微生物酶发酵

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微生物发酵生产蛋白酶

❖ 1）菌种保存：产酶菌种在选育出来以后，必须
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。

发酵的基本原理

发酵的基本原理
发酵是一种利用生物发酵技术，运用微生物的酶反应，将原料物中的有机物氧化分解成分解产物，从而";获得各种有益物质的生物技术过程。

发酵技术诞生于多种因素的综合因素，除了人们应用了比较多的化学原理，也应用了生物学研究的精髓，将其有效地综合起来，让发酵技术在发展中更加突出原有的功能，甚至形成了一种全新的发酵产业。

发酵的基本原理是利用微生物的代谢作用来分解原料有机物，运用酶反应，将该原料有机物氧化分解成丰富的多种分解产物，从而获得丰富的有益物质。

在这一过程中，原料物被微生物分解为乳酸、乙醇等可消化有机物，同时还可以转化为各类酶、维生素等物质。

此外，酶的作用也是发酵的基本原理之一。

一般而言，微生物在发酵过程中产生的酶有助于其不断的发酵,能够促进有效物质的释放，从而改善这种发酵的效率体现出最大的价值。

最后，应该指出的是，发酵的基本原理紧紧依赖水分、料温、酚酸以及其他微生物的平衡，它是以特定温度、特定湿度为理论基础，将特定温度和容器条件决定的特定水量与特定浓度的菌种组合在一起，这种容器条件下将微生物引入到发酵介质中，并在特定温度、湿度和酸碱度的条件下有条件的发酵，使它们以更高的价值得到了完整的分解转化。

因此，发酵的基本原理是结合微生物代谢作用，运用酶反应分解原料物质，最终以高价值物质产物为结果。

除此之外，还要注意水量、料温、酚酸和微生物等平衡，以此作为发酵过程中统一调节有效性的前提和基础条件。

发酵工程微生物酶制剂生产工艺

2) 液体培养法液体培养法的优点是：占地少、生产量大、适合机械
化作业、发酵条件容易控制、不易污染，还可大大减轻劳动强度。其培养方法有分批培养、流加培养和连续培养三种，其中前两种培养法广为应用，后者因污染和变异等关键性技术问题尚未解决，应用受到限制。
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。
茯苓、橡子、石蒜等淀粉质原料。
➢ 不同的细胞对各种碳源的利用差异很大，所以在配制培养基时应根据不同细胞的不同要求而选择合适的碳源。
➢ 另外，选择碳源除考虑营养要求外，还要考虑酶生物合成的诱导作用和是否存在分解代谢物阻遏作用。尽量
选用具有诱导作用的碳源，尽量不用或少用有分解代谢物阻遏作用的碳源。 ➢ 例如，α－淀粉酶的发酵生产中，应该选用有诱导作用的淀粉作为碳源，而不用对该酶有分解代谢物阻遏作用的果糖作为碳源。
• 合成与生长同步进行。对数生长期酶大量产生，平衡期合成停止。又称生长偶联型。
如：米曲霉合成单宁酶。特点：生物合成可被诱导，不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。该酶所对应的mRNA很不稳定。
2、延续合成型
• 酶的合成伴随细胞生长而开始，但进入生长平衡期后酶可继续合成。
如：黑曲霉合成聚半乳糖醛酸酶
工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源产酶微生物用途淀粉酶枯草芽胞杆菌地衣芽胞杆菌米曲霉淀粉液化织物退浆消化助剂加酶洗涤剂葡萄糖淀粉制造葡萄糖发酵酿酒等工业的淀粉水解糖中性蛋白酶枯草芽胞杆菌米曲霉皮革毛皮加工食品加工调味品制造助消化消炎啤酒澄清碱性蛋白酶地衣芽胞杆菌加酶洗涤剂黑曲霉毕赤酵母工程菌株饲料添加剂纤维素酶里氏木霉黑曲霉水洗布生产饲料添加剂消化植物细胞壁半纤维素酶木霉曲霉根霉饲料添加剂消化植物细胞葡聚糖酶枯草芽胞杆菌黑曲霉啤酒酿造饲料添加剂异淀粉酶产气克雷伯氏菌芽孢杆菌淀粉加工乳糖酶乳酸酵母米曲霉黑曲霉米根霉乳品工业处理牛乳和乳清果胶酶曲霉欧文氏菌水果加工果汁果酒澄清麻类纤维脱胶工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源转化酶啤酒酵母假丝酵母制造转化糖凝乳酶米赫毛霉大肠杆菌真菌生产的重组酶制造乳酪脂肪酶曲霉根霉酵母等加酶洗涤剂油脂加工生物化工葡萄糖氧化酶青霉曲霉食品去氧除葡萄糖测定葡萄糖葡萄糖异构酶凝结芽胞杆菌白色链霉菌生产果葡糖浆青霉素酰化酶细菌霉菌放线菌制造6氨基青霉烷酸工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源2生产种子的制备生产种子

