酶的生产工艺
酶的生产和利用
酶的生产和利用一、微生物酶制剂的生产主要有以下步骤:1、目的酶生产菌株的分离筛选(1)从自然界分离筛选(2)用物理、化学因子处理诱变(3)用基因重组或细胞融合技术选育2、酶的生产(1)要选择好的培养方法,包括培养基组成配比、培养温度、pH 值、通气量等。
图:微生物在相当于三层楼高的发酵罐里生长繁殖,产生所需的酶(2)确定工业规模大量生产的一系列工程和工艺条件,以及培养罐的形式、大小、通气条件、温度和pH 值的控制等。
图:通过改变培养基类型、酸碱度、氧气浓度和温度,研究人员现了生产某种酶的微生物的最佳生长条件。
三、酶的提取、分离和纯化1、微生物酶制剂的工业提取步骤大致如下:如果是胞内酶,则首先要分离收集其菌体,使之破碎,将酶提取至液相中,此为出发酶液;如果是胞外酶,它的深层发酵液或固体培养物的抽提液则为出发酶液。
2、制取工业酶制剂的步骤:第一步——除去出发酶液中的悬浮固形物,获得澄清酶液,必要时再进行减压浓缩;第二步——根据质量要求和经济性采用适当方法(如用盐析法、有机溶剂沉淀法、丹宁沉淀法等)将酶沉淀分离;图:只有酶和水能通过转鼓式过滤机;培养基和微生物则被留在硅藻土上。
第三步——收集沉淀、干燥、研粉、加适当的稳定剂、填充剂、做成粉末制剂。
••酶粒是在大型连续运转的水平混合机内生产出来的。
提取的酶与盐、纤维素及其他成分混合形成0.5mm大小的粒状物。
然后用一种聚合体包裹,以防止酶尘在使用过程中可能引起的致敏危险。
图:用多聚体包裹酶以减少酶尘引起的致敏危险。
3、其他方法对于质量要求高可提取液中共存有妨碍目的酶工艺效果的其他酶时,常用一些特殊纯化方法将目的酶与其他酶和杂蛋分开,再分别沉淀制取。
常用的方法有:( 1 )蛋白质选择性变性法( 2 )分级盐析法•有机溶剂分级沉淀法•等电点法•柱层析法•电泳法•亲和层析法四、酶的化学修饰技术1、金属离子置换修饰2、大分子结合修饰3、肽链有限水解修饰4、侧链修饰图:微生物的基因经修饰能够产生所需的酶五、固定化酶和固定化细胞固定化酶是通过物理或化学的处理,使水溶性酶和固态的水不溶支持物(载体)相结合或被载体包埋,但仍保留酶活力。
生物酶制备方法
生物酶制备方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:生物酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速率,降低反应所需的能量,提高反应的效率。
生物酶在生物技术、制药和食品工业等领域起着至关重要的作用。
生物酶的制备方法有多种,包括基因工程法、筛选法、提取法等。
下面就来详细介绍一下生物酶的制备方法。
一、基因工程法基因工程法是目前生物酶制备的主要方法之一。
通过改造目的基因,将其插入到细胞内,使细胞具有产生特定酶的能力。
基因工程法的步骤可以分为以下几个部分:1.选择目的基因:首先需要确定想要制备的酶的基因序列,包括编码蛋白质的DNA序列。
2.构建表达载体:将目的基因插入到表达载体中,通常是一个质粒或病毒基因组,以便将其导入到宿主细胞中。
3.转染宿主细胞:将构建好的表达载体导入到宿主细胞中,使其具有表达目的基因的能力。
4.培养发酵:将转染宿主细胞进行培养和发酵,使其产生目的酶。
5.酶的纯化:通过离心、过滤、色谱等方法对酶进行分离和纯化。
基因工程法制备生物酶不仅可以大幅提高酶的产量,还可以实现对酶性质的精确调控,提高了生物酶的工业应用价值。
二、筛选法筛选法是一种通过筛选高产酶菌株的方法,主要包括自然选择和人工筛选。
1.自然选择:利用自然环境对酶产生菌株进行筛选,比如在含有特定底物的培养基上培养细菌,通过检测培养基的变化来筛选高产酶株。
2.人工筛选:通过改造细菌菌株,使其表达高效的酶,然后通过培养和筛选找到高产酶株。
筛选法制备生物酶虽然效率较低,但可以利用自然选择或人工筛选的方法获得具有特定性能的酶,是一种简单有效的制备方法。
