酶的生产方法
酶的生产工艺
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。
文档：酶的制备
酶的制备酶的制备主要有两种方法，即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期酶制剂是以动植物作为原料，从中直接提取的。
由于动植物生长周期长，又受地理、气候和季节等因素的影响，因此原料的来源受到限制，不适于大规模的工业生产。
目前，人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源。
—、酶的微生物发酵生产法1.微生物发酵生产法的优点酶的品种齐全微生物种类繁多，目前已鉴定的微生物约有20万种，几乎自然界中存在的所有的酶，我们都可以在微生物中找到。
酶的产量高微生物生长繁殖快，生活周期短，因而酶的产量高。
许多细菌在合适条件下20min左右就可繁殖一代，为大量制备酶制剂提供了极大的便利。
生产成本低培养微生物的原料，大部分比较廉价，与从动、医学教育|网搜集整理植物体内制备酶相比要经济得多。
便于提高酶制品获得率由于微生物具有较强的适应性和应变能力，可以通过适应、诱变等方法培育出高产量的菌种。
另外，结合基因工程、细胞融合等现代化的生物技术手段，可以完全按照人类的需要使微生物产生出目的酶。
正是由于微生物发酵生产具有这些独特的优点，因此目前工业上得到的酶，绝大多数来自于微生物，如淀粉酶类的α一淀粉酶、β一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及异淀粉酶等都是从微生物中生产的。
2.微生物发酵生产法中尚待解决的问题尽管微生物发酵法生产酶制剂存在上述优点，但仍存在一些问题需要解决。
消除毒性微生物发酵法生产的酶制品中会带人一些细菌自身的生理活性物质，这些生理活性物质往往对人体有害，因此进行毒性实验是必需的。
优良产酶菌种的筛选、培育目前，大多数工业微生物制酶生产采用的菌种较少，仅局限于11种真菌、8种细菌和4种酵母菌。
只有不断寻找更多的适用的产酶菌种，才可能使越来越多的酶采用微生物发酵法进行工业化生产。
3.微生物发酵生产法的条件控制微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有目的迸行的，因此条件控制是决定酶制剂质量好坏的关键因素。
条件控制包括以下几个方面。
酶产品工艺流程
酶产品工艺流程
酶产品是一种广泛应用于工业生产中的高效催化剂。
酶产品可以通过提取、精制和纯化等工艺步骤进行制备。
下面将详细介绍酶产品的工艺流程。
首先是酶的提取步骤。
酶可以从多种来源中提取得到，如微生物、植物和动物等。
对于微生物来源的酶，可以通过培养微生物菌种，然后收集并离心获得菌体。
接着，通过破碎细胞壁、离子交换、凝胶过滤等操作，将酶从细胞中提取出来。
其次是酶的精制步骤。
在提取过程中，酶会伴随着其他杂质存在，需要通过精制步骤进行去除。
首先是固体分离，通过离心、滤网等操作将固体杂质去除。
然后是液体分离，通过超滤、溶液过滤等操作将液体杂质去除。
最后是浓缩和干燥，将酶溶液经过浓缩、喷雾干燥等工艺，得到酶的粗品。
最后是酶的纯化步骤。
粗品酶仍然存在一些不纯的成分，需要进行纯化以提高酶的纯度。
首先是蛋白质分离，通过离子交换、凝胶过滤等操作将酶与其他蛋白质分离。
然后是酶的活性测定与分析，通过比色法、荧光法等方法检测酶的活性。
接着是纯化酶，可以通过柱层析、电泳等操作去除其他杂质，提高酶的纯度。
最后是酶的活性修饰，通过酶的修饰剂，如金属离子、有机物等，来调节酶的活性和稳定性。
总之，酶产品的工艺流程主要包括提取、精制和纯化等步骤。
在整个工艺流程中，需要使用各种不同的设备和试剂来实现对
酶的提取和纯化。
通过这些步骤，可以得到高纯度和高活性的酶产品，用于各种工业生产中的催化反应。
常用酶制剂的生产方法
常用酶制剂的生产方法引言：酶是生物体内一类高效催化剂，具有高效催化、高度特异性和温和条件下反应等特点。
其广泛应用于医药、食品工业、环境保护等领域。
