微生物酶制剂生产工艺及在食品工业中的应用.pptx
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食品微生物学食品制造中的主要微生物及其应用PPT课件
过筛出杂质 （2）淀粉类食品生产
途径：糖 → EMP → 丙酮酸 →
除去杂质，打碎团块，冲入空气。
金针菇素（多糖蛋白）：提高人体免疫力
在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入，在20℃保温箱中培养2～3天。
(2)新型鲜味剂：氨基酸、核苷酸、肌苷酸、鸟苷酸、生物肽等
适量Vc、双歧杆菌6%、嗜热链球菌3%
酵母处理
工艺过程： 淀粉液化、糖化 酒精发酵 醋酸发酵
A: 液化、糖化：曲霉菌，甘薯曲霉、黑曲霉、 米曲霉等
B: 酒精发酵：EMP途径产生酒精，少量杂醇油、
酯类等，酵母菌
C: 醋酸发酵：氧化酒精，产生醋酸 ，醋酸杆菌
CH3CHOH + O2
CH3COOH + H2O
醋酸杆菌：奥尔兰醋杆菌、许氏醋杆菌、恶臭醋 杆菌等。
但风味较差
酒精发酵前工艺与酶法液化同，醋酸发酵采用发酵罐进 行液体深层发酵，并通气搅拌，醋酸种子为液态。
发酵温度32-35，通风量前期为1：0.13/min，中期为 1：0.17/min，后期为1：0.13/min，罐压0.03MPa， 65-70h。
二.发酵乳制品
主要是酸奶和奶酪
菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球 菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌等。
适量Vc、双歧杆菌6%、嗜热链球菌3%
第二节 酵母菌在食品制造中的作用
一. 面包 菌种：啤酒酵母，兼性厌氧； 最适生长与发酵温度26～30℃。 作用： （1）利用原料中的糖进行发酵，产生 CO2，使面团疏松多孔； （2）产生风味物质，改善面包风味。
面包是以小麦面分为主要原料，以酵母、鸡蛋、油脂、果 仁等为辅料，加水调制成面团，经过发酵、整型、成型、烘 烤、冷却等加工而成的焙烤食品。
途径：糖 → EMP → 丙酮酸 →
除去杂质，打碎团块，冲入空气。
金针菇素（多糖蛋白）：提高人体免疫力
在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入，在20℃保温箱中培养2～3天。
(2)新型鲜味剂：氨基酸、核苷酸、肌苷酸、鸟苷酸、生物肽等
适量Vc、双歧杆菌6%、嗜热链球菌3%
酵母处理
工艺过程： 淀粉液化、糖化 酒精发酵 醋酸发酵
A: 液化、糖化：曲霉菌，甘薯曲霉、黑曲霉、 米曲霉等
B: 酒精发酵：EMP途径产生酒精，少量杂醇油、
酯类等，酵母菌
C: 醋酸发酵：氧化酒精，产生醋酸 ，醋酸杆菌
CH3CHOH + O2
CH3COOH + H2O
醋酸杆菌：奥尔兰醋杆菌、许氏醋杆菌、恶臭醋 杆菌等。
但风味较差
酒精发酵前工艺与酶法液化同，醋酸发酵采用发酵罐进 行液体深层发酵，并通气搅拌，醋酸种子为液态。
发酵温度32-35，通风量前期为1：0.13/min，中期为 1：0.17/min，后期为1：0.13/min，罐压0.03MPa， 65-70h。
二.发酵乳制品
主要是酸奶和奶酪
菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球 菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌等。
适量Vc、双歧杆菌6%、嗜热链球菌3%
第二节 酵母菌在食品制造中的作用
一. 面包 菌种：啤酒酵母，兼性厌氧； 最适生长与发酵温度26～30℃。 作用： （1）利用原料中的糖进行发酵，产生 CO2，使面团疏松多孔； （2）产生风味物质，改善面包风味。
面包是以小麦面分为主要原料，以酵母、鸡蛋、油脂、果 仁等为辅料，加水调制成面团，经过发酵、整型、成型、烘 烤、冷却等加工而成的焙烤食品。
酶制剂在食品工业中的应用.ppt
2.3与蛋白质有关的酶制剂 与淀粉酶和甜味剂生产有关的酶制剂
与淀粉酶和甜味剂生产有关的酶制剂 3．4提高食品生产效率 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。
2.4与面包生产有关的酶制剂
2.5与啤酒有关的酶制剂
淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的 ， 淀粉加工用酶所占比例达到15%，是酶制剂最 大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高， 并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提 到的是一系列新的酶制剂的发现和应用。
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。
酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋 白质，因此作用条件非常温和。许多酶所 催化的反应从动植物最初生长时就开始了， 当它被作为食品时，其体内酶的催化作用 仍然继续进行着。
如动物体死后，其合成代谢停止，而分解 代谢加快，因此就会导致组织腐败，但这 可能也会改善某些食品原料的风味。在大 多数成熟的水果中，由于某些酶的增加， 会使得其呼吸速度加快，淀粉转变为糖， 叶绿素发生降解，细胞体积快速增加。这 些变化，对于水果风味的改善是有益的； 而对蔬菜来讲，叶绿素的降解则是有害的。
