α淀粉酶的生产工艺

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a-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的生产工艺
淀粉酶是一类能够水解淀粉并将其转化为糖类的酶。

它广泛用于食品、饲料、纸浆、
发酵等行业中。

1. 酶菌的选育和培养
淀粉酶可由多种细菌、真菌和原生动物合成,其中最常用的是泌秀菌和枯草芽孢杆菌。

选用高产菌株和适合生产的菌株进行发酵,产生高效淀粉酶。

2. 发酵工艺
发酵工艺是淀粉酶生产的关键步骤。

其主要过程是菌种培养、接种、发酵、分离等。

泌秀菌的发酵条件为温度35℃-42℃,pH为6.0-7.0,培养液中含有可溶性淀粉、氮源、
矿物质以及适量的辅助物质,如表面活性剂等。

枯草芽孢杆菌的发酵条件为温度37℃-55℃,pH为6.5-7.5,培养液中含有可溶性淀粉、氮源和矿物质等。

3. 酶液的提取和纯化
对发酵液进行酶液的提取和纯化,可以采用离心、过滤、超滤、稳态层析等方法。


心可将大颗粒杂质和沉淀物去除。

过滤和超滤可去除小颗粒杂质和未溶解物质。

稳态层析
能够去除其他蛋白质等酶外蛋白。

为增强淀粉酶的稳定性,可以将其进行稳定化处理。

稳定化的方法包括添加保护剂、
离子交换、交联、酯化等。

保存时,应避免酶液暴露在空气中、光照下或高温中。

一般情
况下,淀粉酶的保存温度应低于0℃。

总之,淀粉酶的生产工艺涵盖了选育和培养酶菌、发酵、酶液的提取和纯化、稳定化
和保存等多个环节。

只有采取稳定的生产工艺和高效的酶菌,才能获得高质量的淀粉酶产品。

淀粉酶生产工艺

淀粉酶生产工艺

淀粉酶生产工艺淀粉酶作为一种重要的工业酶,广泛应用于食品、医药、饲料、糖化、纺织、皮革等领域。

下面将主要介绍淀粉酶的生产工艺。

淀粉酶的生产工艺通常分为两个步骤:种子培养和发酵生产。

1. 种子培养淀粉酶的种子一般由菌丝体制备而得,种子菌株的选取非常重要。

首先,从土壤、植物、食品中分离得到淀粉酶产生菌株,并经过传代培养筛选出优良菌株。

然后,选择合适的培养基进行菌株的预培养,以获得高活性和高产量的种子菌株。

培养基的选择要考虑到菌株的特性和经济性。

在种子培养过程中,通常采用摇瓶培养或容器培养的方式,控制好温度、pH值和氧气供应等条件,优化菌株的生长。

2. 发酵生产种子培养完成后,将种子菌株接种到大型发酵罐中进行发酵生产。

发酵过程需要控制好发酵温度、pH值、氧气供应和添加剂的投放等条件。

温度:淀粉酶的产生通常在30-50°C之间,具体温度要根据菌株的特性来确定。

温度过高或过低都会影响酶活性和产量。

pH值:淀粉酶一般在中性或微酸性环境下活性最高,一般在pH 5.0-7.0 的范围内进行发酵。

氧气供应:氧气供应对淀粉酶的产生有重要影响,因为淀粉酶属于需要氧气的好氧菌株。

因此,在发酵过程中需要控制好氧气的供应,提供充足的氧气以促进酶的产生。

添加剂:为了提高淀粉酶的产量和稳定性,常常会在发酵过程中添加一些助产剂或诱导剂,如优质动物蛋白、磷酸盐和氨基酸等。

这些添加剂能够提供菌株合成淀粉酶所需的营养物质,增加产酶能力。

发酵时间一般为24-72小时,根据菌株的生长速率和淀粉酶产量进行调整。

发酵过程中,可以通过监测酶活性和生物量的变化来掌握发酵的进程和产酶情况。

在发酵结束后,可通过离心、超滤等技术手段将淀粉酶提取和分离出来,经过加工和精制,最终得到纯净的淀粉酶产品。

综上所述,淀粉酶的生产工艺主要包括菌株的培养和发酵生产两个步骤。

通过控制好培养条件和发酵参数,能够提高淀粉酶的产量和质量,达到产业化生产的要求。

酶的生产工艺

酶的生产工艺

精制工艺
生产食品级产品需要进行提取和精制处 理。提取的精制设备是板框压滤机和超 滤器。使用板框压滤机除去发酵液中的 菌体和杂质,得到较纯的酶液滤饼,含 水量要求小于45 %含酶小于100U。将 得到的酶液再进行防腐和调配处理便成 为产品。
二、脂肪酶
• 三酰基甘油基水解酶,可水解三酰甘油 酯为甘油和脂肪酸 • 广泛存在于动植物和微生物内 • 微生物脂肪酶的种类很多,广泛存在于 细菌,酵母和霉菌
(三)发酵方法—固体发酵
固体发酵法以植物秸杆为主要原料,工艺简单,产品价格低廉。 (1)菌种 绿色木霉 (2)培养基 通过对其固态发酵条件进行单因素优化试验来确定 发酵培养基的最佳碳、氮源种类及添加量为:稻草粉与麸皮的 质量比为9 : 1 ,NH4N03 0.5% (3)发酵培养 最适培养条件为:固液比1 : 3,接种量1mL,pH自 然,培养温度30°C. 培养时间96h。 (4)酶的提取 目前生产厂家只能采用直接干燥粉碎得到固体酶 制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂,产品外观粗糙,成品 质量不稳定,杂质含量高。因此,随着液体发酵酶工艺的发展 及菌种性能的提高,采用液体发酵法生产纤维素酶是必然趋势。 (5)工业上生产酶制剂的主要方法为盐析法,盐析剂为硫酸铵。 首先以pH4.8的乙酸缓液与酶按体积1 : 2的比例稀释酶液,在 4°C、硫酸铵饱和度为70%的条件下提取16h,5000r/min离心 20min得到沉淀,即为粗纤维素酶。
