微生物发酵生产蛋白酶只是分享
微生物发酵法生产新型可食用蛋白质的研究进展
微生物发酵法生产新型可食用蛋白质的研究进展近年来，随着人口的增长和生活水平的提高，食品安全和营养健康问题备受关注。
对于蛋白质的需求也越来越高，但传统的动物蛋白质存在着资源有限、生产成本高等问题。
因此，开发新型的可食用蛋白质，成为了一项高度重视的研究任务。
利用微生物发酵法生产新型可食用蛋白质，成为了当前最具发展潜力和应用前景的方法之一。
本文将从微生物发酵法的概述、可食用蛋白质的研究分类、微生物发酵法生产可食用蛋白质的具体方法和进展以及微生物发酵法生产可食用蛋白质的优势和存在的问题等方面进行阐述。
一、微生物发酵法的概述微生物发酵技术是一种利用微生物代谢产物来进行工业和农业生产的技术，其包括微生物培养、培养基设计、废料处理和产品提取等环节。
微生物发酵例如著名的啤酒酿造、酸奶制作、橘皮糖及降解废弃物等技术已经成功地应用于生产，可食用蛋白质的研究者们也将这一技术应用到了生产新型可食用蛋白质中。
二、可食用蛋白质的研究分类可食用蛋白质可以按来源分类，分为动物源蛋白和植物源蛋白。
其中植物源蛋白比动物源蛋白更加健康，更具营养保健价值，且富含植物性纤维，对人体健康更加有益。
在可食用蛋白质的物种来源方面，人类生产和消费的主要物种以鱼、牛、羊、鸡、猪、大豆、豌豆、玉米、米等为基础。
三、微生物发酵法生产可食用蛋白质的具体方法和进展微生物发酵法生产可食用蛋白质一般由以下步骤组成：微生物培养、培养基的配置、发酵过程调控、蛋白质纯化和加工等。
以蛋白突变菌为例，其生产过程如下：1、微生物培养：拣选出生长好的菌种单菌体，通过分生或孢子接种到上柿皆柿粘液罗巴湍形的培养基中，让微生物在高温、低氧、高浓度条件下生长。
2、培养基的调控：准确地配置含有蛋白质的培养基，使其在最优的抗生素、营养物质和条件下生长，生产人体所需的蛋白质。
3、发酵过程调控：微生物发酵过程中需要控制温度、pH值和氧气含量等因素，根据不同菌株特性控制发酵周期和体积来强化其蛋白质生产能力。
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。
微生物发酵生产蛋白酶
妥善保存，才能保证其产酶特性不变异、不死亡、
不被杂菌污染。
❖ 2）菌种活化：产酶菌种在使用钱必须接种于斜
面培养基上，在一定条件下，进行培养，以恢复
细胞的生命活动能力。
❖ 3）扩大培养：活化了的菌种，一般还要经一级 至数级的扩大培养。
❖ 4）分离纯化：发酵结束后得到的酶可能含有一些杂
❖ 蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果 实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、 细菌，其次由酵母、放线菌生产。
二、酶发酵的方式
❖ 1、固体培养发酵 ❖ 2、液体深层发酵 ❖ 3、固定化细胞或固定化原生质体发酵
三、各种发酵方式发酵模式：
❖1、固定培养发酵：
❖ 以麸皮、米糠等为培养基的主要原料，加入 其它必需的营养成分而制成的固体或半固体 的麦曲，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株， 在一定条件下，发酵产酶。
❖ 1、从菌种保存机构和有关研究部门获得 ❖ 2、通过筛选获得
五、培养基的配制
❖ 枯草杆菌ASL.398中性蛋白酶发酵培养基：
❖ 玉米粉8%，豆饼粉4%，麸皮3.2%，米 糠1%，磷酸氢二钠0.4%，磷酸二氢钠 0.03%.