三、提取法提取法是将含有酶的细菌或真菌通过破碎、搅拌等方式分离出酶,然后通过离心、过滤等方法对酶进行纯化。
1.破碎细胞:首先需要将含有酶的微生物体进行破碎,打破细胞壁,释放出酶。
2.提取酶:将破碎后的微生物体经过离心、过滤等方式分离出酶。
提取法虽然效率较低,但较为简便,适用于小规模制备生物酶的情况。
尿激酶的生产工艺
尿激酶的生产工艺
尿激酶是一种由鲨鱼胃粘液提取的天然酶制剂,在医药和食品工业中具有广泛的应用。
尿激酶的生产工艺一般包括以下几个步骤:
1. 原料准备:选择质量优良的鲨鱼,并将其胃粘液采集出来。
同时选取鲨鱼胃粘液中尿激酶活力高的部分进行提取。
2. 蛋白质分离:将采集得到的鲨鱼胃粘液离心,分离出其中的固体和液体部分。
将液体部分中的蛋白质进行进一步的分离和富集。
3. 提取尿激酶:采用离子交换层析、凝胶过滤等技术方法对蛋白质进行分离与纯化。
在此过程中,通过调整溶液的pH值、
离子浓度,使尿激酶能够与其他蛋白质区分开来。
4. 活化尿激酶:通过一定的活化剂,如氢氧化钠或乙酸钠等,将提取得到的尿激酶进行活化,使其能够具备一定的催化活性。
5. 纯化与浓缩:经过活化后的尿激酶可能还含有一定的杂质,需要采用凝胶过滤、反渗透等技术手段进行纯化与浓缩,使尿激酶的纯度达到要求。
6. 质量检测和包装:对生产得到的尿激酶产品进行质量检测,包括活性测定、纯度分析等。
合格的产品进行包装,通常以冷冻干燥的方式保存,以延长其有效期。
尿激酶的生产工艺需要严格控制各个环节的条件,如温度、
pH值、离子浓度等,以确保尿激酶的活性和稳定性。
同时,
提高产品纯度和产率也是生产过程中的重要目标。
为此,生产中还需要使用各种生物化学和分离纯化技术,如离子交换层析、凝胶过滤、逆浸透等。
总之,尿激酶的生产工艺涉及多个步骤,包括原料准备、蛋白质分离、尿激酶提取、活化、纯化与浓缩、质量检测和包装等。
通过合理的工艺流程和严格的控制条件,可以得到高质量的尿激酶产品。
酶制剂生产工艺
酶制剂生产工艺
酶制剂生产工艺是指将酶通过一系列的工艺步骤进行提取、纯化、稳定化等处理,最终获得符合质量标准的酶制剂产品的过程。
酶制剂生产工艺的主要步骤如下:
1. 酶源筛选与培养:选择适合的菌株或真菌菌种作为酶源,通过培养与繁殖,获得大量的酶产生菌株。
2. 发酵过程:将酶源加入培养基中,进行发酵过程。
通过调节发酵条件,如温度、pH值、氧气供应等,使酶产量达到最大化。
3. 酶提取:将发酵液进行分离,分离出含有酶的液体部分。
常用的方法有离心、过滤、沉淀等。
通过这些方法可以去除酶产生菌株和不溶性杂质。
4. 酶溶解:将分离得到的含有酶的液体溶解在适当的溶液中,使酶能够更好地活性。
5. 酶纯化:通过一系列的纯化工艺步骤,如沉淀、离子交换、凝胶过滤、超滤等,去除酶中的杂质,使酶获得更高的纯度。
6. 酶稳定化:对于易受到温度、pH值、湿度等环境条件影响的酶来说,需要进行稳定化处理。
常用的稳定化方法包括冷冻干燥、喷雾干燥、添加保护剂等。
7. 储存与包装:将纯化稳定化后的酶制剂进行储存和包装。
通常要求酶制剂能够在常温下长期保存,并保持较好的活性。
8. 质量控制:对酶制剂进行质量控制,包括活性测定、含水量测定、纯度测定等,确保酶制剂符合相关质量标准。
以上就是酶制剂生产工艺的主要步骤。
不同的酶制剂可能会有一些微小的差别,但总体而言,工艺流程是相似的。
通过这些工艺步骤,可以有效地提高酶制剂的产量、纯度和稳定性,为酶制剂的应用提供有力的支撑。
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。
酶工程 第三章酶的发酵生产 第三节发酵工艺条件及控制
第三节 发酵工艺条件及控制
无机元素是通过添加无机盐来提供的,一般采用水溶 性的硫酸盐、磷酸盐或盐酸盐等。有时也使用硝酸盐,在 提供无机氮的同时,提供无机元素。