2.发酵工艺
(1)培养基
米曲霉的培养基:豆饼粉7. 5%, (NH4)2S04 0.8%,水40%,KH2P04 0.25%,麸皮51. 45%。黑曲霉的培养基(g/L) :新鲜麸皮8.25,米糠 4.5,豆饼粉1. 5, (NH4)2S04 O. 3,K2HP04 O. 06,CaCl2 0.075,水8. 6mL, pH5.5。

α-淀粉酶的生产工艺

α-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的发酵生产工艺扌商要:a•淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。

目前,a•淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。

1•菌种的选育1. 1细菌的分离与初步鉴定:将土壤系列稀释,把10乞10-\10腐分别涂布到淀粉培养基上,27C倒置培养2天,将长出的菌落接入斜面。

将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天,用碘液染色,记录透明圈大小和菌落直径,计算D/d值。

保菌供下次实验用。

1. 2紫外线诱变育种:取活化后的菌种配成菌悬液、稀释;倒淀粉培养基平板,将菌悬液涂布其表面;用紫外线处理平板0、2min.4min.6min、8min.10min,每个处理2次重复;放到黑暗中倒置培养,37C培养48h,分别计•数诱变组和对照组平板上的菌落数,并计算致死率;加入碘液,分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径,计算D/d值;将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。

1.3诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。

②以NTG为诱变剂,按一定处理剂量(包/ml),在一定pH值的缓冲液中30T恒温振荡处理1~4h°③经高速离心分离,移植于液体完全培养基进行后培养。

④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上,经24h培养形成小菌落。

⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉B丫液体培养基中,30E培养36ho⑥用2#定性滤纸制成5mmdisc(小圆纸片),并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。

倒入200mmx300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中,冷却凝固。

然后把5mmdisc纸顺序放在培养基表面。

⑦用微量注射器分别吸取培养液,移植到相应的disc上。

把disc培养皿经37C,24h分别培养。

⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上,并挑出淀粉水解圈大的disc,用相对应的1ml培养液接种摇瓶,进行发酵测定酶活力。

基因工程菌生产耐高温α-淀粉酶发酵条件的优化

基因工程菌生产耐高温α-淀粉酶发酵条件的优化

基因工程菌生产耐高温α-淀粉酶发酵条件的优化α-淀粉酶是一种能够水解淀粉的酶,被广泛应用于食品、制浆造纸、医药等领域。

由于生产条件的限制,传统的α-淀粉酶生产工艺存在很大的局限性,因此需要探索新的生产技术和生产菌株。

方法:
本实验选用经过基因工程改造的高温耐受性菌株,利用筛选得到的最优菌株进行发酵生产α-淀粉酶。

通过单因素实验和正交实验优化发酵条件,包括发酵时间、发酵温度、pH值、转速等指标,寻找最佳发酵条件。

结果:
确定最佳生产菌株后,发酵条件的单因素实验结果表明,最佳发酵时间为72小时,发酵温度为60℃,pH值为7.0,转速为180转/分。

进一步经过正交实验优化,确定了最佳的发酵条件为:发酵时间72小时,发酵温度60℃,pH值7.0,转速180转/分。

结论:
通过基因工程改造的耐高温菌株生产α-淀粉酶的发酵条件已经成功优化,这为更高效、环境友好的α-淀粉酶生产提供了技术支持和理论基础,同时也为高效生产其他工业酶类开辟了新的途径。

