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淀粉酶(Amylase,E.C.3.2.1.1)作为一种生物催化剂,在自然界的分布非常广泛,无论是高等植物还是微生物体内,都可以产生淀粉酶,因此,工业上对淀粉酶的生产和应用也要比其他酶制剂多。然而,在工业生产过程中,往往需要使用大量的酶制剂来催化反应的进行,但反应后的产物与游离酶常常难以进行有效的分离,造成酶制剂的严重浪费。自上世纪90年代以来,酶的固定化技术得到了充分的研究,并取得了一些进展,特别是对用磁性复合载体固定化酶技术的研究。与游离酶相比,固定化酶在催化反应完成后,可以通过简单、易操作的方法与反应产物分离,并且可以达到重复使用、降低成本的效果。本实验以纳米Fe3O4颗粒为磁核,采用共价交联法,将壳聚糖粉末均匀的包裹在纳米Fe3O4颗粒表面,制备磁性复合载体颗粒。整个反应在壳聚糖与纳米Fe3O4的质量比为1:2、搅拌速度为700 r/min,戊二醛的加入量为1.0 mL时,制备的Fe3O4/CS磁性复合载体的效果最好。采用电子扫描显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对磁性复合载体进行表征分析,结果显示,磁性复合载体颗粒呈黑色球状、大小均一、分散性良好。用上述制备的磁性复合载体,对α-淀粉酶进行固定,并优化了固定化反应的条件。研究发现,磁性复合载体在经过1.5%的戊二醛溶液活化60 min后,在pH为6.0、固定化温度为20℃、固定化时间为8 h的条件下,固定化α-淀粉酶的酶活最高,为14,654 U/g;固定化效率最大为81%。本实验还对固定化α-淀粉酶的理化性质进行了研究,结果表明,固定化α-淀粉酶的最适pH为6.0,与游离酶基本一致;最适反应温度为60℃,与游离酶相比,其反应温度提高了20℃;固定化α-淀粉酶重复催化反应10次后,其剩余活力仍为50%;固定化α-淀粉酶在4℃冰箱中,保存40 d,其剩余活力仍为73%,而游离酶在保存20 d后,几乎没有活性;综上所述,固定化α-淀粉酶在最适反应温度、重复使用性、贮存稳定性等方面都要大大优于游离酶,这将为后期工业的大规模生产和应用提供一定的技术方法和参考依据。