4.生长因素 生长因素是指细胞生长繁殖所必不可缺的微量有机化 合物主要包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素,以及动 植物生长激素等。各种氨基酸是蛋白质和酶的组分;嘌呤 和嘧啶是核酸和某些辅酶的组分;维生素主要起辅酶作用; 动植物生长激素则分别对动物细胞和植物细胞的生长、分 裂起调节作用。有的细胞能够自己合成各种生长因素,而 有的细胞则缺少合成一种或多种生长因素的能力,需由外 界供给,才能正常生长繁殖,这样的细胞称为营养缺陷型。
第三节 发酵工艺条件及控制
在酶的发酵生产中,通常在培养基中加进玉米浆、酵 母膏等,以提供各种必需的生长因素。有时,也加进纯化 的生长因素,以供细胞生长繁殖之需。
现举例几种酶发酵培养基: (1)枯草杆菌BF7658α—淀粉酶发酵培养基:玉米粉 8%,豆饼粉4%,磷酸氢二钠0.8%,硫酸铵0.4%,氧化钙 0.2%,氯化铵0.15%。 (2)枯草杆菌AS1.398中性蛋白酶发酵培养基:玉米 粉4%,豆饼粉3%,麸皮3.2%,米糠1%,磷酸氢二钠0.4%, 磷酸二氢钾0.03%。 (3)黑曲霉糖化发酵培养基:玉米粉10%,豆饼粉4%, 麸皮1%(PH4.4—5.0)。
第三节 发酵工艺条件及控制
不同细胞生长繁殖的最适PH有所不同。一般细胞和放 线菌的生长最适PH为中性或微碱性(PH6.5—8.0);霉菌 和酵母的生长最适PH为偏酸性(PH4.0—6.0);植物细胞 生长的最适PH为5—6。
第三章酶的生产
2023年5月15日星期一
第三章 酶的生产制备
酶的生产方式
1.提取法: 植物、动物、微生物
2.化学合成法
生物合成法: 利用植物、动物、微生物细胞合成。 上个世纪50年代起利用微生物生产酶
。 1949年细菌发酵生产淀粉酶
上个世纪70年代以来利用植物细胞和 动物细胞培养技术生产酶。
木瓜细胞培养生产木瓜蛋白酶和木瓜 凝乳蛋白酶 人黑色素瘤细胞培养生 产血纤维蛋白溶酶原激活剂
34
2.生长偶联型中的特殊形式——中期合成型
酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而在细胞生 长进入平衡期以后,酶的合成也随着停止。 特点:酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
所对应的mRNA是不稳定的。
枯草杆菌碱性磷酸酶合成曲线 35
3.部分生长偶联型(又称延续合成型)
酶的合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入 平衡期后,酶还可以延续合成较长一段时间。 特点:可受诱导,一般不受分解代谢物和产物阻遏。
所对应的mRNA相当稳定。
黑曲霉聚半乳糖醛酸酶合成曲线 36
4. 非生长偶联型(又称滞后合成型)
只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并 大量积累。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 特点:受分解代谢物的阻遏作用。
所对应的mRNA稳定性高。
黑曲霉酸性蛋白酶合成曲线 37
总结:影响酶生物合成模式的主要因素
②发酵代谢调节:理想诱导物的添加,解除 反馈阻遏和分解代谢物阻遏(难利用的碳 氮源的使用,补料发酵)。
③降低产酶温度。
二、细胞生长动力学
微生物细胞生长的动力学方程:
Monod方程:
S-限制性基质浓度; μm—最大比生长速率; Ks —Monod常数
酶生产的下游工艺—固液分离
机 转鼓内壁上。堆积在转鼓内壁上的固相靠螺旋推向转
鼓的锥形部分,从排渣口排出。
离心设备
工作任务(二)离心及离心设备
倾 析 式 离 心 机
离心设备
工作任务(二)离心及离心设备
倾
• 优点:具有操作连续、适应性强、应用范围广、 结构紧凑和维修方便等优点,特别适合于含固
析
形物较多的悬浮液的分离。
式
• 缺点:这种离心机的分离效果较差,因而不适
过