耐高温α淀粉酶研究进展

耐高温α淀粉酶研究进展

耐高温α 淀粉酶研究进展郑元木摘要: 耐高温α-淀粉酶是重要的工业用酶之一,本文简要综述了该酶结构、性质、作用机制、分离纯化方法及生产工艺流程和用途。

关键词:耐高温α-淀粉酶;作用机制;生产工艺;用途α-淀粉酶全称为α-1,4-葡聚糖水解酶(EC3.2.1.1),作用于淀粉时,可从分子内部切开α-1,4-糖苷键而生成糊精和还原糖,由于产物的末端葡萄糖残基C1碳原子为α-构型,故得名为α-淀粉酶[1]。

耐高温α-淀粉酶不同于中温α-淀粉酶和α-淀粉酶普通高温,具有优越的耐热性能、酶活力高和较宽的pH适应范围等特性,故在工业中得到广泛的应用。

1 结构、功能、作用机制比较不同来源的耐高温α-淀粉酶氨基酸序列发现,虽然有的氨基酸序列相似性不足30%,但它们的三级结构极为相似,这也表明三级结构是催化活性的关键因素[2]。

耐高温α-淀粉酶都是由三个结构域组成,即为结构域A、结构域B、结构域C。

地衣芽孢杆菌是生产耐高温α-淀粉酶最重要的菌种,以地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶为例(结构如图一)[3]。

结构域A为8个α-螺旋和8个β-折叠交替组成的α/β桶状结构,该结构较为刚性,维持酶的基本构象。

结构域B具有较大的柔性,推测它可能与底物特异性结合有关,主要由一个或几个β-折叠构成。

结构域C构成α-淀粉酶的碳端,由反平行β-折叠组成,它包含的氨基酸少,距离活性位点远,缺乏柔性,目前它的功能尚不清楚。

α-淀粉酶的催化活性口袋位于结构域A和B之间,在α/β桶状结构的底部。

此外,在结构域A和B之间还发现有一个或几个钙离子及其他金属离子结合位点,推测它可能与稳定酶的结构有关。

耐高温α-淀粉酶属于水解酶类,能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的α-D-1,4糖苷键,使溶液的粘度迅速下降,产生可溶性糊精、低聚糖及少量麦芽糖、葡萄糖。

对于耐高温α-淀粉酶作用机制的研究,Nielsen JE[4]等提出了如图二模型。

该模型认为催化中心位于α/β桶状结构的底部,Glu261和Asp231是起催化作用的两个重要残基。

α-淀粉酶生产重要参数

α-淀粉酶生产重要参数

α-淀粉酶发酵的生产工艺设计摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。

目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。

对α-淀粉酶性质及其应用进行了相关综述。

关键词:α-淀粉酶;生产工艺设计;性质;应用Abstract:α-amylases are universally distributed throughout the animal,plant and microbial kingdoms.They can hydrolyse starch molecules to give diverse products including dextrins and progressively smaller polymers composed of glUcose units.α-amylases are one of the most popular and important form of industrial amylases.These enzymes are applied in baking industry,the processing of starch,ferm entation,brewing industry,textile and paper industries.The present review highlights the properties and applications ofα-Amylases.Key words:α-amylase;properties;applications1 绪论1.1α-淀粉酶性质简述1.1.1α-淀粉酶简述α-淀粉酶广泛存在于动物(唾液、胰脏等)、植物(麦芽、山萮菜)及微生物中[1]。

米黄色、灰褐色粉末。

α淀粉酶的生产工艺

α淀粉酶的生产工艺

一,α-淀粉酶菌种的筛选枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种,国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。

我们从BF7658出发,用紫外光及化学药品反复交替诱变,选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。