本文将讨论常用酶制剂的生产方法。
一、酶的筛选酶的筛选是酶制剂生产过程中的关键步骤。
常用的筛选方法包括传统筛选、分子筛选和基因工程筛选。
1.传统筛选：传统筛选基于酶催化反应产物的定量或定性分析。
通过观察反应产物的形成情况，筛选出具有高催化活性的酶。
传统筛选方法常用于挑选一些常见酶制剂，如蛋白酶、淀粉酶等。
2.分子筛选：分子筛选基于酶底物和产物的结合力。
通过制备一系列结构类似的化合物，分析它们与酶的结合力，从中选择出对目标底物具有高结合力的分子。
分子筛选常用于筛选特定底物的酶制剂，如酯酶、脱氢酶等。
3.基因工程筛选：基因工程筛选基于对酶基因进行改造，通过体外酶活性的分析来筛选出符合要求的酶制剂。
常见的基因工程筛选方法包括突变筛选、重组融合和高通量筛选。
二、酶的提取和纯化酶的提取和纯化是酶制剂生产的重要步骤，常用的方法包括固液分离、沉淀、超滤等。
1.固液分离：固液分离是将酶从固态生物质或液态培养基中分离出来的过程。
常见的固液分离方法包括离心、过滤和压滤等。
该方法适用于酶制剂生产中的初步提取。
2.沉淀：通过添加盐类或有机溶剂，使酶沉淀成块，然后通过离心或过滤将其分离出来。
此方法可用于酶的粗提和初步分离。
3.超滤：超滤是一种利用超过膜孔大小的压力将溶液中的大分子物质与溶剂分离的方法。
通过选择合适的膜孔大小，可将酶和低分子物质分离开来，达到酶的纯化目的。
三、酶的固定化酶的固定化是将酶以固定形式嵌入在载体上，提高其稳定性和循环使用性能。
常用的固定化方法包括吸附、交联和包埋等。
1.吸附：酶通过静电作用、吸附剂（如硅胶、活性炭等）的架桥作用，被吸附在载体表面。
吸附方法简单易行，适用于大分子酶制剂。
2.交联：酶通过与载体交联剂的共价结合，被固定在载体上。
交联固定化技术可以提高酶制剂的稳定性和催化效率。
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。
酶的生产方法
酶的生产方法酶是一种生物催化剂，可用于促进生物化学反应，通常用于工业、医学和实验室应用。
酶的生产通常包括以下步骤：1.选择酶产生菌株：首先，需要选择一种合适的微生物或真菌菌株，它具有高产酶的潜力。
这些微生物通常是能够在适当的培养条件下产生所需酶的特定细菌、真菌或酵母。
2.培养发酵：选定的酶产生菌株需要在适当的培养基中进行发酵。
培养基通常包括碳源、氮源、盐类、微量元素和其他必需的营养物质。
发酵条件（如温度、pH、搅拌速度和通气）也需要控制，以最大程度地促进酶的生产。
3.酶的提取：一旦发酵完成，酶需要从发酵液或固体发酵物中提取出来。
提取过程通常涉及细胞破裂和分离酶。
这可以通过机械方法、超声波、压榨或其他方法来实现。
4.纯化：提取的酶通常需要经过一系列纯化步骤，以去除杂质并提高酶的纯度。
这些步骤可以包括离心、过滤、柱层析、电泳和其他分离技术。
5.酶的稳定和保存：一旦酶被纯化，它们需要进行稳定处理，以延长其寿命并保持其活性。
这可以包括冷冻、冷藏或冷冻干燥等方法，以防止酶的降解和失活。
6.酶的性能测试：生产的酶需要经过性能测试，以确保其满足所需的活性、稳定性和其他规格。
这通常涉及测定酶的酶活和底物特异性。
7.应用和销售：生产的酶可以用于各种应用，如食品加工、制药、生物燃料生产、洗涤剂制造等。
它们可以作为商业产品销售给客户，或用于内部工业生产。
酶的生产是一个复杂的过程，涉及多个步骤和技术，需要仔细控制和监测，以确保高质量的酶产品。
不同类型的酶可能需要不同的生产方法，因此具体的生产过程可能会有所不同。
酶法生产工艺
酶法生产工艺酶法生产工艺是一种利用酶催化反应来进行生物转化的工艺。
酶作为生物催化剂，具有高效、特异、温和等优点，因此在工业生产中应用广泛。
下面将介绍一种常见的酶法生产工艺。
以酶法生产果糖为例：1. 原料准备：选择含有果糖的寡糖、低聚糖或淀粉等作为原料，将其进行粉碎、过筛等处理，以提高反应效率。
2. 酶制剂配方：根据反应需要，选择适当的酶制剂，比如果糖酶。
将酶制剂与适量的辅助物质如缓冲剂、金属离子等按一定比例混合，制成酶液。
