黑曲霉 糖化酶的生产流程设计方案

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利用霉菌生产糖化酶的生产流程

利用霉菌生产糖化酶的生产流程

利用霉菌生产糖化酶的生产流程英文回答:The production process of glucose enzymes using fungi involves several steps. Firstly, a suitable strain of fungi, such as Aspergillus or Trichoderma, is selected for its ability to produce glucose enzymes. These fungi are knownfor their high enzyme production capabilities and are commonly used in industrial applications.Next, the fungi are cultured in a nutrient-rich medium, which provides the necessary nutrients for their growth and enzyme production. This medium typically contains carbon sources like glucose or starch, nitrogen sources such as peptone or yeast extract, and other essential minerals. The pH and temperature of the medium are carefully controlledto optimize fungal growth and enzyme production.Once the fungi have reached the desired growth phase, the culture is harvested. This can be done by filtration orcentrifugation to separate the fungal biomass from the liquid medium. The biomass is then washed to remove any residual media components.The washed fungal biomass is then subjected to a process called solid-state fermentation. In this process, the fungi are grown on a solid substrate, such as wheat bran or rice husk, which serves as a source of carbon and other nutrients. The substrate is moistened with water or a nutrient solution to create favorable conditions for fungal growth and enzyme production.During the solid-state fermentation process, the fungi secrete glucose enzymes into the substrate. These enzymes break down complex carbohydrates, such as starch or cellulose, into simpler sugars like glucose. The enzymes are produced in large quantities by the fungi and can be harvested from the fermented substrate.After the fermentation process, the fermented substrate is processed to separate the glucose enzymes from the solid biomass. This can be done by physical methods such asfiltration or centrifugation, or by enzymatic methods using specific enzymes that can selectively degrade the substrate components.The harvested glucose enzymes are then purified through a series of purification steps, such as chromatography or ultrafiltration, to remove impurities and obtain a highly pure enzyme preparation. The purified enzymes can befurther concentrated and formulated into a final product, such as a liquid or powder, depending on the intended application.In conclusion, the production process of glucose enzymes using fungi involves strain selection, cultivation, solid-state fermentation, enzyme harvest, purification, and formulation. This process allows for the efficient production of glucose enzymes, which can be used in various industries, including food and beverage, biofuel production, and pharmaceuticals.中文回答:利用霉菌生产糖化酶的生产流程包括几个步骤。

糖化酶的制备工艺流程

糖化酶的制备工艺流程

糖化酶的制备工艺流程
糖化酶的制备工艺流程主要包括以下几个步骤:
1.菌株活体及扩大培养:
(1)制备PDA培养基使用去皮马铃薯、蔗糖和琼脂等成分,煮沸后过滤,加入其他成分定容,然后灭菌。

(2)接种:将黑曲霉菌种接种到PDA培养基上,在28摄氏度下培养3天。

2.摇瓶发酵培养:
(1)制备发酵培养基:使用玉米粉、米糠、麸皮等成分,加水搅拌均匀后装于锥形瓶中,灭菌。

(2)接种与产酶培养:将黑曲霉平板上的菌种打孔接种到锥形瓶中,在28摄氏度下培养96小时。

3.离心:
将培养好的黑曲霉发酵液通过4层纱布过滤后离心,以除菌体,得到上清液,即糖化酶粗酶液。

4.酶提取:
(1)通过采用离心、过滤、超声波及加料等方式进行酶的分离和提取。

(2)酶的稳定性也是关键问题,需要考虑加适量的抗氧化剂和保护剂,以防止酶的讲解个损失。

黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计解析

黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计解析

目录第一章绪论 (1)第二章罐体几何尺寸的确定 (2)2.1夹套反应釜的总体结构 (2)2.2 几何尺寸的确定 (2)第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5)3.1 罐体 (5)3.2 罐体壁厚 (5)3.5人孔和视镜 (6)3.6接口管 (6)3.6.1 管道接口(采用法兰接口) (6)3.6.2 仪表接口 (7)第四章冷却装置设计 (8)4.1 冷却方式 (8)4.2 装液量 (8)4.3 冷却水耗量 (9)4.4 冷却面积 (9)第五章搅拌器轴功率的计算 (10)5.1不通气条件下的轴功率P0 (10)5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11)5.3电机及变速装置选用 (11)第六章结论 (12)参考文献 (13)第一章绪论我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。

糖化酶,也称葡萄糖淀粉酶(EC3.2.1.3),主要用途是作为淀粉糖化剂。

它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖,可供葡萄糖工业,酿酒工业和氨基酸工业等应用,是工业生产中最重要的酶类之一,也是我国产量最大的酶制剂产品。

黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。

糖化酶生产菌重要的有:雪白根霉,德氏根霉,河内根霉,爪哇根霉,台湾根霉,臭曲霉,黑曲霉,河枣曲霉,宇佐美曲霉,红曲霉,扣囊拟内孢霉,泡盛曲霉,头孢霉,甘薯曲霉,罗耳伏革菌。

综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株,该菌种最适发酵温度为32-34℃,pH为4.5,培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%,豆饼粉2%组成。