蛋白质在食品加工中，不仅具有营养的功
能还具有各种物理功能，提高这类功能将会 增加其附加值，要达到这个目的需要利用蛋 白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生 产氨基酸系列的调味品，就必须把蛋白质彻 底分解为氨基酸。
在崇尚天然追求健康的背景下，全世界
生产面包使用的酶制剂正逐年增加。使用 酶制剂可使面包更柔软，抑制淀粉老化， 延长保存期。现在面包厂为了改善揣好的 生面团中各成分的性质，使用了各种酶制 剂，主要是淀粉酶蛋白酶，半纤维素酶， 葡萄糖氧化酶，抗坏血酸氧化酶等。
与淀粉酶和甜味剂生产有关的酶制剂 3．4提高食品生产效率 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。
2.4与面包生产有关的酶制剂
2.5与啤酒有关的酶制剂
淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的 ， 淀粉加工用酶所占比例达到15%，是酶制剂最 大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高， 并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提 到的是一系列新的酶制剂的发现和应用。
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。
酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋 白质，因此作用条件非常温和。许多酶所 催化的反应从动植物最初生长时就开始了， 当它被作为食品时，其体内酶的催化作用 仍然继续进行着。
如动物体死后，其合成代谢停止，而分解 代谢加快，因此就会导致组织腐败，但这 可能也会改善某些食品原料的风味。在大 多数成熟的水果中，由于某些酶的增加， 会使得其呼吸速度加快，淀粉转变为糖， 叶绿素发生降解，细胞体积快速增加。这 些变化，对于水果风味的改善是有益的； 而对蔬菜来讲，叶绿素的降解则是有害的。
蛋白质在食品加工中，不仅具有营养的功
能还具有各种物理功能，提高这类功能将会 增加其附加值，要达到这个目的需要利用蛋 白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生 产氨基酸系列的调味品，就必须把蛋白质彻 底分解为氨基酸。
在崇尚天然追求健康的背景下，全世界
生产面包使用的酶制剂正逐年增加。使用 酶制剂可使面包更柔软，抑制淀粉老化， 延长保存期。现在面包厂为了改善揣好的 生面团中各成分的性质，使用了各种酶制 剂，主要是淀粉酶蛋白酶，半纤维素酶， 葡萄糖氧化酶，抗坏血酸氧化酶等。
微生物在食品生产中的应用ppt课件
精品课件
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第二节 微生物酶制剂及其应用
❖微生物生产酶制剂的特点 优点：种类多、便于工业化生产、产量 大可保证供应。 缺点：一种微生物可同时产生多种酶， 因此工序较复杂。
❖微生物酶及其在食品中的应用（举例）
精品课件
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第二节 微生物酶制剂及其应用
一、主要酶制剂及产酶微生物 1. 淀粉酶 （1）α-淀粉酶（液化淀粉酶）
❖ 食醋生产的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、
梨、柿、枣等含糖或含淀粉的果实等
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蔬菜和水果的乳酸发酵食品
• 主要的乳酸发酵果蔬品种：泡菜、酸菜榨菜、冬
菜、酸藏蘑菇、橄榄等。
• 发酵方法：自然发酵、纯种发酵 • 常用菌种：植物乳杆菌、黄瓜乳杆菌、短乳杆菌、肠
膜明串珠菌、小片球菌、发酵乳杆菌等。
（3）短梗霉多糖：由出牙短梗霉产生。有耐 热性、可塑性，用作食品改良剂。
（4）热凝胶（凝胶多糖）：由变异的产碱杆 菌产生。加热能够凝固，稳定性好。用作 凝胶剂、稳定剂。
精品课件
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第四节 微生物食品添加剂
二、葡萄糖酸-δ-内酯 1. 性能：容易水解产生质子。 2. 应用：稳定剂、凝固剂、酸味剂。 3. 制法：由黑曲霉产生。第一步使葡萄糖氧化；第
醋酸菌。 醋酸菌：奥尔兰醋杆菌等。 酵母菌：AS2.109等(淀粉质)、AS2.1189等
（糖质) 。 霉菌：甘薯曲霉AS3.324等。
精品课件
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3.酿造工艺
（1）固体法：粮食原料-糖化-酒精发酵-醋酸 发酵。
（2）液体深层发酵法：粮食原料-液化-糖化 （菌）-酒精发酵-醋酸发酵（液态）。
（3）酶法液化通风回流法：粮食原料-液化糖化（酶）-酒精发酵-醋酸发酵（固态）。
第5章 微生物在食品工业中的应用 ppt课件
（2）酱油曲霉
（3）酵母菌 鲁氏酶母是酱油酿造中的主要酵母菌。 最适生长温度为28～30℃，在38～40℃生长缓慢，42℃不 生长，最适pH 4～5。
