酶的应用与发展论文
生物化工论文酶工程的发展
目录酶工程的前景 (2)酶工程的发展 (2)酶制剂: (3)国外酶制剂发展 (3)国内酶制剂发展 (4)酶的固定化 (4)酶固定化的现状 (4)酶固定化的进展 (5)( 1 ) 新载体 (5)(2)新方法 (5)(3)新机理 (5)酶的遗传修饰与化学修饰: (6)遗传修饰 (6)( 1) 多位点定点突变技术 (6)( 2) 酶定向进化技术 (7)化学修饰 (7)酶生物反应器 (8)生物反应器的发展 (8)1、以代谢流分析为核心的生物反应器 (8)2、动物细胞大规模培养生物反应器 (9)3、带pH测量与补料控制的摇床──摇床应用技术的发展 (10)4、生物反应器中试系统设计 (10)5、大型生物反应器设计与制造技术研究 (10)酶的应用现状 (11)酶工程在污染处理中的作用: (11)酶工程在农产品加工上的应用: (11)酶工程在饲料工业中的应用 (12)酶工程在食品领域的应用 (12)酶工程在中药有效成分提取及转化中的应用 (13)酶工程在中药提取中的应用; (13)酶工程在中药活性成分转化中的应用 (14)课程建议: (14)本课程优点: (14)本课程的改进建议: (14)参考文献 (15)酶工程,从定义上来说,是酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。
简而言之,酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。
它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶的反应器等方面内容。
酶工程的前景酶因其反应的专一性,高效性和温和性的特点,已和生物工程,信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学。
而作为生物工程的重要组成部分,将在未来的发展中,在世界科技和经济发展中起着主导和支柱作用。
而工业用酶日益广泛地应用于化学,医药,纺织,农业,日化,食品,能源,化妆品以及环保等行业。
水产养殖学论文:鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用
鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用【摘要】消化酶对于各种生物来讲都至关重要,这些酶类催化生物体内各项生化反应,只有深入研究酶类的功能特性,才能清楚了解其对生物体的作用。
研究鱼类体内消化酶,不仅对生物工程方面的研究也会产生巨大的意义,而且可以很好的应用在水产养殖方面,为养殖者在挑选养殖环境以及饲料方面提供依据。
【关键词】消化酶研究;影响因素;应用酶在生物体内起着非常重要的作用,很多生物化学反应都需要酶类的催化才能完成,酶本质是一种具有催化作用的蛋白质,是生物体内的高效催化剂。
它的活性受多种因素的影响,生物的食物来源,身存环境,酶所处温度对其活性都有不同程度的影响。
酶可以和体内多种物质进行能量转换,有其独特的生理特性及作用,对生物体来说是一种极其重要的物质。
如果能够深入的研究鱼类体内的消化酶,懂得这些酶的功能特性,那么这些研究成果将对水产养殖者配置合适的饲料有重大的意义,另外,研究消化酶对生物技术以及营养学也有一定的帮助。
一、鱼类体内消化酶种类鱼类体内的消化酶种类繁多,其中含有蛋白酶,蛋白酶又包括胃蛋白酶、肠蛋白酶等。
淀粉酶包括肝胰腺淀粉酶等。
有的鱼类还含有脂肪酶,多种酶类相辅相成,催化鱼类体内各项生物化学反应,为鱼类提供生命动力。
(一)胃蛋白酶胃蛋白酶是鱼类体内众多酶中的一种,存在于有胃的鱼体内,能够适应强酸环境。
胃蛋白酶最初是存在于细胞中的没有活性的一种颗粒物质,在其他蛋白酶或者胃分泌物的作用下转化为有活性的蛋白酶来进一步对蛋白质进行催化。
由于鱼类胃部分泌消化液为酸性,胃蛋白酶能存在于此处进行一系列的催化作用,必然适应了酸性环境,所以,大多数鱼类胃蛋白酶都可以在强酸环境下存在并完成相关反应的催化。
例如一些软骨鱼或者硬骨鱼体内的胃蛋白酶能够适应强酸环境,大多数可以正常发挥催化作用。
有相关权威研究表明,鱼类胃蛋白酶的PH值在4以下。
胃蛋白酶受温度影响较大,从30度到60度,酶活性都有不同的变化。
所以根据鱼类体内的胃蛋白酶的特性,养殖鱼类要选择合適的水温,根据时令的不同适当调节水温。
酶制剂论文
酶制剂的发展历史及前景我国酶制剂工业发展很快,酶制剂品种越来越多,应用技术也越来越精,但是品种还比较单调,与国外相比还有一定的差距,随着国外酶制剂的进入,酶制剂的品种逐渐丰富了,应用领域扩大了,带动了中国酶制剂向"高档次、高活力、多品种"的方向进展,使中国酶制剂形成了一个独立行业,在国民经济地位中占了重要一席。
中国酶制剂的发展概况我国的酶制剂始于1965年,成立了无锡酶制剂厂,这是我国第一家酶制剂厂。
该厂不断发展壮大,酶制剂产量不断增长,品种不断完善,科研成果频繁出现,成为我国酶制剂科研、生产、应用的综合基地。
无锡酶制剂厂培养了大批人才,成为我国第一代酶制剂科研和生产的专业人员,也为不断发展的中国酶制剂事业作出了贡献。
酶制剂的需求日益增加,从九十年代开始在江苏、河南、山东、河北等地逐渐建立新厂,经过改革、发展,至今已有30多家工厂,形成了我国酶制剂行业,为国民经济作出了很大的贡献。
20世纪60年代仅生产单一品种,到90年代已能生产10多个品种。
目前由于引进了新型酶,国内已能生产28个品种。
应用领域扩大了,应用面由酿酒扩大到淀粉糖、味精、食品、皮革等行业。
酶制剂发酵水平和提取收得率大幅度提高,消耗降低,价格下降。
酶制剂质量得到较大提高。
我国固体型粗制酶已逐步被液体型食用级精制酶所替代。
原来国内多数加工厂是将发酵液用硫酸铵盐析或酒精沉淀,经过滤干燥而成固体酶,这种产品含有残渣、硫酸铵等混合物。
目前,一些工厂采用发酵液过滤、超滤膜浓缩提纯技术,使粗制酶加工为精制酶,这样食品酶产品就上了等级。
国外酶制剂进人中国市场,由于竞争需要,促进了中国酶制剂质量的改进和提高。
新型酶,高活性、高纯度、高质量复合酶将成为今后酶制剂的发展方向。
新型酶制剂的出现,酶制剂应用技术的不断提高,将促进我国发酵行业及相关应用领域飞速发展。
二. 酶制剂在国民经济中的地位我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域,并且应用领域不断扩大,应用技术水平不断提高,然而与国外先进国家相比尚有差距。
酶的非水相催化及其应用
天津科技大学《食品酶学》本科生课程论文酶的非水相催化及其应用non-aqueous enzymatic catalysis technology and its applications学生姓名:学号:专业:任课教师:摘要非水相酶催化反应是酶催化反应中的一个重要方面。
