本發(fā)明涉及微生物應用技術領域，具體涉及一種生產(chǎn)固定化酶或細胞的固定化裝置及其固定化方法。

背景技術：

酶的工業(yè)應用常常受限于其高成本和快速失活因素影響得不到應有的應用及推廣，為了提高酶在工業(yè)應用上的經(jīng)濟價值，一般將酶固定于基質上，制成固定化酶。

固定化酶是用一定的材料將活性酶束縛或局限于一定的區(qū)域內，但仍能進行酶所特有的催化反應，并可回收和反復使用的一種新技術。與水溶酶相比，固定化酶在保持其專一、高效、溫和以及酶的活性可調節(jié)控制等特性以外，還有便于分離和回收、可重復多次使用等優(yōu)點。

目前固定化酶的研究主要集中在酶的固定化載體材料，和確保所轉移的酶保持活性的方法上，而對固定化酶的制備設備和工業(yè)化應用推廣的研究較少。目前專利報道的大多數(shù)固定化酶的制備方法中，是采用注射器將固定化載體材料與酶的混和液擠壓滴入到交聯(lián)劑中進行交聯(lián)固化制備固定化酶，這樣的酶固定化方式和工具無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)應用的要求。

因此，目前研究一種利用固定化設備工業(yè)化生產(chǎn)固定化酶或細胞的方法。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)固定化酶或細胞的固定化裝置及其固定化方法。該裝置或方法不需要加熱或降溫冷卻等輔助設施，在常溫條件下就能批量制備固定化酶或細胞，較好地解決了微生物酶或固定化細胞在固定化時由于高溫等惡劣條件導致酶失活或活性大幅降低的技術問題，特別適合于生長環(huán)境溫度在15℃～45℃范圍的嗜溫性微生物固定化酶的制備，如蔗糖異構酶等的固定化細胞或固定化酶的批量制備。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

首先，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)固定化酶或細胞的固定化裝置，該裝置從上至下依次包括：

用于混合和溶解物料的混合器、物料分配器、用于滴定酶或細胞與固定化載體混合溶液的滴定器和用于盛裝交聯(lián)固化溶液以及形成固化酶或細胞的固化箱；

其中，所述物料分配器為三通分流閥門，所述三通分流閥門包括進口端、出口端和換向口端，所述進口端連接混合器下端的物料出口端，所述出口端連接滴定器的物料入口端，所述換向口端通過導流管連接固化箱；

所述滴定器上設有壓縮空氣入口，其內的底部設有可拆卸的滴定篩板，所述酶或細胞與固定化載體混合溶液通過滴定篩板形成珠狀液滴，珠狀液滴滴入固化箱中的交聯(lián)固化溶液中進行固化。

在本發(fā)明中，所述混合器為可以用來將物料混合和溶解的一種裝置，這是本領域技術人員所熟知的一種混合攪拌設備，在此并不需要進行特別的限定。

優(yōu)選的，所述混合器包括一用來盛裝物料的容器、攪拌器和電機，攪拌器從容器的上方伸入到容器內，容器的下端物料出口連接物料分配器。

進一步優(yōu)選的，所述容器為錐形容器。

進一步優(yōu)選的，所述容器上面設有遮擋蓋板，用來遮擋容器。

進一步優(yōu)選的，所述電機為變頻電機，可根據(jù)實際需要調節(jié)攪拌器的轉速；電機固定在支掌架的承重桿上，通過支撐架上的調節(jié)固件可以對攪拌器的高度和水平伸縮度進行調節(jié)，所述支撐架的底部固定在固化箱底部側邊的承重桿上。