微生物发酵产酶及生产工艺

蛋白质及其降解物、有机氮化物、无机与氮碳化源物同、氮
第四章微生物发酵产酶及生产工艺
内容：
常用的产酶微生物；发酵工艺条件及其控制；酶发酵动力学；固定化微生物细胞发酵产酶；固定化微生物原生质体发酵产酶；
第一节常用的产酶微生物
一、应用微生物来开发酶的优点： (1)微生物生长繁殖快，生活周期短。因此，用微生
物来生产酶产品，生产能力（发酵）几乎可以不受限制地扩大，能够满足迅速扩张的市场需求。
(八) 微生物酶的提取方法 (1)酶的粗提； (2)酶的精制。
微生物酶开发的一般程序
(九) 微生物产酶菌种的保藏 (1)斜面； (2)沙土管； (3)冷冻。
-淀粉酶的筛选
蛋白酶产生菌的获得方法
应用含酪蛋白的培养基
第三节、发酵工艺条件及其控制
Go 1、培养基 Go 2、发酵条件及控制 Go 3、提高产酶的措施
Escherich属菌株和大多数大肠杆菌是无害，但也有些大肠杆菌是致病的，会引起腹泻和尿路感染。
大肠杆菌的名声主要因它易于在实验室操作、生长迅速，而且营养要求低。
应用：大肠杆菌能作为宿主供大量的细菌病毒生长繁殖大肠杆菌也是最早用作基因工程的宿主菌工业上生产谷氨酸脱羧酶、天冬酰胺酶和
微生物酶开发的一般程序
(四) 菌种的复筛初筛之后，还要进行复筛。复筛的目的是在
初筛的基础上，筛选产酶量高、性能更符合生产要求的菌种。复筛。
酶活的测定方法的建立尤其重要。
微生物酶开发的一般程序
(五) 对复筛获得菌株的要求 (1)不是致病菌； (2)菌株不易变易和退化； (3)不易感染噬菌体； (4)微生物产酶量高； (5)酶的性质符合应用的需要，而且最好是胞

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。

酶工程第二章微生物发酵产酶

贵州茅台；山西汾酒；四川泸州老窖特曲酒；陕西西凤酒；四川五粮液；四川全兴大曲酒；安徽古井贡酒；贵州遵义董酒；郎酒；剑南春。
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参与白酒生产中的微生物
1.霉菌
白酒生产常见的霉菌菌种：曲霉、根霉、念珠霉、青
霉、链孢霉等。
2.酵母菌
常见的酵母菌菌种：酒精酵母、产酯酵母、假丝酵母
采用固态配醅发酵，发酵物料的含水量较低，常控制在55%～65%；
在较低温度下边糖化边发酵，保证酶和酵母的活性，有利于香味物质的形成和累积；
多种微生物混合发酵，保证有益微生物正常生长繁殖和发酵代谢；
固态甑桶蒸馏提取成品酒。大曲酒酿造分为清渣法和续渣法两种。
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大曲分类（按微生物来源）
传统大曲，菌种来源于大自然。强化大曲，人工接入某些特殊菌种，使大曲在
糖化力、发酵力或产香方面更加突出。纯种大曲，采用多菌纯种培养大曲，该大曲出
酒率高，是今后发展方向。
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大曲分类（按制曲温度分）
高温大曲，培养制曲的最高温度在60℃以上，酱香型和部分浓香型大曲酒，采用此大曲。
用的碳源等）经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。例如：葡萄糖阻遏 – 半乳糖苷酶的生物合成。
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转录水平的调节——操纵子学说
转录水平的调节机制 2、酶生物合成的诱导作用加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行
的现象，成为酶生物合成的诱导作用，简称为诱导作用。如：乳糖诱导分解乳糖相关酶的产生。
第二章微生物发酵产酶