主要生产工艺过程为如下:菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后,移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中,与32℃摇瓶培养24-36h,再接入(接种量1%)种子罐(培养基成分与摇瓶发酵相同),并与32℃通气培养搅拌24-36h,然后再接入(接种量5%-7%)发酵罐。

发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%,豆饼粉2%组成(先用a-淀粉酶液化),发酵温度为32℃,在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。

黑曲霉生产糖化酶及酶活测定

黑曲霉生产糖化酶及酶活测定

第19卷 第7期 牡丹江大学学报 Vol.19 No.7 2010年7月 Journal of Mudanjiang University Jul. 201092 文章编号:1008-8717(2010)07-0092-03黑曲霉生产糖化酶及酶活测定单 海 艳(牡丹江大学,黑龙江 牡丹江 157000)摘 要:本文对黑曲霉突变株Uv11-48生产糖化酶液体深层发酵进行了全程生产工艺的研究,证实了黑曲霉突变株是一种产孢力强、抗污染能力强、易培养的糖化酶生产菌,经液体深层通风发酵可得出:只要充分利用突变株的有利条件,掌握好菌种特性,合理配制营养,控制好发酵条件,便可获得高酶活力的高产糖化酶。

本实验还运用了几种酶活力测定方法,以资进行优劣探讨。

关键词:黑曲霉;液体通风发酵;糖化酶;酶活力 中图分类号:Q-331 文献标识码:B 一、前言(一)黑曲霉菌种特性 1.黑曲霉的分类地位黑曲霉在分类学上处于:真菌门、半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目、丛梗孢科、曲霉属、黑曲霉群,拉丁学名:Aspergillus niger 。

2.黑曲霉形态、生理、生态特性孢子头呈暗黑色,菌丝体由具横隔的分枝菌丝构成,菌丝黑褐色,顶囊球形,小梗双层,分生孢子球形,平滑或粗糙。

一般进行无性生殖,其可育细胞称足细胞。

3.黑曲霉突变株的形态、生理、生态、特征 在查氏培养基上菌落曲型为炭黑色,有辐射沟纹,从菌落边缘向中心,分化为伸长部位,活性部位,成熟部位,老化部位几个区域即孢子萌发最早出现于中心部位是伸展部位,并逐渐形成密生部位,分生孢子部位,最后在中心出现的是成熟部位,菌落背面无色或稍黄。

(二)糖化酶的分类、地位、性质及用途 1.糖化酶在国际酶学委员会,在系统命名法中的地位糖化酶是淀粉酶,在系统命名法中属水解酶类。

2.糖化酶的性质糖化酶(glucamylase )又名糖化型淀粉酶(glueoamylase )或淀粉葡萄糖苷酶。

其系统名称为淀粉α1.4-葡萄聚糖水解酶。

黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究

黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究

题目:黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究学院:生命科学院专业:生物技术姓名:学号:指导教师:毕业设计(论文)时间:2010年3月1 日~6月25日共17 周中文摘要对黑曲霉AS3.4309产糖化酶的培养条件进行了研究。

采用糖化力较强的黑曲霉进行液态培养,在单因素实验的基础上,采用4因素3水平正交实验对其产糖化酶的培养条件进行优化。

结果表明,该菌株产糖化酶的最优培养基组成为:玉米粉15%,玉米浆7%,麸皮5%,豆粕粉2%,(NH4)2SO40.15%;培养条件为:接种量10%,发酵液起始pH4.5,30℃,200r/min,摇瓶培养4d,最高酶活力达到382.734U/ml。

关键词:黑曲霉;糖化酶;发酵AbstractThe liquid fermentation conditions for the glucoamylase production by Aspergillus niger AS3.4309 were studied. Based on single factor test, the glucoamylase production conditions were optimized by L9(34)orthogonal test. The results indicated that the optimal medium contained 12% corn starch,1%corn steep liquor,3%bran,2%soybean flour and 0.15%(NH4)2SO4.The culture conditions were as follows: inoculum size 10%,initial pH 4.5,temperature 30℃,shaker speed 200 r/min and culture time 4d. Under above conditions ,the highest glucoamylase activity reached382.734U/ml.Key words: Aspergillus niger ;glucoamylase ; fermentation目录中文摘要 (2)ABSTRACT ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