進一步優(yōu)選的，所述混合器上設有進水口。

優(yōu)選的，所述三通分流閥門的出口端設有出口控制閥門，用來控制出口端的開與關。

優(yōu)選的，所述三通分流閥門的換向口端設有換向口控制閥門，用來控制換向口端的開與關。

在本發(fā)明中，滴定器為一能用來盛裝物料的容器，對該容器的外形并沒有特別的限定。

優(yōu)選的，所述滴定器的外觀為圓柱體或非圓柱體如長方體、正方體等形狀；非圓柱體的滴定器的內壁四周的內角有一定的弧度，便于清潔。

優(yōu)選的，所述滴定器的上部設有物料入口、排氣口和壓力表。

優(yōu)選的，所述滴定器的下部的相對兩側外壁均設有固位側板，所述固位側板搭在固化箱頂部兩側邊的承重桿固位邊上。

在本發(fā)明中，所述篩板上的孔洞的形狀并沒有特別的限定，可以為圓形、方形、三角形等形狀，優(yōu)選的，孔徑大小為0.1mm～3mm，篩板每平方厘米有1～25目數(shù)孔洞，根據(jù)固定化載體材料的特性和固定化酶或細胞的要求選擇相應孔徑大小和孔目數(shù)的篩板；也可在滴定篩板上安裝同等孔徑大小、數(shù)目的針頭來代替孔洞；滴定篩板通過螺栓固定于滴定器下端口，接合處有密封膠墊密封。

在本發(fā)明中，固化箱的外形并沒有特別限定，具有一定空間的無蓋箱體結構即可。

優(yōu)選的，所述固化箱為長方體，該固化箱的內部分為三個區(qū)域，兩側區(qū)域為固定化酶或細胞收集區(qū)域，中間區(qū)域為滴定器的滴定區(qū)域，滴定器位于滴定區(qū)域的上方。

進一步優(yōu)選的，所述固定化酶或細胞收集區(qū)域的上部設有遮擋蓋。

進一步優(yōu)選的，所述固化箱的內部裝有固定化酶或細胞收集網(wǎng)，固化箱體內部設有位于收集網(wǎng)網(wǎng)口上方的、橫于箱體兩較長側壁的滑桿，該滑桿穿過收集網(wǎng)的底部、并托起收集網(wǎng)，使得收集網(wǎng)的外觀類似為“w”形狀，在兩側壁上各設有一條供滑桿移動的滑行軌道。

進一步優(yōu)選的，所述收集網(wǎng)的網(wǎng)口用有彈性的繩束縛收緊，繩被固定于固化箱四周內壁的固位器上，同時，收集網(wǎng)的底部四角分別固定在固化箱底部對應的四角固位器上，這使收集網(wǎng)相對固定，不會隨滑桿的移動而走位。

進一步優(yōu)選的，所述固化箱的兩端收集區(qū)域側壁上均設有線孔，在滑桿上至少各引一根拉繩向固化箱的兩端收集區(qū)域側壁的線孔，拉繩從網(wǎng)底穿過，并從兩端收集區(qū)域側壁上的線孔穿出，拉動拉繩能夠使滑桿向拉力方向所指的一端移動，從而使收集網(wǎng)內的固定化酶或細胞顆粒向收縮一端的區(qū)域聚集。

優(yōu)選的，所述固化箱底部設有出水口。

優(yōu)選的，所述固化箱箱體上設有若干承重桿和支撐桿，用來支撐整個裝置，使其保持穩(wěn)定。

優(yōu)選的，所述固化箱底部設有若干移動輪。

優(yōu)選的，所述滴定篩板與收集網(wǎng)網(wǎng)口的距離為不小于20cm。

其次，本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)固定化酶或細胞的方法，采用上述裝置制備固定化酶或固定化細胞。

具體包括以下步驟：

(1)配制交聯(lián)固化劑溶液：

在混合器中配制交聯(lián)固化劑溶液，配制結束后，該交聯(lián)固化劑溶液通過物料分配器和導流管引入固化箱中；

(2)配制酶或細胞與固定化載體混合溶液：

在混合器中配制酶或細胞與固定化載體混合溶液，配制結束后，該混合溶液通過物料分配器進入滴定器；

(3)固定化酶或細胞的滴定：

通過壓縮空氣入口向滴定器內通入壓縮空氣，使混合溶液在重力和罐體壓力雙重作用下從滴定篩板的孔洞滴落到固化箱中的交聯(lián)固化劑溶液中，進行固化，固化結束后即得到固定化酶或固定化細胞。