该菌为短杆状,革兰氏阳性,两端钝园,在肉汁表面可生成菌膜,在培养基上菌落呈乳白色,表面光滑、湿润、略有光泽,用碘液试之,菌落周围呈透明圈。

∙固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶将菌种接种于马铃薯琼脂斜面,37℃培养三天,然后转接到种子液体培养基上(豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等),摇瓶培养一定时间,当菌体进入对数生长期时,以0. 5%接种量接入固体培养基(麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水;ph=7左右,常压汽蒸一小时,冷却到38~40℃)在厚层通风制曲箱内,通风保持37~42℃,培养48小时出曲风干。

麸曲用1%食盐水3~4倍浸泡,3小时后过滤,调节滤液pH=8,加硫酸铵溶液沉淀酶,经离心,用浓酒精洗涤脱水,40℃烘干、磨粉即为成品。

∙深层发酵法生产α-淀粉酶斜面菌种制法同前。

将试管斜面菌种接种到马铃薯茄子饼斜面(培养基同前种子培养基),37℃培养三天,使之形成芽孢,以提高种子的稳定性。

然后接种到500升种子罐,37℃搅拌通风培养12~14小时。

当菌体进入对数生长期(镜检细胞密集、粗壮整齐、大多数细胞单独存在,少数呈链状,发酵液=6.3~6.8,酶活5~10单位∕毫升)时,乃转入10000升发酵罐,37℃,通风,搅拌,培养40~48小时。

中途三倍碳源的培养基补料,体积相当于基础料的1∕3,从培养12小时开始,每小时一次,分30余次添加完毕。

停止补料后6~8小时罐温不再上升,菌体衰老,80%形成空泡,每2~3小时取样分析一次,当酶活不再升高,可结束发酵。

而后向发酵液中添加2%CaCl2,0.8%Na2HPO4,50~55℃加热处理30分钟,以破坏共存的蛋白酶,促使胶体凝聚而易于过滤。

饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)

饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)

饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)摘要:随着生活水平的提高,人们对肉类食品的需求大大提高,畜禽养殖业大力发展。

养殖动物的品种,饲料的种类,疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。

在饲料处理中,酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。

常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。

酶制剂在饲料生产中作用巨大,有广阔的应用前景。

ɑ——淀粉酶是酶制剂中经常使用的一种,其市场需求量大,具有成熟的生产工艺。

关键词:酶制剂种类作用ɑ—淀粉酶生产工艺前景一、酶制剂的种类及作用植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。

自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶,特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。

植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。

植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。

反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶,因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。

纤维素酶:是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶活力。

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。

细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。

一般用于生产的纤维素酶来自于真菌,比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。

纤维素酶种类繁多,来源很广。

不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。

由于真菌纤维素酶产量高、活性大,故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。

常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。

除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外,其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。

果胶酶:是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。

普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。

α-淀粉酶

α-淀粉酶
α淀粉酶的发酵生产及应用 21
保藏菌种
斜面活化
摇瓶种子 培养
厚层通风 发酵
种子罐扩 大培养
粗制品 沉淀 收集滤液 过滤
烘干 抽提 麸曲
离心
洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
α淀粉酶的发酵生产及应用
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固体发酵缺点
限于低湿状态下生长的微生物,故可能的流程及产物较 受限,一般较适合于真菌。 在较致密的环境下发酵,其代谢热的移除常造成问题, 尤其是大量生产时,常限制其大规模的产能。 固态下各项参数不易侦测,尤其是液体发酵的各种探针
α淀粉酶的发酵生产及应用 20
深层发酵法生产α-淀粉酶 • 停止补料后6~8小时罐温不再上升,菌体衰老, 80%形成空泡,每2~3小时取样分析一次,当酶 活不再升高,可结束发酵。而后向发酵液中添加 2%CaCl2,0.8%Na2HPO4,50~55℃加热处理 30分钟,以破坏共存的蛋白酶,促使胶体凝聚而 易于过滤。冷却到35℃,加入硅藻土为助滤剂过 滤。滤液加2.5倍水洗涤,洗涤同发酵液混合,真 空浓缩数倍后,加(NH4)2SO4盐析,盐析物加 硅藻土后压滤,滤饼于40℃烘干,磨粉而成。按 此工艺,由酶液到粉状酶制剂的收率为70%。
α淀粉酶的发酵生产及应用
10
• 作用温度范围60~90℃,最适宜作用温度60~70, 作用pH值范围为5.5~7.0,最适pH值为6.0。 Ca2+具有一定的激活、提高淀粉酶活力的能力, 并且对其稳定性的提高也有一定效果。可催化水 解a-1,4糖苷键,但只能催化水解直链淀粉,生成 a-麦芽糖和少量葡萄糖。 • 主要存在于人的唾液和胰脏中,也存在于麦芽、 芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉和米曲霉中。可由 米曲霉、嗜酸性普鲁士蓝杆菌、淀粉液化杆菌、 地衣芽孢杆菌和枯草杆菌分别经发酵、精制、干 燥而得。 α淀粉酶的发酵生产及应用

a-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的生产工艺α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一,目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。