3. 反应装置：选择合适的反应装置，如发酵罐、反应釜等。
根据反应规模和条件要求，进行装置的设计和选型。
4. 反应条件控制：调节反应温度、pH值、酶浓度等反应条件，以最大限度地提高反应效率和产物纯度。
5. 反应操作：将原料添加到反应装置中，加入预先配制好的酶液，通过搅拌等方式促进反应进行。
控制反应时间和反应速率，使反应充分进行。
6. 反应结束：根据反应时间或反应物浓度的变化，确定反应结束时机。
停止反应，通过加热、调节pH值等方式使酶活性失活，停止反应过程。
7. 分离纯化：将反应产物与反应物、副产物等进行分离。
常用的分离纯化方法有过滤、离心、溶剂萃取、蒸馏等。
8. 产品收集：收集分离纯化后的果糖产物，进行检测和分析，判断产品质量和含量。
9. 后续处理：对产品进行进一步的加工和处理，如浓缩、干燥、粉碎等，以得到符合要求的最终产品。
10. 废弃物处理：对反应过程中产生的废弃物进行处理，以减少环境污染和资源浪费。
酶法生产工艺具有操作简便、生产周期短、反应条件温和等优点，广泛应用于食品工业、制药工业、化工工业等领域。
随着生物技术的不断发展，酶法生产工艺在未来将拥有更广阔的应用前景。
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
第二章 微生物发酵产酶
细胞发酵产酶的最适温度与最适生长温度有所 不同，而且往往低于最适生长温度，这是由于在较 低的温度条件下，可提高酶的稳定性，延长细胞产 酶时间。
在细胞生长和发酵产酶过程中，由于细胞的新 陈代谢作用，不断放出热量，会使培养基的温度升 高，同时，热量不断扩散和散失，又会使培养基温 度降低，两者综合，决定了培养基的温度． 温度控制的方法一般采用热水升温，冷水降温， 故此在发酵罐中，均设计有足够传热面积的热交换 装置，如排管、蛇管、夹套、喷淋管等。
8、 毛霉（Mucor）
毛霉的菌丝体在基质上或基质内广泛蔓延，菌 丝体上直接生出孢子囊梗，分枝较小或单生，孢子 囊梗顶端有膨大成球形的孢子囊，囊壁上常带有针 状的草酸钙结晶。
毛霉用于生产蛋白酶、糖化酶、α—淀粉酶、脂 肪酶、果胶酶、凝乳酶等。
9、 链霉菌（Streptomyces）
链霉菌是生产葡萄糖异构酶的主要菌株，还可以用于生 产青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、 几丁质酶等。此外，链霉菌还含有丰富的16α羟化酶，可 用于甾体转化。
3．无机盐
无机盐的主要作用是提供细胞生命活动不可缺少 的无机元素，并对培养基的pH值、氧化还原电位 和渗透压起调节作用。 主要元素有：磷、硫、钾、钠、镁、钙等。 微量元素有：铜、锰、锌、钼、钴、碘等。 微量元素是细胞生命活动不可缺少的，但 需要量很少，过量反而会引起不良效果， 必须严加控制
4．生长因素（酵母膏、玉米浆、麦芽糖）
4、 提高酶产量的措施
–除了选育优良的产酶细胞，保证发酵工艺条 件并根据需要和变化情况及时加以调节控制 以外，还可以来取某些行之有效的措施，诸 如添加诱导物，控制阻遏物浓度，添加表面 活性剂或其他产酶促进剂等。
• 1）添加诱导物
– 对于诱导酶的发酵生产，在发酵培养基中添 加适当的诱导物，可使产酶量显著提高。
发酵法生产酶的原理
发酵法生产酶的原理
发酵法生产酶的原理是利用微生物在特定条件下通过发酵过程生产酶。
发酵生产酶的一般步骤如下：
1. 选取适当的微生物：根据所需的酶的类型和性质，选择合适的微生物菌株。
2. 培养微生物种子菌：将选定的微生物菌株接种进含有适宜营养物质和适宜温度、pH值的培养基中，进行预培养。
3. 大规模培养：将预培养的微生物菌液接种进大规模的发酵罐中，提供足够的营养物质和良好的培养条件，如温度、pH值和氧气供应等。
4. 酶的产生和积累：在培养过程中，微生物菌株通过代谢产生有益酶的合成。
合成的酶可被菌体细胞外排出，也可积累在菌体内。
5. 分离和提取酶：发酵结束后，通过离心、过滤或其他分离方法，将菌体与培养液分离。
然后，从菌体或培养液中提取酶。
发酵法生产酶的原理是基于微生物的生物代谢能力。