（4）乳酸菌
（5）其他微生物
PPT课件
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微生物在食品工业中的应用
5.2.2.2酱油生产工艺
固态低盐发酵法工艺流程：
原料混合→润料→蒸料→冷却→接种曲→深层通风培养→成曲→粉碎
↓ 升温(37℃) ↓ 发酵(37℃，5h) ↓ 冷却(10℃左右) ↓ 罐装 ↓ 冷藏(l～5℃) ↓ 成品
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微生物在食品工业中的应用
5.1.2.3干酪
干酪的主要成分是蛋白质和脂肪。干酪是在乳中（也 可用脱脂或稀奶油）加入适量的乳酸菌发酵剂和凝乳酶， 使蛋白质（主要是酪蛋白）凝固后，排除乳清，将凝块压 成块状而制成的产品。制成后未经发酵的产品称新鲜干酪， 经长时间发酵而成熟而制成的产品称为成熟干酪，这两种 干酪称为天然干酪。
温度44℃。 （4）奥尔兰醋酸 生长最适温度为30℃。
PPT课件
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微生物在食品工业中的应用
（5）AS1.41醋酸 生长最适温度为28～30℃，生成醋 酸的最适温度为28～33℃，耐酒精浓度为8%（体积分数）。 最高产醋酸7%～9%，产葡萄酸能力弱。能进一步将醋酸氧 化为CO2和H2O。
（6）胶膜醋酸杆菌 （7）沪酿1.01醋酸菌
仅对大多数革兰氏阳性菌（G+）具有抑制作用。 Nisin在中性或碱性条件下溶解度较小，因此添加 Nisin防腐食品必须是酸性。
PPT课件
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微生物在食品工业中的应用
5.1.3.1 在罐头食品中的应用 5.1.3.2 在肉制品中的应用 5.1.3.3 在酒精饮料生产中的应用 5.1.3.4 在乳品工业的应用
食品生物技术概论 廖威 第三章 酶工程及其在食品工业中的应用[课件]
![食品生物技术概论 廖威 第三章 酶工程及其在食品工业中的应用[课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/248ac70daef8941ea66e0585.png)
可用于处理粘性强和 含有固体颗粒的底物， 或用于需要供应气体或 排放气体的反应。
适用于固定化酶进行连续催 化反应。
四、鼓泡式反应器 (bubble
column reactor, BCR )
利用从反应器底 部通入的气体产生 的大量气泡，在上 升过程中起到提供 反应底物和混合两 种作用的一类反应 器，是一种无搅拌 装置的反应器。
（1）要注意防止酶变性失活
除少数情况外，所有操作必须在低温下进行， 特别是有机溶剂存在时更要特别小心；大多数 酶在pH＜4或pH＞10的条件下不稳定，故不 能过酸过碱；酶溶液常易在表面上形成泡沫而 变性，故应防止泡沫的形成；重金属能引起酶 失效，有机溶液能使酶变性，微生物污染、蛋 白酶能使酶分解，都必须予以防止。
课后作业：
阅读“酶工程在食品加工中的其他应用 ”查资料综述一种酶工程在食品工业中的应 用。
产 品
生物催化反应过程示意图
生物反应器的特点
优良的生物反应器应具备： 1.严密的结构 2.良好的液体混合性能 3.高效的传质、传热性能 4.配套而可靠的检测和控制仪表
酶反应器较发酵罐简单
酶反应器： 用于游离或固定化酶（细胞）进行 催化反应的容器及其附属设备。
分类：
按结构分为：
搅拌罐式反应器 鼓泡式反应器 填充床式反应器 流化床式反应器
（2）酶的分离纯化的目的是将酶以外的所有杂 质尽可能除去，因此在不破坏酶所需的条件 下，可使用各种“激烈”的手段，此外，由 于酶和它的底物、抑制剂等具有亲和性，当 这些物质存在时，酶的理化性质和稳定性又 会发生一定的变化，从而提供了更多可供采 用的条件和方法。
（3）通过检测酶活性，跟踪酶的来龙去脉，为 选择适当方法和条件提供了直接依据。在工 作过程中从原材料开始每步都必须检测酶活 性，一个好的方法和措施是使酶的纯度提高 倍数大，活力回收高，同时重复性好。
适用于固定化酶进行连续催 化反应。
四、鼓泡式反应器 (bubble
column reactor, BCR )
利用从反应器底 部通入的气体产生 的大量气泡，在上 升过程中起到提供 反应底物和混合两 种作用的一类反应 器，是一种无搅拌 装置的反应器。
（1）要注意防止酶变性失活
除少数情况外，所有操作必须在低温下进行， 特别是有机溶剂存在时更要特别小心；大多数 酶在pH＜4或pH＞10的条件下不稳定，故不 能过酸过碱；酶溶液常易在表面上形成泡沫而 变性，故应防止泡沫的形成；重金属能引起酶 失效，有机溶液能使酶变性，微生物污染、蛋 白酶能使酶分解，都必须予以防止。
课后作业：
阅读“酶工程在食品加工中的其他应用 ”查资料综述一种酶工程在食品工业中的应 用。
产 品
生物催化反应过程示意图
生物反应器的特点
优良的生物反应器应具备： 1.严密的结构 2.良好的液体混合性能 3.高效的传质、传热性能 4.配套而可靠的检测和控制仪表
酶反应器较发酵罐简单
酶反应器： 用于游离或固定化酶（细胞）进行 催化反应的容器及其附属设备。
分类：
按结构分为：
搅拌罐式反应器 鼓泡式反应器 填充床式反应器 流化床式反应器
（2）酶的分离纯化的目的是将酶以外的所有杂 质尽可能除去，因此在不破坏酶所需的条件 下，可使用各种“激烈”的手段，此外，由 于酶和它的底物、抑制剂等具有亲和性，当 这些物质存在时，酶的理化性质和稳定性又 会发生一定的变化，从而提供了更多可供采 用的条件和方法。