面包是一种由小麦粉经发酵、焙烤制作而成的主食,在人们的饮食中扮演着重要的角色。

面包可以被看作是由连续相和不连续相组成的不稳定的、有弹性的泡沫状食品,保质期较短。

在储存过程中,面包往往会失去它特有的香味,外皮变硬,并出现干面包屑。

面包在储存过程中发生的化学和物理变化被称为面包变质。

面包变质会导致消费者接受度下降,易造成大量的食物浪费,并给生产及销售者造成经济损失。

为此,大多数企业通过在生产过程中添加改良剂来减缓面包变质,延长面包的保质期。

面包改良剂通常具有延缓面包老化、改善面筋结构、降低面包芯硬度、增大面包体积等功能。

研究发现,使用酶作为改良剂是特别安全的,因为酶具备生态友好性、生物降解性、高效性,并具有高度特异性,可有效减少面包变质率。

近年来,酶受到了社会各界的广泛关注,并被大量应用到烘焙产品当中。

α-淀粉酶的简介和分类酶因具备纯天然、安全、高效的特点,常作为改良剂用于改善面包的质地和口感。

淀粉酶是能催化淀粉水解转化成葡萄糖、麦芽糖及低聚糖的一类酶的总称,不同种类的淀粉酶水解淀粉后得到的水解产物也会不同。

按其水解淀粉的作用方式不同可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。

其中,α-淀粉酶和β-淀粉酶广泛存在于粮食作物中,且均与面包烘焙有关,尤其以α-淀粉酶作用最为突出。

而β-淀粉酶因无法耐受住烘焙温度,在面包中心温度达到60~70℃时,活力已经丧失大半,其作用效果不及α-淀粉酶。

α-淀粉酶是一种内切酶,主要催化小麦淀粉的直链淀粉和支链淀粉分子中的α-(1-4)-D糖苷键的内水解,但也可作为α-外淀粉酶,从非还原端生成α-麦芽糖。

α-淀粉酶无法水解淀粉分子内的α-1,6糖苷键,但可以跨越此键水解淀粉分子内部的α-1,4糖苷键,从而导致淀粉结构的改变。

黑曲霉发酵生产α-淀粉酶

黑曲霉发酵生产α-淀粉酶

黑曲霉发酵生产α-淀粉酶摘要本实验通过黑曲霉发酵生产α-淀粉酶,发酵周期为66h。

每隔6h取一次样,对发酵罐发酵过程的特征参数进行了初步研究,分析了生物量、pH值、残糖含量、酶活力的变化,并绘制出变化曲线,从而得到黑曲霉生产α-淀粉酶过程中理化性质的变化。

关键词黑曲霉发酵α-淀粉酶特征参数Abstract The test were undertaken to use aspergillus niger to produce α-amylase. The whole fermentation period was 66 hours. Sampled every 6 hours to preliminary study on the characteristic parameters of fermentation process in the fermentation tank. The biomass, pH, concentration of glucose, enzyme activity were measured and the varied curves were also described. So could we obtain the changes of the physicochemical properties of fermentation process.Key words Aspergillus niger fermentation α-amylase characteristic parameters前言α-淀粉酶(α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶)普遍分布在动物、植物和微生物中,是一种重要的淀粉水解酶。

它以随机作用方式切断淀粉、糖原、寡聚或多聚糖分子内的α-1,4葡萄糖苷键,产生麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一[1]。