河水、麦芽汁、酒类和饮料等的澄清。
滤
过滤的分类
工作任务(一)过滤及过滤设备
过滤介质为滤布,当悬浮液通过滤 布时,固体颗粒被滤布所阻拦而逐渐
滤 形成滤饼(或称滤渣)。当滤饼达到一 饼 定厚度时起过滤作用,这种方法叫做 过 滤饼过滤或滤渣过滤。 滤
适合于固体含量 >0.1g/100ml的 悬浮液的过滤分离。
滤
过滤的分类
工作任务(一)过滤及过滤设备
过滤介质:硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃
澄
珠、塑料颗粒等,也有用烧结陶瓷、烧结金
清 过 滤
属、粘合塑料及用金属丝绕成的管子等组成的 成型颗粒滤层。
过滤的分类
工作任务(一)过滤及过滤设备
澄
适合范围:于固体含量少于0.1g/l00ml、颗
清
粒直径在5~100μm的悬浮液的过滤分离,如
特点:
心
区带内的液相介质密度小于样品物质颗粒的密度。
适宜分离密度相近而大小不同的固相物质。
工作任务(二)离心及离心设备
离心的方法
密 度 梯 度 离 心
密度梯度离心示意图
(a)离心前 (b)离心后
工作任务(二)离心及离心设备
离心的方法
纤维素酶的生产工艺
纤维素酶的生产工艺纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶,可以将纤维素聚合物高效地水解为低聚糖和纤维素寡聚体,具有广泛的应用前景,如生物能源、食品酿造、纺织品加工等领域。
纤维素酶的生产工艺主要分为传统液体培养法和固体表面培养法两种方式。
1. 传统液体培养法:传统液体培养法是指利用液体培养基培养酶菌生产。
该工艺的主要步骤如下:(1)菌种培养:通过对纤维素酶产生菌株的定向筛选和培养,得到高效纤维素酶产生菌株作为菌种。
(2)种子培养:将该菌株接种到适当的种子培养基中,进行预培养,使菌株扩大至一定数量。
(3)发酵过程:将预培养培养液转移到发酵罐中,并加入适宜的培养基,控制发酵条件,如温度、pH、氧气、搅拌速度等,进行酶的产生培养。
(4)酶的分离与提纯:通过酶的沉淀、过滤、分离、浓缩等工艺,将发酵液中的酶分离出来,并进行纯化和浓缩,得到纯净的纤维素酶制剂。
2. 固体表面培养法:固体表面培养法是指利用固体基质作为酶菌的培养基进行酶的生产。
该工艺通常采用固体床培养、滤膜固定化培养和生物反应器培养等方式。
以下以固体床培养为例进行说明:(1)底物预处理:将固体底物(如纤维素)进行预处理,如磨碎、脱色、糖化等,使其成为更易于菌株附着和生长的底物。
(2)菌种接种:将菌株接种到预处理后的固体底物表面,使其附着和生长。
(3)固体床培养:控制好培养条件,如温度、湿度、通气速度等,使菌株在固体底物表面繁殖和产酶。
(4)酶的回收:通过洗涤、离心或其他方法将固体底物与酶分离,得到纯净的酶制剂。
与传统液体培养法相比,固体表面培养法具有操作简单、反应过程稳定、培养基和酶制剂的产量较高等优点。
由于纤维素酶的产生需要与固体底物接触,因此固体表面培养法特别适用于利用废弃物纤维素进行纤维素酶生产的工艺。
总之,纤维素酶的生产工艺根据不同的应用需求和底物来源,选择合适的培养方法和操作条件,可通过传统液体培养法或固体表面培养法进行。
随着科技的发展和生物工程技术的进步,纤维素酶的生产工艺也在不断创新和改进,有望实现更高效、更经济的纤维素酶制备。
盐酸溶菌酶 生产工艺(一)
盐酸溶菌酶生产工艺(一)盐酸溶菌酶生产工艺简介盐酸溶菌酶(lysozyme),是一种广泛存在于动植物中的天然酶类,可以通过一定的生产工艺进行大规模制备。
本文将介绍盐酸溶菌酶的生产工艺,并探讨其在医药、食品等领域的应用。
盐酸溶菌酶的生产工艺盐酸溶菌酶的生产工艺如下:1.选择合适的菌株:优质的菌株是盐酸溶菌酶生产的基础。
常用的菌株有鸡蛋清菌株、乳酸菌株等。
2.培养基配制:选择适合菌株生长的培养基进行配制。
培养基的配方包括碳源、氮源、矿物质等。
3.菌株预处理:将选好的菌株进行预处理,如接种于含有特定培养基成分的试管中进行前期培养。