微生物酶在食品工业中的应用

微生物酶在食品工业中的应用
微生物酶在食品工业中有广泛的应用，主要包括以下方面：
1. 澄清和浊化：例如，木瓜蛋白酶可以用于澄清啤酒、果汁和葡萄酒等；纸酵母能够使葡萄酒变为半白葡萄酒，同时还能改善其品质和口感。

2. 发酵：微生物酶作为发酵过程中的催化剂，可以加速化学反应，提高发酵速度和产量，改良产品质量。

例如，酵母发酵能够使面包、酒、酱油等多种食品得到优质的发酵。

3. 食品降解：微生物酶可以针对某些不利于口感和品质的成分进行降解。

例如，漆酶可以去除胡桃等食品中苦味成分；赤藓糖酶可以降解高岭土中的杂质和蓝藻毒素。

4. 转化和氧化：微生物酶可以使某些食品成分发生转化和氧化反应，从而改善产品口感和质量。

例如，脱乳酶能够转化牛奶中的乳糖为乳酸，促进酸化反应和凝固。

5. 保鲜和防腐：微生物酶能够抑制食品中某些细菌的生长，延长其保质期。

例如，青霉素可以防止奶酪、黄油和肉类等食品发生霉菌污染，从而延长其保质期。

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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微生物发酵产酶

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抗体酶（abzyme）
是一种具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。
抗体酶制备的理论依据： 1948年， Pauling提出的过渡态理论； 1975年，Kohler和 Milstein发明的单克隆抗体制备技术； 1986年，Lerner和Schultz 分别获得具有催化活性的抗体酶。此后，不少抗体酶被制备出来。
本章小结
1. 不是所有的微生物都能用于发酵产酶；
2. 微生物生长有4个时期，微生物培养产酶有4种方式，可根据蛋白质生物合成理论、操纵子理论调节控制；
3. 影响微生物生长的环境因素有：培养基的组成、pH、温度、溶解氧，精心调节，效益增加；
4. 固定化微生物发酵产酶是在传统方式上的一种新尝试，优点很多。
一、酶生物合成的模式二、细胞生长动力学三、产酶动力学
酶生物合成的模式
细胞生长过程（4个阶段）：调整期、生长期、平衡期、衰退期。
酶生物合成模式（4种）： P60图2－9 ➢ 同步合成型 ➢ 延续合成型 ➢ 中期合成型 ➢ 滞后合成型结论：最理想的合成模式是延续合成型。
第五节固定化微生物细胞发酵产酶第六节固定化微生物原生质体发酵产酶
P53
调节pH值的必要性: 培养基的pH值与细胞的生长、繁殖以及发酵产酶关系密切。
pH值变化的原因：
细胞的生长和代谢产物的积累；
细胞特性；
培养基的组成成分；
P54
发酵工艺条件。
调节pH值常用的的方法：
改变培养基的组分或其比例；使用缓冲液；通过流加适宜的酸、碱溶液到培养基中。
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产生一种阻遏决定酶的合成
蛋白，由多个是否开始，有
亚基组成。两个位点：一