α-淀粉酶水解所得产物的还原性末端葡萄糖单位碳原子为α构型,同时该酶能使淀粉浆的粘度下降,因此又称为液化酶。

a-淀粉酶

a-淀粉酶

4 医药中的应用 由于黑曲霉a-淀粉酶具有耐酸 性,故可用来制造帮助消化一类的药物,开 发适合于胃酸性环境的耐酸性a-淀粉酶,用 于制备消化助剂。 5饲料中的应用 在饲粮中添加外源a-淀粉酶可 以帮助幼龄动物消化利用淀粉,其生长性能 与饲料转化率十分有益。肉鸡日粮中添加产 a-淀粉酶的活大肠杆菌培养物可以起到抗生 素生长促进剂的作用,改善肠道形态,提高 生产性能。
a-淀粉酶的应用
1 食品工业 a-淀粉酶具有液化作用和糖化 作用,在饮料工业中常常用作甜味剂。在 冷饮中,使冷饮黏度降低,流动性增高, 保证高淀粉冷饮的口感。在面制品行业中 作为安全、高效的改良剂,可改良面包品 质。另外耐高温 a-淀粉酶作为一种新型液 化酶制剂,大量应用于发酵行业,其热稳 定性是由蛋白质本身的热稳定性决定的, 所以广泛应用于啤酒酿造和酒精工业等
收集发酵液,高速冷冻离心机离心,弃沉淀收集上清液 ↓ 硫酸铵沉淀,置于4℃下静置过夜,离心,收集沉淀 ↓ 少量醋酸缓冲液溶解沉淀,透析除盐,超滤浓缩酶液 ↓ DEAE Sepharose 离子交换层析,分管收集,测酶活将酶 活较高的各管合并,超滤浓缩 ↓ 相应的缓冲液溶解,Sephacry S-200凝胶层析,分管收集, 测酶活将最高管收集,超滤浓缩 ↓ SDS-PAGE电泳进行酶纯度检测
a-淀粉酶在30~90 ℃ 时都有活力,最适反应 温度为55 ℃ ,在40~70 ℃有较高活力, >70 ℃时活力较低。在PH 6.0~9.0 有较高 的活力,
钙离子、锰离子、钴离子对酶活有强烈激活 作用,EDTA部分抑制淀粉酶活性
a-淀粉酶的分离纯化
发酵产a-淀粉酶的过程中,发酵液中除了含有a淀粉酶外还有其他杂质,所以要对发酵液进行 目标蛋白质的提纯。 对a-淀粉酶的分离纯化 最常用的方法就是: 预处理→硫酸铵沉淀→脱盐→层析分离

α淀粉酶重组菌的构建及表达

α淀粉酶重组菌的构建及表达

α淀粉酶重组菌的构建及表达
α淀粉酶重组菌的构建及表达通常需要经过以下步骤:
1. 构建重组质粒:将α淀粉酶基因插入质粒中,并通过酶切验证基因序列的正确性。

常用的质粒载体包括pET、pGEX等,这些载体具有表达载体、选择标记和多克隆位点等功能。

2. 转化宿主菌:将构建好的重组质粒转化到宿主菌中,常用的宿主菌包括大肠杆菌、枯草杆菌等。

3. 筛选重组菌:在选择性培养基中培养宿主菌,筛选出含有重组质粒的菌株。

常用的选择性培养基包括IPTG、X-gal 等。

4. 表达重组蛋白:将重组菌在适当的温度、pH和营养条件下培养,使其表达重组蛋白。

常用的表达系统包括诱导表达、强制表达等。

5. 纯化重组蛋白:通过各种纯化方法,如亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等,从宿主菌中纯化出重组蛋白。