六、发酵工艺流程
保藏菌种 菌种活化 种子扩大培养
发酵 分离纯化
酶
七、剖析：
质，所以需要进一步分离杂质，纯化目标酶。
八、蛋白酶的应用
❖ 蛋白酶已广泛应用在皮革、毛皮、丝绸、医药、食 品、酿造等方面 。eg：皮革工业的脱毛和软化已大 量利用蛋白酶，既节省时间，又改善劳动卫生条件。 蛋白酶还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清。 临床上可作药用，如用胃蛋白酶治疗消化不良，用 酸性蛋白酶治疗支气管炎，用惮性蛋白酶治疗脉管 炎以及用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶对外科化脓性创 口的净化及胸腔间浆膜粘连的治疗。加酶洗衣粉是 洗涤剂中的新产品，含碱性蛋白酶，能去除衣物上 的血渍和蛋白污物，但使用时注意不要接触皮肤， 以免损伤皮肤表面的蛋白质，引起皮疹、湿疹等过 敏现象。
微生物在生物制药中的应用
微生物在生物制药中的应用微生物是一类微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们在生物制药领域起着重要的作用。
本文将探讨微生物在生物制药中的应用，使人们更加深入了解微生物在该领域的重要性。
一、发酵技术1. 酶的生产微生物可以通过产生特定的酶来进行生产活动。
酶是一种生物催化剂，能够加速反应速率。
在生物制药中，微生物通过发酵技术生产大量的酶，如蛋白酶、淀粉酶等。
这些酶被广泛应用于食品工业、制药工业等领域。
2. 抗生素的合成微生物可以产生抗生素，如青霉素、链霉素等。
这些抗生素在治疗感染性疾病方面发挥着重要的作用。
通过发酵技术，可以大规模培养并提取微生物产生的抗生素，以供临床使用。
二、基因工程技术1. 基因重组基因工程技术使得科学家能够将不同的基因组合在一起，创造出新的生物。
通过基因重组技术，微生物可以被改造成生产特定药物的工厂。
例如，利用重组DNA技术，经过改造的大肠杆菌可以生产出胰岛素等蛋白质类药物，供糖尿病患者使用。
2. 载体表达微生物也可以被用作药物的生产宿主。
科学家可以将目标基因插入到微生物的基因组中，使其表达目标蛋白。
例如，通过转基因技术，大肠杆菌可被改造成用于表达重组蛋白质的宿主菌株。
三、疫苗制造微生物在生物制药中还扮演着重要的角色，包括疫苗的制造。
疫苗是一种用来预防疾病的生物制剂，由微生物、微生物代谢产物或其合成产物制成。
通过培养特定微生物，可以获得疫苗所需的抗原，从而制造有效的疫苗。
四、生物药物的生产微生物在生物制药中的应用还涉及到生物药物的生产。
生物药物是利用生物技术生产的药物，包括蛋白质类药物、抗体类药物等。
微生物可以被改造成生产这些生物药物的工厂，通过发酵技术大规模培养并提取所需的蛋白质类物质。
综上所述，微生物在生物制药中的应用十分广泛。
从酶的生产到疫苗制造，从基因工程到生物药物的生产，微生物在提高药物制造效率、创造新型药物等方面都起着重要的作用。
通过不断地研究和应用微生物，生物制药领域将迎来更多创新和发展。
微生物发酵生产蛋白质与多肽的研究进展
微生物发酵生产蛋白质与多肽的研究进展摘要:微生物发酵、基因工程等相关技术的发展，激发了科研机构和个人对蛋白质和多肽的研究。
微生物发酵工艺在生产取得惊人的效益。
本文对近年来微生物发酵生产蛋白质和多肽，原料资源的开发与应用、生产技术和微生态制剂等产品研究成果及发展进行总结与分析。
关键词：微生物、发酵、多肽、蛋白质前景：随着技术的发展和社会需求的增长,近代生物工业已由糖分解生产简单化合物转入复合化合物的生物合成阶段.近代人生物工业发展规模的日益扩大,面临自然资源的匮乏问题,迫切需要开辟原料新资源,利用纤维、石油甚至空气等资源代粮发酵生产各种产品取得了成功。
这一研究进展改变了发酵工艺对原料依赖。
而且，微生物发酵技术生产的啤酒、酱油、酒精、青霉素、蛋白酶、干扰素、白介素、单细胞蛋白等产品已经深入到国民经济各个部门。