微生物通过合适的营养物质和培养条件，利用糖类、脂肪和蛋白质等有机物进行代谢，产生酶作为催化剂。
这些酶能够在特定的温度、pH值和底物浓度等条件下，促进生物化学反应的进行，从而转化底物为所需的产物。
酶发酵生产的工艺流程
酶发酵生产的工艺流程酶发酵是一种利用微生物产生的酶来进行生产的方法，广泛应用于食品、饲料、化妆品、药品等行业。
下面我们来介绍一下酶发酵生产的工艺流程。
首先，酶发酵生产的第一步是选择合适的微生物。
根据所需产酶的类别和生产规模的不同，可以选择多种微生物，如细菌、酵母菌等。
微生物的选择要考虑其产酶能力、耐受性以及生产成本等因素。
第二步，培养选定的微生物。
这一步需要准备培养基，在培养基中添加适量的碳源、氮源、无机盐等营养物质，以满足微生物的生长和酶的合成所需。
然后将培养基接种微生物，并在适宜的温度和pH条件下进行培养，提供充足的氧气和维持适宜的环境。
第三步，培养后的微生物进行扩大培养，以增加生产规模。
将培养液经过离心、滤液等处理，去除微生物，获得酶液。
第四步，处理酶液。
酶液中可能还含有一些杂质、抑制物质或酶活性较低的组分，需要通过一些处理方法进行纯化和浓缩。
这些处理方法包括沉降、过滤、超滤、离子交换、凝胶过滤等。
第五步，进行酶的活性检测。
通过一系列的实验方法，检测酶的活性和稳定性，确定酶的质量和效果。
同时也可以根据实验结果对酶的配方和操作条件进行优化。
最后，将纯化后的酶制成成品。
根据产品的需求，可以将酶制成液态、粉末、颗粒或冻干等不同形式的产品。
一般还需要进行一些包装和贮存操作，以延长酶的有效期和保证产品的质量。
总的来说，酶发酵生产的工艺流程包括微生物的选择、培养、酶液的处理和纯化、酶的活性检测以及成品制备。
这一过程需要严格控制各个环节，确保产酶微生物的稳定性和产酶能力，提高酶的纯度和活性。
同时也需要注意生产的环境卫生和安全，以保证产品的质量和安全性。
酶的生产
酶的生产酶的生产是指经过预先设计，并且通过人工控制而获得所需要的酶的过程。
概括地说，酶的生产方法有提取法、发酵法和化学合成法三种。
提取法是最早采用并且一直沿用至今的一种方法。
提取法采用各种技术，直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来。
提取法虽简单易行，但必须要有充足的原材料，这就使提取法的广泛应用受到了限制。
但是，在动植物或微生物资源丰富的地区，提取法仍然具有应用价值。
例如，在屠宰厂，可从家畜胰脏中提取胰酶；在水果加工厂，可从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶。
发酵法是20世纪50年代以来生产酶的主要方法。
发酵法主要通过微生物发酵来获得人们所需要的酶。
发酵法一般包括固体发酵、液体深层发酵、固定化细胞发酵和原生质体发酵等多种方式。
化学合成法是20世纪60年代末出现的一种生产酶的新技术。
1969年，美国科学家首次采用化学合成的方法获得了含有124个氨基酸的核糖核酸酶。
但是，化学合成法的成本比较高，并且只能合成那些已知化学结构的酶。
所以，化学合成法目前仍然停留在实验室内合成的阶段。
溶菌酶（Lysozyme ）是采用生物工程技术, 调节蛋白PH 值及用离子交换树脂吸附分离而得。
分子量为14307 ，是一种糖苷水解酶，可以溶解革兰氏阳性菌的细胞壁，对其有较强的杀灭作用，也可用于结晶蛋白溶菌酶制剂，防止食品变质，在食品保鲜（特别是奶酪、清酒生产）、医药（药片、胶囊、眼药水、润喉液）、日化（牙膏、化妆品）、婴儿食品（母乳化奶粉）及科学研究中有着广泛的应用。
中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，可用于各种蛋白质水解处理。
在一定温度、PH 值下，本品能将大分子蛋白质水解为氨基酸等产物。
可广泛应用于动植物蛋白的水解，制取生产高级调味品和食品营养强化剂的HAP 和HVP ，此外还可用于皮革脱毛、软化、羊毛丝绸脱胶等加工。