步驟(1)中，具體的操作步驟為：

關閉物料分配器的出口控制閥門和換向口控制閥門，并將1根導流管的一端連接換向口控制閥，另一端接到固化箱內，關閉固化箱出水口；打開混合器的遮擋蓋板，向混合器的容器內加入交聯(lián)固化劑原料，再通過混合器的進水口加水；最后，調節(jié)攪拌器的位置，蓋上遮擋蓋板，開啟電機對交聯(lián)固化劑溶液進行攪拌溶解；物料溶解完全后，關閉電機，打開物料分配器的換向口控制閥門，將固化劑溶液轉移到固化箱中；關閉換向口控制閥，將導流管從固化箱內移出，再通過混合器的進水口加水清洗混合器的容器、攪拌器、物料分配器，清洗液通過換向口端轉移至廢水收集容器中；需要再次配制固化劑時，重復該步驟的操作過程即可。

步驟(2)中，具體的操作步驟為：

關閉物料分配器的換向口控制閥，向混合器的容器內加入固定化載體(比如凝膠劑：海藻酸鈉等)、含酶或細胞物質，再通過混合器的進水口加水；最后，蓋上遮擋蓋板，開啟電機對物料溶液進行慢速攪拌分鐘；固定化載體完全溶解、物料混合均勻后，關閉電機，打開物料分配器的出口控制閥門，將酶或細胞與固定化載體混合溶液轉移到滴定器中，物料轉移完畢，關閉物料分配器的出口控制閥門、滴定器的排氣口；通過混合器的進水口加水清洗混合器的容器、攪拌器，清洗液從物料分配器的換向口端轉移至廢水收集容器中。需要再次配制酶或細胞與固定化載體混合溶液時，重復該步驟的操作過程即可。

步驟(3)中，具體的操作步驟為：

通過壓縮空氣入口向滴定器內通入壓縮空氣，使混合液在重力和罐體壓力雙重作用力下從滴定篩板的孔洞滴落到固化箱中的交聯(lián)固化劑溶液中。其中滴定器內的壓力控制為0.01mpa～0.05mpa,以從滴定篩板滴落的液滴呈珠狀為準。

當?shù)味▍^(qū)域內的固定化酶或細胞顆粒較多時，拉動拉繩使得滑桿沿著滑行軌道向一端移動，以使滴定區(qū)域內的固定化酶顆粒向收集區(qū)域；進一步的，將固定化酶或細胞取出放入到盛有交聯(lián)固化劑溶液的容器中繼續(xù)固化一定時間(優(yōu)選2h)，即得到固定化酶或細胞。

優(yōu)選的，所述固定化酶為固定化蔗糖異構酶。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的其中一些技術方案具有如下有益效果：

(1)采用本發(fā)明的裝置和/或方法能夠實現(xiàn)常溫下制備固定化酶，不存在高溫條件而產(chǎn)生對酶或細胞不利的影響，有效的保證了固定化酶的酶活性或固定化細胞的生物活性。

(2)采用混合器將載體材料攪拌溶解制備凝膠的方法，相比于載體自身緩慢吸收溶劑形成凝膠的方法，大大地縮短了固定化酶制備的時間:如制備3％海藻酸鈉溶液，傳統(tǒng)的做法是將海藻酸鈉用水浸泡，浸泡4h以后才完全溶解而沒有粉末狀顆粒，而采用本發(fā)明的攪拌溶解法，僅需30分鐘左右就能獲得完全溶解好的海藻酸鈉溶液，時間縮短8倍以上；同時，在完成制備一批載體的混合溶解和放料以后，可以繼續(xù)投入下一批物料進行混合溶解，即進行連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)。