随着对纤维素水解研究的深入，人们发现取之不尽的纤维素资源代替粮食发酵生产各种产品和能源物质取得了成功。
研究表明，有些细菌可以固定大气中的氮、碳、空气来生产来生产蛋白质。
这些研究对于开辟人类未来粮食新资源有重要意义。
可以说，，微生物发酵技术有着广阔的发展前景，是具有生命力的既古老而又年轻的工艺。
1 微生物发酵生产多肽及蛋白质的获取微生物发酵生产多肽及蛋白质是利用微生物的生化代谢反应将植物体或动物组织中的大分子蛋白转化成小分子蛋白活性肽或小分子蛋白质，并通过微生物的代谢和发酵条件生产各种氨基酸排序和分子质量大小不同的生物活性肽及蛋白质。
2 微生物发酵生产多肽及蛋白质的应用多肽现已广泛应用于医药、化妆品、食品等行业。
2.1 微生物发酵生产蛋白质的应用通过发酵可获得大量的微生物菌体──单细胞蛋白。
单细胞蛋白食品具有高蛋白、低脂肪等优点。
功能肽除了具有一般蛋白质的营养作用外，对人体还具有非常重要的不可替代的调节作用，这种作用几乎涉及到人体的所有生理活动。
研究发现，一些调节人体生理机能肽的缺乏，会导致人体机能的转变。
蛋白酶制备方法
蛋白酶制备方法（原创版4篇）《蛋白酶制备方法》篇1蛋白酶是一种重要的酶类，具有广泛的应用前景。
下面是几种常见的蛋白酶制备方法：1. 化学合成法：化学合成法是利用化学试剂和仪器设备，通过多步反应将原料分子合成为目标蛋白酶分子的方法。
该方法可以精确控制蛋白酶的结构和性质，但需要较为复杂的实验室设备和技术，且合成成本较高。
2. 基因工程法：基因工程法是通过构建表达目标蛋白酶的基因表达载体，并将其转化到合适的宿主细胞中，利用宿主细胞的表达系统合成目标蛋白酶的方法。
该方法可以实现对蛋白酶的大量制备，但需要较为复杂的基因工程技术和设备。
3. 酶解法：酶解法是利用蛋白酶或其他酶类分解原料分子，从而制备目标蛋白酶的方法。
该方法操作简单，成本较低，但容易受到底物浓度、酶浓度、温度和pH 等因素的影响，难以精确控制蛋白酶的性质和产量。
4. 微生物发酵法：微生物发酵法是利用微生物生产目标蛋白酶的方法。
该方法可以实现对蛋白酶的大量制备，但需要筛选合适的微生物菌种，并进行发酵过程的控制和优化，以提高蛋白酶的产量和质量。
《蛋白酶制备方法》篇2蛋白酶是一种重要的酶类，具有广泛的应用前景。
下面是几种常见的蛋白酶制备方法：1. 化学合成法：化学合成法是制备蛋白酶的一种常见方法。
该方法主要包括以下步骤：首先，将所需的氨基酸按一定比例混合，然后通过化学反应将它们连接成多肽链。
接着，将多肽链折叠成蛋白质，并通过纯化和分离步骤获得目标蛋白酶。
2. 基因工程法：基因工程法是另一种制备蛋白酶的方法。
该方法主要包括以下步骤：首先，通过基因克隆和表达技术，将目标蛋白酶的基因克隆到表达载体中。
接着，将表达载体转化到宿主细胞中，并通过发酵或细胞培养技术获得目标蛋白酶。
3. 酶解法：酶解法是制备蛋白酶的另一种方法。
该方法主要包括以下步骤：首先，将目标蛋白质通过酶解反应分解成小分子片段。
接着，通过分离和纯化步骤获得目标蛋白酶。
4. 微生物发酵法：微生物发酵法是制备蛋白酶的一种常见方法。
生物酶制备方法
生物酶制备方法
生物酶制备方法是指在一定的条件下，通过特定的工艺流程将酶基因进行表达、克隆、诱导表达，从而获得具有催化活性的蛋白质。
以下简要介绍几种常见的生物酶制备方法：
1. 发酵法：通过微生物发酵，利用其自身基因表达的蛋白酶
基因进行表达，再经过分离、纯化得到生物酶。
这种方法具有成本低、产量高等优点，但制备的酶种类有限。
2. 重组DNA技术：通过重组DNA技术将外源基因克隆到表达
载体中，然后进行诱导表达。
这种方法能够制备出许多不同的生物酶，包括用于催化反应、蛋白质修饰和组织工程的酶。
其中，诱导
表达的方法有多种，如温度诱导、添加诱导剂等。
3. 层析分离纯化法：在酶基因表达后，使用层析分离纯化法
将所需的生物酶分离、纯化出来。
这种方法具有操作简单、效率高、成本低等优点，适用于大规模生产。
4. 酶固定化技术：将酶固定在反应器中，使其能够连续长时