4.发酵培养:将预处理好的菌株接种到大型发酵罐中,进行批次或连续发酵培养。
控制好温度、pH、氧气供给等条件,使菌株得到最佳生长。
5.收获菌体:发酵结束后,通过分离、离心等操作方法,将菌体与培养基分离。
6.细胞破碎:将收获的菌体进行细胞破碎,可以采用超声波、高压酸或机械破碎等方法。
7.提取溶菌酶:采用溶菌酶的特殊物理和化学性质,将其与其他细胞组分分离。
最常用的方法是离心、过滤和柱层析等。
8.洗脱纯化:对提取得到的溶菌酶进行洗脱纯化,可以采用离子交换层析、凝胶过滤层析等技术。
9.定量检测:对纯化后的溶菌酶进行定量检测,常用方法有Bradford法、BCA法等。
10.包装存储:将定量检测合格的盐酸溶菌酶进行包装和存储,以确保其质量和稳定性。
盐酸溶菌酶的应用盐酸溶菌酶具有广泛的应用价值,主要包括以下几个方面:1.医药领域:盐酸溶菌酶可以用于制备抗生素、生物药物和疫苗等药物。
其抗菌作用能够有效杀灭细菌,对防治感染性疾病具有重要意义。
2.食品工业:盐酸溶菌酶可以用于食品的保鲜、嫩化和酿造等过程中。
在奶制品、葡萄酒等的生产中,盐酸溶菌酶可以去除细菌,延长食品的保质期。
3.生物学研究:盐酸溶菌酶在细胞壁的降解、细胞骨架的裂解等方面具有重要作用,广泛用于生物学研究领域。
结语盐酸溶菌酶的生产工艺对其应用具有关键影响,只有高效和稳定的生产工艺才能获得优质的溶菌酶产品。
生物中常见的酶的制作工艺
生物中常见的酶的制作工艺生物中常见的酶的制作工艺可以分为四个主要步骤:筛选和培养菌种、发酵培养、酶的纯化和酶的应用。
以下是详细的解释:第一步:筛选和培养菌种要制作酶,首先需要选择一种能够高效产生目标酶的菌株。
一般来说,这些菌株可以从自然界中分离出来,也可以通过改造已有的菌株来得到。
一旦有了合适的菌株,就需要优化培养条件,包括温度、气体组成、pH值等。
此外,也可以通过改良菌株基因,以提高酶的产量和稳定性。
第二步:发酵培养当有了合适的菌株后,就可以进行发酵培养。
发酵培养可以在小规模的培养罐或大规模的发酵罐中进行。
培养罐通常用于小规模实验室研究,而发酵罐则适用于工业生产。
在培养过程中,要控制好培养基中的营养物质供应,并且提供充足的氧气和搅拌以促进菌株的生长和代谢产物的积累。
此外,还需要注意培养条件的稳定性,避免产生有害物质或有害气体。
第三步:酶的纯化当酶被有效产生并积累到一定程度后,就需要进行酶的纯化。
酶的纯化是将酶从复杂培养基中分离出来,以获得较高纯度的酶制剂。
酶的纯化过程通常包括细胞破碎、固液分离、沉淀、透析、层析和浓缩等步骤。
这些步骤可以根据酶的特性和所需纯度的不同而有所调整。
酶的纯化旨在去除与酶无关的其他蛋白质、小分子化合物和杂质,同时保留酶的活性和稳定性。
第四步:酶的应用酶通常用于各种生物工艺中,如食品加工、制药、农业、环境保护等。
酶的应用可以是在生物反应中作为催化剂,也可以用于制备具有特定功能的生物分子。
在酶的应用过程中,需要考虑到酶的适用条件、底物的适应性、反应条件的控制等因素。
此外,还需要对酶的稳定性和保存条件进行评估,以确保酶在应用中的有效性和持久性。
总结起来,生物中常见酶的制作工艺包括筛选和培养菌种、发酵培养、酶的纯化和酶的应用。
这些过程涉及到多个步骤和因素的综合考虑,以提高酶的产量、纯度和活性。
这些工艺在实际生产中具有重要的意义,为生物技术的发展和应用提供了坚实的基础。
酶的生产方法.ppt
(五)生产种子的制备
生产种子:由原始保藏菌种,经过活化,扩大培养,用 于发酵罐接种的大量菌体。
1、种子制备工艺过程
养
接种至发酵罐
(1 )菌种活化
目的:保藏的菌种在用于发酵生产之前,必须接 种于新鲜的斜面培养基上,在一定的条件下培养,以 恢复细胞的生命活动能力。
为此,在有些酶的发酵生产过程中,要在不同的发酵阶段 控制不同的温度,即在微生物生长阶段控制在生长的最适温度 范围,而在产酶阶段控制在产酶最适温度范围。
(3)温度的控制方法