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 -。

微生物酶制剂发酵相关例子

微生物酶制剂发酵相关例子酒类：包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用酿酒酵母，在厌氧条件下进行发酵，将葡萄糖转化为酒精生产的。

白酒经过蒸馏，因此酒的主要成分是水和酒精，以及一些加热后易挥发物质，如各种酯类、其他醇类和少量低碳醛酮类化合物。

果酒和啤酒是非蒸馏酒，发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡萄糖，转化为酒精，而其他营养成分会部分被酵母利用，产生一些代谢产物，如氨基酸、维生素等，也会进入发酵的酒液中。

因此，果酒和啤酒营养价值较高。

醋：食品店或超市出售的醋中，除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外，其他的则是由醋酸菌在好氧条件下发酵，将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的。

由于使用的微生物菌种或曲种的差异，在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸，因而使醋有不同的风味。

酱油：酱油生产以大豆为主要原料，其他有麦麸、小麦、玉米等，将上述原料经粉碎制成固体培养基，在好氧条件下，利用产生蛋白酶的霉菌，如黑曲霉进行发酵。

微生物在生长过程中会产生大量的蛋白酶，将培养基中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后淋洗、调制成酱油产品。

酱油富含氨基酸和肽，具有特殊香味。

酸奶：牛奶在厌氧条件下，由乳酸菌发酵，将乳糖分解，并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸，以及一些芳香物质和维生素等；同时蛋白质也部分水解。

因此，酸奶是营养丰富、易消化，少含乳糖，是适合于有乳糖不适应症者的优良食品。

醪糟：又称酒酿，是大米经蒸煮后，接种根霉，在好氧条件下，发酵生产的含低浓度酒精和不同糖分的食品。

根霉在生长时会产生大量的淀粉酶，将大米中的淀粉水解成葡萄糖，同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。

由于使用的根霉菌种不同，可以生产不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。

面包：面包均是利用活性干酵母（面包酵母）经活化后，与面粉混合发酵，再加入各种添加剂，经烤制生产的。

面粉发酵后淀粉结构发生改变，变得易于消化、营养易于吸收。

糖果、饼干、果冻等添加了红曲色素，以调节色泽；果汁、饼干、面包、点心、方便面等添加了黄原胶，起悬浮、稳定、增稠、改善口感、防止粘牙、延长储存期等作用；各类罐头，包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、蛋类罐头，香肠，包装奶等添加了乳链杆菌肽，以保鲜、防腐，保存营养和改善口感等；各种果汁、啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味、口感；饭店、食堂和家庭制作的菜肴中常加味精或肌苷，以增加鲜味。

《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
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《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。

发酵工程课件微生物酶制剂生产工艺 (一)

发酵工程课件微生物酶制剂生产工艺 (一)发酵工程课程是生命科学领域内的重要专业课程，其中微生物酶制剂生产工艺是课程中的核心内容之一。

本文将从以下几个方面介绍微生物酶制剂生产工艺。

一、微生物酶制剂生产工艺的基本步骤微生物酶制剂生产工艺的基本步骤包括以下三个过程：发酵、提取和纯化。

其中，发酵过程是关键过程，通过选用合适的微生物菌种和发酵条件，在合适的培养基中进行发酵，使微生物生长繁殖并产生所需酶。

提取和纯化过程则是将酶从发酵液中分离出来并去除其他杂质的过程。

二、微生物酶制剂生产工艺的影响因素微生物酶制剂生产过程中的影响因素包括菌种选择、发酵条件、培养基和生产设备等。

合适的菌种选择可以提高酶产量和酶质量，适宜的发酵条件和培养基可以促进微生物生长和酶产生，而先进的生产设备则可以提高工艺效率和酶产量。

三、微生物酶制剂生产工艺的技术研发微生物酶制剂生产工艺的研发是具有重要意义的。

通过合理的酶产生过程控制和关键工艺环节的优化，可以有效提高酶产量和酶质量。

此外，利用基因改造技术和其他生物技术手段，可以实现对菌株功能的改造和酶样式的优化，从而开发出更为理想的酶制剂产品。

四、微生物酶制剂在食品、医药等领域的应用微生物酶制剂在食品、医药等领域的应用十分广泛。

例如，食品加工领域中，利用产酶菌进行面团调理、咖啡制作、酸奶生产等；在医药领域中，则可应用于生物技术领域、药物合成和医学诊断等方面，为人类的健康事业做出积极贡献。