间地催化反应。
这种方法可以提高酶的稳定性，减少浪费，适用于
工业生产。
常用的固定化技术包括吸附法、包埋法等。
5. 纳米技术制备：利用纳米技术制备纳米级别的生物酶颗粒，具有高活性、高稳定性等优点。
这种方法适用于特殊用途的生物酶
制备，如组织工程、药物输送等。
总之，生物酶制备方法多种多样，每种方法都有其优缺点。
在实际应用中，应根据具体需求和条件选择合适的制备方法。
同时，
随着技术的不断进步，未来有望开发出更多高效、环保的生物酶制
备方法。
酶工程--酶的微生物发酵生产 ppt课件
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）
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、酶生产菌种 （一）产酶菌种的要求
（1）产酶量高； （2）繁殖快，发酵周期短；
（3）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； （5）安全性可靠，非致病菌。
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。
3、固定化细胞发酵（70年代后期发展）
将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。
4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）
原生质体是指除去了细胞壁的微生物细胞或植物细胞。
酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏
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，称为 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。 例：乳糖诱导ß-半乳糖苷酶的合成 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。
二、应用微生物来开发酶的优点 1、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； 3、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； 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。
三、酶发酵生产的类型 1、液体深层发酵：
第二节 酶生物合成的基本理论
一、酶生物合成的过程
DNA
转录
RNA
微生物的发酵与产酶过程
微生物的发酵与产酶过程微生物的发酵与产酶过程是一种重要的生物技术，在食品工业、药品制造以及环境保护等领域扮演着重要角色。
微生物发酵通过利用微生物的代谢作用，将有机废弃物转变为有用的化合物，产酶则是指微生物在发酵过程中产生并分泌的特定酶类。
本文将从微生物发酵和产酶的定义、发酵与产酶的应用以及发酵与产酶的前景等方面来探讨微生物的发酵与产酶过程。
一、微生物发酵和产酶的定义微生物发酵是指在合适的条件下，利用微生物的代谢活动，通过控制发酵过程，获得所需产物的一种生物技术。
微生物发酵一般分为液态发酵和固态发酵两种形式。
液态发酵常用于大规模工业生产，而固态发酵则更适用于小规模生产和特定产品的制备。
产酶是微生物在发酵过程中分泌的特定酶类，这些酶能够催化特定底物的转化反应。
产酶的种类很多，包括脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等。
这些酶在医药、食品、化工等行业中具有重要的应用价值。
二、发酵与产酶的应用1. 食品工业中的应用微生物发酵在食品工业中被广泛应用。
例如，嗜酸乳杆菌可以发酵牛奶，制成酸奶。
酸奶中的乳酸菌有助于改善肠道菌群，增强人体免疫能力。