6. 检测重组蛋白:通过各种检测方法,如SDS-PAGE、Western blot等,检测重组蛋白的表达和纯度。

总之,α淀粉酶重组菌的构建及表达需要经过多个步骤,需要掌握相关的分子生物学和微生物学知识,并使用各种实验技术进行操作。

淀粉酶的生产及应用

淀粉酶的生产及应用

淀粉酶的生产及应用淀粉酶是一种重要的工业酶制剂,具有广泛的应用前景。

以下将就淀粉酶的生产和应用进行详细阐述。

一、淀粉酶的生产淀粉酶是通过发酵工艺生产的,主要来源于微生物、动物和植物。

1. 微生物源生产微生物源生产淀粉酶是目前主要的生产方式,常用的微生物有真菌和细菌。

常见的真菌有Aspergillus、Penicillium、Trichoderma等,常见的细菌有Bacillus、Streptomyces等。

微生物源生产淀粉酶的步骤一般为:选材→筛选高效菌株→发酵→提取淀粉酶→纯化淀粉酶。

2. 动物源生产动物源淀粉酶主要来自猪胰腺。

提取过程一般为:猪胰腺养殖→收集猪胰腺→粉碎破碎→提取淀粉酶→纯化淀粉酶。

3. 植物源生产植物源淀粉酶主要来自马铃薯、玉米等植物中。

提取过程一般为:马铃薯破碎→破菌、杀菌、酶解→提取淀粉酶→纯化淀粉酶。

二、淀粉酶的应用1. 食品工业中的应用淀粉酶在食品工业中有着广泛的应用,主要用于食品加工中的葡萄糖浆、糖化醇、果胶等的制备和糖化工艺的调控。

例如,淀粉酶可将淀粉酶解为较小的糖分子,提高食品中糖的含量,改善口感和稳定性。

此外,淀粉酶还可用于面包、饼干等面粉制品的改良,并提高其贮存性和食用品质。

2. 纺织工业中的应用淀粉酶在纺织工业中主要用于织物的整理处理,如退浆、硫酸盐还原等。

其作用是分解纺织原料中的淀粉,提高降解淀粉成分的活性和效果,从而达到改善织物的柔软度、光泽度和手感等目的。

3. 制浆造纸工业中的应用淀粉酶在造纸工业中广泛应用于原料中的淀粉和非淀粉物质的降解处理。

通过添加适量的淀粉酶,可以有效降低造纸原料中淀粉的含量,提高浆料的筛选效率和纸张的强度、光泽度等性能。

4. 医药工业中的应用淀粉酶在医药工业中主要用于药物的合成和改良。

例如,淀粉酶可以用于制备药物辅料,改变其物化性质,提高药物的稳定性和可溶性。

此外,淀粉酶还可用于药物的表面活性剂、缓释剂等的改良,提高药效和降低毒副作用。

α-淀粉酶的生产工艺流程

α-淀粉酶的生产工艺流程

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α-淀粉酶的生产工艺-PPT课件

α-淀粉酶的生产工艺-PPT课件

6、煮沸1min
123
7、实验现象
12
3
二、PH对酶活性的影响 :取三支洁净试管编上号分别按下表中序 号1至7的要求操作。 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
The end 谢谢 本次课程到此结束
谢谢
实验器材
• 1.菌种:枯草芽孢杆菌JD-32生产法 • 2.仪器:培养皿、试管、发酵罐、灭
菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种 斜面活化 摇瓶种子 厚层通风
培养
发酵
种子罐扩 大培养
沉淀
粗制品
烘干
收集滤液
过滤 抽提
麸曲
离心 洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
实验步骤
1.培养基 的制备 与灭菌
发酵培养基:蛋白胨5g,酵母膏2.5g,葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2 . 5g,KH2PO4 1g,MgSO4.7H2O 0.25g,CaCl2.2H2O 0.1g, H2O 500mL,pH7.0。分装于100mL锥形瓶中,每瓶50mL, 121℃灭菌20min。
2.接种与 产酶培

3.提取
将菌种接种于培养基斜面,35℃培养三天,然后转接到摇瓶种子培养基 ,摇瓶培养一定时间,当菌体进入对数生长期时,以0. 5%接种量接入固体培 养基(麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水;ph=7左右,常压汽蒸一小时,冷却到 38~40℃)在厚层通风制曲箱内,通风保持37~42℃,培养48小时出曲风干 。
6. 固体发酵的培养时间较长,其产量及产能常低 于液体发酵。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。 而对于 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益 大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
探究影响淀粉酶活性条件
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实验器材
• 1.菌种:枯草芽孢杆菌JD-32生产法 • 2.仪器:培养皿、试管、发酵罐、灭
菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种 斜面活化 摇瓶种子 厚层通风
培养
发酵
种子罐扩 大培养
沉淀
粗制品
烘干
收集滤液
过滤 抽提
麸曲
离心 洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
实验步骤
1.培养基 的制备 与灭菌
发酵培养基:蛋白胨5g,酵母膏2.5g,葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2 . 5g,KH2PO4 1g,MgSO4.7H2O 0.25g,CaCl2.2H2O 0.1g, H2O 500mL,pH7.0。分装于100mL锥形瓶中,每瓶50mL, 121℃灭菌20min。
序 项目 号 1 可溶性淀粉溶液
2
温度条件
(保持5min)
3 新鲜淀粉酶溶液
(保持5min)
4
碘液(滴)