（3）通过检测酶活性，跟踪酶的来龙去脉，为 选择适当方法和条件提供了直接依据。在工 作过程中从原材料开始每步都必须检测酶活 性，一个好的方法和措施是使酶的纯度提高 倍数大，活力回收高，同时重复性好。
微生物酶制剂生产工艺及在食品工业中的应用.pptx
• 在天然培养基中，一般微量元素不必另外加入，但也有一 些例外。如玉米粉、豆粉为碳源时，添加100 ppm Co2+和 Zn2+，放线菌166蛋白酶活力可增加70%-80%。
• ⑤ 生长因子
–微生物还需一些微量的像维生素一类的物质，才能正 常生长发育，这类物质统称生长因子(或生长素)。其 中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶等。酶制剂 生产中所需的生长因子，大多是由天然原料提供，如 玉米浆、麦芽汁、豆芽汁、酵母膏、麸皮、米糠等。 玉米浆中一般含有生长素32-128mg / mL。
微生物酶制剂生产工艺及其在 食品工业中的应用
制作人：冯华炜
目录
微生物酶制剂的简介
微生物酶制剂的生产 技术
微生物酶制剂在食品 工业中的应用
一、简介
1、定义 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性
的一类物质，酶制剂主要作用是催化食品加 工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 。是一类从动物、植物、微生物中提取具有 生物催化能力的蛋白质。微生物酶制剂就是 从微生物中提取的蛋白质。
、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) 产酶条件的控制 （1）培养基 培养基的营养成分是微生物发酵产酶 的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐 、生长因子和产酶促进剂等。
① 碳源
• 碳素是构成菌体成分的主要元素，也是细胞贮藏物质和 生产各种代谢产物的骨架，还是菌体生命活动的能量的 主要来源。
• 当前酶制剂生产上使用的菌种大都是只能利用有机碳的 异养型微生物。有机碳的主要来源有：一是农副产品中 如甘薯、麸皮、玉米、米糠等淀粉质原料；二是野生的 如土茯苓、橡子、石蒜等淀粉质原料。
• ⑤ 生长因子
–微生物还需一些微量的像维生素一类的物质，才能正 常生长发育，这类物质统称生长因子(或生长素)。其 中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶等。酶制剂 生产中所需的生长因子，大多是由天然原料提供，如 玉米浆、麦芽汁、豆芽汁、酵母膏、麸皮、米糠等。 玉米浆中一般含有生长素32-128mg / mL。
微生物酶制剂生产工艺及其在 食品工业中的应用
制作人：冯华炜
目录
微生物酶制剂的简介
微生物酶制剂的生产 技术
微生物酶制剂在食品 工业中的应用
一、简介
1、定义 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性
的一类物质，酶制剂主要作用是催化食品加 工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 。是一类从动物、植物、微生物中提取具有 生物催化能力的蛋白质。微生物酶制剂就是 从微生物中提取的蛋白质。
、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) 产酶条件的控制 （1）培养基 培养基的营养成分是微生物发酵产酶 的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐 、生长因子和产酶促进剂等。
① 碳源
• 碳素是构成菌体成分的主要元素，也是细胞贮藏物质和 生产各种代谢产物的骨架，还是菌体生命活动的能量的 主要来源。
• 当前酶制剂生产上使用的菌种大都是只能利用有机碳的 异养型微生物。有机碳的主要来源有：一是农副产品中 如甘薯、麸皮、玉米、米糠等淀粉质原料；二是野生的 如土茯苓、橡子、石蒜等淀粉质原料。
【正式版】酶的生成与改造及酶工程在食品中的应用PPT文档
酶的生成与改造及 酶工程在食品中的
应用
海洋藻类活性多糖功效
1.1 抗肿瘤作用 1.2 抗病毒作用 1.3 抗辐射作用 1.4 降血脂作用 1.5 抗凝血作用 1.6 护肤作用
1.1 抗肿瘤作用
海藻多糖具有抗肿瘤的作用。绿藻中松藻科松藻冷水抽 出物，对接种S-180实体肉瘤和艾氏腹水瘤20d的小鼠，以 0.5mg/kg腹腔注射6d，抑瘤率达37%-42%；螺旋藻多糖蛋白 提取物可显著抑制小鼠体内腹水中肝癌细胞的增殖；螺旋藻 多糖以0.3-0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率可达68%，对 K652白血病细胞抑制率为46%；裙带菜多糖对615荷瘤小鼠抑 瘤率为69.13%；施志仪等实验证明海带褐藻糖胶可通过抑制 人肝癌细胞进入对数生长期来抑制肿瘤的生长，当剂量达到 250μL/mL时，加样24h后表现出杀伤作用，并且实验组细胞 生长缓慢，形态较小，多呈圆形，分布不均匀；肺癌细胞、 胃癌细胞、白血病细胞HL-60在含有螺旋藻多糖的培养液中 培养后，细胞形状变得不规则，内部出现空泡，并逐渐解体 ；紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用；羊栖菜 多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用
乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。
。定向进化是在待进化蛋白质基因的PCR扩增反应 采用橙皮苷酶，可将橙皮苷水解成为水溶性的橙皮素，从而消除桔子罐头的白浊现象。
基因工程改造酶分子主要包括三方面内容：①用基因工程技术大量生产酶。
三，通过对基因序列的了解，运用定点突变技术
来进行碱基替换。通过此法来改变蛋白质的功能
，但要பைடு நூலகம்获得理想的蛋白质工程产物往往要经过
多次分析，替换才能达到目的[2]
2.2.2.2 定向进化
• 定向进化是蛋白质工程的新策略，它是在不 定向进化是蛋白质工程的新策略，它是在不需要事先了解蛋白质的空间结构的情况下通过模拟自然进化机制，以改进的诱变技术结合 需要事先了解蛋白质的空间结构的情况下通过模 确定进化方向的选择方法。
应用
海洋藻类活性多糖功效
1.1 抗肿瘤作用 1.2 抗病毒作用 1.3 抗辐射作用 1.4 降血脂作用 1.5 抗凝血作用 1.6 护肤作用
1.1 抗肿瘤作用
海藻多糖具有抗肿瘤的作用。绿藻中松藻科松藻冷水抽 出物，对接种S-180实体肉瘤和艾氏腹水瘤20d的小鼠，以 0.5mg/kg腹腔注射6d，抑瘤率达37%-42%；螺旋藻多糖蛋白 提取物可显著抑制小鼠体内腹水中肝癌细胞的增殖；螺旋藻 多糖以0.3-0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率可达68%，对 K652白血病细胞抑制率为46%；裙带菜多糖对615荷瘤小鼠抑 瘤率为69.13%；施志仪等实验证明海带褐藻糖胶可通过抑制 人肝癌细胞进入对数生长期来抑制肿瘤的生长，当剂量达到 250μL/mL时，加样24h后表现出杀伤作用，并且实验组细胞 生长缓慢，形态较小，多呈圆形，分布不均匀；肺癌细胞、 胃癌细胞、白血病细胞HL-60在含有螺旋藻多糖的培养液中 培养后，细胞形状变得不规则，内部出现空泡，并逐渐解体 ；紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用；羊栖菜 多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用
乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。
。定向进化是在待进化蛋白质基因的PCR扩增反应 采用橙皮苷酶，可将橙皮苷水解成为水溶性的橙皮素，从而消除桔子罐头的白浊现象。
基因工程改造酶分子主要包括三方面内容：①用基因工程技术大量生产酶。
三，通过对基因序列的了解，运用定点突变技术
来进行碱基替换。通过此法来改变蛋白质的功能
，但要பைடு நூலகம்获得理想的蛋白质工程产物往往要经过
多次分析，替换才能达到目的[2]
2.2.2.2 定向进化
• 定向进化是蛋白质工程的新策略，它是在不 定向进化是蛋白质工程的新策略，它是在不需要事先了解蛋白质的空间结构的情况下通过模拟自然进化机制，以改进的诱变技术结合 需要事先了解蛋白质的空间结构的情况下通过模 确定进化方向的选择方法。
最新微生物在食品工业中应用PPT课件
微生物在食品工业中的应用
由于采用了共生混合的发酵方式，双歧杆菌生长迟缓的 状况大为改观，总体产酸能力提高，加快了凝乳速度，所得 产品酸甜适中，富有纯正的乳酸口味和淡淡的酵母香气。
此工艺生产的酸奶最好在生产7d内销售出去，而且在生 产与销售之间必须形成冷冻链，因为即使在5～10℃以下， 存放7d后，双歧杆菌活菌的死亡率高达96%，20℃下存放7d 后，死亡率达99%以上。
微生物在食品工业中的应用
5.1 微生物与乳制品 5.2 微生物与发酵调味品 5.3 微生物与酿造酒 5.4 微生物与单细胞蛋白 5.5 食品工业中微生物酶制剂
微生物在食品工业中的应用
② 乳酸链球菌。细胞呈双球、短链或长链状。同型乳 酸发酵。牛乳随便放置时的凝固大部分由该菌所致。产酸能 力弱。对温度适应范围广，最适生长温度30℃。对热抵抗力 弱，60℃，30min全部死亡。常作为干酪、酸奶油及乳酒发 酵菌种。
微生物在食品工业中的应用
① 共同发酵法生产工艺
共同发酵法双歧杆菌酸奶的生产工艺流程如下：
原料乳 ↓
标准化 ↓
调配←(蔗糖10%+葡萄糖2%) ↓
均质(15～20MPa) ↓
杀菌(115℃，8min) ↓
冷却(38～40℃) ↓
适量维生素C→接种←(双歧杆菌6%、嗜 热链球菌（保加利亚乳杆菌）3%)
微生物在食品工业中的应用
Nisin是一种仅有34个氨基酸残基的短肽，分子量约为 3500Da，正常情况下，以二聚体状态存在，在分子组成中 Nisin含有羊硫氨酸（lanthlonine）β-甲基羊硫氨酸（βmethy llanthionine）、脱氢丙氨酸（dehy droalanine）、 β-甲基脱氢丙氨酸（β-metly ldehydroa lanine）四种不 常见的氨基酸残基。
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。
第八章 微生物在食品制造中的作用_PPT幻灯片
❖微生物酶及其在食品中的应用（举例）
食用菌
我国主要食用菌：黑木耳、银耳、猴头、双
孢蘑菇、草菇、香菇等。