此外，假丝酵母菌的发酵可以产生酵母、面包、啤酒等食品。
2. 药品制造中的应用微生物发酵在药品制造中也起到重要的作用。
通过微生物发酵，可以产生多种药用物质，如抗生素、肽类药物等。
其中，青霉素是一种广泛应用的抗生素，通过青霉菌的发酵生产得到。
3. 环境保护中的应用微生物发酵还可以应用于环境保护领域。
例如，利用微生物发酵处理有机废弃物，可以将废物转化为有机肥料或生物柴油。
这种方法不仅能减少废弃物对环境的污染，还能获得可再利用的资源。
三、发酵与产酶的前景微生物的发酵与产酶技术在许多领域都显示出广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展，微生物的发酵与产酶技术也在不断创新和改进。
以下是展望微生物发酵与产酶技术的几个发展方向。
1. 高效产酶菌株的筛选与改造在微生物发酵过程中，寻找和改造高产酶菌株是提高产酶效率的关键。
微生物发酵类型
微生物发酵类型
微生物发酵是一种重要的生物技术，它用微生物代谢产生的酶和代谢产物来生产有用的化学物质。
微生物发酵可以分为不同的类型，包括：
1. 无氧发酵：在缺氧条件下，微生物利用有机物质代谢产生乳酸、醋酸、酒精等有机化合物。
这种发酵常用于食品和饮料制造。
2. 好氧发酵：在充氧条件下，微生物利用有机物质代谢产生二氧化碳、水和能量。
这种发酵常用于废水处理和土壤修复。
3. 产酸发酵：微生物代谢产生酸性代谢产物，如柠檬酸、苹果酸和乳酸。
这种发酵常用于食品、药品和化妆品制造。
4. 产酶发酵：微生物利用代谢产物产生酶，如纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶。
这种发酵常用于生物燃料、生物降解和纤维素加工。
5. 产气发酵：微生物代谢产生气体，如甲烷、氢气和二氧化碳。
这种发酵常用于生物燃料、废物处理和能源生产。
总之，微生物发酵在生产、环境保护和能源领域有着广泛的应用前景。
- 1 -。
一种利用真菌微生物发酵生产蛋白酶k的生产工艺
一种利用真菌微生物发酵生产蛋白酶k的生
产工艺
蛋白酶K是一种广泛应用于医药、食品、化妆品等领域的重要酶类，其生产工艺也越来越受到关注。
近年来，利用真菌微生物发酵生产蛋白酶K的工艺备受青睐，下面就来介绍一下其具体生产工艺。
首先，选用高效产酶菌株。
真菌微生物发酵生产蛋白酶K的关键是选用高效产酶菌株。
目前做得较好的产酶菌株包括曲霉、木霉、产曲霉等。
其次，确定合适的发酵条件。
合理的发酵条件有利于提高蛋白酶K 的生产效率和纯度。
通常采用液态发酵，发酵条件包括温度、pH值、转速、空气流量等，最优发酵条件需根据具体情况确定。
再次，加入适量的培养基。
培养基是微生物发酵生产过程中的营养基础，合适的培养基配方可以提高蛋白酶K的产量和纯度。
培养基的成分包括碳源、氮源、矿物质和微量元素等，其中以大豆粉、麦芽粉和葡萄糖等为碳源，以酵母粉和蛋白质为氮源，再添加一些有机和无机盐类为矿物质和微量元素，能够获得较好的生产效果。
最后，进行后处理。
真菌微生物发酵生产蛋白酶K后，需要进行后处理以提高其纯度。
后处理主要包括离心、超滤、扩散等操作步骤，其目的是去除蛋白酶K中的杂质和不纯物质，同时保留其酶活性，以便应用到不同领域。
总之，利用真菌微生物发酵生产蛋白酶K的生产工艺在实践中已经被证明是一种成功的方法，具有重要的应用价值。
在生产过程中需要遵循合理的选菌、合理的发酵条件、合适的培养基配方和有效的后处理方法，才能取得最佳的生产效果，同时也必须注意工艺安全和环保等问题。
相信随着技术的不断进步和研发的深入，真菌微生物发酵生产蛋白酶K的工艺会更加完善，为各个领域的发展带来更多的机遇。
《酶工程》课件-微生物发酵产酶
05
微生物发酵产酶存在问题与挑战
产量问题
微生物发酵产酶产量低
由于微生物发酵过程中受到多种因素 的影响，如营养物质的供应、发酵条 件、微生物菌种等，导致酶的产量较 低。
发酵周期长
微生物发酵产酶通常需要较长的发酵 周期，这增加了生产成本和时间成本。