非水相溶剂通常可增加底物溶解度, 减少水相中的副反应, 加快生物催化的速率和效率, 在药物及药物中间体和食品等方面具有较大的应用价值。
以下主要分析了在非水介质中酶促反应的几个重要影响因素; 介绍了非水介质中酶催化反应的应用,以及其前景发展。
关键词:非水相催化,影响因素,实际应用,发展前景Abstract It is well known that non-aqueous enzymatic catalysis has emerged as animportant area of enzyme engineering with the advantages of highersubstrate solubility, increased stereoselectivity, modified substratespecificity and suppression of unwanted water-dependent side reactions.As a result, non-aqueous enzymatic catalysis has been applied in thebiocatalytic synthesis of important pharmaceuticals and nutriceuticals.The following main analyzed several important factors in non-aqueousenzymatic catalysis:introduced in non-aqueous enzymatic catalysis infront of the catalytic reaction,introduced the bright future ofnon-aqueous enzymatic catalysis technologyKey words:non-aqueous enzymatic catalysis;important factors;applications,Development prospect目录1 前言 (5)2酶非水相催化的几种基本类型介绍 (6)3 非水介质中酶促反应的几个重要影响因素3.1 反应溶剂的影响 (7)3.2 反应时间、温度和pH 值的影响 (8)3.3 不同反应试剂的影响 (8)3.4 反应时的物理因素 (9)3.5 超声对非水介质中酶促反应的影响 (9)4 非水介质中酶促反应的应用4.1 非水介质中酶促反应基本应用范畴4.1.1 在有机相中的应用 (10)4.1.2 低共熔多相混合物体系中的酶促反应 (10)4.1.3 固定化酶催化反应 (11)4.2 非水介质中酶促反应的具体应用进展4.2.1 微生物酶法拆分环氧丙醇丁酸醋 (11)4.2.2 非水相酶催化拆分外消旋2-辛醇 (12)4.2.3 固定化脂肪酶合成鲸蜡油工艺和设备 (13)4.2.4 酶法生产类可可醋的开发和中试 (14)4.2.5 非水相酶催化生产类可可脂技术 (15)4.2.6 非水相酶法单甘醋生产专用脂肪酶 (15)5 前景展望 (16)6 参考文献 (17)1、前言酶已经在医药、食品轻工、化工能源、环保等领域广泛应用。
酶的应用与发展论文
酶的应用与发展论文标题:酶的应用与发展摘要:酶是生物催化剂,在许多领域具有广泛的应用。
本文将概述酶的应用,并探讨其在食品工业、医药工业以及环境保护等方面的发展前景。
1.引言酶是一类特殊的蛋白质,具有高效催化作用。
可以加速化学反应的速度,并在温和条件下进行。
随着对酶的理解和技术的不断发展,其应用领域也越来越广泛。
2.酶在食品工业中的应用酶在食品加工中具有重要的作用。
如面团中的面筋酶可以促使面团发酵,提高面包的松软度和口感。
果汁中的果胶酶可以帮助果汁澄清,提高果汁的质量。
此外,酶在乳制品加工、酿造业、糖化工业等方面都有广泛应用。
3.酶在医药工业中的应用酶在医药工业中也有许多应用。
例如,酶可以作为药物目标,通过抑制或促进特定酶的活性来治疗疾病。
另外,酶可以用于合成药物,如抗生素、激素等。
酶还可以用于生物传感器的研究,通过检测特定酶的活性来监测人体的健康状况。
4.酶在环境保护中的应用酶在环境保护领域也有重要的应用价值。
例如,酶可以用于废水处理,通过降解有机物质来净化水体。
酶还可以用于生物柴油的合成,减少化石能源的使用。
此外,酶还可以用于土壤修复,在污染的土壤中促进有害物质的分解和去除。
5.酶的发展前景随着对酶的研究的不断深入,酶的应用领域将不断扩大。
首先,酶的催化效率和底物的特异性将得到进一步提高,使其在各个领域中的应用更加高效和可行。
其次,酶工程的发展将使得人工合成酶的研究成为可能,从而可以根据需要设计出更具特异性和高效率的酶。
最后,随着基因工程技术的发展,酶的生产成本将大大降低,酶的应用将得到进一步推广。
6.结论酶作为生物催化剂,在众多领域中具有广泛的应用前景。
通过对其应用和发展的研究,可以进一步推动酶技术的发展,为食品工业、医药工业以及环境保护等方面的科学研究和工程实践提供更好的支持。
2.孙宇航,汤茜茜.酶在环境保护中的应用研究综述[J].环境科学与管理,2024,43(9):102-106.。
极端酶研究进展及其在食品工业中的应用现状
极端酶研究进展及其在食品工业中的应用现状刘欣;魏雪;王凤忠;辛凤姣【摘要】酶是一种高效的生物催化剂,因其反应条件温和、能耗低、特异性强、绿色环保等优势而广泛应用于食品、纺织、饲料、医药、能源等各个领域中.随着食品工业的迅猛发展,食品制造绿色化的需求急剧增加,食品酶在整个酶制剂市场中所占的份额日益越大.大部分食品加工工艺都涉及高温、高压等较为严苛的条件,因此极端酶在食品工业中显示出了极大优势.综述了嗜热酶、嗜冷酶等极端酶的研究进展,主要从结构生物学的角度阐明了其耐热、耐冷等适应机制,并对其在食品工业中的应用现状进行了详细阐述.【期刊名称】《生物产业技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】8页(P62-69)【关键词】食品酶;极端酶;食品加工;晶体结构【作者】刘欣;魏雪;王凤忠;辛凤姣【作者单位】中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193【正文语种】中文辛凤姣,博士,博士生导师,研究员,中国农业科学院农产品加工研究所食品酶研究与应用创新团队首席科学家,中国农业科学院青年英才,中国农学会食物与营养专业委员会副秘书长。
长期从事农产品加工领域关键酶的生化性质及晶体结构研究,微生物代谢调控研究,酶制剂等生物制品开发等。