食用菌的人工栽培：深层培养和固体基质栽
培。
主要菌种：产元假丝酵母、解脂ห้องสมุดไป่ตู้丝酵母、嗜石油假
丝酵母等
霉菌在食品制造中的应用
淀粉的糖化 酱油的酿造 酱类（大豆酱、面酱、豆瓣酱等）的制作 豆腐乳 有机酸 (柠檬酸、乳酸、醋酸等的发酵生产)
微生物酶在食品工业中的应用
❖微生物生产酶制剂的特点 优点：种类多、便于工业化生产、产量 大可保证供应。 缺点：一种微生物可同时产生多种酶， 因此工序较复杂。
细菌在食品制造中的作用
食醋 发酵乳制品 蔬菜和水果的乳酸发酵食品 氨基酸
食醋
❖ 菌种：
纹膜醋酸菌(Acetobacteraceti)、许氏醋酸菌 (A.schutzenbachii)、恶臭醋酸菌(A.rances)混浊变种、巴 氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亚种。
❖ 反应过程：醋酸菌在充分供氧的情况下生长繁殖，将
乙醇氧化为醋酸。依据菌种的不同，还可产生其它有 机酸及有香味的酯类等。
❖ 食醋生产的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、
梨、柿、枣等含糖或含淀粉的果实等
发酵乳制品
发酵乳制品的种类：酸制奶油、干酪、酸牛乳、嗜
酸菌乳、马奶酒等。
常用的乳酸菌：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜
酸乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、 乳酸乳球菌、乳脂乳球菌、嗜热链球菌等。
反应过程：乳酸菌分解乳糖进行同型乳酸发酵或异型
乳酸发酵。
注意事项：在整个加工过程中，对原料灭菌处理采用
的温度较低，所以接种剂量要大，以防止污染。
食用菌
我国主要食用菌：黑木耳、银耳、猴头、双
孢蘑菇、草菇、香菇等。
食用菌的人工栽培：深层培养和固体基质栽
培。
主要菌种：产元假丝酵母、解脂ห้องสมุดไป่ตู้丝酵母、嗜石油假
丝酵母等
霉菌在食品制造中的应用
淀粉的糖化 酱油的酿造 酱类（大豆酱、面酱、豆瓣酱等）的制作 豆腐乳 有机酸 (柠檬酸、乳酸、醋酸等的发酵生产)
微生物酶在食品工业中的应用
❖微生物生产酶制剂的特点 优点：种类多、便于工业化生产、产量 大可保证供应。 缺点：一种微生物可同时产生多种酶， 因此工序较复杂。
细菌在食品制造中的作用
食醋 发酵乳制品 蔬菜和水果的乳酸发酵食品 氨基酸
食醋
❖ 菌种：
纹膜醋酸菌(Acetobacteraceti)、许氏醋酸菌 (A.schutzenbachii)、恶臭醋酸菌(A.rances)混浊变种、巴 氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亚种。
❖ 反应过程：醋酸菌在充分供氧的情况下生长繁殖，将
乙醇氧化为醋酸。依据菌种的不同，还可产生其它有 机酸及有香味的酯类等。
❖ 食醋生产的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、
梨、柿、枣等含糖或含淀粉的果实等
发酵乳制品
发酵乳制品的种类：酸制奶油、干酪、酸牛乳、嗜
酸菌乳、马奶酒等。
常用的乳酸菌：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜
酸乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、 乳酸乳球菌、乳脂乳球菌、嗜热链球菌等。
反应过程：乳酸菌分解乳糖进行同型乳酸发酵或异型
乳酸发酵。
注意事项：在整个加工过程中，对原料灭菌处理采用
的温度较低，所以接种剂量要大，以防止污染。
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➢ 发酵法是20世纪50年代以来生产酶的主要方法。它主 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，目前仍然停留在实验室内合成的阶段。
（三）、微生物酶制剂生产
• 1.菌种选择 微生物发酵生产酶的方法同其他发酵行业类
2、微生物酶生产发展概况
• 1894年，日本科学家首次从米曲霉中提炼出淀粉酶， 并将淀粉酶用作治疗消化不良的药物，从而开创了人 类有目的地生产和应用酶制剂的先例。
• 1911年，美国科学家从木瓜中提取出木瓜蛋白酶，并 将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。此后 ，酶制剂 的生产和应用就逐步发展起
二、微生物酶的生产技术
二级种子 一级种子 三角瓶种子 斜面菌种
固体发酵 提取液
培
养
灭菌 接种
基
浓缩酶液
干燥
酶 粉
空气 压缩 过滤
液体发酵
图 1. 微生物酶制剂的生产工艺
• （一）、产酶微生物
生产酶制剂的微生物有丝状真菌、酵母、细菌 3 大类群，主要是用好气菌。几种主要工业酶的菌种和 使用情况如下： 淀粉酶类、蛋白酶、葡糖异构酶、其 他重要工业用酶
糠、豆饼等为辅助原料。经过对原料发酵前处理，在一 定的培养条件下微生物进行生长繁殖代谢产酶。固体培 养法比液体培养法产酶量高。同时还具有原料简单、不 易污染、操作简便、酶提取容易、节省能源等优点。
缺点是不便自动化和连续化作业，占地多、劳 动强度大、生产周期长。
2) 液体培养法 液体培养法的优点是：占地少、生产量大