稳定性问题
酶稳定性差
许多酶在发酵过程中容易受到温度、pH值、金属离子等因素的影响，导致酶的稳定性降低。
04
微生物发酵产酶应用实例
工业应用
洗涤剂制造
微生物发酵产生的酶可用于制造 洗涤剂，如蛋白酶用于去除蛋白 质污渍，淀粉酶用于去除淀粉污
渍。
纺织工业
利用微生物发酵产生的酶处理纺织 品，可以改善其质地、手感和外观， 如纤维素酶用于棉织物的生物抛光。
造纸工业
通过微生物发酵产酶技术，可以改 进造纸工艺，提高纸张质量和降低 环境污染，如木聚糖酶用于纸浆漂 白。
过程优化与控制
通过人工智能技术，对微生物发酵产酶过程进行建模和优化，提高 目标酶的产量和质量。
个性化定制酶
结合人工智能和基因工程技术，实现个性化定制酶的合成，满足不 同领域的需求。
THANKS
感谢观看
《酶工程》课件-微生物发酵 产酶
• 微生物发酵产酶概述 • 微生物发酵产酶原理与过程 • 微生物发酵产酶技术与方法
• 微生物发酵产酶应用实例 • 微生物发酵产酶存在问题与挑战 • 未来发展趋势与展望
01
微生物发酵产酶概述
酶工程简介
酶工程定义
酶工程是生物工程的重要组成部分，是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、 细胞器等具有的生物催化功能，借助工程手段来生产有用物质、设计改造酶或 者生产细胞、器官乃至整个生物体的一门科学技术。
黑曲霉发酵产酸性蛋白酶
3.6.1管道接口（采用法兰接口）
进料口：直径，2cm,开在封头上，
排料口：直径，2cm，开在罐底；
进气口：直径，2cm，开在封头上；
排气口：直径，2cm，开在封头上；
代入V0=1即可求得D≈0.82m
发酵罐实际体积V0=(7π/12)D3=1010L
②发酵罐圆筒壁厚的计算
该发酵罐采用双面对焊GB 150-89钢制焊接压力容器，许用应力标准为：[a]t＝137Mpa
a计算发酵设备圆筒壁厚的一些参数如下：
计算壁厚： =PD/(230[a]t -P) + C
式中： ---计算壁厚mm；
江西科技师范学院
生物工程专业《化工原理课程设计》说明书
题目名称黑曲霉发酵生产酸性蛋白酶
专业班级09级生物工程1班
学 号
学生姓名钟鑫鑫 张溧 王涛
指导教师常军 博士
2011年10月31日
前言
蛋白酶做为一种重要的工业酶制剂，作为一种较早被人们了解的酶类现在正在人类的生活中发挥巨大的作用，特别是酸性蛋白酶以其作用的广泛性、高效率越来越多的受到了人们的关注。在酸性环境下（pH 2.5-5.0）催化蛋白酶水解的酶制剂，适用于酸性介质中水解动植物蛋白质。该酶主要用于酒精发酵、啤酒酿造、毛皮软化、果酒酱油造、饲料等。其使用于酒精、白酒、果酒、啤酒、黄油以可澄清发酵醪液和成熟醪液。
如图： 酸性蛋白酶生产的总工艺流程见图1。
通氧
图1酸性蛋白酶生产总工艺流程图
1.2发酵罐尺寸及整体设计
本实验采用菌种为好氧菌所以选用机械搅拌通风发酵罐，可采用分批时发酵。
微生物发酵生产蛋白酶
妥善保存，才能保证其产酶特性不异、不死亡、
不被杂菌污染。
❖ 2）菌种活化：产酶菌种在使用钱必须接种于斜
面培养基上，在一定条件下，进行培养，以恢复
细胞的生命活动能力。
❖ 3）扩大培养：活化了的菌种，一般还要经一级 至数级的扩大培养。
❖ 4）分离纯化：发酵结束后得到的酶可能含有一些杂
微生物发酵生产 蛋白酶
一、蛋白酶
❖ 定义：催化蛋白质中肽键水解的酶。根据酶 的活性中心起催化作用的基团属性，可分为： 丝氨酸/苏氨酸蛋白酶(编号：EC 3.4.21.-/EC 3.4.25.-)、巯基蛋白酶(编号：EC 3.4.22.-).、金 属蛋白酶(编号：EC 3.4.24.-)和天冬氨酸蛋白酶 (编号 ：EC 3.4.23.-)等。
❖ 1、从菌种保存机构和有关研究部门获得 ❖ 2、通过筛选获得
五、培养基的配制
❖ 枯草杆菌ASL.398中性蛋白酶发酵培养基：
❖ 玉米粉8%，豆饼粉4%，麸皮3.2%，米 糠1%，磷酸氢二钠0.4%，磷酸二氢钠 0.03%.