主持创新工程、自然科学基金面上项目等项目5项;发表高水平论文10余篇,申请国家发明专利6项。
E-mail:*******************2017年初,国家发展和改革委员会、工业和信息化部关于促进食品工业健康发展的指导意见(发改产业[2017]19号)中多次强调要“绿色制造”、“提升科技创新能力”、“促进食品工业发生质的转变”。
酶作为“绿色制造”的核心工具,在推动食品工业发展中扮演着至关重要的角色。
酶是一类具有高催化效率、高专一性、高多样性、反应条件温和的生物催化剂,除了具有催化活性的RNA(核酶)之外,几乎均为蛋白质。
食品酶学文献综述酶在食品加工中的应用
食品酶学文献综述论文题目酶在食品加工中的应用学生姓名许超班级****** 学号******** 学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程指导教师周亚军摘要:介绍了现代酶工程、酶制剂在食品加工中的应用现状,以及最新研究近况。
现代酶学将为食品工业的发展起重要推动作用。
关键词:酶;食品工业;应用Application and Prospect of Development of Enzymatic Technology in the Food IndustryAbstracts:This paper introduces important effect of enzyme in food industry,summarizes the application of enzyme in the production of flesh,fish,eggs,milk,vegetable,beverage,vintage,toast food and refine suger,and gives development prospectof enzyme in food industry.Key words:enzyme;food industry;application;1.前言酶是一类具有生物催化特性的蛋白质,是一类生物催化剂,一切生物的新陈代谢都是在各种各样酶的作用下进行的[1]。
由于酶反应温和,专一性强,催化效率高,反应容易控制,因此十分适宜食品加工应用[2]。
酶用于食品加工中具有以下优点:改进食品加工方法;改进食品加工条件,降低成本;提高食品质量;改善食品风味、颜色等。
目前酶工程、酶制剂已在食品加工多个领域得到了广泛应用。
2.酶在食品加工中的应用几千年前,人们就在不知不觉中将酶应用于制作发酵饮料等生产中,我国早在夏禹时代酿酒就已出现。
近年来,随着食品工业科学技术的不断提高,酶已广泛应用于食品行业的各个领域,如制糖工业、饮料工业、焙烤工业、乳品工业等[3]。
浅析现代化生物工程中酶技术的研究与应用论文
浅析现代化生物工程中酶技术的研究与应用论文浅析现代化生物工程中酶技术的讨论与应用论文新陈代谢包含了一些重要的有机化学,对于生命周期的循环起着重要的保障作用。
作为常见的生物催化剂,酶的存在有利于加快新陈代谢速度,从根本上保证了相关化学反应的持续进行。
最初的淀粉酶主要是从麦芽提取液中得到的。
此后随着现代生物工程技术的不断进展,讨论工对于各种生物酶的结构和特性有了更加深化的了解,为这些酶应用范围的扩大奠定了坚实的基础。
1 酶工程技术的讨论的相关内容1.1 生物酶的主要特点生物酶本质上是一种蛋白质,主要产生于某些机体活细胞,在实际的应用中具有良好的催化效果。
常见的酶促反应主要是指生物酶参加的反应,对相关物质代谢速度的加快带来了肯定的保障作用。
生物酶的主要特点包括:(1)高效的催化效率。
相对而言,酶的催化效率远远高于一般的催化剂,最大为1013 倍;(2)稳定性差。
作为机体活细胞的蛋白质,生物酶很简单受到各种存在因素的影响,导致蛋白质现象的消失,从而使酶失去了活性。
这些内容客观地反映了生物酶稳定性差的特性;(3)专一性特别强。
一般的催化剂在实际的应用中可能会有多种选择。
而生物酶只针对一种化合物发挥自身的催化作用,具有高度的专一性;(4)酶活力可以随时调整。
蛋白酶在存在的过程中有着良好的特性,不同类型蛋白酶通过肯定的机制实现彼此间的有效结合,才能具有更好的催化活力。
1.2 工程技术中酶的基本原理为了更好地了解酶的基本特性,可以从它在工程技术中的实际作用效果进行深化地分析。
当酶与不同的物质之间发生一系列的反应时,将会加快物质分解的速度,客观地反映了它高效的催化效率。
在某些重要的化学反应体系中,为了使不同的分子能够参加到详细的化学过程中,必需保持这些分析的活性。
这些活性分子的数量的多少打算了化学反应速率的凹凸。
在这样的反映机制中,酶的存在可以有效地降低化学反应的活化能,使得自身的催化效率始终保持在更高的层面上。
酶在纺织品染整加工中的应用
1881、纤维素酶1.1 纤维素酶的定义纤维素酶是纤维素是由各种不同催化特性的酶组成的多组分的酶体系。
一般认为,纤维酶主要由CBI Ⅰ、CBH Ⅱ和葡萄糖苷酶组成的,这些酶在纤维素水解过程中具有协同作用。
纤维素酶正式应用于纺织品化学加工中已有20多年历史。
1.2 纤维素酶在纺织品染整加工中的作用纤维素酶在纺织品染整加工中所起到的主要是水解作用,纤维 素酶的水解是固液多相反应,首先纤维素酶扩散到纤维表面或内部,吸附到纤维底物上,而进一步发生水解反应。
1.3 纤维素酶在生物抛光整理中的应用原理生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。
天然纤维素的结构复杂,结晶度高,在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体,仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。
生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维,经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。
生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。
与传统的加工方法比,生物抛光有如下优点:织物表面更光洁无茸毛;织物表面显得更加均匀;减少起毛起球的趋向;增加悬垂性并具滑爽手感;处理的织物更具有环保意义。
经过生物抛光处理的织物还有诸多优点:穿着洗涤不易起球,染色鲜艳,保色保新时间长,尤其对印花织物效果更好。
1.4 纤维素酶在牛仔裤加工中作用纤维素酶还应用于牛仔裤产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。
最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色,洗白等褪色防旧效果。
