酶的生产工艺
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。
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。
酶的微生物生产工艺
27.1 酶生产概论
一、酶的定义和分类 二、酶的特性 三、酶的来源 四、酶的生产菌种
五、产酶菌株的制备和优化
27.1.1 酶的定义和分类
• 酶的定义----酶是生物体内具有特殊催化功能的 蛋白质。
Байду номын сангаас
• 酶的分类----分为6大类 1、氧化-还原酶 2、转移酶 3、水解酶 4、裂合酶 5、异构酶 6、连接酶(合成酶)
降低cAMP浓度 cAMP 使CAP呈失活状态
腺苷酸 环化酶 cAMP
抑制
CAP:降解物基因活化蛋白(catabolic gene activation protein)
5'-AMP
磷酸二酯 酶 激活
分解代 谢产物
27.2.2、提高酶产量的策略
(一)菌种选育(一劳永逸) 1.诱变育种
(1) 使诱导型变为组成型——选育组成型突变株
阻遏蛋白
蛋白质
诱导剂
调节基因(regulator gene):
可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) (一种变构蛋白),通过与效应 物(effector) (包括诱导物和辅阻遏物) 的特异结合而发生变构作用,从而改变它与 操纵基因的结合力。 调节基因常位于调控区的上游。
启动基因(promotor gene)(启动子):
利用微生物生产酶制剂的优点
(1)能够生产酶的微生物 种类繁多,有较大的选择 余地。 • (2)微生物繁殖快、培 养周期短、培养方法简便, 培养过程容易控制, (3)微生物易变异,具有 较强的适应性,能够培育 出新的高产菌株。
发酵法生产酶的方式
• 1、固体培养法 • 固体培养法亦称麸曲培养法 ,该法是利用 麸皮或米糠为主要原料,另外视需要添加其它 谷糠、豆饼等,加水拌成含水适度的半固态物 料作为培养基 。一般适用于霉菌的生产。 • 2、深层液体培养法 • 液体培养法是利用液体培养进行微生物的 生长繁殖和产酶。根据通气(供氧)方法的不 同,又分为液体表面培养和液体深层培养两种。 是目前常用的方法。但无菌要求高。
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。
离
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。
酶在啤酒生产中的工艺流程
酶在啤酒生产中的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。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!酶在啤酒生产中的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 粉碎麦芽:首先将麦芽粉碎,使其更容易与水混合并提取其中的酶。
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。
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
胰酶生产方案
胰酶生产方案引言胰酶是一种酶,主要用于消化胰腺产生的胰液中的蛋白质、脂肪和碳水化合物。
胰酶的生产是一项重要的制药工艺,本文将详细介绍胰酶生产方案。
胰酶生产工艺流程1. 源料准备和处理胰酶的生产源料主要是动物胰腺组织。
传统的胰酶生产工艺流程包括以下步骤:- 动物胰腺的收集和处理:从屠宰场或食品加工厂收集新鲜动物胰腺,将其清洗、剁碎并去除杂质。
- 酶原提取:使用适当的缓冲液溶解酶原,通过离心去除残渣,得到胰酶酶原液。
2. 激活和纯化经过提取得到的胰酶酶原液中含有酶原和其他杂质。
为了获得纯度高、活性好的胰酶制品,需要进行激活和纯化步骤: - 酶原激活:将酶原液与适当的激活剂反应,使酶原转化为活性的胰酶。
- 残渣去除:利用过滤、离心等技术手段去除激活后的胰酶制品中的杂质。
3. 分装和包装纯化后的胰酶制品需要经过分装和包装,以方便储存和使用: - 分装:将纯化后的胰酶制品按照一定规格进行分装,通常采用无菌技术,确保产品的无菌性。
-包装:将分装好的胰酶制品进行包装,例如使用塑料瓶、铝箔袋等包装材料,以提高产品的保存期限。
胰酶生产中的关键技术1. 酶原的激活方法常用的胰酶酶原激活方法包括以下几种: - 酸性激活:将酶原溶液调节为适当的酸性条件,通过酸性环境的作用使酶原激活。