(3)本發(fā)明的滴定器可以一次滴定大批量凝膠顆粒，生產(chǎn)效率之高遠非人工手動針管滴定方法可比；在滴定完一批料液后，通過排氣口放空罐壓，可以繼續(xù)加入物料進行滴定，即進行連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)。

(4)本發(fā)明的收集網(wǎng)在滑桿的推動下，將固化箱滴定區(qū)域內初步固化的固定化酶或細胞收集到固化箱一端的收集區(qū)域內，便于及時將固定化酶或細胞從中取出；采用這種每隔一段時間收集一次固定化酶或細胞的方法，優(yōu)點在于避免滴定區(qū)域內固定化酶或細胞粘連在一起：如果滴定區(qū)域內交聯(lián)固化劑溶液中的固定化酶或細胞顆粒過多、擠壓重疊在一起，當有新滴落的凝膠液下落到交聯(lián)固化劑溶液時，就無法獲得進入固化劑溶液的空間，那么新滴落的凝膠液就會與下方的固定化酶或細胞顆粒粘連在一起結成團、或塊；同時，采用收集網(wǎng)定期收集固定化酶或細胞的方法也為前工段的連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)有效提供保障。

(5)本發(fā)明采用混合器與物料分配器連接使用的方法，使混合器既可作為固定化載體混合溶解之器具，也可以作為交聯(lián)固化劑溶解混合之器具，節(jié)省了生產(chǎn)設備投入費用。

(6)本發(fā)明的物料分配器帶有換向口端，便于生產(chǎn)過程中輪換制備固定化載體混合溶液和交聯(lián)固化劑溶液，有利于提高生產(chǎn)效率:固定化載體混合溶液從物料分配器的出口端進入滴定器，交聯(lián)固化劑溶液從換向口端進入固化箱，清洗混合器的廢液從換向口端進入廢液收集容器。

(7)本發(fā)明的裝置拆卸方便，便于進行離位清潔、消毒，滿足微生物對器具潔凈度的高標準要求。

(8)本發(fā)明的裝置結構簡單、加工制造成本低，維修和保養(yǎng)成本低廉。

(9)本發(fā)明的裝置使用方法簡單、安全，固定化酶或細胞的固定化方法便于推廣。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。

圖1為本發(fā)明固定化裝置的結構示意圖。

圖2為固化箱的結構示意圖。

其中，1-混合器，2-物料分配器，3-滴定器，4-固化箱；

11-容器，12-攪拌器，13-電機，14-遮擋蓋板，15-進水閥；

21-出口控制閥門，22-換向口控制閥門；

31-壓縮空氣入口，32-排氣口，33-壓力表，34-滴定篩板，35-固位側板；

401-收集區(qū)域，402-滴定區(qū)域，403-固位邊，404-收集網(wǎng)，405-滑桿，406-滑行軌道，

407-出水口，408-承重桿，409-支掌桿，410-移動輪，411-拉繩，412-線孔，413-遮擋蓋。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作和/或它們的組合。

為了使得本領域技術人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明的技術方案，以下將結合具體的實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案。

實施例1

正如背景技術所介紹的，現(xiàn)有技術中固定化酶的制備設備和工業(yè)化應用推廣的研究較少，無法滿足固定化酶或細胞的工業(yè)化生產(chǎn)應用的要求，為了解決如上的技術問題，本發(fā)明提出了一種生產(chǎn)固定化酶或細胞的固定化裝置，從上至下依次包括：用于混合和溶解物料的混合器1、物料分配器2、滴定器3和固化箱4；集交聯(lián)固化劑溶液制備、固定化載體與微生物細胞(或酶)混合溶液制備、固定化酶(或細胞)滴定與固化等功能于一體，批量生產(chǎn)固定化酶。詳見圖1。