这种加工的原理是,首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用;纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。
低温蛋白酶综述
低温蛋白酶的研究进展与应用前景摘要:论文从来源,特征,研究方法等方面阐述了低温蛋白酶的研究进展以及其在洗涤剂、食品、废水处理等工业上的应用前景。
关键字:蛋白酶;低温蛋白酶;低温菌Abstact:The paper analyze the development of alkaline cold-active protease from their origin, characteristics, approaches of research and so on. These psychrotrophilic proteases have great potential in the industries of detergent, food, waste water treatment.Key words: protesse; alkaline cold-active protease; psychorophilic bacteria蛋白酶是目前应用最多的酶,占工业水解用酶的60%左右。
目前工业上应用的蛋白酶多数为中温蛋白酶,最适产酶温度在30-35℃,最适酶活在50℃左右。
已广泛应用于洗涤剂、饲料、皮革、食品加工等行业中[1]。
低温酶是指最是催化温度在30℃左右,在0℃仍有一定催化效率的酶,主要有嗜低温菌(psychropiles)和耐低温菌(chrotrophiles)产生。
这些菌的最适生长和产酶温度一般在20℃[7]。
低温蛋白酶具有产酶温度低,最适酶活温度低,在低温下具有更高的催化效率等特点,因而在洗涤剂、饲料、皮革、食品加工上又中温蛋白酶无法取代的优越性,也越来越受到人们的重视。
自70年代以来,世界上已有许多实验室在从事低温蛋白酶的研究,有些低温蛋白酶已用于工业生产。
如由美国华盛顿大学州立大学的海洋微生物学家研究的嗜碱性蛋白酶应用于洗涤剂工业,改变了欧洲传统的热水洗涤方式,节约能源,使加酶洗涤剂在冷水洗涤中发挥显著的效益。
酶制剂在工业上的应用现状与展望
《酶工程》课程论文学院:材料与化工学院专业班级:2011级生物工程(2)班姓名:李丹丹学号:20110412310047评阅意见评阅成绩评阅教师:2014年6月12日酶制剂在工业上的应用现状与展望姓名:李丹丹学院和专业:材料与化工生物工程2班摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。
文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。
并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。
并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。
关键词:酶制剂食品工业饲料工业应用1.酶制剂的简介酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。
而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。
酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。
另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。
随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。
随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。
目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。
当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。
为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。
2.酶制剂在食品工业中的应用利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆,再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆;果胶酶用于果汁的加工和澄清,可提高果酒的得率,改善澄清效果,加快过滤速度;乳糖酶可分解牛奶中的乳糖,提高人体对牛奶的消化性;脂肪酸可改进食品风味;蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造,生产糖果使用的蛋白发泡剂,用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量,用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量,用在乳酪制造上可缩短生产时间等。
酶在发酵工业生产的应用现状及发展趋势
酶在发酵工业生产中的应用现状和发展趋势塔骥1032103030摘要:本文通过列举酶在发酵工业生产中的应用,及在这些应用中的应用现状,对酶法在这些工业生产中未来的发展进行了探讨。
关键词:酶;发酵;工业生产一、前言酶制剂行业是高技术产业,它的特点是用量少、催化效率高、专一性强,是为其他相关行业服务的工业。
酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后,现已形成一个富有活力的高新技术产业,保持持续高速度发展。
过去10年里,国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化,以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟,以及对各个应用行业的引入和实践,把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。
我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域,并且应用领域不断扩大,应用技术水平不断提高,然而与国外先进国家相比尚有差距。