- 碱性激活:将酶原溶液调节为适当的碱性条件,通过碱性环境的作用使酶原激活。
- 酶解激活:添加适当的酶解酶使酶原发生酶解反应,得到活性的胰酶。
2. 纯化技术胰酶制品的纯度对产品的质量和效果有着重要影响。
常用的胰酶纯化技术包括以下几种: - 氯化铵沉淀:利用氯化铵的溶解度差异,通过控制溶液中的氯化铵浓度实现胰酶的沉淀和分离。
- 凝胶层析:利用不同的凝胶介质,通过物理吸附,分离和纯化胰酶。
- 高效液相色谱:利用胰酶分子在不同固定相上的亲水性差异,通过液相色谱技术实现胰酶的纯化。
胰酶生产的未来发展趋势随着生物技术和制药技术的不断发展,胰酶生产也在不断改进和创新。
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。
生物酶制剂生产工艺流程
生物酶制剂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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胰蛋白酶的生产工艺
胰蛋白酶的生产工艺
胰蛋白酶是一种可以分解蛋白质的酶,广泛用于医药领域,包括制剂、食品和饲料等。
胰蛋白酶的生产工艺涉及到菌种培养、酶提取和纯化等步骤。
首先,胰蛋白酶的生产通常采用大肠杆菌作为菌种进行培养。
大肠杆菌是一种常见的真核细胞表达蛋白的宿主,具有高容纳量和短生长周期的优点。
菌种培养的过程中,需要提供足够的营养物质,如碳源、氮源、矿物质和适当的pH值,以保证菌
株的生长和酶的产生。
其次,酶提取是胰蛋白酶生产的关键步骤之一。
酶提取是通过对菌体进行破碎来释放胰蛋白酶,并利用胰蛋白酶对靶蛋白的亲和性进行捕获和结合。
常用的酶提取方法包括机械破碎、超声波破碎和细胞壁酶解等。
最后,纯化是将提取得到的混合蛋白质溶液中的胰蛋白酶分离出来的过程。
纯化的目标是提高胰蛋白酶的纯度和活性,以便后续的制剂加工和使用。
常用的纯化方法包括离子交换色谱、凝胶过滤和亲和层析等。
在整个生产工艺中,需要注意的是质量控制。
菌种培养过程中需要不断监测菌株的生长情况和活性,以及营养物质的浓度和pH值。
在酶提取和纯化过程中,需要对产物进行活性和纯度
的测试,以确保质量符合要求。
总结起来,胰蛋白酶的生产工艺包括菌种培养、酶提取和纯化
等步骤,需要严格控制质量以确保产物的纯度和活性。
胰蛋白酶的生产工艺在医药领域具有重要的应用价值,对促进人类健康和医疗事业的发展具有积极意义。
酶生产的下游工艺—酶的分离纯化
利用酶等蛋白质在有机溶剂中的溶解度不同而使
有
之分离的方法。
机
沉淀机理
溶
降低溶液的介电常数
剂
部分地引起蛋白质脱水
沉
常用有机溶剂
淀
丙酮乙醇甲醇,用量一般为酶液体积的2倍左
右,终浓度为70%。
沉淀分离
工作任务(二)酶的分离纯化方法
优点:分辨率比盐析法高
有
沉淀不需脱盐
机 溶
溶剂易蒸发,沉淀易离心
剂
缺点:容易引起蛋白质变性失活
用于提取那些与脂质结合牢固或含 有较多非极性基团的酶
工作任务(二) 酶的分离纯化方法
初步纯化(rough fractionation) ➢沉淀分离
(提取):除去与目的产物性质差异 ➢离心分离
很大的杂质。使用各种柱层析法。 ➢过滤与膜分离
高度纯化(fine fractionation) (精制):除去与产物性质相似的杂
分
一种动态过程,由泵提供推动力,在膜表面产生
离
两个分力:一个是垂直于膜面的法向分力,使水分
子透过膜面,另一个是于膜面平行的切向力,把膜
超 滤
面截流物冲掉。
工作任务(二)酶的分离纯化方法
过滤与膜分离
利用超滤膜在一定压力下使溶液中大分子滞留,而
小分子及溶剂滤过的方法。
膜
超滤法在蛋白质溶液除盐、浓缩及分离纯化中有
反渗 < 20Å 透
生物小分子、盐、 反渗透膜 离子
工作任务(二)酶的分离纯化方法
过滤与膜分离
定义:借助于一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、
不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离
的技术称为膜分离技术。
膜
薄膜类型:主要是由丙烯腈、醋酸纤维素、赛璐玢
激酶的生产工艺流程
激酶的生产工艺流程
激酶的生产工艺流程包括以下几个步骤:
1. 选择合适的宿主细胞:根据生产规模和激酶的特性选择合适的宿主细胞,常用的宿主细胞有大肠杆菌、酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞等。
2. 重组表达载体构建:将激酶的基因克隆到合适的表达载体中。