一般采用热水升温,冷水降温。因此,在发酵罐中均设有 足够传热面积的热交换装置,如排管、蛇管,夹套、喷淋管等。
4、酵母
啤酒酵母:丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。
假丝酵母:脂肪酶、尿酸酶、尿囊酸酶、转化酶、醇脱氢 酶等。
工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源
酶 α-淀粉酶
产酶微生物
枯草芽胞杆菌 地衣芽胞杆菌
米曲霉
用途
淀粉液化,织物退浆,消化 助剂,加酶洗涤剂
米曲霉,黑曲霉, 制造葡萄糖,发酵、酿酒等
葡萄糖淀粉酶
此外石油产品中12碳—16碳的碳氢化合物已成功用作微生 物培养基的碳源。
注意:在选择碳源时,应尽量选择对所需酶有诱导作用的 碳源,而不使用或少使用有分解代谢物阻遏作用的碳源。
2、氮源:提供氮元素。
来源:①有机氮:常利用农副产品的籽实榨油后的 副产品,如豆饼、花生饼、菜子饼等;
②无机氮:含氮的无机化合物,如(NH4)2SO4、 NH4NO3 、NaNO3和(NH4)3PO4等。
玉米粉 8%
豆饼粉 4%
磷酸氢二钠 0.8%
硫酸铵
0.4%
氯化钙
0.2%
氯化铵
酶制剂工厂生产工艺
酶制剂工厂生产工艺酶是生化反应中的催化剂,其生产工艺可以说是包含了生物技术、分离技术、化学工程等多个学科,使其成为了一个复杂而且综合性强的专业领域。
酶制剂工厂主要专注于酶的生产和提取。
以下就是酶制剂工厂的基本生产工艺。
一、种子培养生产工艺首先开始于微生物的种子培养。
选择高产酶的菌种,经过有丝分裂生长繁殖,菌体数量逐渐增加。
在具有优良的营养、适宜的温度和必要氧气的条件下,菌体逐渐从静态到活跃。
二、大规模发酵受控的环境是酶生产过程中的重点,因此,在大规模发酵阶段,必须确保提供适宜的生长环境,比如温度、pH值、搅拌、通风等,这样才能使菌种有最大限度的生长和产酶。
在发酵罐中,菌种在提供足够营养的同时,母液的组成被细心调控,以保证酶活性的最佳状态,同时也保证了微生物的稳定生长。
三、酶的提取发酵结束后,需要得到酶。
有两种类型的酶,一是细胞内酶,二是细胞外酶。
这两种酶的提取方式各不相同。
细胞外酶可以通过分离和浓缩技术直接从发酵液得到;而细胞内酶,则需要通过破碎细胞以便酶的释放。
四、酶的纯化提取后得到的酶往往含有其它的蛋白质、细胞残骸等杂质,需经过纯化过程以去除这些杂质。
纯化酶的一般方法包括沉淀、离心、超滤、层析等。
五、酶制剂的制备纯化后的酶需要进一步处理才能做为酶制剂使用。
按照制品的形式,可以分为液体制剂和固体制剂两种。
液体制剂常用于液态使用,如洗涤剂;固体制剂则在一些固态更稳定的生产过程中使用。
六、质量控制在生产过程中,需要一个严格的质量管理体系,以保证酶制剂的质量和稳定性。
生产过程中的原料的品质管理、工艺中的每个重要控制点的管理,都是保证制剂质量的关键。
以上就是酶制剂工厂的生产工艺。
虽然简单描述,但其实背后需要大量的科研支持,特别是各种生物技术、化学技术的支撑。
良好的工艺控制、材料的筛选以及产品的严格质量控制,都是保证酶制剂工厂顺利运行的重要因素。
酶的生产工艺设计
酶的生产工艺设计一、前处理在酶的生产工艺中,前处理是非常重要的一步。
首先需要对原料进行筛选和清洗,以确保原材料的纯度和质量。
其次,为了提高酶的产量和活性,需要对原料进行适当的预处理,如破碎、加热、浸泡等。
1. 原料筛选和清洗选择优质的原材料是保证酶生产工艺成功的关键。
因此,在开始生产之前,需要对原材料进行筛选和清洗。
首先将原材料进行分类,去除不符合要求的杂质和异物。
然后将原材料放入清洁水中浸泡一段时间,去除表面污物和细菌。
2. 原料预处理为了提高酶的产量和活性,需要对原材料进行适当的预处理。
例如,在生产纤维素酶时,可以通过破碎、加热、浸泡等方法使纤维素更易于分解。
二、发酵过程发酵是酶生产工艺中最重要的步骤之一。