碱性蛋白酶是经细菌原生质体诱变方法造育的2709枯草杆微生物通过深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶，属于一种丝氨酸脆外高碱性蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，具有较强的分解蛋白质的能力。
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。
酶的发酵生产
特点： ①适用性强，可用于各种细胞的悬浮培养和发酵； ②易于人为控制； ③机械化程度高，酶产品质量较好，酶产率及产品回收率较 高。 （三）固定化细胞发酵（70 年代后期） 固定化细胞： 固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围内进行生命 活动（生长、繁殖和新陈代谢）的细胞。
优点： ①固定化细胞的密度较高，反应器水平的生产强度较大，可提 高生产能力； ②发酵稳定性好，固定化细胞可以反复使用或连续使用较长的 时间，易于连续化，自动化生产； ③细胞固定在载体上，流失较少，可在高稀释率的情况下连续 发酵，大大提高设备利用率； ④发酵液中含细胞较少，利于产品分离纯化，提高产品质量。 缺点： ①只适用于胞外酶的生产； ②技术要求较高，需要特殊的固定化细胞反应器，且许多技术 问题都有待研究解决。
二．发酵液的分离、过滤：得到粗品 设备：转鼓式真空吸滤机，离心沉降分离机，板框压滤机。 三．酶液的脱色 活性炭或使用无离子交换作用的脱色树脂。 四．发酵液的浓缩与初步提纯 （一）盐析 1．常用的盐：MgSO4, (NH4)2SO4, (Na)2SO4, NaH2PO4, 它们 盐析蛋白质的能力一般按以上顺序依次增大。实际应用得最多的 是(NH4)2SO4，因其溶解度 在较低的温度下仍相当高。 2．优点：在常温沉淀过程中不会造成酶的失活，沉淀物在室温 下可长期放置，分级沉淀可去除大部分杂质，适用于多数酶的沉 淀。 3．缺点：要经脱盐处理。
七．提高酶产量的其它措施 1．添加诱导物 诱导物一般分为三类：酶的作用底物或底物类似物以及酶的 反应产物。 选择： a. 特异性； b. 诱导效果； c. 来源。 2．控制阻遏物浓度 根据不同的阻遏类型，采取不同的控制方式 ①分解代谢物阻遏
a. 采用其它的碳源； b. 控制浓度，或分次流加； c. 加一定量的cAMP. ②反馈阻遏 a. 控制终产物浓度； b. 添加末端产物类似物。 3．添加表面活性剂 4．添加产酶促进剂
发酵工程应用实例 酶制剂生产
酶发酵生产的一般工艺流程图
[ 麸皮等原料 ] ↓
[ 配制培养基] (灭菌)
[ 发酵池(固体发酵) ]
[ 成品曲 ]
{固体粗酶制剂}
（二）常用的产酶微生物
1、细菌
大肠杆菌
谷氨酸脱羧酶、天冬氨 酸酶、青霉素酰化酶、天冬 酰胺酶、β-半乳糖苷酶、 限制性核酸内切酶、DNA聚 合酶、DNA连接酶、核酸外 切酶等。
（2）过滤与膜分离
过滤是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。 过滤介质多种多样，常用的有滤纸、滤布、纤维、多孔陶瓷、烧结金 属和各种高分子膜等，可以根据需要选用。
过
非膜过滤：采用高分子膜以外的物质作为过滤介质
滤
膜过滤：采用各种高分子膜为过滤介质
过滤的分类及其特性 ( ) 根据过滤介质截留的物质颗粒大小不同
（2）酶作用底物的类似物；
（3）酶的反应产物；
（4）底物和底物类似物的前体物。 3、诱导物的浓度：必须控制在适当浓度。
（二）控制阻遏物的浓度
1、解除终产物阻遏的方法 降低培养基中酶作用产物的浓度； 添加终产物的类似物。
2、解除分解代谢产物阻遏的方法 控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源浓度，可采用其他较
1）机械破碎 2）物理破碎 3）化学破碎 4）酶解破碎
DY89-I型 电动玻璃匀浆机
高 压 细 胞 破 碎 机
细 胞 破 碎 珠
2、酶的提取
• 酶的提取是指在一定的条件下，用适当的溶剂或溶液处理含酶原料，使酶充分 溶解到溶剂或溶液中的过程。也称为酶的抽提。
