11.[生物--選修1:生物技術(shù)實踐]
細胞固定化技術(shù)是現(xiàn)代生物工程領(lǐng)域重要技術(shù)之一。酵母細胞固定化工藝流程如下:
釀酒干酵母→活化→海藻酸鈉→氯化鈣溶液→凝膠→無菌水洗滌→平衡、固化→固定化酵母??蒲腥藛T對固定化酵母細胞的試驗條件進行分析,結(jié)果如下:
項目 |
氯,化鈣/(moL/L) |
0.2 |
0.8 |
1.4 |
2.0 |
2.6 |
發(fā)酵液殘?zhí)橇?% |
2.6 |
2.6 |
2.5 |
2.4 |
2.5 |
發(fā)酵液酒精度/% |
6.5 |
6.4 |
6.4 |
6.7 |
6.1 |
固定化酵母強度 |
+ |
++ |
+++ |
+++ |
+++ |
表1 氯化鈣濃度對固定化酵母特性的影響
項目 |
海藻酸鈉/% |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
發(fā)酵液殘?zhí)橇?% |
2.5 |
2.4 |
2.8 |
3.2 |
3.8 |
發(fā)酵液酒精度/% |
6.5 |
6.7 |
6.3 |
6.3 |
5.9 |
固定化酵母強度 |
+++
|
+++
|
+++
|
+++
|
+++
|
表2 海藻酸鈉濃度對固定化酵母特性的影響
注:(凝膠球的硬度)+軟,++硬,+++較硬:發(fā)酹溫度:28℃,發(fā)酵pH:3
(1)酵母細胞活化的作用是
;由表1可知,隨著Ca
2+濃度的增大,固定化酵母強度
(增強、減弱),而發(fā)酵液的殘?zhí)橇考熬凭繜o明顯變化;由表2可知,隨著海藻酸鈉濃度的增大,發(fā)酵液殘?zhí)橇可撸凭认陆?,固定化酵母強度無明顯變化;由此表明
是決定糖液滲透到固定化酵母細胞的重要因素。
(2)當海藻酸鈉濃度較低時,凝膠相對滲透性增強,有利于底物的進入和產(chǎn)物的排出,但濃度過低會導(dǎo)致
。
(3)海藻酸鈉在水中溶解速度較慢,需要通過加熱促進其溶解,溶解海藻酸鈉時,最好采用的方法
,原因是
。
(4)一般來說,酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定,而細胞常采用包埋法固定原因是
。
(5)如果想要反復(fù)使用固定化酵母細胞,細胞固定化要在嚴格無菌條件下進行,原因是
。