1
2
2ml
2ml
60ºC热水 沸水
1ml
1ml
1
1管 32mlFra bibliotek冰块1ml
1
5 实验现象
不变蓝
变蓝
变蓝
二、PH对酶活性的影响
1、加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
1
2
3
2、加蒸馏水1ml
一、温度对酶活性的影响
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1
2
3
3、淀粉酶1ml 1
淀粉酶1ml 2
淀粉酶1ml 3
2、60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
加碘液1滴 1
加碘液1滴 2
加碘液1滴 3
60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
一、温度对酶活性的影响 取三支洁净试管,编上号,并分别按下表中序号1至5要求操作。
淀粉遇碘后,形成蓝紫色的复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解 成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后,不形成蓝紫色的复 合物。麦芽糖和葡萄糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成 砖红色的氧化亚铜沉淀。
1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2、探索理解淀粉酶在不同的温度和PH催化淀粉水解的情况。
试管,量筒,大、小烧杯,滴管,试管夹,酒精灯,三脚架,石棉 网,温度计,火柴。 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液,质量分数为3%的可溶性淀粉 溶液,质量分数为5%的盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液, 热水,蒸馏水,冰块, , 碘液,斐林试剂。
加NaOH1ml
加HCl1ml
1
2
3
3、各加可溶性淀粉溶液2ml
1
2
3
4、放入60ºC热水中
1
2
5、加斐林试剂2ml 3
60ºC热水
60ºC热水 温度条件保持5min
3.提取
麸曲用1%食盐水3~4倍浸泡,3小时后过滤,调节滤液pH=8, 加硫酸铵溶液沉淀酶,经离心,用浓酒精洗涤脱水,40℃烘干、 磨粉即为成品。
对于固体发酵有以下7个缺点:
1. 限于低湿状态下生长的微生物,故可能的流程及产 物较受限,一般较适合于真菌。
2. 在较致密的环境下发酵,其代谢热的移除常造成问 题,尤其是大量生产时,常限制其大规模的产能。
2.接种与 产酶培

将菌种接种于培养基斜面,35℃培养三天,然后转接到摇瓶种子培养基, 摇瓶培养一定时间,当菌体进入对数生长期时,以0. 5%接种量接入固体培养 基(麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水;ph=7左右,常压汽蒸一小时,冷却到 38~40℃)在厚层通风制曲箱内,通风保持37~42℃,培养48小时出曲风干。
3. 固态下各项参数不易侦测,尤其是液体发酵的各种 探针不适用于固体发酵,pH值、湿度、基质浓度不易 调控,Biomass不易量测,每批次发酵条件不易一致, 再现性差。
4. 不易以搅拌方式进行质量传递,因此发酵期间, 物质的添加无法达到均匀。
5. 由于不易侦测,从发酵工程的观点来看,许多 工作都只是在定性或观察性质,故不易设计反应 器,难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
α-淀粉酶的应用
• α-淀粉酶分布十分广泛,遍及微生物 至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重 要的酶制剂,大量应用于粮食加工、 食品工业、酿造、发酵、纺织品工业 和医药行业等,是应用最为广泛的酶 制剂之一。
实验原理
α -淀粉酶广泛存在于植物、哺乳动物和微生物中。α -淀粉 酶是内切酶,酶的作用点仅限于淀粉链的α -1,4糖苷键,对 α -1,6糖苷键不能作用,但能越过α -1,6糖苷键,将α -1, 4糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精,而使淀粉对碘呈蓝紫 色的特异性反应逐渐变红棕色。在酶解的最初阶段,α -淀粉 酶对淀粉的水解速度很快,但当水解到一定程度后,水解虽在 继续进行,水解速度却变得缓慢。该酶的最小作用底物是麦芽 三糖以上的低聚糖,对麦芽三糖的作用很弱,对麦芽糖没有水 解能力。 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是当今工业酶制剂的主要生产 菌种之一,主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。本实验 利用高产α -淀粉酶的枯草芽孢杆菌T2生产α -淀粉酶用于制 备淀粉水解糖。
α-淀粉酶的生产工艺
食品111 陈雅媚 14号
目的:
学习并掌握α-淀粉酶的制备工艺。
α-淀粉酶的背景知识
α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中, 能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄 糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之 一。目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及 淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发 酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发 酵,分别以玉米粉为碳源,以豆饼为氮源,以 BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出 了生产工艺流程图,详细的介绍了α-淀粉酶的 生产工艺。
6. 固体发酵的培养时间较长,其产量及产能常低 于液体发酵。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。 而对于 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益 大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
探究影响淀粉酶活性条件
• 酶活力也称酶活性,是以酶在最适温度、最适pH等条件 下,催化一定的化学反应的初速度来表示。本实验是以一 定量的淀粉酶液,于37°C、pH6.8的条件下,在一定的 初始作用时间里将淀粉转化为还原糖,然后通过与DNS试 剂作用,比色测定,求得还原糖的生成量,从而计算出酶 反应的初速度,即酶的活力。这里规定,一个淀粉酶活力 单位定义为在37°C、pH6.8的条件下,每分钟水解淀粉 生成1mg还原糖所需的酶量
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