二、酶在发酵工业中的应用2.1酶法生产葡萄糖利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就,由日本在20世纪50年代末研究成功,现已在全世界普遍采用。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料,先经。
一淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成葡萄糖。
如北京房山酶制剂总厂的产品耐高温a-淀粉酶采用地衣芽孢杆菌深层培养、提炼等工序精制而成;能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的 a-1.4 葡萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的黏度迅速下降,产生可溶性糊精和寡聚糖,过度的水解则可产生葡萄糖和麦芽糖。
低聚糖的制备:低聚糖是由3-9个单糖昔键连接而成的低度聚合糖。
它之所以具有生理功效,是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌一双歧杆菌的增殖,从而抑制肠道内腐败菌的生长,减少有毒发酵产物的形成。
目前,微生物糖昔水解酶在生产中应用较多,而且技术都比较成熟。
如利用α-葡萄糖苷酶生产的低聚异麦芽糖,利用节杆菌产生的β一呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等,利用α-半乳糖昔酶生产的棉子糖和密二糖等。
细胞色素P450酶及其代谢途径的研究和应用论文素材
细胞色素P450酶及其代谢途径的研究和应用论文素材细胞色素P450酶及其代谢途径的研究和应用细胞色素P450酶是一类催化氧化还原反应的重要酶,在生物体内广泛存在,并参与多种生物代谢过程。
本文将围绕细胞色素P450酶及其代谢途径的研究和应用展开探讨。
一、细胞色素P450酶的概述细胞色素P450酶是一类存在于生物体内的酶家族,其命名源自其与二氧化碳结合时的吸收谱峰位于450纳米。
这类酶主要负责催化机体中的内源性和外源性物质的氧化反应,参与许多生物代谢途径以及药物、毒物的转化。
1. 结构与分类细胞色素P450酶结构包括一个蛋白质部分和一个辅助还原酶(如NADPH-P450还原酶)部分。
根据基因的相似性和功能的差异,细胞色素P450酶家族可分为多个亚家族,如CYP1、CYP2、CYP3等。
2. 功能与生理作用细胞色素P450酶在机体内发挥多种重要的生理作用。
例如,在肝脏中,细胞色素P450酶参与体内多种内源性物质(如激素、胆固醇等)的合成和代谢;在肠道中,细胞色素P450酶参与有毒物质的代谢和解毒作用。
二、细胞色素P450酶的代谢途径研究细胞色素P450酶的代谢途径研究对于揭示物质在机体内的代谢过程具有重要意义,其理论和实验研究为药物研发、毒理学评价等领域提供了重要依据。
1. 药物代谢途径研究细胞色素P450酶是药物代谢的重要参与者,在药物研发中的代谢动力学评价中具有重要意义。
通过研究药物在机体内的代谢途径以及细胞色素P450酶的参与情况,可以评估药物的安全性和代谢特性,并为合理用药提供依据。
2. 毒物代谢途径研究细胞色素P450酶在毒物代谢过程中发挥着重要的作用。
通过研究细胞色素P450酶与毒物之间的相互作用,可以揭示毒物的代谢途径和转化产物,进而评估毒物的危害性和毒性机制。
三、细胞色素P450酶在应用中的意义细胞色素P450酶的研究不仅对于基础科学具有重要意义,还在药物研发、毒理学评价等应用方面有着广泛的应用。
蛋白酶及其在食品工业中应用(论文)
蛋白酶及其在食品工业中应用09化本3班2009364308 梁容摘要:随着科学技术的发展,食品加工的精度越来越高,食品加工的方法越来愈多,人们对食品的要求也越来越高。
蛋白酶作为具有高效性、转移性而且有非常安全的生物催化剂,在食品加工和生产中备受关注。
本文介绍了蛋白酶的种类及其在食品工业中的应用,以其在制糖工业、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、酿酒工业中以及生产油脂中的应用为代表。
关键词:蛋白酶、制糖、鱼、啤酒一、蛋白酶1.蛋白酶是一类由活细胞产生的具有生物催化功能的分子量适中的蛋白质,具有极高的催化效率、高度的特异性及控制的灵敏性。
大多数酶是水溶性的。
由于酶催化反应具有底物专一性、催化高效性、反应条件温和等优点,符合绿色化学的要求,从而被大家高度重视,已在许多领域得到广泛的应用[1]。
蛋白酶广泛的存在于动物、植物以及微生物体内。
蛋白酶主要来源于高等植物的种子和果实, 动物的内脏和腺体, 以及某些微生物如酵母、霉菌和杆菌等。
目前已商品化的酶制剂中, 植物来源的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和生姜蛋白酶等。
动物来源的蛋白酶有从家畜胰脏和胃中提取的胰蛋白酶和胃蛋白酶等。
微生物来源的蛋白酶是商品化酶的主体。
2.种类木瓜蛋白酶,是一种蛋白水解酶,可将抗体分子水解为3个片段。
是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶,活性中心含半胱氨酸,属巯基蛋白酶,是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。
它的外观为白色至浅黄色的粉末,微有吸湿性。
胃蛋白酶(英文名称:Pepsin),是一种消化性蛋白酶,由胃部中的胃粘膜主细胞所分泌,功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。
胃蛋白酶原由胃底主细胞分泌,在pH1.5~5.0条件下,被活化成胃蛋白酶,将蛋白质分解为胨,而且一部分被分解为酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。
可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键,产物为蛋白胨及少量的多肽和氨基酸,该酶的最适pH为2左右。
酶学论文:壳聚糖固定化酶的研究与应用
壳聚糖固定化酶的研究与应用摘要:介绍壳聚糖作为固定化酶载体的3种主要情况:壳聚糖直接作为固定化酶载体;壳聚糖衍生物作为固定化酶载体;壳聚糖与其他物质共同作为固定化酶载体。
壳聚糖及其衍生物等固定化酶具有酶活性高、回收率高和耐贮藏等特点。
指出壳聚糖及其衍生物在固定化酶技术领域有着广阔的应用前景。
关键词:壳聚糖;衍生物;固定化酶壳聚糖是甲壳素(chitin)脱乙酰基的产物,是由大部分2-氨基一2一脱氧一β—D-葡萄糖单元和少量N.乙酰-2一氨基-2一脱氧一β一D一葡萄糖单元以β一1,4糖苷键连接的二元线性共聚物,相对分子质量通常在几十万到上百万左右。