在这个过程中,微生物将有机物转化为目标产品,并释放出大量的酶。
1. 菌种培养在发酵过程中,需要使用优质的菌种。
因此,在生产之前,需要将菌种进行培养和筛选。
首先将菌株接入培养基中,然后在恰当的温度、湿度和氧气条件下进行培养。
2. 发酵条件控制发酵过程中,需要控制一系列参数以确保最佳的生产效果。
这些参数包括温度、pH值、氧气含量和营养物质浓度等。
通过精确控制这些参数,可以提高酶的产量和活性。
3. 酶的提取和纯化在发酵过程中,微生物会释放出大量的酶。
为了提高酶的纯度和活性,需要对发酵液进行提取和纯化。
通常采用离心、超滤、柱层析等方法进行纯化。
三、后处理后处理是指对纯化后的酶进行干燥、包装等处理。
这个过程非常重要,它直接影响到酶产品的品质和稳定性。
1. 酶干燥干燥是将水分从酶中除去的过程。
通常采用喷雾干燥或真空干燥等方法进行干燥。
在干燥过程中,需要控制温度和湿度,以确保酶的活性和稳定性。
2. 酶包装在干燥后,需要对酶进行包装。
通常采用铝箔袋、塑料瓶等包装形式。
在包装过程中,需要注意保护酶的稳定性和活性。
四、质量控制质量控制是酶生产工艺中非常重要的一步。
通过严格的质量控制流程,可以确保产品的品质和稳定性。
果胶酶的制作工艺及流程
果胶酶的生产工艺流程一、生产工艺流程是:原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。
二、具体过程1.原料及其处理鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。
鲜果皮应及时处理,以免原料中产生果胶酶类水解作用,使果胶产量或胶凝度下降。
先将果皮搅碎至粒径2~3mm,置于蒸汽或沸水中处理5~8min,以钝化果胶酶活性。
杀酶后的原料再在水中清泡30mi n,并加热到90℃5min,压去汁液,用清水漂洗数次,尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。
榨出的汁液可供回收柚苷。
干皮温水浸泡复水后,采取以上同样处理备用。
2.抽提通常用酸法提取。
将处理过的柚皮倒入夹层锅中,加4倍水,并用工业盐酸调ph 至1.5~2.0,加热到95℃,在不断搅拌中保持恒温60min。
趁热过滤得果胶萃取液。
待冷却至50℃,加入1%~2%淀粉酶以分解其中的淀粉,酶作用终了时,再加热至80℃杀酶。
然后加0.5%~2%活性炭,在80℃下搅拌20m in,过滤得脱色滤液。
因柚皮中钙、镁等离子含量较高,这些离子对果胶有封闭作用,影响果胶转化为水溶性果胶,同时也因皮中杂质含量高,而影响胶凝度,故酸法提取率较低,质量较差。
为解决以上问题,西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进,即在酸法基础上,按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0.3%~0.4%六偏磷酸钠,前者果胶得率可提高7.2%~8.56%,胶凝度提高30%以上,而后者得率提高25.35%~35.2%,其胶凝度可达180±3。
3.浓缩采用真空浓缩法,在55~60c的条件下,将提取液的果胶含量提高到4%~6.5%后进行后续工序处理。
近来作者和国内其他单位研究表明,超滤可用于果胶液浓缩,如用切割分子量为50000u的管式聚丙烯腈膜超滤器,在温度45℃、ph3.0、压力0.2mpa 条件下进行超滤浓缩,可将果胶浓度浓缩至4.21%,而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1/5和1/2~1/3。
微生物酶发酵生产工艺流程
微生物酶发酵生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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酶的生产工艺