利用微生物产酶的优点是： (1) 微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种 多样。 (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) 可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程 ，生产可连续化、自动化，经济效益高。 (5) 可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术 ，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种。
➢ 安全可靠 要使用的细胞及其代谢物安全无毒 ，不会影响生产人员和环境，也不会对酶的应 用产生其它不良的影响。
2、产酶培养
酶的发酵生产是以获得大量所需的酶为目的。为此， 除了选择性能优良的产酶细胞以外，还必须满足细胞生 长、繁殖和发酵产酶的各种工艺条件，并要根据发酵过 程的变化进行优化控制。
1) 固体培养法 固体培养是以麸皮或米糠为主要原料，另外添加谷
似，首先必须选择合适的产酶菌株，然后采用适 当的培养基和培养方式进行发酵，使微生物生长 繁殖并合成大量所需的酶，最后将酶分离纯化制 成一定的酶制剂。
任何生物都能在一定的条件下合成某些酶。但 并不是所有的细胞都能用于酶的发酵生产。一般 说来，能用于酶发酵生产的细胞必须具备如下几 个条件：
酶的产量高 优良的产酶细胞首先具有高产的特性，
• 近20年来，随着基因工程的渗入，使酶的定向改造成为可能 ，所以在固定化酶、固定化细胞和固定化原生质体发展的同 时，酶分子修饰技术、酶的化学合成以及酶的人工合成等方 面的研究，也在积极地开展中，从而使酶工程更加显示出广 阔而诱人的前景。
3、利用微生物提取酶制剂的意义及其优点 酶是一种生物催化剂，催化效率高、反应条
• （二）、酶的生产方法
• 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。它 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。
才有较好的开发应用价值。高产细胞可以通过筛选、 诱变、或采用基因工程、细胞工程等技术而获得；容 易培养和管理，要求产酶细胞容易生长繁殖，并且适 应性较强，易于控制，便于管理。
➢ 产酶稳定性好 在通常的生产条件下，能够稳定地
用于生产，不易退化。一旦细胞退化，要经过 复壮处理，使其恢复产酶性能。
利于酶的分离纯化 发酵完成后，需经分离纯 化过程，才能得到所需的酶，这就要求产酶细 胞本身及其它杂质易于和酶分离。
• 1949年，科学家成功地用液体深层发酵法 生产出了细 菌α－淀粉酶，从此揭开了近代酶工业的序幕。
• 1971年，第一次国际酶工程学术会议在美国召开，会议的主 题就是固定化酶的研制和应用。
• 20世纪70年代后期，酶工程领域又出现了固定化细胞技术。
• 1986年，我国科学家利用固定化原生质体发酵生产碱性磷酸 酶和葡萄糖氧化酶等相继获得成功，为酶工程的进一步发展 开辟了新的途径。
、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) 产酶条件的控制 （1）培养基 培养基的营养成分是微生物发酵产酶 的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐 、生长因子和产酶促进剂等。
件温和和专一性强等特点，已经日益受到人们的 重视，应用也越来越广泛。生物界中已发现有多 种生物酶，在生产中广泛应用的仅有淀粉酶、蛋 白酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异构 酶、葡萄糖氧化酶等十几种。利用微生物生产生 物酶制剂要比从植物瓜果、种子、动物组织中获 得更容易。因为动、植物来源有限，且受季节、 气候和地域的限制，而微生物不仅不受这些因素 的影响，而且种类繁多、生长速度快、加工提纯 容易、加工成本相对比较低，充分显示了微生物 生产酶制剂的优越性。
微生物酶制剂生产工艺及其在 食品工业中的应用
制作人：冯华炜
目录
微生物酶制剂的简介
微生物酶制剂的生产 技术
微生物酶制剂在食品 工业中的应用
一、简介
1、定义 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性
的一类物质，酶制剂主要作用是催化食品加 工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 。是一类从动物、植物、微生物中提取具有 生物催化能力的蛋白质。微生物酶制剂就是 从微生物中提取的蛋白质。
➢ 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，目前仍然停留在实验室内合成的阶段。
（三）、微生物酶制剂生产
• 1.菌种选择 微生物发酵生产酶的方法同其他发酵行业类
2、微生物酶生产发展概况
• 1894年，日本科学家首次从米曲霉中提炼出淀粉酶， 并将淀粉酶用作治疗消化不良的药物，从而开创了人 类有目的地生产和应用酶制剂的先例。
• 1911年，美国科学家从木瓜中提取出木瓜蛋白酶，并 将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。此后 ，酶制剂 的生产和应用就逐步发展起
二、微生物酶的生产技术
二级种子 一级种子 三角瓶种子 斜面菌种
固体发酵 提取液
