酵母细胞的固定化 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
课题5 酵母细胞的固定化
1. 游离酶、固定化酶和固定化细胞的比较
(1) 物理吸附法(吸附法)是将酶吸附在载体表面的一种固定方法。

特点是工艺简便且条件温和，应用广泛。

实质是利用酶与载体之间的范德华力实现吸附。

(2) 化学结合法(交联法)是利用酶与载体之间形成的共价键将酶进行固定的。

2. 酵母细胞的固定化
（1）活化:在缺水状态下，微生物处于休眠状态。

活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。

（2）用蒸馏水配制CaCl2溶液,而不用自来水。

原因是防止自来水中各种离子影响实验结果。

（3）CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉，凝胶珠形成稳定的结构。

（4）海藻酸钠的作用：包埋细胞。

（5）刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。

（6）检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。

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。

（7）如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。

3.用固定化酵母细胞发酵
（1）配制麦芽汁或葡萄糖溶液:注意浓度适宜，过高会造成固定的酵母细胞失水，甚至死亡。

（2）葡萄糖的作用：既可以作为发酵底物，也作为酵母菌细胞的营养物质。

（3）固定化酵母凝胶珠的处理:固定好的凝胶珠从氯化钙溶液取出后要用蒸馏水冲洗2~3次。

洗去氯化钙溶液的目的是防止凝胶珠硬度过大，影响通透性。

（4）发酵:开始时凝胶珠沉在发酵液的底部，一段时间后慢慢上浮且有气泡产生，发酵液有酒味。

思考：
1.发酵过程中锥形瓶为什么要密封
2.锥形瓶中的气泡和酒精是怎么形成的
3.发酵时为什么要将温度控制在25℃
例题：为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如下图所示。

请回答:
(1) 与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点
有。

(2) 本实验结果表明，随氯化钙浓度增大，凝胶珠机械强度增大，完整
率。

(3) 结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为。

当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是。

(4) 用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用的方法，以防发生焦糊。

溶化好的海藻酸钠溶液应后，再与已活化的酵母细胞充分混合。

若海藻酸钠浓度过低，会导
致，固定效果大大降低。