壳聚糖学名聚氨基葡萄糖,是一种生物相容性好、易生物降解、无毒、易得的天然功能高分子生物材料,易于制成粉、膜、多孔微珠、纤维、凝胶、纳米粒子等多种形态。
作为唯一一种碱性多糖,壳聚糖在固定化酶并保持其活性方面有独特的优点。
1 壳聚糖直接作为固定化酶载体。
壳聚糖本身是一种多孔网状天然高分子粉粒材料,耐热性好,其分子中的羟基和氨基可形成活泼界面,对蛋白质有显著的亲合力,可将酶吸附通过离子键、氢键及范德华力而与载体结合。
John等将壳聚糖研磨成粉状,与粉状胰蛋白酶混合研磨,通过吸附作用周定胰蛋白酶,结果表明:研磨时间越长,固定化效果越好。
李志国等以壳聚糖为载体,用物理吸附固定化脂肪酶,对影响固定化过程的各种因素进行考察,确定最优条件,结果表明:固定化酶的可操作性优于游离酶。
以壳聚糖为载体通过吸附制备固定化酶,酶不易失活,但酶与载体之间的结合力弱,在使用过程中酶分子易从载体上脱落,因此,多数情况下用吸附一交联法以提高其稳定性。
最常用的交联剂是甲醛和戊二醛,但更多采用戊二醛。
周纪宁采用甲醛活化交联壳聚糖固定L-天冬酰胺酶,其活力回收可达20%一25%。
岳振峰等将粉末状壳聚糖制备成微球形多孔载体,采用吸附——交联的方法进行固定化,在最佳固定化条件下,酶活力回收率为78.1%,具有较好的强度。
生物酶在茶叶提取加工技术中的应用研究
生物酶在茶叶提取加工技术中的应用研究一、综述随着科技的不断发展,茶叶提取加工技术也在不断地改进和完善。
生物酶作为一种天然、高效的催化剂,已经在茶叶提取加工过程中发挥了重要作用。
本文将对生物酶在茶叶提取加工技术中的应用研究进行综述,以期为茶叶产业的发展提供有益的参考和借鉴。
首先生物酶在茶叶提取过程中可以提高提取效率,茶叶中含有丰富的酚类、儿茶素、咖啡碱等有效成分,这些成分的提取过程往往受到温度、pH值等因素的影响,导致提取效率较低。
而生物酶具有专一性酶活性的特点,可以根据茶叶中不同成分的特性选择合适的酶类进行催化反应,从而提高提取效率。
此外生物酶还可以通过降低化学反应活化能的方式加速反应速率,进一步提高提取效率。
其次生物酶在茶叶提取过程中可以提高产品品质,茶叶中的有效成分往往在提取过程中容易发生氧化、聚合等不良变化,影响产品的品质。
而生物酶具有抗氧化、抗聚合等作用,可以在提取过程中保护茶叶中的有效成分,减少不良变化的发生,从而提高产品品质。
此外生物酶还可以促进茶叶中有效成分的溶解和扩散,有利于产品的形成和稳定。
再次生物酶在茶叶加工过程中可以降低能耗和环境污染,传统的茶叶加工方法往往需要较高的能耗和较长的时间,而且会产生一定的环境污染。
而生物酶作为绿色、环保的催化剂,可以在茶叶加工过程中替代部分化学试剂,降低能耗和环境污染。
同时生物酶的应用还可以简化加工工艺流程,提高生产效率。
本文还将对目前生物酶在茶叶提取加工技术中的研究进展进行梳理和总结,以期为相关领域的研究者提供参考。
A. 研究背景和意义随着科技的不断发展,生物酶在茶叶提取加工技术中的应用越来越受到人们的关注。
生物酶是一种具有催化功能的蛋白质,具有高效、环保、无毒副作用等特点,因此在茶叶提取加工过程中具有广泛的应用前景。
本研究旨在探讨生物酶在茶叶提取加工技术中的应用研究,为茶叶产业的发展提供技术支持和理论依据。
茶叶作为一种传统的饮品,在全球范围内有着广泛的消费群体。
化学生物学小论文-胰蛋白酶的研究及应用
化学生物学论文班级:2009级化学生物学班姓名:学号:胰蛋白酶的研究及应用摘要:以胰蛋白酶为例研究酶的结构与功能。
酶学知识来源于生产与生活实践。
我们祖先很早就会制酱和酿酒。
西方国家于1810年发现酵母可将糖转化为酒精;1833年,Payen及Persoz 从麦芽的水抽提物中用酒精沉淀得到一种热不稳定物,可使淀粉水解成可溶性糖;1878年德国科学家屈内(Kuhne)首先把这类物质称为酶(enzyme,其意“在酵母中”)。
1860年法国科学家巴斯德(Pasteur)认为发酵是酵母细胞生命活动的结果,细胞破裂则失去发酵作用。
1897年,Buchner兄弟首次用不含细胞的酵母提取液实现了发酵,证明发酵是酶作用的化学本质,获得1911年诺贝尔化学奖。
1926年,美国生化学家Sumner第一次从刀豆得到脲酶结晶,并证明是蛋白质。
1930年,Northrop得到胃蛋白酶的结晶(1946年二人共获诺贝尔化学奖)。
1963年测定第一个牛胰RNaseA序列(124aa);1965年揭示卵清溶菌酶的三维结构(129aa)。
酶是由活细胞合成的,对其特异底物起高效催化作用的生物催化剂(biocatalyst)。
已发现的有两类:主要的一类是蛋白质酶(enzyme),生物体内已发现4000多种,数百种酶得到结晶。
美国科学家Cech于1981年在研究原生动物四膜虫的RNA前体加工成熟时发现核酶“ribozyme”,为数不多,主要做用于核酸(1989年的诺贝尔化学奖)。
酶所催化的反应称为酶促反应。
在酶促反应中被催化的物质称为底物,反应的生成物称为产物。
酶所具有的催化能力称为酶活性。
酶作为生物催化剂,具有一般催化剂的共性,如在反应前后酶的质和量不变;只催化热力学允许的化学反应,即自由能由高向低转变的化学反应;不改变反应的平衡点。
但是,酶是生物大分子,又具有与一般催化剂不同的特点。
一、单纯酶和结合酶单纯酶是仅由肽链构成的酶。
如脲酶、一些消化蛋白酶、淀粉酶、脂酶、核糖核酸酶等。
酶的固定化技术及其应用
酶工程课程论文题目:酶的固定化技术及其应用学院:食品学院专业:食品科学与工程班级:食品101(35)2012-11-21酶的固定化技术及其应用摘要:酶的固定化技术是酶工程研究领域的一项重点和热点技术之一,酶的固定化技术可以显著提高酶的利用率,降低酶生产的成本。
本文主要研究酶的固定化技术,酶固定化的优缺点,以及在食品,医药,环境中的应用。
并对其研究的前景进行了简洁的预测。
关键字:酶固定化技术应用酶作为一种生物催化剂,因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点,广泛应用于食品加工、医药和精细化工等行业。
但在使用过程中,人们也注意到酶的一些不足之处,如酶稳定性差、不能重复使用,并且反应后混入产品,纯化困难,使其难以在工业中更为广泛的应用。
因此为适应工业化生产的需要,人们模仿人体酶的作用方式,通过固定化技术对酶加以固定改造,来克服游离酶在使用过程中的一些缺陷。
固定化酶,是指在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。
与传统的酶相比,固定化酶具有游离酶所不可比拟的优点.同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用;固定化后,和反应物分开,有利于控制生产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;稳定性显著提高;可长期使用,并可预测衰变的速度;提供了研究酶动力学的良好模型等一系列的优点。
