Hydrolysis of Sucrose by Invertase Entrapped in Calcium Alginate Gel

칼슘 알지네이트 젤에 고정화시킨 Invertase에 의한 설탕의 가수분해

Inverase was entrapped in calcium alginate gel. The immobilized beads had excellent uniform size and configuration. To screen the optimal conditions possessing high enzyme activity, effects of sodium alginate concentration, $CaCl_2$ concentration, and the incubation time of beads in $CaCl_2$ solution during the immobilization procedure were investigated. Immobilized beads prepared from the optimal conditions had 18.8 units per ml of gel, which is equivalent to 68% of the activity of soluble enzyme. Several kinetic parameters were determined: Km value. 143 mM; optimum pH, 4.5; optimum temperature, $50^{\circ}C$. Enzyme loading capacity was 150 mg per 20 ml gel. No significant decrease in sugar conversion was observed during the column operation for 6 days.

설탕 가수분해효소인 invertase를 칼슘 알지네이트젤에 고정화시켰다. 고정화된 입자는 균일한 크기와 모양을 가졌으며 컬럼 충진에 사용 할수 있는 좋은 기계적 강도를 보였다. 최적 효소 활성을 얻기 위하여 알지네이트 젤의 농도, 염화칼슘의 농도, 그리고 염화칼슘 입자의 반응 시간에 따른 영향 등을 조사하였다. 그 결과 2% 알지네이트 젤을 0.2M 염화 칼슘에 2시간 반응시켰을 때 가장 좋은 활성을 보였으며 이해 68%의 효소 수율을 나타냈다. 최적화된 조건에 의해 제조한 고정화 효소는 143mM의 km, 최적 pH는 4.5를 보였으며 $55^{\circ}C$에서 높은 효소 활성 및 열 안정성을 보였다. 젤의 효소 허용 부하량은 20ml 당 150mg이었고 6일동안 컬럼을 통한 설탕의 연속 가수분해에서는 효소 활성에 어떤 감소도 보이지 않았다.