黑曲霉诱变产糖化酶

黑曲霉诱变产糖化酶

诱变黑曲霉提高糖化酶的生物合成摘要现今,筛选黑曲霉主要通过物理和化学突变。

用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂(EMS)轮流处理亲代菌株。

这株突变菌株M4能产生更多的糖化酶。

简介糖化酶时淀粉工业中最重要的一种酶。

它能将淀粉水解成葡萄糖。

葡萄糖在各种食品行业中是一种必要的合成原料。

糖化酶广泛地应用于酿造,造纸,食品,制药,纺织行业中。

黑曲霉通过液态或固态发酵生产糖化酶中,食物残渣也能被利用到。

同时,食物残渣也能用于葡萄糖和啤酒行业中。

糖化酶是一种微生物的胞外酶,并且,它典型的性质是水解a-1,4和a-1,6糖苷键,通过其他酶作用于淀粉合成糖类。

糖化酶能水解非还原端的a-1,4葡萄糖苷键。

糖化酶能被成倍的生成,通过引起野生菌株突变。

据报道,黑曲霉的突变菌株能更好地生产糖化酶。

这种黑曲霉菌株能被紫外线照射或者化学的方法诸如N-甲基,N-硝基,N-亚硝基胍,硫酸二甲脂,甲基磺酸乙脂,溴化乙錠和亚硝酸来引诱突变,提高糖化酶产量。

突变菌株产糖化酶的特性能更好地影响对生淀粉的处理。

生产糖化酶的突变菌株在r-射线的处理下,亲代菌株的特性被改善并且产物乙醇的产量也被提高了。

这个突变黑曲霉是用联合诱变处理的,它产的糖化酶能将麦芽糊精转变为葡萄糖。

多重的轮流突变对葡萄糖的生成有着很好的影响。

糖化酶的比活度和它的热稳定性被提高。

并且,结果通常是提高葡萄糖产量。

对比几种黑曲霉突变株的酶产量和它们的特性,相比于野生株,突变株能更高水平地生产糖化酶。

但是,不管使用怎样的菌株,对所有糖化酶来说,酶的组成和特性都是类似的。

Britly进行本研究的目的是为了证明以小颗粒的形式增长有利于糖化酶生产,而大颗粒的形式则降低了糖化酶的生产量,导致结果不匹配。

现今研究这些的目的是为了激发菌株的潜能,通过化学或者无力突变来增加糖化酶的产量。

原料和方法改善菌株:黑曲霉能通过紫外线和诱变剂得以改善。

用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂轮流处理亲代菌株。

两种诱变剂同时使用。

黑曲霉生产纤维素酶工艺设计

黑曲霉生产纤维素酶工艺设计

黑曲霉生产纤维素酶工艺设计1. 维素酶1.1 纤维素酶的组分纤维素酶是水解纤维素及其衍生物生成葡萄糖的一组酶的总称,是由多种水解酶组成的一个复杂酶系。

纤维素酶是起协同作用的多组分酶系,国内外多数根据纤维素酶的底物及作用的位点和释放的产物将其分为三类:(1)葡聚糖内切酶(endo-l,4-D-glueanase,EC3.2.1.4)来自真菌的简称EG,又称CMC一Na酶;来自细菌的简称Lne)。

这类酶不能水解结晶纤维素如棉花和微晶纤维素等,主要作用于纤维素内部的非结晶区和一些可溶性的底物如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素,随机降解β-1,4糖苷键,将长链纤维素分子截短,产生大量带非还原性末端的小分子纤维素、纤维二糖和葡萄糖, 其分子量大小约23-146KD。

(2) 葡聚糖外切酶(exo-1,4-β-D-glucanase,来自真菌简称CBH;来自细菌简称Cex)。

作用于纤维素线状分子末端,分解1,4-β-D糖苷键,每次从底物的非还原端切下一个纤维二糖分子,故又称纤维二糖水解酶,可以水解无定形纤维素和微晶纤维素,对棉花有微弱的作用分子量约38-118KD。

(3)β-葡萄糖苷酶(β-D一glucosidase,简称BG)纤维素大分子首先在GE酶和CBH酶的作用下降解为纤维二糖,再由BG酶水解成二个葡萄糖分子。

其分子量约为76KD。

1.2纤维素酶的作用机制目前对纤维素酶的分子机制大致有3种假说:改进的Cl一Cx假说、顺序作用假说和竞争吸收模型。

它们都认为,纤维素酶降解纤维素时,先吸附到纤维素表面,然后其中的内切酶在葡聚糖链的随机位点水解底物产生寡聚糖,外切酶从葡聚糖链的还原或非还原端进行水解产生纤维二糖,β-葡萄糖苷酶水解纤维素二糖为葡萄糖。

在纤维素溶解糖化过程中内切酶和外切酶的比值会显著地影响纤维素溶解活力,而且在纤维素糖化过程中β-葡萄糖普酶组分的加入会使这种协同作用大大加强[1],应该注意的是,这种协同作用不仅作用顺序不是绝对的,而且各酶的功能也不是简单、固定的。

黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究

黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究
[4] 王健华.枯草芽孢杆菌 DPG-01 液体深层通风发酵的研究[J],饲料工 业,2007,28(12):42-44.
研究报告
中国酿造
2009 年 第 1 期
总第 202 期 ·27·
糖 化 酶(Glucoamylase,EC.3.2.1.3)又 名 葡 萄 糖 淀 粉 酶,是一种酸性糖苷水解酶,从淀粉或淀粉类似物的非还 原端按顺序切开 α-1,4 糖苷键,也能水解 α-1,6 糖苷键和 α-1,3 糖苷键,生成葡萄糖。糖化酶广泛地应用于酒精 、白 酒、抗生素、氨基酸、有机酸、甘油、淀粉糖等工业中,是我 国用量最大的酶制剂产品[1]。
2009 No.1
·26· Serial No.202
China Brewing
Research Report
黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究
钟 浩 1,谭兴和 1,熊兴耀 2,苏小军 2,杨 泱 1
(1.湖南农业大学 食品科技学院,湖南 长沙 410128;2. 湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128 )
11000 9800 13790 15670 14350 19000 11200 12350 12450
由表 2 极差分析可知,各因素对于酶活的影响依次为 A>B>C。最佳的摇瓶发酵产酶培养基配比为 A2B3C1,即 麦麸:豆饼粉=3:1,(NH4)2SO4 含量 3%,K2HPO40.1%。 2.2 原料粉碎度对糖化酶活力的影响(见图 1)
黑曲霉变异株:经紫外线和硫酸二乙酯复合诱变而成。 1.2 培养基
孢子培养基:察氏培养基。 产酶培养基:麸皮、豆饼粉、(NH4)2SO4、K2HPO4 等按 一定比例混合。 1.3 仪器 电子天平(ALC-2100.2 型):北京赛多利斯仪器系统 有限公司;pH 计(PHS-3C 型):上海雷磁仪器厂;数显式电 热恒温水浴锅:上海跃进医疗器械总厂;立式蒸气压力灭 菌 器(LDTX-30FB):上 海 申 安 医 疗 器 械 厂 ;霉 菌 培 养 箱 (MJ-25085-Ⅱ):上海新苗医疗器械有限公司;电热鼓风干 燥器(101A-3ET):上海实验仪器有限公司;单人单面净化 工作台(SW-CJ-1FD 型):苏州净化仪器设备有限公司。 1.4 孢子悬浮液的制备 将保存于冷藏柜中的菌株取出,连续活化 2 次。再将 长满成熟孢子的斜面培养基用无菌生理盐水洗涤,倒入 装有玻璃珠的无菌三角瓶中,再在 200r/min 的摇床中充分 振荡 30min,用灭菌后的脱脂棉滤去菌丝片段,制得单孢 子悬浮液。用血球计数板计数,将孢子数调整为 108 个/mL。