用于固定化的酶,起初都是采用经提取和分离纯化后的酶,随着固定化技术的发展,也可采用含酶细胞或细胞碎片进行固定化,直接应用细胞或细胞碎片中的酶或酶系进行催化反应.由于微生物细胞可直接作为酶源,所以逐渐产生了固定化细胞技术.固定化细胞的优点是:(1)省去了酶分离纯化的时间和费用;(2)可进行多酶反应;(3)保持了酶的原始状态,从而增加了酶的稳定性.但固定化细胞与固定化酶相比,也存在一些不足之处:(1)因为产生副反应和所需生化产物的进一步代谢,使固定化完整细胞生产的产物纯度可能比固定化酶低;(2)细胞使用相当长的时间后,常常会发生自溶,尤其是在细胞有可能进行增殖时,细胞的漏出就特别明显:(3)单位体积反应器内固定化细胞的活性总是比相应的固定化酶活性低.酶的固定化方法主要可分为四类:吸附法、包埋法、共价键结合法和交联法等。
酶在医学方面的应用
酶在医学方面的应用作者:罗曦来源:《科学与财富》2019年第05期摘要:随着现代信息时代生物技术的发展、高新技术的研发,人类对酶的研究与开发利用越来越深入和透彻,相应地,酶在医学方面的应用也越来越广泛。
通过对近年来酶在医学上应用的研究论文的综述,为进一步研究酶在人类以及动物医学临床中提供一定的技术指导和参考。
本文通过对近期的研究论文的综合总结,从酶学诊断、药用酶等方面综述了关于一些酶在疾病诊断、治疗和预防方面的应用。
证实了酶在我们生活中具有不可或缺的重要地位和意义。
关键词:酶学诊断;药用酶;特异性酶;酶法合成1.酶在疾病诊断中的应用酶学诊断是通过酶的催化作用来测定体内某些物质的含量及其变化,通过体内原有酶活力的变化情况进行疾病诊断的方法[1-2]。
在病理情况下,细胞发生损伤时,细胞内的酶会释放到体液中,因此可以利用测量体液中酶的活性和含量来进行疾病诊断。
且由于酶催化具有高效性和特异性,因此酶学诊断方法具有可靠、简便又快捷的特点,在临床诊断中已被广泛应用[3]。
酶的检测方法主要通过酶活性水平和酶活性比率来检测其活性。
一般健康人的体液中某些酶的含量是相对恒定的,而在一些疾病发生时,体液中某些酶的活性水平会发生很大变化,因此可以通过测量体液中特定酶的活性水平来对疾病发生及其发生位置进行一个初步的判断。
酶活性水平和酶活性时间曲线下面积与组织细胞损伤的范围或量相关。
若酶活性增加的量很大时,表明组织大量损伤,如肝脏、骨骼肌。
细胞损伤的严重性可以用线粒体与细胞质的酶活性比率表示。
细胞轻度损伤时,为细胞质内酶释放,如丙氨酸转氨基酶(ALT)、细胞质中的血清天门冬氨酸转氨基酶(c-AST),细胞严重损伤或者坏死时就会导致线粒体内酶释放入血液,如线粒体中的m-AST、谷氨酸脱氢酶(GLDH)[3]。
血浆酶水平仅通过同一器官内某一特殊结构或组织获得,该器官所有细胞内产生的酶活性大致相同。
例如,ALT、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)或GLDH的活性在肝脏疾病中与氨基转移酶有关,可运用这些酶的比率在急性肝脏病变中进行鉴别诊断。
酶的应用与发展论文
摘要:生物工程是现代科技的一项高新技术,是当今最有发展前景的学科之一。
而酶工程是生物工程的重要组成部分,酶作为生物催化剂,它广泛应用于食品、酿造、淀粉糖、制革、纺织、印刷、医药、石油化工等20多个领域。
它可提高产品品质、改进产品工艺、降低劳动强度、节约原料和能源、保护环境,并产生巨大的经济效益和社会效益。
关键字:酶工程酶的固定化酶的应用前景从世界范围而言,酶制剂总量的55%是水解酶,主要用于焙烤食品、酿酒、淀粉加工、酒精和纺织等工业;35%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品工业;其余是药用酶制剂、试剂级酶制剂和工具酶。
1酶工程酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。
1.1酶的生产酶的生产是各种生物技术优化与组合的过程,分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,它是指采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来;生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,是指利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程;而化学合成法因其成本高,且只能合成那些已经弄清楚化学结构的酶,所以难以进行工业化生产,至今仍处在实验室研究的阶段。
1.2酶的纯化酶的纯化属于一种后处理工艺,包括粗制工艺与精制工艺,对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节。
其提纯手段一般是依据酶的分析大小、形状、电荷性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立。
要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。
最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。
1.3酶的固定化技术酶的固定化技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上,这是是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。
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酶的应用与发展论文集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
摘要:生物工程是现代科技的一项高新技术,是当今最有发展前景的学科之一。
而酶工程是生物工程的重要组成部分,酶作为生物催化剂,它广泛应用于食品、酿造、淀粉糖、制革、纺织、印刷、医药、石油化工等20多个领域。
它可提高产品品质、改进产品工艺、降低劳动强度、节约原料和能源、保护环境,并产生巨大的经济效益和社会效益。
关键字:酶工程酶的固定化酶的应用前景
从世界范围而言,酶制剂总量的55%是水解酶,主要用于焙烤食品、酿酒、淀粉加工、酒精和纺织等工业;35%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品工业;其余是药用酶制剂、试剂级酶制剂和工具酶。