(二)培养基
1、试管斜面培养基:将菌种接种于5g/dL麸 皮汁斜面培养基上,28°C 培养3d后使用或 4°C保存。 2、起始摇瓶培养基:麸皮2g/dL, LAvicel 19/dL, KH2P04 0.2g/dL,蛋白胨0.4g/dL, 酵母粉0.02g/dL,其他各种微量元素,自来 水配制成100mL,自然pH。 3、优化瓶培养基:麸皮335g/dL, LAvicel134g/dL,KH2P04 0.2g/dL,蛋白胨 0.4g/dL,酵母粉0.02g/dL,其他各种微量 元素,自来水配制成100mL,自然pH。
发酵条件控制
• 温度对产酶的影响 • pH对产酶的影响 • 通风量对产酶的影响 • 搅拌的影响 • 泡沫的影响
综述酶生产工艺
• 菌种选择制备:五种方法 • 培养基制备:碳源 氮源 能源 生长因子 无 机盐 水 • 发酵条件:温度(恒/变) pH 通风量 搅 拌 时间 抑制剂 激活剂 溶氧量等 • 生产工艺流程 • 所制备酶的特点 酶的提取 • 酶活力 比活力
(五)酶活力的测定
用滤纸方法测定酶活(FPA) ,取适当稀释的酶液0.5mL,加人到 1.5ml pH4. 8、 0.05mol/L柠檬酸缓冲溶液中,再加入1条1cmX 6cm新华定量滤纸,50℃保温1h,加人 1.5mL DNS试剂终止酶反 应,沸水浴5min,冷却后加水稀释到25mL,用分光光度计在 520nm处测还原糖OD值。纤维素酶活力单位的定义:50℃下,每 小时水解底物生成1µmol 葡萄糖所对应酶活定义为1个酶活国际 单位U[lU/(mL· h)]。 酶学性质研究结果表明:耐碱芽孢杆菌III-3-A的CMC酶反应以 pH9.0、反应温度45℃左右为宜,在pH6-1l和50℃以下酶活性稳 定,且具有耐金属离子和表面活性剂等特性,Ca2+对酶的最适 反应温度和热稳定性有显著影响,添加5mmol/L CaCl2可使最适 酶反应温度和稳定性分别提高至50℃和55℃。该酶其有耐热、 耐金属离子、耐碱及高比活力等特点,在棉织品的水洗整理及 洗涤剂工业中具有良好的应用前景。
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酶的生产工艺
酶是一种生物催化剂,它在许多各行各业的应用中具有广泛的用途。
酶的生产工艺是指通过生物工程技术和发酵工艺来大规模生产酶的过程。
酶的生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 酶基因的克隆和表达:首先需要从天然菌株或其他来源中获得酶的基因。
通过核酸技术,将酶基因从DNA中克隆并插入
表达载体中。
然后将表达载体转化到宿主细胞中,使宿主细胞能够表达目标酶的基因。
2. 发酵培养:经过基因工程改造的细胞株能够在合适的培养条件下高效表达酶。
发酵培养是通过提供适宜的营养物质和环境条件来培养这些细胞的过程。
其中,培养基的选择、操作工艺的优化和控制等因素对酶的生产量和质量有重要影响。
3. 酶的提取和纯化:经过发酵培养后,酶可存在于细胞内、细胞外或培养液中。
提取和纯化酶的过程需要选择合适的方法,如加热处理、超声波溶解、离心、过滤、层析等。
目的是分离纯酶,并去除其他蛋白质、细胞碎片、有机物等杂质。
4. 酶的稳定化和保存:酶的稳定性对其储存和运输至关重要。
稳定化的方法包括添加保护剂、介质改良、冻干等。
此外,酶的保存过程中要注意严格的冷链管理,避免温度和湿度的变化。
5. 酶的应用:生产出的酶可用于各种行业,如食品加工、制药、
酿酒、制革、纺织、洗涤剂等。
酶在这些行业中起到催化剂和增效剂的作用,提高生产效率,减少能源消耗,保护环境等。
总之,酶的生产工艺是通过基因工程技术和发酵工艺来实现大规模生产酶的过程,它涉及到酶基因的克隆和表达、发酵培养、酶的提取和纯化、稳定化和保存等多个步骤。
随着生物工程技术的不断发展,新的酶生产工艺也在不断涌现,为酶的生产提供了更多的选择和可能。