黑曲霉深层发酵法生产2000t每a食品工业用糖化酶车间工艺设计

黑曲霉深层发酵法生产2000t每a食品工业用糖化酶车间工艺设计

北京huagong大学生命科学与技术学院生物工程系课程设计题目:黑曲霉深层发酵法生产2000t/a食品工业用糖化酶车间工艺设计说明书30 页图纸 5 张教研室主任指导教师lnc老师学生xxx20xx年6月11日于北京目录目录 (1)设计任务书 (5)1 工艺条件的确定和工艺流程说明 (6)1.1概述 (6)1.1.1糖化酶 (6)1.1.2黑曲霉 (6)1.2 工艺原理 (7)1.2.1 生化分离工程 (7)1.2.2 发酵原理 (7)1.2.3 絮凝原理 (7)1.2.4 过滤原理 (7)1.3 工艺路线的选择 (8)1.3.1 液体深层通气发酵法的选择 (8)1.3.2 间歇式操作的选择 (9)1.4 工艺流程简述 (9)1.5 工艺流程说明 (9)1.5.1 种子制备 (9)1.5.1.1 固体孢子培养 (9)1.5.1.2 种子罐培养 (11)1.5.2 发酵 (11)1.5.3 后提取 (11)1.6 工艺技术指标及基础参数 (11)1.6.1 主要技术指标 (11)1.6.2 种子培养基(%) (11)1.6.3 发酵培养基(%) (12)2 工艺计算 (12)2.1 发酵车间的物料衡算 (12)2.1.1 生产能力计算 (12)2.1.2 发酵培养基配料计算 (13)2.1.3 种子培养基配料的计算 (13)2.1.4 过滤、产生发酵清液过程的物料衡算 (14)2.1.5 液体与固体酶制剂过程的物料衡算 (14)2.1.5.1 液体酶制剂中的物料衡算 (14)2.1.5.2 固体酶制剂中的物料衡算 (15)2.1.6 总物料衡算 (15)2.2 无菌空气用量的计算 (16)2.2.1 单罐发酵无菌空气耗用量 (16)2.2.2 种子培养等其他无菌空气耗量 (16)2.2.3 发酵车间高峰无菌空气消耗量 (16)2.2.4 发酵车间无菌空气年耗量 (16)2.2.5 发酵车间无菌空气单耗 (16)2.2.6 无菌空气总衡算表 (16)3 设备选型计算 (17)3.1 发酵罐 (17)3.1.1 发酵罐的选型 (17)3.1.2 发酵罐生产能力的计算 (17)3.1.3 发酵罐台数的确定 (17)3.1.4 发酵罐容积的确定 (17)3.1.5 校核 (18)3.1.6 主要尺寸的计算 (18)3.1.6.1 罐径 (18)3.1.6.2 搅拌器 (18)3.1.7 搅拌轴功率的计算 (19)3.1.8 冷却面积的计算 (19)3.1.9 设备结构的工艺设计 (19)3.1.9.1 空气分布器 (19)3.1.9.2 挡板 (19)3.1.9.3 密封 (19)3.1.9.4 冷却管布置 (19)3.1.10 设备材料的选择 (20)3.1.11接管设计 (20)3.1.11.1 接管的长度设计 (20)3.1.11.2 接管直径的确定 (20)3.1.11.2.1按排料管的管径计算 (20)3.1.11.2.2按通风管的管径计算 (20)3.1.11.3排料时间的复核 (21)3.1.12支座选择 (21)3.2种子罐 (21)3.2.2 种子罐生产能力的计算 (21)3.2.3 种子罐台数的确定 (21)3.2.4 种子罐容积的确定 (21)3.2.5 校核 (21)3.2.6 主要尺寸的计算 (21)3.2.6.1 种子罐整体尺寸计算 (21)3.2.6.2 搅拌器尺寸计算 (22)3.2.7 搅拌轴功率的计算 (22)3.2.8 冷却面积的计算 (23)3.2.9 设备结构的工艺设计 (23)3.2.9.1 挡板 (23)3.2.9.2 密封 (23)3.2.9.3 冷却水管 (23)3.2.9.4 进风管 (23)3.2.9.5 支座选择 (23)3.3 连续灭菌设备 (23)3.3.1 连消塔 (24)3.3.1.1 连消塔长度的计算 (24)3.3.1.2 进料管直径的计算 (24)3.3.1.3 连消蒸汽耗量 (25)3.3.1.4 进气管直径计算 (25)3.3.1.5 出料管直径计算 (25)3.3.1.6 连消塔外圆尺寸计算 (25)3.3.1.7 外筒有效长度的校核 (25)3.3.1.8 支座选择 (26)3.3.2 维持罐 (26)3.3.2.1 生产能力、数量和容积的确定 (26)3.3.2.2 主要尺寸的确定 (26)3.3.2.3 上部出料管开口位置 (26)3.3.2.4 接管计算 (26)3.3.2.5支座选择 (27)3.3.3 螺旋板式换热器 (27)3.3.3.1换热器1 (27)3.3.3.2换热器2 (27)3.4贮存用的罐和槽 (28)3.4.1 配料罐 (28)3.4.1.1配料罐生产能力、容量、数量的确定 (28)3.4.1.2几何尺寸的确定 (28)3.4.2玉米浆料槽 (28)3.4.2.1 玉米浆料槽生产能力、容量、数量的确定 (28)3.4.2.2 几何尺寸的确定 (28)3.4.3 无机盐槽 (29)3.4.3.1无机盐槽生产能力、容量、数量的确定 (29)3.4.3.2几何尺寸的确定 (29)3.5发酵车间设备一览表 (29)4 附图 (29)5 参考文献 (29)6 主要符号说明 (30)设计任务书请设计一年产2000t 食品工业用糖化酶发酵车间(黑曲霉深层发酵法生产)一、基础数据:生产规模:食品工业用糖化酶2000t /年其中液体糖化酶1000 m 3/年,固体粉末状糖化酶1000 t /年产品规格:食品级液体糖化酶8万U /mL, 食品级固体粉末状糖化酶10万U /g 生产天数:150天(其他时间生产其他酶)发酵单位:2万U /mL提取总收率:85%发酵清液得率:90%发酵罐装料系数:80%发酵时间105hr生产周期:120hr培养温度:32℃最大通气量:1VVM发酵热)/(500018.43max h m kJ q ⋅⨯=发酵培养基:玉米淀粉:22%;豆饼粉:4%;玉米浆:1%;(NH 4)2S04:0.4%;Na 2HP04:0.1%;接种量:15%种子培养基:麦芽糊精:4%;玉米浆:1%;(NH 4)2S04:0.2% K 2HP04:0.2%种子罐生产周期:60hr最大通气量:1VVM连消初温t 1=75℃,终温t 2=120℃,加热蒸汽0.42Mpa ,其温度为145℃二、设计内容:1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数,进行生产方法的选择比较,工艺流程与工艺条件确定的论证。