1酶工程
酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。
酶的生产
酶的生产是各种生物技术优化与组合的过程,分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,它是指采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来;生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,是指利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程;而化学合成法因其成本高,且只能合成那些已经弄清楚化学结构的酶,所以难以进行工业化生产,至今仍处在实验室研究的阶段。
酶的纯化
酶的纯化属于一种后处理工艺,包括粗制工艺与精制工艺,对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节。
其提纯手段一般是依据酶的分析大小、形状、电荷性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立。
要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。
最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。
酶的固定化技术
酶的固定化技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上,这是是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。
自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来,至今已有40多年的历史。
由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。
固定化酶具有如下性质:酶的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高,对抑制剂和蛋白酶的敏感性降低;反应完成后可通过简单的方法回收,且酶活力降低不多,这样可使酶重复使用[3]。
同时由于酶没有游离到产品中,便于产品的分离和纯化;实现批量或连续操作模型的可能,可进行于产业化、连续化、自动化生产。
2酶的应用现状
在食品业的应用
酶制剂在食品工业的三大用途分别是水果蔬菜加工、焙烤食品和乳制品。
在乳制品中的应用
乳糖是存在于哺乳动物乳汁中的一种双糖,甜度和溶解度均较低,饮食中的乳糖可提高人体对Ca,P,Mg和其他必需微量元素的吸收,但其在小肠里不能被直接吸收,必须通过小肠内乳糖酶水解才能被人体消化吸收。
在培烤食品中的应用
酶在烘烤食品方面,可以增大面包体积,改善面包表皮色泽,改良面粉质量,延缓陈变,提高柔软度,延长保存期限。
国外经试验表明,向面粉中添加%的淀粉酶,就可以使面粉变得完善,大大改进产品的质量,因此国外都把面粉中的淀粉酶活力作为面粉质量指标之一。
在果蔬加工中的应用
水果蔬菜加工中最常用的有果胶酶,纤维素酶,半纤维素酶,淀粉酶,阿拉伯糖酶等。
其中果胶酶已成为许多国家果汁、蔬菜汁加工的常用酶之一。
利用果胶酶和其他的酶(如纤维素酶等)处理可以大大提高出汁率,简化工艺步骤,并且可明显提高果汁澄清度,降低果汁相对黏度,提高果汁过滤效果。
在发酵业的应用
目前酶工程在发酵业中的典型应用为酱油的酿造,即以酶制剂代替制曲,经制醅后熟,再添加酵母生香,或用固定化酵母生香,或经太阳晒露生香制成现代化酿造酱油。
在酿酒业的应用
麦芽是生产啤酒的主要原料。
麦芽质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不能充分、蛋白质降解不足,从而影响啤酒的风味和收率。
使用微生物淀粉酶、蛋白酶、p一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷。
在饲料业的应用
当前,我国用作畜禽饲料的谷物主要是玉米,这造成了玉米供应日趋紧张,因此必须充分开发利用资源丰富的麦类、谷物和糠麸。
然而麦类、谷物和糠麸等副产品中都存在抗营养因子——木聚糖,它是一种多聚五碳糖,是自然界中继纤维素之后含量第二丰富的再生物质资源。
木聚糖酶可将木聚糖降解成低聚糖和木糖,可有效消除禾本科谷物中主要抗营养因子木聚糖的不利影响,提高谷物的养分利用率,改善家禽的生产性能,改善生态环境和防治动物疾病,避免了由于添加抗生素、激素和高铜等物质所产生的负面影响,具有明显的经济效益和积极的环保意义。
在医疗业的应用
近年来,酶类药物以其安全、高效的特点在临床应用上处于不断上升趋势。
如将尿激酶、弹性酶、降纤酶、纤溶酶、链激酶、胶原酶、超氧化物歧化酶等新的酶类药物广泛应用于心脑血管疾病、血液系统疾病、保健、抗衰老等各个方面,还有不少酶制剂被用做急救药品。
由于植物和真菌的细胞外层都含有细胞壁,细胞壁往往成为阻止中药有效成分溶出的关键壁垒,而借助于酶工程可以实现针对细胞壁的破坏和
消解,从而使得细胞有效成分更加的容易溶出,提高提取效率。
如纤维素酶,果胶酶等具有定向的分解细胞壁,提高有效物质的溶出率的特点,在中药有效物质提取中具有广泛的应用前景。
在环保业的应用
酶制剂在处理废物、废水,化废为宝,实现二次利用方面表现出巨大的应用前景。
在农业方面,生物农药只作用于农作物致病菌或致病因素,对人体无害,不存在农药残留问题。
化工行业是污染的主要来源,以酶作为催化剂可使化学反应在常温、常压、中性条件下进行,既降低了本,又大大减少了污染。
目前,我国柠檬酸和聚丙烯酰胺就借助生物化工技术实现了大规模、小投资、低成本的技术升级。
3酶的发展前景
酶制剂是一种生态型高效催化剂,具有高效、安全、节能、生态和环保等特点,其发展能够有效带动相关领域技术水平的提高,对应用产业开发新产品、提高质量、节能降耗、保护环境具有重要意义。
并且,近年来酶制剂的应用已取得了很大突破,酶学领域经历了前所未有的发展,除了继续对新的酶源进行筛选,研究其在加工中的适用性外,一些新技术如蛋白质工程、合成酶技术、非水相酶促反应等不断涌现,使人们在酶的研究、应用上做出大胆尝试,从而大大拓展酶的应用范围。
参考文献:
[1]方尚玲,李世杰.生物工程酶在化工中的应用进展.化学与生物工程
[2]唐忠海,饶力群.酶工程技术在食品工业中的应用.《食品研究与开发.
2004年8月第25卷第4期
[3]李炜炜,陆启玉.酶工程在食品领域的应用研究进展.油脂开发粮油食品
科技.第16卷2008年第3期。