总之，微生物酶制剂生产工艺是一项重要的技术领域，需要利用最新的科技手段和专业知识来推进其发展。

未来，微生物酶制剂也将成为化学和生命科学交叉领域中一个重要的研究领域，为我们提供更多的实际应用价值和经济效益。

利用培育技术进行微生物酶的发酵生产方法

利用培育技术进行微生物酶的发酵生产方法近年来，随着生物技术的不断发展，利用微生物酶在工业生产中起到了至关重要的作用。

微生物酶是一类通过微生物发酵产生的酶，具有高效、特异性强等优点，被广泛应用于食品加工、医药制造、环保等领域。

一、微生物酶的发酵生产方法简介微生物酶的发酵生产方法主要包括产菌、发酵、提取和纯化等步骤。

首先，根据所需的酶种类从自然界中筛选出适宜的微生物菌株。

然后，通过培养基的设计与优化，培养菌株并进行合适的发酵，以获得高效、纯度高的酶产物。

最后，对发酵液进行提取和纯化，得到所需的酶制品。

二、培育技术在微生物酶发酵生产中的应用1. 培养基设计与优化培养基是进行微生物酶发酵生产的基础。

它不仅为菌株提供合适的营养物质，还通过控制培养条件以调节菌株的生理代谢，提高酶产量和活性。

常见的培养基成分包括碳源、氮源、矿物盐、生长因子等。

通过调节这些成分的配比和浓度，可以达到最佳的生长条件，从而提高微生物酶的发酵产量。

2. 发酵参数的优化发酵参数包括温度、pH值、氧气供应、搅拌速度等，对微生物酶的发酵产量和酶活性具有显著影响。

通过系统地研究这些参数的变化对酶的产量和活性的影响，可以找到最佳的发酵条件。

例如，一些产酶菌株的理想生长温度和pH值的范围在发酵过程中的调节，可以获得较高的酶产量。

3. 培养方式的选择培养方式对微生物酶的产量和酶活性也有重要影响。

常用的培养方式包括批次培养、连续培养、固态发酵等。

对于不同的酶种类和菌株，选择合适的培养方式可以提高发酵的效率和产酶量。

三、培育技术在微生物酶发酵生产中的问题与挑战1. 酶的生产成本在微生物酶发酵生产过程中，培养基成分、培养条件和工艺参数的优化需要消耗大量的实验和试验。

这增加了酶生产的成本，限制了其广泛应用。

为降低成本，需要寻找更经济的培养基配方、改进发酵工艺等方法。

2. 培养过程中的纯度和稳定性在培养过程中，微生物酶容易受到杂质的污染和失活的影响，降低酶的纯度和稳定性。

微生物酶的发酵与应用

微生物酶的发酵与应用微生物酶是一种能够加速化学反应的生物催化剂，具有高催化效率、特异性强、反应条件温和、无毒、无污染等优点，已经被广泛应用于食品、制药、化妆品、纺织、皮革等众多领域。