黑曲霉诱变产糖化酶

黑曲霉诱变产糖化酶

诱变黑曲霉提高糖化酶的生物合成摘要现今,筛选黑曲霉主要通过物理和化学突变。

用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂(EMS)轮流处理亲代菌株。

这株突变菌株M4能产生更多的糖化酶。

简介糖化酶时淀粉工业中最重要的一种酶。

它能将淀粉水解成葡萄糖。

葡萄糖在各种食品行业中是一种必要的合成原料。

糖化酶广泛地应用于酿造,造纸,食品,制药,纺织行业中。

黑曲霉通过液态或固态发酵生产糖化酶中,食物残渣也能被利用到。

同时,食物残渣也能用于葡萄糖和啤酒行业中。

糖化酶是一种微生物的胞外酶,并且,它典型的性质是水解a-1,4和a-1,6糖苷键,通过其他酶作用于淀粉合成糖类。

糖化酶能水解非还原端的a-1,4葡萄糖苷键。

糖化酶能被成倍的生成,通过引起野生菌株突变。

据报道,黑曲霉的突变菌株能更好地生产糖化酶。

这种黑曲霉菌株能被紫外线照射或者化学的方法诸如N-甲基,N-硝基,N-亚硝基胍,硫酸二甲脂,甲基磺酸乙脂,溴化乙錠和亚硝酸来引诱突变,提高糖化酶产量。

突变菌株产糖化酶的特性能更好地影响对生淀粉的处理。

生产糖化酶的突变菌株在r-射线的处理下,亲代菌株的特性被改善并且产物乙醇的产量也被提高了。

这个突变黑曲霉是用联合诱变处理的,它产的糖化酶能将麦芽糊精转变为葡萄糖。

多重的轮流突变对葡萄糖的生成有着很好的影响。

糖化酶的比活度和它的热稳定性被提高。

并且,结果通常是提高葡萄糖产量。

对比几种黑曲霉突变株的酶产量和它们的特性,相比于野生株,突变株能更高水平地生产糖化酶。

但是,不管使用怎样的菌株,对所有糖化酶来说,酶的组成和特性都是类似的。

Britly进行本研究的目的是为了证明以小颗粒的形式增长有利于糖化酶生产,而大颗粒的形式则降低了糖化酶的生产量,导致结果不匹配。

现今研究这些的目的是为了激发菌株的潜能,通过化学或者无力突变来增加糖化酶的产量。

原料和方法改善菌株:黑曲霉能通过紫外线和诱变剂得以改善。

用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂轮流处理亲代菌株。

两种诱变剂同时使用。

糖化酶综合实验

糖化酶综合实验

实验四糖化酶综合实验(一)糖化酶摇瓶实验一、实验目的掌握糖化酶摇瓶实验的基本操作。

二、实验原理摇瓶培养是实验室常用的通风培养方法,通过将装有液体培养物的三角瓶放在摇床上振荡培养,以满足生物生长、繁殖及产生许多代谢产物对氧的需求。

三、实验材料1.菌种:黑曲霉(糖化酶生产常用菌种)2.培养基:玉米粉、豆饼粉、麸皮、水3.器材:500ml三角瓶、玻片四、方法步骤1. 配制培养基玉米粉 6%,豆饼粉 2%,麸皮 1%。

补足水分,原料浸入水中。

8层纱布+牛皮纸包扎,0.1MPa下灭菌30min。

500ml三角瓶 1瓶/小组,装液量分别为100ml 2个小组、200ml 2个小组2. 接种成熟斜面,在无菌条件下,注入10ml无菌水,振荡成孢子悬浮液。

待发酵培养基灭菌后冷却到30~32℃时,分别将孢子悬浮液接入三角瓶中,接种量为2ml,做好标记3. 培养将三角瓶固定在摇床上,培养温度为31℃,转速为200rpm,培养时间为96h4. 显微镜观察菌丝形状,测量发酵液pH,测定糖化酶活力五、实验结果1.比较两种不同装液量条件下的菌体形状特征、酶活力,将结果填入分析:由于摇瓶培养的时间未达到96小时。

所以,培养瓶内壁只出现少量黑色菌落。

但相对于100ml培养基中的菌体要多一些。

说明培养基量的多少会影响菌体的生长,培养基量多则营养多更有利于菌体快速旺盛生长,增殖。

因此,观察到的菌丝相对于100ml培养基中的菌丝多而粗。

培养时间一定要遵循菌体的生长曲线时间,不能过早或过晚结束培养。

应按照各种菌体与产物的模式,适时停止培养收集产物酶。

本实验摇瓶培养才72小时,未能使菌体充分生长,即菌数少,产酶量低,或培养时间还未达到菌体大量产酶的时段,这将影响后续酶的分离提取及活力测定。

培养基应适量,在不浪费原料的同时有能使菌体快速生长,并且控制培养基的量,将减轻酶分里提取的工作量。

(二)糖化酶活力测定一、实验目的掌握糖化酶活力测定的原理与方法。

黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程

黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程

黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程英文版The process of producing amylase by black Aspergillus fermentationAmylase is an important enzyme that catalyzes the hydrolysis of starch into sugars. It is widely used in various industries such as food, textile, and pharmaceuticals. One of the most common sources of amylase is black Aspergillus, a fungus known for its high amylase production.The process of producing amylase by black Aspergillus fermentation involves several steps. First, the fungus is cultured in a suitable medium containing starch as the substrate. The culture is then incubated at an optimal temperature and pH for the growth of the fungus and the production of amylase.During the fermentation process, the fungus secretes amylase into the medium, where it hydrolyzes the starch into sugars. The medium is then harvested and the amylase is extracted and purified using techniques such as filtration, chromatography, and precipitation.The purified amylase can be used in various industrial applications, such as in the production of glucose syrup, beer, and biofuels. The process of producing amylase by black Aspergillus fermentation is cost-effective and environmentally friendly, making it a popular choice for industries looking to incorporate enzyme technology into their processes.In conclusion, the process of producing amylase by black Aspergillus fermentation is a well-established and efficient method for obtaining this important enzyme. With the increasing demand for enzymes in various industries, this process is likely to play a key role in meeting the needs of the market.中文翻译黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程糖化酶是一种重要的酶,可以催化淀粉水解成糖。

黑曲霉生产果胶酶工艺流程

黑曲霉生产果胶酶工艺流程

黑曲霉生产果胶酶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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黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程

黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程

黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程English Answer:Black Aspergillus Fermentation for the Production of Cellulase.Process Flow Diagram:1. Strain Selection and Preparation: Select a suitable strain of Black Aspergillus for cellulase production. Prepare the inoculum by culturing the strain in a suitable growth medium.2. Substrate Preparation: Prepare a substrate containing cellulosic materials, such as agricultural residues (e.g., corn stover, wheat straw), or industrial byproducts (e.g., paper pulp, wood chips).3. Fermentation: Inoculate the prepared substrate with the Black Aspergillus inoculum. Conduct fermentation underoptimal conditions for cellulase production, including temperature, pH, aeration, and agitation.4. Enzymatic Extraction: After fermentation, extract the cellulase enzymes from the fermented substrate using suitable extraction techniques, such as mechanical disruption, solvent extraction, or enzymatic hydrolysis.5. Enzyme Purification: Optionally, purify the extracted cellulases to improve their activity and specificity. This can be achieved through techniques such as chromatography, precipitation, or membrane filtration.6. Formulation and Application: Formulate the cellulase enzymes into a suitable product form for specific applications, such as in the paper and pulp industry, biofuel production, or textile manufacturing.Factors Influencing Cellulase Production:Substrate Composition: The composition and structure of the cellulosic substrate significantly impact cellulaseproduction. Factors such as crystallinity, surface area, and availability of cellulose and hemicellulose influence the enzyme's accessibility and efficiency.Fermentation Parameters: Optimal fermentation conditions, including temperature, pH, aeration, and agitation, are crucial for maximizing cellulase production.Strain Selection: The choice of Black Aspergillus strain plays a significant role in determining the yield and activity of cellulases produced.Nutrient Optimization: Providing essential nutrients, such as nitrogen, phosphorus, and vitamins, during fermentation supports cell growth and enzyme production.Enzyme Induction: The presence of inducers in the fermentation medium can induce higher cellulase production by Black Aspergillus. Inducers can be cellulosic materials themselves or other compounds that stimulate enzyme synthesis.Applications of Cellulases from Black Aspergillus:Pulp and Paper Industry: Cellulases are used in the pulp and paper industry to improve paper quality, brightness, and yield by breaking down cellulose fibers.Biofuel Production: Cellulases play a crucial role in the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass for biofuel production.Textile Manufacturing: Cellulases are used in the textile industry to improve fabric quality, reduce dyeing costs, and enhance the feel and appearance of fabrics.Food Industry: Cellulases are employed in the food industry to improve the nutritional value and digestibility of plant-based foods.中文回答:黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程。

黑曲霉液态发酵产糖化酶条件的研究

黑曲霉液态发酵产糖化酶条件的研究

3 . A n h u i S o l i d - s t a t e f e r m e n t a t i o n o f E n g i n e e i r n g T e c h n o l o y g R e s e a r c h C e n t e r , B o z h o u , A n h u i 2 3 6 8 2 0 ,C h i n a )
ma t e r i l a d o p e p t o n e ,2 9℃ i n c u b a t i o n , As p e r g i l l u s n i g e r c a l l b e u s e d a s he t o p t i ma l c u l t u r e c o n d i t i o n s f o r ma x i mu m g l u c o a my l a s e a c t i v i t y .
Ke y wo r d s : a s p e r g i l l u s ; l i q u i d; f e r me n t a t i o n; g l u c o a my l a s e
葡 萄糖 淀 粉 酶简 称 糖化 酶 , 可 水 解 淀粉 、 糊精 、
黑 曲霉 。 1 . 1 . 2 实验 试剂 可 溶 性 淀粉 、 葡 萄糖 、 酵母 膏 、 琼脂 、 蛋 白胨 、 硫 酸铜 、 次 甲基蓝 、 亚铁 氰 化钾 、 氢 氧 化钠 、 硫 酸亚 铁 、
1 . 1 - 3实验 主要 仪 器 恒 温培 养箱 、 立 式 自动 电热压力 蒸 气灭 菌 锅 、 数
糖原等物质 , 产物为葡萄糖 。 在工业发酵生产酒精、 有机酸 、 氨基酸等过程中淀粉液化后 的糖化酶作用

(三)糖化酶的分离和提取.

(三)糖化酶的分离和提取.

(三)糖化酶的分离和提取一、实验目的掌握酶工程中的一些分离和提取方法。

二、实验原理酶的分离提取首先要除去发酵液中的悬浮固形物,获得澄清的酶液;然后进行适当浓度的浓缩;其次将酶沉淀,然后收集沉淀;干燥、磨粉、获得粉状制剂。

黑曲霉糖化酶是一种胞外酶,提纯工艺比较简单。

首先采用过滤法将菌体等杂质除去,继而对滤液进行浓缩,最后将酶沉淀出来,对沉淀物进行干燥,加工成成品。

糖化酶的沉淀可采用硫酸铵盐析法,也可采用有机溶剂如乙醇沉淀。

三、实验材料1.液体培养将黑曲霉从斜面转接到液体三角瓶,28度,200rpm培养96h2.溶液及试剂盐酸、无水乙醇、硫酸铵等3.器材漏斗、离心机、抽滤泵、抽滤瓶、蒸发器、布氏漏斗、天平、干燥箱、定量滤纸四、方法步骤1.发酵液过滤取成熟的发酵液,在漏斗中用滤布过滤除去菌体。

