Zastosowanie pululanu:1Do powlekania produktów żywnościowych - zapobiegając przenikaniu do nich tlenu; 2Do pakowania rozpuszczalnych ekstraktów kawy i herbaty – zabezpieczając je przed utratą zapachów; 3Dodatek do żywności – nadając produktowi odpowiednie cechy organoleptyczne; 4Dodatek do farb emulsyjnych, klejów, past – w przemyśle chemicznym; 5Do wytwarzania włókien przypominających sztuczny jedwab.
Immobilizowanymi biokatalizatorami nazywamy enzymy unieruchomione, stosowane w procesach ciągłej biokatalizy, które posiadają formę umożliwiającą ich wielokrotne stosowanie. Znajdują one coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu: chemicznego, farmaceutycznego i spożywczego, gdzie wykorzystywane są m.in. w procesach hydrolizy disacharydów, w procesach otrzymywania kwasów organicznych, fruktozy, aminokwasów, antybiotyków i nukleotydów oraz do stabilizacji piwa, wina i soków owocowych.
Zastosowanie komórek immobilizowanych stwarza korzyści technologiczne oraz ekonomiczne w porównaniu z tradycyjnymi procesami wykorzystujący mi komórki wolne. Do korzyści tych można zaliczyć: 1.wydłużenie aktywności i stabilności biokatalizatora; 2.zwiększenie gęstości komórek w przeliczeniu na jednostkęobjętości fermentora; 3.lepsze wykorzystanie substratu, w związku z czym proces przebiega z wyższą wydajnością; 4,możliwość prowadzenia procesów ciągłych; 5.ograniczenie występowanie zakażeń mikrobiologicznych; 6.obniżenie pracochłonności i kosztów procesu. Do wad zaliczy można: 1zmiany metaboliczne wywołane unieruchomieniem i długotrwałym wykorzystaniem tych samych komórek; 2problemy ze skuteczną dyfuzją substratów i produktów; 3problemy z długotrwałą stabilnością nośnika; 4wymywanie komórek z nośnika.
Sposoby unieruchamiania biokatalizatorów to: adsorpcja, wiązanie kowalencyjne (pułapkowanie), unieruchomienie w membranie, w kuleczkach żelu, we włóknach, kapsułkowanie, zamykanie między membranami lub w półprzepuszczalnych wężach, sieciowanie przestrzenne, a także otrzymywanie naturalnych kuleczek i kłaczków biomasy.
Efektywność immobilizacji określamy licząc stosunek szybkości reakcji katalizowanej przez biokatalizator im mobilizowany do szybkości reakcji prowadzonej z udziałem biokatalizatora wolnego (nie im mobilizowanego). Miarą efektywności działania systemów z immobilizowanymi biokatalizatorami może być również tzw. współczynnik efektywności operacyjnej, będący stosunkiem czasu potrzebnego dla przeprowadzenia określonej konwersji substratu przez wolny enzym do czasu trwania konwersji w obecności takiej samej ilości enzymu im mobilizowanego.
Zalety katalizy enzymatycznej w środowisku niewodnym:1Możliwość prowadzenia biotransformacji związków nierozpuszczalnych w wodzie; 2Możliwość stosowania tanich preparatów enzymów hydrolitycznych jako katalizatorów w reakcjach syntezy; 3Możliwość uzyskiwania produktów o określonej konfiguracji; 4Zabezpieczanie przed zakażeniami mikrobiologicznymi; 5Nieduże nakłady inwestycyjne; 6Prowadzenie procesów w warunkach energooszczędnych; 7Ograniczenie puli produktów ubocznych
Wady katalizy enzymatycznej w środowisku niewodnym:1Aktywność enzymów niższa; 2Kiedy substraty są nierozpuszczalne w środowiskach hydrofobowych istnieje konieczność prowadzenia procesu w bardziej polarnych rozpuszczalnikach organicznych; 3Utrudniona regeneracja i zawracanie kofaktorów enzymów oraz ograniczona możliwość stosowania żywych komórek, dla których środowisko rozpuszczalników organicznych jest silnie toksyczne
Skrobia jest roślinną substancja zapasowa, odkładającą się szczególnie obficie w nasionach (ziarniaki zbóż , groch, fasola, bób) i bulwach (ziemniaki) w postaci ziaren skrobiowych o wielkości od 2 do 150 μm. Stanowi ona ponad połowę węglowodanów spożywanych przez człowieka. Pod wzglądem chemicznym skrobia składa sią z reszt α -D-glukopiranozy powiązanych ze sobą wiązaniami α -1,4-glikozydowymi. Tylko w punktach rozgałęzień występują wiązania α -1,6-glikozydowe. Jest cukrem nieredukującym, zbudowanym z dwóch różnych strukturalnie składników: amylozy i amylopektyny.
Amyloza zbudowana jest z reszt α – D – glukopiranozy połączonych wiązaniem α‑1,4-glikozydowym, ma strukturę liniową. Jest ona nie rozgałęziona, lecz tworzy łańcuch skręcony śrubowo, przy czym na jeden skręt spirali przypada 6 reszt glukozy. Strukturę przestrzenna amylozy stabilizują wiązania wodorowe formujące się miedzy wolnymi grupami OH.
Amylopektyna zbudowana jest z reszt glukopiranozy połączonych wiązaniami α‑1,4-glikozydowymi. W przeciwieństwie do amylozy jest jednak rozgałęziona; od jej głównego łańcucha, co 24-30 reszt glukozowych, odchodzą łańcuchy boczne utworzone przez wiązania α‑1,6-glikozydowe. Stopień polimeryzacji amylopektyny jest znacznie wyższy niż amylozy.
Hydroliza enzymatyczna skrobi przebiega przy udziale enzymów amylolitycznych. Jest procesem, który znalazł szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu spożywczego, np. piekarskim, gorzelniczym, browarniczym. Amylazy należą do klasy hydrolaz, a wiec enzymów rozkładających wiązania glikozydowi przy równoczesnym włączeniu cząsteczki wody. Enzymy amylolityczne występują w przyrodzie dość często, zarówno u roślin i zwierząt, jak i w komórkach drobnoustrojów. Z pośród enzymów wykorzystywanych w przemyśle najważniejszą role odgrywają następujące enzymy : α – amylazy, β- amylazy, glukoamylazy, pululanazy, izoamylazy i glikozylotransferazy cyklodekstryn.
Oznaczanie zawartości glukozy metodą enzymatyczną polega na utlenieniu glukozy przez oksydazę glukozową do kwasu glonowego z wytworzeniem nadtlenku wodoru, który w wyniku działaniem peroksydazy utlenia chromogen , przybierający wówczas czerwone zabarwienie. Natężenie powstałej barwy jest proporcjonalne do stężenia glukozy w badanej próbie.