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α-淀粉酶普遍存在于动物、植物和微生物中,它能切断淀粉、糖原、寡聚糖或多聚糖分子内的α-1,4葡萄糖苷键,产生麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等产物,被广泛应用于食品加工、粮食工业、酒精工业、发酵工业和纺织业等多种行业,是工业生产中应用得最为广泛的酶制剂之一。然而酶的高级结构对环境十分敏感,各种物理因素、化学因素和生物因素均有可能使酶丧失活力,并且反应所用的酶只能一次性使用,反应生成产物的分离和提纯都比较困难,生产的成本相对较高。对于现代化工业来说,单纯的生物酶并不是一种理想的催化剂。通过固定化技术来克服α-淀粉酶的应用局限性如今已经成为酶工程领域的研究热点。本文选取无毒、价廉的海藻酸钠作为固定化的载体,以戊二醛作为交联剂,采取包埋交联法固定α-淀粉酶。实验以固定化酶的固定化效率和相对酶活力作为衡量指标,得到了最佳的固定化条件,并且对固定化α-淀粉酶和游离状态下的a-淀粉酶的酶学性质进行了比较。实验还利用聚乙二醇4000作为制孔剂,进一步制备出了具有多孔结构的固定化酶。本实验所采取的固定化方法操作简便、成本低廉,为工业化大生产提供了可行性方法和理论依据。采用包埋交联法固定α-淀粉酶,通过单因素实验和正交实验确定的最佳固定化条件为:在海藻酸钠浓度为1.6%,α-淀粉酶浓度为0.4%,羧甲基纤维素钠浓度为0.2%,戊二醛浓度为0.4%,氯化钙浓度为2%,固定时间为0.5h的条件下,固定化α-淀粉酶的固定化效率最高,可达92.43%。在固定化体系中添加2.5%的聚乙二醇4000,能进一步使酶活力提高38%左右。在对固定化α-淀粉酶与游离状态下的α-淀粉酶进行的酶学性质的比较中,实验比较了固定化酶和游离酶的最适反应温度、最适反应pH和米氏常数:游离酶的最适反应pH是6.0,最适反应温度为60℃,固定化酶的最适反应pH不变,而最适反应温度升高至65℃,并且固定化酶的适应范围比游离酶更宽。不加聚乙二醇的固定化酶的Km为6.1mg/mL,添加聚乙二醇的固定化酶的Km为3.7mg/mL,而游离酶的Km为2.8mg/mL。由此可见,在添加一定量的聚乙二醇后,固定化酶对底物的亲和力有所提高,但这两种固定化酶对底物的亲和力都不及游离酶。固定化酶在连续使用6次以后,其相对酶活力仍可保持在71%左右。在酶活力的测定体系中加入终浓度为0.01mol/L的不同金属离子后发现,常见的一价金属离子,如钾离子、铵离子和钠离子对酶活力的影响不大,在常见的二价金属离子中,钙离子有激活作用,而锰离子和三价的铁离子则对酶活力有抑制作用。