其中，所述物料分配器2為三通分流閥門，所述三通分流閥門包括進口端、出口端和換向口端，所述進口端連接混合器1下端的物料出口端，所述出口端連接滴定器3的物料入口端，所述換向口端通過導流管連接固化箱4；

所述滴定器3上設有壓縮空氣入口31，其內的底部設有可拆卸的滴定篩板34。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述混合器1包括一用來盛裝物料的容器11、攪拌器12和電機13，攪拌器12從容器11的上方伸入到容器11內，容器11的下端物料出口連接物料分配器2。

其中，所述容器11的為一錐形圓柱體(上面的圓柱體和下面錐形體結合而成)或其他形狀，在其上面設有遮擋蓋板14，遮擋蓋板14為可自由開啟和拆卸的兩個半圓型扇葉，一個扇葉上有進水口15，扇葉直線邊緣中心位置開有一個凹形開口，開口略比攪拌器軸徑大。所述電機13為變頻電機，可根據(jù)實際需要調節(jié)攪拌器12的轉速；電機13固定在支掌架的承重桿上，通過支撐架上的調節(jié)固件可以對攪拌器12的高度和水平伸縮度進行調節(jié)，所述支撐架的底部固定在固化箱4底部側邊的承重桿上。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述三通分流閥門的出口端設有出口控制閥門21，用來控制出口端的開與關；所述三通分流閥門的換向口端設有換向口控制閥門22，用來控制換向口端的開與關。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述滴定器3的外觀為圓柱體或非圓柱體如長方體、正方體等形狀；非圓柱體的滴定器3的內壁四周的內角有一定的弧度，便于清潔。滴定器3的頂部設有物料入口、排氣口32和壓力表33；物料入口與物料分配器2的出口端連接；滴定器3的下部的相對兩側外壁均設有固位側板35，所述固位側板35搭在固化箱4頂部兩側邊的承重桿固位邊403上，通過螺栓穩(wěn)固。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，滴定篩板34上的孔洞可為圓形、方形、三角形等形狀，孔徑大小為0.1mm～3mm，篩板每平方厘米有1～25目數(shù)孔洞，根據(jù)固定化載體材料的特性和固定化酶的要求選擇相應孔徑大小和孔目數(shù)的篩板；也可在篩板上安裝同等孔徑大小、數(shù)目的針頭來代替網(wǎng)孔；篩板通過螺栓固定于滴定器下端口，接合處有密封膠墊密封。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，固化箱4為長方體，兩端為固定化酶或細胞收集區(qū)域401，每個區(qū)域都有1個可以自由開啟拆卸的遮擋蓋413；中間區(qū)域是滴定器3的滴定區(qū)域402，滴定器垂直懸掛在固化箱頂部相對兩側邊的承重桿固位邊403上，通過螺栓固定；固化箱4內安裝有固定化酶或細胞收集網(wǎng)404，網(wǎng)口水平面上方(距離網(wǎng)口水平面2cm左右)有一根橫于兩側壁的滑桿405，在兩側壁同一水平位置上各有一條供滑桿405移動的滑行軌道406，離滴定器3的滴定篩板34距離收集網(wǎng)404網(wǎng)口水平面高20cm以上，以保證酶或細胞與固定化載體的混合液在下落過程中形成珠狀需要的時間；固化箱4底部設有出水口407，底部相對的兩側邊各有一承重桿408與側面的承重支掌桿409連接，在底部承重桿408之間有承重桿連接，兩側的承重桿408上安裝有供該裝置移動的移動輪410。詳見圖2。