• 酶提取时首先应根据酶的结构和溶解性质，选择适当的溶剂。一般说来，极性 物质易溶于极性溶剂中，非极性物质易溶于非极性的有机溶剂中，酸性物质易 溶于碱性溶剂中，碱性物质易溶于酸性溶剂中。
发酵法生产酶类工艺流程
发酵法生产酶类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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3、微生物发酵法 世纪50年代以来生产酶的主要方法 是20世纪 年代以来生产酶的主要方法。 世纪 年代以来生产酶的主要方法。 利用微生物细胞的生命活动合成所需酶的方法称 为发酵法。 为发酵法。 酶的发酵生产是现在酶生产的主要方法。 酶的发酵生产是现在酶生产的主要方法。
[ 原始菌种 ] ↓ 试管斜面培养(活化) 试管斜面培养 ↓ 摇瓶等分级扩大培养 ↓ 种子罐培养 ↓ [ 发酵罐 液体发酵 ] 发酵罐(液体发酵 液体发酵)
[ 麸皮等原料 ] ↓ [ 配制培养基 配制培养基] 灭菌) (灭菌)
[ 发酵池 固体发酵 ] 发酵池(固体发酵 固体发酵)
↓ ↓
培养
{液态酶制剂} 液态酶制剂}
3、霉菌
黑曲霉：糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡 黑曲霉 萄糖氧化酶、过氧化氢酶、核糖核酸酶、橙皮苷酶等。 米曲霉： 米曲霉：氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果胶酶等。 红曲霉： 红曲霉：α-淀粉酶、糖化酶、麦芽糖酶、蛋白酶等。 青霉： 青霉：葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素酰化酶、纤维素酶 等。 木霉： 木霉：纤维素酶。 根霉： 根霉：糖化酶、蔗糖酶、碱性蛋白酶，脂肪酶、果胶酶、 纤维素酶、半纤维素酶等。 毛霉： 毛霉：蛋白酶、糖化酶、α-淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、 凝乳酶等。
转化酶 啤酒酵母、 啤酒酵母、假丝酵母 制造转化糖
凝乳酶
米赫毛霉,大肠杆菌和真 米赫毛霉 大肠杆菌和真 制造乳酪 菌生产的重组酶 曲霉、根霉、 曲霉、根霉、酵母等 青霉、 青霉、曲霉 凝结芽胞杆菌， 凝结芽胞杆菌，白色链 霉菌 细菌、霉菌、 细菌、霉菌、放线菌 加酶洗涤剂，油脂加工， 加酶洗涤剂，油脂加工， 生物化工 食品去氧、除葡萄糖， 食品去氧、除葡萄糖，测 定葡萄糖 生产果葡糖浆 制造6-氨基青霉烷酸 制造 氨基青霉烷酸
三、酶发酵生产的类型 液体深层发酵： 1、液体深层发酵：
液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件 下发酵。
2、固体培养发酵
培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌后，接入产酶菌 株，在一定条件下发酵。 。
固定化细胞发酵（70年代后期发展 年代后期发展） 3、固定化细胞发酵（70年代后期发展）
2、筛选 由自然界采集样品，如土壤、 动植物体等， 由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进 行分离筛选 。
第一节 酶的生产方法 凝乳酶 牛胃→凝乳酶 牛胃
一、酶的生产方法 1、提取法 采用各种技术，直接从动、 采用各种技术，直接从动、植物细胞或组织中将 酶提取出来。提取法虽简单易行， 酶提取出来。提取法虽简单易行，但受原材料来源的 限制。 限制。 2、化学合成法 世纪60年代中期出现的新技术 是20世纪 年代中期出现的新技术。 世纪 年代中期出现的新技术。 只能合成那些已知化学结构的酶；成本比较高。 只能合成那些已知化学结构的酶；成本比较高。 目前仍然停留在实验室内合成的阶段。 目前仍然停留在实验室内合成的阶段。