载体通常包括启动子、选择标记、信号肽等功能部分,以确保激酶在宿主细胞中高效表达和定位。
3. 细胞转染和培养:将重组的表达载体转染到宿主细胞中,通过培养和优化培养条件,如温度、pH值、营养物质浓度等,促进宿主细胞的生长和激酶的表达。
4. 细胞破碎和激酶提取:将培养的细胞进行破碎,通常使用细胞破碎剂或超声波等方法,以释放细胞内的激酶。
然后通过离心等方法将细胞残渣和细胞碎片与澄清液分离。
5. 纯化和精制:用适当的纯化方法(如层析、电泳等)去除其他杂质和蛋白质,从而获得相对纯度较高的激酶。
此外,也可以采用加工步骤(如浓缩、去除溶剂等)进一步提高激酶的纯度和浓度。
6. 活性检测和质量控制:通过适当的酶活性检测方法,如辅酶反应、底物转化
等,检测激酶的活性。
此外,还需要对激酶进行质量控制,如蛋白质含量测定、分子量检测、生物活性测定等,确保激酶产品的质量稳定。
7. 储存和分发:将纯化的激酶分装并存储在适当的条件下,以确保激酶的稳定性和活性。
在分发时,可以根据客户的需求,进行适当的包装和运输。
以上是激酶的一般生产工艺流程,具体的生产工艺可能会因激酶的特性和应用领域的不同而有所差异。
生产酶类的生产工艺流程
生产酶类的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。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!生产酶类的生产工艺流程可以分为以下几个步骤:1. 筛选和优化生产菌种- 收集自然界中的微生物资源,通过筛选获得具有高效生产酶能力的菌株。
酶制品生产工艺流程
酶制品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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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。
思考题
•固体发酵和液体发酵的特点 •蛋白质分离提取技术有哪些
(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。
3.发酵过程
(二) α-淀粉酶的提取工艺
1.生产工艺流程 2.提取工艺 3.精制工艺
提取工艺
1)热处理 工业上发酵结束后,在搅拌下 加人无水CaClO. 8% (W /V),升温至5055°C,保温0.5h,冷至35-38°C ,并调 pH6. 7-6. 8,加(NH4 )2S04或Na2S04盐 析,静置数小时,即可压滤收集酶饼。 2)盐析 热处理后可以直接加中性盐盐析, 也可以将发酵液经压滤除去菌体和培养基 残渣后再盐析。 3)干燥 滤饼一般先经烘房干燥,再用气 流干燥而得成品。
4.酶的质量测定
酶性质的测定:将一定量冷冻干燥 后的酶粉溶于pH 3.0乳酸缓冲溶液 中,制成酶溶液,测定酶的最适温 度和pH,通过Sephadex-G75凝胶过 滤层析及SDS-PAGE蛋白质电泳 分 析,此蛋白酶的分子质量范围为 55-60kDa。
四、纤维素酶
1、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,广泛存在于生 物体中,但人和大部分动物体内没有,而反刍动 物体内有纤维素酶。用于生产纤维素酶的菌有木 酶属、曲霉属和青霉属等。产生纤维素酶的菌种 容易退化,导致产酶能力降低。 2、纤维素酶应用广泛,在进行酒精发酵时,纤 维素酶的添加可以增加原料的利用率,并可提升 酒质。由于纤维素酶难以提纯,实际应用时还含 有半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等。 3、自然界中的很多真菌都能分泌纤维素酶,由 许多具有高协同作用的酶组成。习惯上将纤维素 酶分成三类:内切葡聚糖酶(Cx)、外切葡聚糖酶 (Cl)和伊葡萄糖昔酶(β G)。
(一)生产菌
1.基础菌种 产纤维素酶的微生物主要是霉菌, 有木霉属、曲霉属和青霉属,此外,反刍动物瘤 胃菌、嗜纤维菌、产黄纤维单胞菌、蒙古细菌、 梭状芽抱杆菌等也能产生纤维素酶。 2.选育菌种 菌种选育是纤维素酶生产的重要基 础性工作,国内外许多专家进行了大量研究。以 绿色木霉木10、绿色木霉5n-91014、康氏木霉 NT-IS、黑曲霉XX-ISA为出发菌株,采用了紫 外线、亚硝基胍等理化因素诱变,获得了高产菌 株NTlS-H、NTlS-HLXT-lSH、XT-lSHl。 其 中木霉NT-ISH固体培养活力经轻工部食品质量 监督检测中心南京站检测表明,滤纸活力为 3670U/g,Cl活力24460U/g, Cx活力 1800U/g,已达到国际先进水平。