而微生物酶的制备过程中，发酵是一种非常重要的技术手段。

1、微生物酶的发酵微生物酶的发酵是指利用微生物在适宜的条件下产生酶，以达到规模化生产的过程。

这一过程可分为三个步骤：接种和发酵、分离和提纯、酶的性质和应用研究。

（1）接种和发酵接种菌液是指将酶产生菌株采用传统工艺培育于适宜培养基中，直至得到足够的活菌液，进行接种的一定比例下的发酵。

而发酵液中的主要成分是培养基，该培养基需为酶生产菌株提供必要的营养物质，以保障其正常生长和酶的生产。

常规的酶生产培养基包括麦芽汁培养基、酵母提取液等。

（2）分离和提纯在得到发酵液后，需要对其进行分离和提纯，以获得高纯度的酶。

这是因为在整个发酵过程中，菌体和其它的细胞结构、代谢产物等都会对酶的分离提纯造成影响。

分离和提纯的方法一般包括超滤、离子交换层析、分子筛等等。

（3）酶的性质和应用研究在酶的发酵、分离和提纯成功后，需要对其进行性质和应用研究。

主要是为了深入了解酶的特性以及其在不同领域的应用情况，从而为后续的生产和开发工作提供参考和借鉴。

2、微生物酶的应用微生物酶被广泛应用于各个领域，主要包括：食品工业、饲料工业、医药工业、纺织工业、皮革工业、生物燃料工业等。

接下来，我们将对其中几个领域的应用进行简单介绍。

（1）食品工业微生物酶在食品工业中具有广泛的应用价值，如制作植物蛋白酶、黄酮酶、淀粉酶、脂肪酶等。

酶的作用可以使食品加工过程更为高效，同时保留食品的营养成分。

例如，在奶酪制作过程中，钙凝集酶可促进奶中蛋白质在酸性条件下凝集，快速分离出固态奶饼，方便后续的处理和存储。

（2）医药工业微生物酶在医药工业中也有着重要的应用价值，如制备青霉素、链霉素、细胞酶等。

其中最著名的是青霉素，它是一种抗生素，可以治疗许多感染性疾病。

发酵原理及操作方法

发酵原理及操作方法发酵是指有机物在无氧或微氧条件下，通过微生物酶的作用转化为其他有机物的过程。

发酵具有重要的工业、农业和食品加工应用，如酒精发酵、面包发酵和乳酸发酵等。

本文将详细介绍发酵的原理和操作方法。

发酵的原理：发酵是由微生物酶催化引起的一系列化学反应。

常见的发酵微生物包括细菌、酵母菌和真菌等。

发酵常用的基质有糖类、蛋白质和脂肪等。

发酵是一种无氧过程，其最终产物通常是醇类、有机酸、气体和二氧化碳等。

发酵的步骤：发酵一般包括以下几个步骤：物料准备、接种、培养和收获。

1. 物料准备：根据发酵的要求，选择合适的基质和微生物菌株。

基质可以是糖类、蛋白质和脂肪等有机物，需要保证基质的纯度和浓度。

2. 接种：将所选的微生物菌株接种到含有基质的培养基中。

接种需要注意无菌操作，以防止污染。

通常使用勺子、滴管或注射器等工具将菌株转移到培养基中。

3. 培养：将培养基加热灭菌，然后放入合适的培养容器中。

培养条件包括温度、湿度、pH值和氧气浓度等。

这些条件可以根据菌株的需要进行调整。

在培养过程中，需要定期检测和调整培养基的成分和条件，以促进微生物生长和代谢产物形成。

4. 收获：根据发酵的要求，在微生物生长到最佳状态时进行收获。

收获的方式可以是离心或过滤等，以分离微生物和发酵产物。

发酵的注意事项：1. 保持无菌操作：发酵过程中，要注意保持所有器具和培养环境的无菌状态，以防止污染物进入发酵体系，从而影响发酵效果。

2. 控制发酵条件：温度、湿度、pH值和氧气浓度等发酵条件对微生物的生长和代谢产物的形成都有重要影响。

需要根据菌株的要求，调整这些因素，以获得最佳的发酵效果。

3. 检测和调整培养基成分：在培养过程中，需要定期检测和调整培养基中的成分，以满足微生物的生长需求。

这可以通过检测培养物的营养物消耗和代谢产物形成情况来实现。

4. 控制发酵时间：发酵时间的长短对发酵产物的生成和累积有重要影响。

需要根据微生物菌株的特点和发酵产物的要求，控制发酵时间。