（1）产酶量高； 产酶量高； （2）繁殖快，发酵周期短； 繁殖快，发酵周期短； （3）产酶稳定性好，不易退化，不易被感染； 产酶稳定性好，不易退化，不易被感染； （4）能够利用廉价原料，容易培养和管理； 能够利用廉价原料，容易培养和管理； （5）安全性可靠，非致病菌。 安全性可靠，
新开发的酶必须按规定进行下表的各项检查 试验动物 急性中毒 鼠,大白鼠 大白鼠 口服 4周 周 大白鼠 12月 月 狗 致癌试验:24月 致癌试验 月 两重啮齿动物 畸胚组织发生试验(24月 畸胚组织发生试验 月) 两重啮齿动物 生产病原性试验 四种动物 皮肤刺激性试验(肤 眼 兔子,人 皮肤刺激性试验 肤,眼) 兔子 人 抗原性 人 项目
二、应用微生物来开发酶的优点 1、微生物种类多，酶种丰富； 、微生物种类多，酶种丰富； 2、微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶； 、微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶； 3、微生物培养基来源广泛，价格便宜； 、微生物培养基来源广泛，价格便宜； 4、可采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程； 、可采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程； 5、可利用以基因工程为主的近代分子生物学技术选 、 育菌种，增加酶的产率和开发新酶种。 育菌种，增加酶的产率和开发新酶种。
中性蛋白酶
碱性蛋白酶 植酸酶
饲料添加剂
工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源
纤维素酶 半纤维素 酶 β-葡聚糖 葡聚糖 酶 异淀粉酶 里氏木霉、 里氏木霉、黑曲霉 木霉、曲霉、 木霉、曲霉、根霉 枯草芽胞杆菌， 枯草芽胞杆菌，黑曲 霉，Penicillium emersonii 产气克雷伯氏菌， 产气克雷伯氏菌，芽 孢杆菌 水洗布生产，饲料添加剂， 水洗布生产，饲料添加剂， 消化植物细胞壁 饲料添加剂， 饲料添加剂，消化植物细胞 壁，低聚木糖生产
一、发酵产酶的一般工艺流程
无论哪种发酵法，都要做三方面的工作： 无论哪种发酵法，都要做三方面的工作： （1）从原料准备培养基； 从原料准备培养基； （2）从原始菌种准备生产菌种； 从原始菌种准备生产菌种； 发酵过程管理。 （3）发酵过程管理。
[原 料 ] 原 饼粕等原料 ↓ 按不同原料 作不同处理 淀粉质原料 ↓ 净化、 净化、粉碎 ↓ 水解 ↓ [ 淀粉糖液 淀粉糖液] ↓ 配制培养基 (灭菌 灭菌) 灭菌
分泌或定位
胞内
胞外
二、酶生物合成的调节
按酶生物合成的速度把细胞中合成的酶分为两类： 按酶生物合成的速度把细胞中合成的酶分为两类： 组成酶—恒定（速度、浓度） 组成酶—恒定（速度、浓度） 诱导酶— 诱导酶—
(适应型酶、 调节型酶)
在外界环境因素诱导下合成速 度急增， 度急增，酶浓度成百上千倍增 加
酶合成的基因调控类型：诱导和 酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏
↓ [ 发酵液 ] ↓ ↓ ↓下游加工 ↓ 各种精制酶制剂} {各种精制酶制剂}
[ 成品曲 ]
{固体粗酶制剂} 固体粗酶制剂}
酶发酵生产的一般工艺流程图
保藏菌种
试管斜面培养（活化） 试管斜面培养（活化）
摇瓶扩大培养 种子罐培养 培养基 发酵罐 分离纯化 酶 无菌空气
二、酶产菌种 （一）产酶菌种的要求
脂肪酶 葡萄糖氧 化酶 葡萄糖异 构酶 青霉素酰 化酶
（三 ）生产菌种的来源
1、买，专利 向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。 向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。