(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(1)菌种 康氏木霉Trichoderma koningii P12菌株; 绿色木霉、里氏木霉。 (2)培养基 斜面培养基采用麦芽汁琼脂培养基。基本 发酵培养基组成为(g/L) :稻草粉30,麦麸15, (NH4)2S04 8,KH2P04 O. 5, MgSO4 • 7H2O O. 5, 酵母膏1,自来水配制,初始pH5.0,装液量35mL。 (3)发酵培养 发酵培养条件为:取种子培养5-6d,离 心上清液即为粗纤维素酶液。确定最佳发酵条件为: 当装液量为56.5mL、稻草粉浓度为37.4g/L和麦麸浓 度为11. 3g/L时,纤维素酶产量达到 63. 32U/mL。
(一)发酵工艺
1.菌种选择 2.培养基
我国用发酵法生产淀粉酶的常用菌种 为枯草芽孢杆菌,如BF-7658菌株。 枯草芽孢杆菌BF-7658的诱变菌株Ning作 为试验菌株,在10L发酵罐中,采用的培养基组成为: 玉米粉7%,豆饼粉5%,磷酸氢二钠0.5%,硫酸铵 0.4%,氯化钠0.15%。培养条件为:温度(37士1)·C, 罐压0.05MPa,转速360r/min,风量1 : (l-1.2), 培养时间28h ,获得酶活力为397.2U/mL的α -淀粉 酶。 种子培养和发酵培养
1. 生产菌 2. 发酵工艺
3. 提取工艺
4. 酶的质量测定
1.生产菌
蛋白酶分布广,但由于动植物资源有 限,工业上生产蛋白酶制剂主要利用 细菌和霉。 酸性蛋白酶(最适pH2-5) 产生菌主要是黑曲霉、米曲霉、根霉 等;中性蛋白酶(最适pH7-8)产生菌主 要是枯草芽孢杆菌、米曲霉、栖土曲 霉、灰色链霉菌等;碱性蛋白酶(最适 pH9-11)主要产生菌为枯草芽孢杆菌、 蜡状芽孢杆菌等。
主讲:卢昂
组员:牛志鹏、朱聪、陈超英、 李东根、王振立
酶类生产工艺
一.产酶细胞应具备的条件: 二.酶的产量高 三.容易培养和管理 四.产酶性能稳定 五.利于酶产品的分离纯化 六.安全可靠
第一节
一.淀粉酶 二.脂肪酶 三.蛋白酶 四.纤维素酶
工业用酶
一、淀粉酶
淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类的总 称,广泛应用于饴糖生产、各种发酵 生产的糖化工序、纺织工业的退浆工 序、医药和造纸等方面。根据其作用 方式的不同可分为:α -淀粉酶、β 淀粉酶、异淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。 其中以α -淀粉酶最常用。
(四)酶的提取
通过离子交换和凝胶过滤两步层析法,从耐碱芽孢杆菌III-3 的培养液中分离到分子质量约为89kDa、比活力高达420U/mg的 碱性纤维素酶。具体工艺如下。 1.粗提 将皿-3菌株的48h发酵液以14000r/min的转速冷冻离心 20min,所得上清加入4倍体 、pH8.0的Tris-HCI缓冲液,即得 粗酶液。 2.离子交换层析 使用φ 216cmX 30cm DEAE Sepharose CL 6B层 析柱。缓冲液体系采用pH8.0的 Tris-HCl缓冲液,洗脱液为含 NaCl、pH8.0的Tris-HCl缓冲液。 3.凝胶过滤层析 使用的介质为Hiload 16/60 Superdex200pg预 装柱。缓冲液体系采用pH8.0的TrisHCl缓冲液。
(2)工艺流程 (3)发酵条件
装料量30g/250mL三角瓶,采用变 温培养, 32℃堆积培养48h,进行翻 料,将温度调 至28℃继续培养至120h。
3.提取工艺
取发酵原料,以缓冲溶液浸提后,离心获得粗酶粉。 浓缩酶制备工艺流程为:发酵液→絮凝→离心→活性炭脱色→纸板过滤→ 超滤浓缩。 (1)絮凝 取刚下罐的发酵液100mL,加人质量分数为0.1%的絮凝剂 NaAl02 ,室温 搅拌10min,然后倒人100mL量筒中观察沉降情况,并 记录清液出现时间为分层时间,每隔 5min测定清液高度,至120min 为止。 (2)离心 将发酵液装人离心管中,在4℃条件下8000r/min离心。 (3)脱色 选择中颗粒活性炭进行发酵液脱色,用量为1%。 (4)纸板过滤 过滤纸板由孔径30-50µm的棉花纤维、石棉和硅藻土组成, 纸板过撞机的压力为0.3MPa。 (5)膜浓缩 由于蛋白酶的分子质量为28kDa,因此选用聚丙烯膜的MMCO(截 留分子质量)为20kPa,操作压力为0.05MPa,温度控制在lO℃左右。