六、发酵工艺流程
保藏菌种 菌种活化 种子扩大培养
发酵 分离纯化
酶
七、剖析：
❖ 蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果 实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、 细菌，其次由酵母、放线菌生产。
二、酶发酵的方式
❖ 1、固体培养发酵 ❖ 2、液体深层发酵 ❖ 3、固定化细胞或固定化原生质体发酵
三、各种发酵方式发酵模式：
❖1、固定培养发酵：
❖ 以麸皮、米糠等为培养基的主要原料，加入 其它必需的营养成分而制成的固体或半固体 的麦曲，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株， 在一定条件下，发酵产酶。
米根霉发酵脂肪酶 米曲霉发酵蛋白酶
一、概述近年来，生物技术领域取得了长足的发展，微生物发酵工艺作为一种环保、高效的生产方式受到了广泛关注。
在微生物发酵中，发酵脂肪酶和发酵蛋白酶被广泛应用于食品、日化、医药等领域，成为了新型生物技术产品中的热门研究方向。
米根霉和米曲霉是两种常见的微生物菌种，其发酵脂肪酶和发酵蛋白酶具有独特的特性，具有良好的应用前景。
二、米根霉发酵脂肪酶1. 米根霉简介米根霉（Aspergillus oryzae）是一种常见的真菌类微生物，被广泛应用于食品发酵工业和酿造业中。
其具有快速生长、产酶高效等特点，是一种理想的发酵生产菌种。
2. 米根霉发酵脂肪酶的特性米根霉发酵脂肪酶是一种能够高效水解脂肪酯的酶类，具有高活性、高稳定性和良好的反应特异性。
其在乳制品加工、食品加工和生物柴油生产中具有广泛应用前景，特别是在低温和酸性条件下仍然能够保持较高的催化活性。
3. 应用前景米根霉发酵脂肪酶作为一种高效的酶类生物催化剂，可在食品加工、乳品加工、生物柴油生产等领域起到重要作用。
未来，随着生物技术的不断进步和发展，米根霉发酵脂肪酶有望在更多的领域得到广泛应用。
三、米曲霉发酵蛋白酶1. 米曲霉简介米曲霉（Aspergillus sojae）是一种常见的霉菌类微生物，同样被广泛应用于食品加工、发酵工业和制药工业中。
其生长速度快、发酵能力强，是一种重要的发酵生产菌种。
2. 米曲霉发酵蛋白酶的特性米曲霉发酵蛋白酶是一种具有高度催化活性和特异性的酶类，在水解蛋白质、降解淀粉和提高生物活性蛋白产生方面表现出色。
其受到生物降解、食品加工、医药制剂等领域的广泛关注，被视为一种具有巨大应用潜力的发酵酶类。
3. 应用前景米曲霉发酵蛋白酶在食品加工、发酵工业和医药制剂中具有广泛的应用前景，尤其在酵母菌蛋白生成、酿酒酶制备和牛奶蛋白分离等方面具有重要意义。
未来，米曲霉发酵蛋白酶有望应用于更多的领域，为生物技术产业的发展带来新的机遇和挑战。
四、总结米根霉发酵脂肪酶和米曲霉发酵蛋白酶作为两种重要的微生物酶类，在生物技术领域具有广泛的应用前景。
微生物发酵生产蛋白饲料研究
健康养殖·营养2020.07 畜牧业环境69摘 要：本文针对微生物发酵饲料与菌种的种类进行了大体分析，围绕玉米加工副产品发酵饲料、微生物发酵豆粕蛋白饲料、白酒糟发酵生产蛋白饲料三个层面，探讨了微生物发酵工艺在生产蛋白饲料中的具体应用，以期为微生物发酵工艺与蛋白质饲料的生产提供参考。
关键词：微生物发酵；生产菌种；蛋白饲料1 微生物发酵饲料与菌种类别划分1.1 微生物发酵饲料种类1.1.1 固体发酵饲料。
固体发酵饲料主要选用粗饲料与微生物菌种进行发酵，利用霉菌、酵母菌等菌种生产蛋白饲料，可有效降解发酵原料中的有毒有害物质，提高饲料中的营养成分含量、改善饲料适口性。
1.1.2 液体发酵饲料。
液体发酵饲料的原料粒度较小，通过添加水能够增大原料与菌种的接触面积，有效加快发酵生产速度，并且实现饲料成分的均匀混合，有助于避免动物挑食、起到预防腹泻作用。
1.2 生产菌种种类1.2.1 乳酸菌。
乳酸菌属于无芽孢革兰氏阳性菌，主要通过发酵碳水化合物生成乳酸，能够抑制人和动物肠道内腐败菌的生长与繁殖，并且生成多种消化酶与营养物质，有助于帮助动物充分消化饲料，维持动物肠道内的微生态平衡。
1.2.2 酵母菌。