中国工业微生物菌种保藏中心（CICC）； 中国工业微生物菌种保藏中心（CICC）； 中国典型培养物保藏中心（CCTCC，又称武大保藏中心）。 中国典型培养物保藏中心（CCTCC，又称武大保藏中心）。 中国农业微生物菌种保藏中心（ACCC）； 中国农业微生物菌种保藏中心（ACCC）； 中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC） 中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC） 美国典型微生物菌种保藏中心（ATCC） 美国典型微生物菌种保藏中心（ATCC） 荷兰微生物菌种保藏中心（CBS） 荷兰微生物菌种保藏中心（CBS） 德国微生物菌种保藏中心（DSMZ） 德国微生物菌种保藏中心（DSMZ） 英国国家典型菌种保藏所（NCTC） 英国国家典型菌种保藏所（NCTC）
1、酶合成的诱导作用
加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象， 加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为 诱导作用。 诱导作用。 诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物。 诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物。 例：乳糖诱导ß-半乳糖苷酶的合成 乳糖诱导ß 淀粉诱导a 淀粉诱导a-淀粉酶的合成
2、酶合成的阻遏 （1）终产物阻遏
指酶催化反应的产物或代谢途 径的末端产物使该酶的生物合成受 到阻遏的现象。 到阻遏的现象。
色氨酸过量时会阻遏催化色氨酸合成的相关酶
× E A→→ →→ →B
分解代谢物阻遏（营养源阻遏） （2）分解代谢物阻遏（营养源阻遏）
是指某些物质经过分解代谢产生的物质 A1 阻遏其他酶合成的现象。 阻遏其他酶合成的现象。
啤酒酿造，饲料添加剂 啤酒酿造， 淀粉加工
乳糖酶
乳酸酵母，米曲霉， 乳酸酵母，米曲霉， 乳品工业（处理牛乳和乳清） 乳品工业（处理牛乳和乳清） 黑曲霉， 黑曲霉，米根霉 曲霉、 曲霉、欧文氏菌 水果加工，果汁、果酒澄清， 水果加工，果汁、果酒澄清， 麻类纤维脱胶
果胶酶
工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源
米曲霉，黑曲霉， 制造葡萄糖，发酵、 米曲霉，黑曲霉， 制造葡萄糖，发酵、酿酒等 葡萄糖淀粉酶 米根霉 工业的淀粉水解糖 皮革、毛皮加工，食品加工， 皮革、毛皮加工，食品加工， 枯草芽胞杆菌， 枯草芽胞杆菌，米 调味品制造、助消化、消炎、 调味品制造、助消化、消炎、 曲霉 啤酒澄清 地衣芽胞杆菌 黑曲霉， 黑曲霉，毕赤酵母 工程菌株 加酶洗涤剂
）、常用的产酶微生物 （二）、常用的产酶微生物 1、细菌
大肠杆菌 谷氨酸脱羧酶、天冬氨 酸酶、青霉素酰化酶、天冬 酰胺酶、β-半乳糖苷酶、限 制性核酸内切酶、DNA聚合酶、 DNA连接酶、核酸外切酶等。
枯草杆菌 α-淀粉酶、蛋白酶、 β-葡聚糖酶、5‘-核苷酸酶、碱 性磷酸酶。
2、放线菌
链霉菌： 链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、碱 性蛋白酶、中性蛋白酶、几丁质酶等。
4、酵母
啤酒酵母：丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。 啤酒酵母 假丝酵母： 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 产酶微生物 枯草芽胞杆菌 地衣芽胞杆菌 米曲霉 用途
α-淀粉酶 淀粉酶
淀粉液化，织物退浆， 淀粉液化，织物退浆，消化 助剂， 助剂，加酶洗涤剂
将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。
固定化原生质体发酵（80年代中期发展 年代中期发展） 4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）