7屯0、1.5%半胱氨酸鹽酸溶液、0.12%咔唑無水乙醇溶液、69%（v/v）硫酸溶液、50Mg/mL標(biāo)準(zhǔn)果糖溶液。實(shí)驗(yàn)流程pH7.8磷酸葡萄糖異構(gòu)酶一*pH7.8磷酸葡萄糖異構(gòu)酶一*緩沖液［注射器滴入r*CaCl2溶液*固定化酶顆粒4°。過夜4%海藻酸鈉溶液丿生理鹽水清洗一?生理鹽水清洗一?裝柱6°J收集反應(yīng)液40%葡萄糖溶液咔唑比色法計(jì)算果糖含量―計(jì)算葡萄糖轉(zhuǎn)化率實(shí)驗(yàn)步驟及方法固定化葡萄糖異構(gòu)酶的制備將海藻酸鈉溶解于lOOmL蒸餾水中，1001水浴溶解。將20g葡萄糖異構(gòu)酶加入100mLpH7.8的磷酸緩沖液中，充分混勻。將葡萄糖異構(gòu)酶溶液與海藻酸鈉溶液按體積比1：2混合。通過注射器將海藻酸鈉-葡萄糖異構(gòu)酶混合液滴入連續(xù)磁力攪拌的CaCl2溶液中。收集固定化酶顆粒，置于CaCl2溶液中，4°C過夜。固定化葡萄糖異構(gòu)酶連續(xù)生產(chǎn)果葡糖漿用無菌生理鹽水充分洗滌固定化酶顆粒。開啟超級(jí)恒溫水浴，溫度調(diào)節(jié)為60C。傾去浸泡固定化酶的生理鹽水，將固定化酶顆粒裝入玻璃夾套柱內(nèi)，保持60C恒溫。以0.1g/L向葡萄糖溶液中加入MgSO?7HO，充分溶解。利用恒流泵，將加入MgSO?7HO的440%葡萄糖溶液自反應(yīng)柱底部泵入。收集反應(yīng)液，適當(dāng)稀釋，用半胱氨酸-咔唑法，在560nm下測(cè)定樣品的吸光值(操作見表1)，并計(jì)算果糖含量。果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法見表2表1果糖含量的測(cè)定試劑(mL)管號(hào)0123樣品01.01.01.0蒸餾水1.00001.5%半胱氨酸鹽酸溶液0.269%硫酸溶液(搖勻)6.06.06.06.00.12%咔唑無水乙醇溶液(振蕩)0.260C保溫時(shí)間(min)10101010-OD560表2果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作試劑(mL)管號(hào)0123標(biāo)準(zhǔn)果糖溶液0蒸餾水1.01.5%半胱氨酸鹽酸溶液0.269%硫酸溶液(搖勻)6.06.06.06.00.12%咔唑無水乙醇溶液(振蕩)0.260C保溫時(shí)間(min)10101010-OD5605.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理記錄所收集反應(yīng)液的吸光值，并計(jì)算(1)果糖含量：果糖(%)F果糖(%)FxnWxl06x100F—由標(biāo)準(zhǔn)曲線所得果糖的量/聘n——樣品稀釋倍數(shù)；W——樣品質(zhì)量/g；106——單位換算。(2)葡萄糖轉(zhuǎn)化率：葡萄糖轉(zhuǎn)化率%)樣品中果糖百分含量40葡萄糖轉(zhuǎn)化率%)樣品中果糖百分含量40x10040——底物溶液中葡萄糖百分含量。結(jié)果與討論計(jì)算果葡糖漿中果糖含量；計(jì)算底物溶液中葡萄糖轉(zhuǎn)化率。主要符號(hào)說明F—由標(biāo)準(zhǔn)曲線所得果糖的量/聘；n——樣品稀釋倍數(shù)；W——樣品質(zhì)量/go9.參考文獻(xiàn)倫世儀.生化工程[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2003.梅樂和，岑沛霖.現(xiàn)代酶工程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006.劉住才，侯平然?酶法生產(chǎn)果葡糖漿的發(fā)展[J].冷飲與速凍食品工業(yè),2001,7(3):39?42.蔣麗萍，張靜.果葡糖漿的特性及其在食品中的應(yīng)用[J].新疆畜牧業(yè),2009,3:39?40.RamSarupSingh,RajeshDhaliwal,MunishPuri.ProductionofhighfructosesyrupfromAsparagusinulinusingimmobilizedexoinulinasefromKluyveromycesmarxianusYS-1[J].JIndMicrobiolBiotechnol.2007,34:649?655.游新俠，仇農(nóng)學(xué)?咔