酵母菌是一种兼性厌氧单细胞真菌，主要通过将糖类分解为酒精、二氧化碳等物质，并生成蛋白质、维生素与氨基酸等小分子物质，可促进动物发育、缩短饲养周期，改善动物产品肉质，提高幼龄动物的机体抗病能力。
1.2.3 芽孢杆菌。
芽孢杆菌属于兼性厌氧菌，在增殖过程中释放出具有高活性的分解酵素，可在动物体内生成维生素、氨基酸与促生长因子，有效加快动物体内的物质代谢速度，抑制有害菌生长繁殖、增强对有害因子的抵抗力，更好地提高动物对饲料的消化利用率。
2 微生物发酵工艺在生产蛋白饲料中的具体应用2.1 玉米加工副产品发酵饲料2.1.1 营养特性。
玉米加工副产品主要包含玉米皮、玉米浆、玉米油、玉米蛋白粉、玉米胚芽粕等组分，富含蛋白质、纤维、维生素、矿物质等营养成分，利用酵母菌、霉菌等微生物生产出蛋白饲料，可有效提高饲料的适口性，改善饲料利用率、促进动物吸收功能，并且在畜禽疾病防治方面发挥显著功用。
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妥善保存，才能保证其产酶特性不变异、不死亡、
不被杂菌污染。
❖ 2）菌种活化：产酶菌种在使用钱必须接种于斜
面培养基上，在一定条件下，进行培养，以恢复
细胞的生命活动能力。
❖ 3）扩大培养：活化了的菌种，一般还要经一级 至数级的扩大培养。
❖ 4）分离纯化：发酵结束后得到的酶可能含有一些杂
微生物发酵生产 蛋白酶
一、蛋白酶
❖ 定义：催化蛋白质中肽键水解的酶。根据酶 的活性中心起催化作用的基团属性，可分为： 丝氨酸/苏氨酸蛋白酶(编号：EC 3.4.21.-/EC 3.4.25.-)、巯基蛋白酶(编号：EC 3.4.22.-).、金 属蛋白酶(编号：EC 3.4.24.-)和天冬氨酸蛋白酶 (编号 ：EC 3.4.23.-)等。
❖ 蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果 实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、 细菌，其次由酵母、放线菌生产。
二、酶发酵的方式
❖ 1、固体培养发酵 ❖ 2、液体深层发酵 ❖ 3、固定化细胞或固定化原生质体发酵
三、各种发酵方式发酵模式：
❖1、固定培养发酵：
❖ 以麸皮、米糠等为培养基的主要原料，加入 其它必需的营养成分而制成的固体或半固体 的麦曲，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株， 在一定条件下，发酵产酶。
❖ 特点：设备简单、操作方便、麦曲中酶浓度 较高，特别适用于各种霉菌的培养和发酵产 酶。
❖2、液体深层发酵：采用液体培养基，
置于发酵容器分钟，经霉菌，冷却后，接 入产酶细胞，在一定条件下发酵产酶。
❖3、固定化细胞发酵：将活细胞固定于
水不溶性载体上，利用细胞的生命活动， 进行发酵产酶。
四、酶生产菌的获得渠道
❖ 1、从菌种保存机构和有关研究部门获得 ❖ 2、通过筛选获得
五、培养基的配制
❖ 枯草杆菌性蛋白酶发酵培养基：
❖ 玉米粉8%，豆饼粉4%，麸皮3.2%，米 糠1%，磷酸氢二钠0.4%，磷酸二氢钠 0.03%.
六、发酵工艺流程
保藏菌种 菌种活化 种子扩大培养
发酵 分离纯化
酶
七、剖析：
质，所以需要进一步分离杂质，纯化目标酶。
八、蛋白酶的应用
❖ 蛋白酶已广泛应用在皮革、毛皮、丝绸、医药、食 品、酿造等方面 。eg：皮革工业的脱毛和软化已大 量利用蛋白酶，既节省时间，又改善劳动卫生条件。 蛋白酶还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清。 临床上可作药用，如用胃蛋白酶治疗消化不良，用 酸性蛋白酶治疗支气管炎，用惮性蛋白酶治疗脉管 炎以及用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶对外科化脓性创 口的净化及胸腔间浆膜粘连的治疗。加酶洗衣粉是 洗涤剂中的新产品，含碱性蛋白酶，能去除衣物上 的血渍和蛋白污物，但使用时注意不要接触皮肤， 以免损伤皮肤表面的蛋白质，引起皮疹、湿疹等过 敏现象。