培
养
灭菌 接种
基
浓缩酶液
干燥
酶 粉
空气 压缩 过滤
液体发酵
图 1. 微生物酶制剂的生产工艺
• （一）、产酶微生物
生产酶制剂的微生物有丝状真菌、酵母、细菌 3 大类群，主要是用好气菌。几种主要工业酶的菌种和 使用情况如下： 淀粉酶类、蛋白酶、葡糖异构酶、其 他重要工业用酶
糠、豆饼等为辅助原料。经过对原料发酵前处理，在一 定的培养条件下微生物进行生长繁殖代谢产酶。固体培 养法比液体培养法产酶量高。同时还具有原料简单、不 易污染、操作简便、酶提取容易、节省能源等优点。
缺点是不便自动化和连续化作业，占地多、劳 动强度大、生产周期长。
2) 液体培养法 液体培养法的优点是：占地少、生产量大
利用微生物产酶的优点是： (1) 微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种 多样。 (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) 可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程 ，生产可连续化、自动化，经济效益高。 (5) 可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术 ，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种。
➢ 安全可靠 要使用的细胞及其代谢物安全无毒 ，不会影响生产人员和环境，也不会对酶的应 用产生其它不良的影响。
2、产酶培养
酶的发酵生产是以获得大量所需的酶为目的。为此， 除了选择性能优良的产酶细胞以外，还必须满足细胞生 长、繁殖和发酵产酶的各种工艺条件，并要根据发酵过 程的变化进行优化控制。
1) 固体培养法 固体培养是以麸皮或米糠为主要原料，另外添加谷
似，首先必须选择合适的产酶菌株，然后采用适 当的培养基和培养方式进行发酵，使微生物生长 繁殖并合成大量所需的酶，最后将酶分离纯化制 成一定的酶制剂。
任何生物都能在一定的条件下合成某些酶。但 并不是所有的细胞都能用于酶的发酵生产。一般 说来，能用于酶发酵生产的细胞必须具备如下几 个条件：
酶的产量高 优良的产酶细胞首先具有高产的特性，
• 近20年来，随着基因工程的渗入，使酶的定向改造成为可能 ，所以在固定化酶、固定化细胞和固定化原生质体发展的同 时，酶分子修饰技术、酶的化学合成以及酶的人工合成等方 面的研究，也在积极地开展中，从而使酶工程更加显示出广 阔而诱人的前景。
3、利用微生物提取酶制剂的意义及其优点 酶是一种生物催化剂，催化效率高、反应条
• （二）、酶的生产方法
• 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。它 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。
才有较好的开发应用价值。高产细胞可以通过筛选、 诱变、或采用基因工程、细胞工程等技术而获得；容 易培养和管理，要求产酶细胞容易生长繁殖，并且适 应性较强，易于控制，便于管理。
➢ 产酶稳定性好 在通常的生产条件下，能够稳定地
用于生产，不易退化。一旦细胞退化，要经过 复壮处理，使其恢复产酶性能。
利于酶的分离纯化 发酵完成后，需经分离纯 化过程，才能得到所需的酶，这就要求产酶细 胞本身及其它杂质易于和酶分离。
• 1949年，科学家成功地用液体深层发酵法 生产出了细 菌α－淀粉酶，从此揭开了近代酶工业的序幕。
• 1971年，第一次国际酶工程学术会议在美国召开，会议的主 题就是固定化酶的研制和应用。
• 20世纪70年代后期，酶工程领域又出现了固定化细胞技术。
• 1986年，我国科学家利用固定化原生质体发酵生产碱性磷酸 酶和葡萄糖氧化酶等相继获得成功，为酶工程的进一步发展 开辟了新的途径。
、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) 产酶条件的控制 （1）培养基 培养基的营养成分是微生物发酵产酶 的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐 、生长因子和产酶促进剂等。
件温和和专一性强等特点，已经日益受到人们的 重视，应用也越来越广泛。生物界中已发现有多 种生物酶，在生产中广泛应用的仅有淀粉酶、蛋 白酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异构 酶、葡萄糖氧化酶等十几种。利用微生物生产生 物酶制剂要比从植物瓜果、种子、动物组织中获 得更容易。因为动、植物来源有限，且受季节、 气候和地域的限制，而微生物不仅不受这些因素 的影响，而且种类繁多、生长速度快、加工提纯 容易、加工成本相对比较低，充分显示了微生物 生产酶制剂的优越性。
微生物酶制剂生产工艺及其在 食品工业中的应用
制作人：冯华炜
目录
微生物酶制剂的简介
微生物酶制剂的生产 技术
微生物酶制剂在食品 工业中的应用
一、简介
1、定义 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性
的一类物质，酶制剂主要作用是催化食品加 工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 。是一类从动物、植物、微生物中提取具有 生物催化能力的蛋白质。微生物酶制剂就是 从微生物中提取的蛋白质。