在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，滑桿405穿過收集網(wǎng)404底部、并托起收集網(wǎng)404，橫置于固化箱4兩側壁的滑桿滑行軌道406上；收集網(wǎng)404外觀類似為“w”形狀，網(wǎng)線具有一定的柔韌性，網(wǎng)孔比較細密；網(wǎng)口用有彈性的橡皮繩或彈簧繩束縛收緊，橡皮繩被固定于箱內壁的固位器上，同時，網(wǎng)的底部四角分別固定在箱底對應的四角固位器上，這使收集網(wǎng)相對固定，不會隨滑桿的移動而走位；在滑桿405中心部位各引1根拉繩411向固化箱4的兩端箱壁的線孔412，滑桿405與線孔412同一水平的位置，拉繩411從網(wǎng)底穿過，并從線孔412穿出，拉動拉繩411使滑桿405向相應的一端移動，從而使收集網(wǎng)404內的固定化酶或細胞顆粒向收縮一端的收集區(qū)域401聚集。

實施例2

一種利用實施例1中固定化裝置工業(yè)化生產(chǎn)固定化蔗糖異構酶的方法，包括如下步驟：

(1)配制6％氯化鈣蔗糖溶液(交聯(lián)固化劑溶液)：關閉物料分配器2的出口控制閥門21和換向口控制閥門22，并用1根硅膠管的一端連接換向口控制閥22，另一端接到固化箱4內，關閉固化箱4出水口407；打開混合器1的遮擋蓋板14，向混合器1的容器11內加入6％(w/v)氯化鈣、30％(w/v)白砂糖，再開啟進水閥15加入50l水；最后，調節(jié)攪拌器12的位置，蓋上遮擋蓋板14，開啟電機13對交聯(lián)固化劑溶液進行攪拌溶解；物料溶解完全后，關閉電機13，打開物料分配器2的換向口控制閥門22，將固化劑溶液轉移到固化箱4中；關閉換向口控制閥22，將硅膠管從固化箱4內移出，打開進水閥15加入適量水清洗混合器1的容器11、攪拌器12、物料分配器2，清洗液通過換向口端轉移至廢水收集容器中。需要再次配制固化劑時，重復該步驟的操作過程即可。

(2)酶與海藻酸鈉混合溶液的制備：關閉物料分配器2的換向口控制閥門22，向混合器1的容器11內加入2.5％(w/v)海藻酸鈉、10％(w/v)蔗糖異構酶菌泥，再開啟進水閥15加入50l水；最后，蓋上遮擋蓋板14，開啟電機13對物料溶液進行慢速攪拌30分鐘；海藻酸鈉完全溶解、物料混合均勻后，關閉電機13，打開物料分配器2出口控制閥門21，將酶與海藻酸鈉混合溶液轉移到滴定器3中，物料轉移完畢，關閉物料分配器2的出口控制閥門21、滴定器3的排氣口32；打開進水閥15加入適量水清洗混合器1的容器11、攪拌器12，清洗液從物料分配器2的換向口端轉移至廢水收集容器中。需要再次配制酶與海藻酸鈉混合溶液時，重復該步驟的操作過程即可。

(3)固定化酶的滴定:打開壓縮空氣入口閥(壓縮空氣入口31)緩慢通入壓縮空氣，使混合液在重力和罐體壓力雙重作用力下從滴定篩板34(篩板孔徑約2mm)的孔洞滴落到固化箱4的氯化鈣蔗糖溶液中；當混合液的液位高時需要的罐空氣壓力可以低些，液位低時需要的罐空氣壓高些，一般壓力表的指數(shù)在0.01mpa～0.05mpa,以從滴定篩板34滴落的液滴呈珠狀為準。

(4)固定化酶的固化和收集:當?shù)味▍^(qū)域402內的固定化酶顆粒比較多時，拉動拉繩411使得滑桿405沿著滑行軌道向一端移動，以使滴定區(qū)域402內的固定化酶顆粒向收集區(qū)域401，將固定化酶取出放入到盛有氯化鈣蔗糖溶液的容器中繼續(xù)固化2h；固化好的固定化蔗糖異構酶如綠豆顆粒狀、直徑3mm左右大小，富有彈性，用力擠壓不會碎裂。

固定化蔗糖異構酶的使用效果：

將制備好的固定化蔗糖異構酶顆粒裝填到轉化柱中進行蔗糖異構化，在28℃和ph5.5左右的白砂糖溶液中連續(xù)轉化20批次，固定化酶顆粒依然完整、有彈性，用力擠壓不易碎裂，固定化酶對蔗糖的異構化能力保持原有的80％左右。

實施例3

一種利用固定化裝置工業(yè)化生產(chǎn)固定化蔗糖異構酶的方法，包括如下步驟：

(1)配制3％氯化鈣蔗糖溶液(交聯(lián)固化劑溶液)：關閉物料分配器2出口控制閥門21和換向口控制閥門22，并用1根硅膠管的一端連接換向口控制閥22，另一端接到固化箱4內，關閉固化箱4出水口407；打開混合器1的遮擋蓋板14，向混合器1的容器11內加入3％(w/v)氯化鈣、25％(w/v)白砂糖，再開啟進水閥15加入50l水；最后，調節(jié)攪拌器12的位置，蓋上遮擋蓋板14，開啟電機13對交聯(lián)固化劑溶液進行攪拌溶解；物料溶解完全后，關閉電機13，打開物料分配器2的換向口控制閥門22，將固化劑溶液轉移到固化箱4中；關閉換向口控制閥門22，將硅膠管從固化箱4內移出，打開進水閥15加入適量水清洗混合器1的容器11、攪拌器12、物料分配器2，清洗液通過換向口端轉移至廢水收集容器中。需要再次配制固化劑時，重復該步驟的操作過程即可。

(2)酶與海藻酸鈉混合溶液的制備：關閉物料分配器2的換向口控制閥22，向混合器1的容器11內加入1.5％(w/v)海藻酸鈉、6％(w/v)蔗糖異構酶菌泥，再開啟進水閥15加入50l水；最后，蓋上遮擋蓋板14，開啟電機13對物料溶液進行慢速攪拌30分鐘；海藻酸鈉完全溶解、物料混合均勻后，關閉電機13，打開物料分配器2的出口控制閥門21，將酶與海藻酸鈉混合溶液轉移到滴定器3中，物料轉移完畢，關閉物料分配器2的出口控制閥門21、滴定器3的排氣口32；打開進水閥15加入適量水清洗混合器1的容器11、攪拌器12，清洗液從物料分配器2的換向口端轉移至廢水收集容器中。需要再次配制酶與海藻酸鈉混合溶液時，重復該步驟的操作過程即可。

(3)固定化酶的滴定:打開壓縮空氣入口閥(壓縮空氣入口31)緩慢通入壓縮空氣，使混合液在重力和罐體壓力雙重作用力下從滴定篩板34(篩板上的針頭孔徑約1mm)的針頭滴落到固化箱3的氯化鈣蔗糖溶液中；當混合液的液位高時需要的罐空氣壓力可以低些，液位低時需要的罐空氣壓高些，一般壓力表的指數(shù)在0.03mpa～0.06mpa,以從滴定篩板34滴落的液滴呈珠狀為準。

(4)固定化酶的固化和收集:當?shù)味▍^(qū)域402內的固定化酶顆粒比較多時，拉動拉繩411使得滑桿405沿著滑行軌道向一端移動，以使滴定區(qū)域402內的固定化酶顆粒向收集區(qū)域401，將固定化酶取出放入到盛有氯化鈣蔗糖溶液的容器中繼續(xù)固化2h；固化好的固定化蔗糖異構酶如綠豆顆粒狀、直接2mm左右大小，富有彈性，用力擠壓不會碎裂。

固定化蔗糖異構酶的使用效果：

將制備好的固定化蔗糖異構酶顆粒裝填到轉化柱中進行蔗糖異構化，在28℃和ph5.5左右的白砂糖溶液中連續(xù)轉化20批次，固定化酶顆粒依然完整、有彈性，用力擠壓不易碎裂，固定化酶對蔗糖的異構化能力保持原有的80％左右。

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