菌体用20ml水洗涤,抽滤。

合并清夜,量总体积2.浓缩和沉淀将总滤液放入蒸发器中浓缩到1/3~1/5体积,测定酶活。

将浓缩液均分为二,一份用盐酸调节ph至3.5。

在10~20℃条件下加入3.5倍冷冻的无水酒精,边加边搅拌,即可发现酶的沉淀现象。

沉淀物用布氏漏斗抽滤,并称酶泥的重量另一份按55g/100ml加硫酸铵,静止盐析1h。

沉淀物用布氏漏斗抽滤,称酶泥的重量3.干燥与加工将上述步骤中得到的酶泥放入干燥箱,在40℃下以热风干燥。

将干燥的制品磨粉即得成品。

将成品称量并测定酶活。

五、结果分析2.糖化酶的得率得率=(酶泥酶活*酶泥重量)/(浓缩液体积*浓缩液酶活)=(3321.82*0.9715)/(40*113.0805)= 71.35%3.分析从数据可知糖化酶得率较高,为71.35%,由此可知糖化酶得率较好,次实验方法可行,但还可以又进一步改进的余地。

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糖化酶的生产流程设计方案
根据题意,某厂期望利用黑曲霉工程菌有氧发酵大量生产糖化酶,年产320吨,一个生产周期约40天,场地可容纳4个发酵罐及其附属设备。

所以,每个发酵罐的工程菌要在每年至少进行9次发酵且每次发酵要达到9吨才能满足题意。

可现有的工程菌TH5只能使每吨发酵
液中提取0.04吨糖化酶不能满足生产要求,所以改进现有菌株开始到可销售的产品产出为止的生产流程如下:
黑曲霉工程菌
TH5
改良黑曲霉工
程菌TH5
筛选优良种子
扩大培养
发酵罐
发酵
提炼
产品
第一步、诱变黑曲霉工程菌,并筛选出优良的、所需黑曲霉工程菌(一)同步培养
将黑曲霉菌株接到适合的斜面培养基上,然后在培养基中进行培养。

再将斜面上的菌株进行下列处理。

(二) 黑曲霉菌株悬液制备
菌悬液制备取出发菌株转接至缓冲液的三角瓶中(内装玻璃珠,装量以大致铺满瓶底为宜),30℃~35℃振荡30min,用垫有脱脂棉的灭菌漏斗过滤,制成孢子悬液,在细胞计数板上计数并将其调浓度至106~108个/mL,冷冻保藏备用。

(三) 诱变处理
用物理方法或化学方法,所用诱变剂种类及剂量的选择可视具体情况决定,有时还可采用复合处理,可获得更好的结果。

1.紫外线处理打开紫外灯(30W)预热20min。

取5mL 菌悬液放在无菌的培养皿(9cm)中,同时制作5 份。

逐一操作,将培养皿平放在离紫外灯30cm(垂直距离)处的磁力搅拌器上,照射l min 后打开培养皿盖,开始照射,与照射处理开始的同时打开磁力搅拌器进行搅拌,即时计算时间,照射时间分别为l min、3min、5 min。

照射后,诱变菌液在红灯下稀释涂菌进行初筛。

2.稀释菌悬液按10 倍稀释至10-6,从10-5 和10-6 中各取出0.lmL 加入到培养基平板中,然后涂菌并静置,待菌液渗入培养基后倒置,恒温培养2~3d。

记录H/C的数值并观察。

3.优良菌株的筛选选出优良的、所需的黑曲霉工程菌株。

第二步、把筛选好的优良的工程菌株进行扩大培养
菌种扩大培养的目的就是为每次发酵罐的投料提供相当数量的、代谢旺盛的种子。

因为发酵时间的长短和接种量的大小有关,接种量大,发酵时间短。

将较多数量的成熟菌体接入发酵罐中,有利于缩短发酵时间,提高发酵罐利用率,也有利于减少染菌的机会。

因此,种
子扩大培养的任务,不但要得到纯而壮的培养物,而且要获得活力旺盛的、接种数量足够的培养物。

对于不同产品的发酵过程来说,必须根据菌种生长繁殖速度的快慢决定种子扩大培养的级数。

第三步、将扩大培养的优良菌种放入发酵罐中
具体的是采用补料分批发酵,即称半连续发酵,就是在在分批发酵过程中间歇或连续地补加新鲜培养基或某些营养物质和流出产物的方法。

假设物料流入发酵罐的速率为 F in ,流出发酵罐的速率为F ex ,则分批发酵时 F in = F ex = 0 ;所以补料分批发酵时 F in 与 F ex 不恒定,是可变的,有时为 0 ,有时不为 0 。

其方法具有如下优点:①可以解除底物的抑制、产物的反馈抑制和分解代谢物阻遏作用。

当代谢产物收率或其生产速率明显地受某种底物组分浓度影响时,采用补料分批技术比分批发酵有利;②可以减少菌体生长量,提高有用产物的转化率;③菌种的变异及杂菌污染问题易控制;④便于自动化控制。

第四步、产物的制备
目前国内对液体酶产品采用的浓缩方法有2种,一种为依靠热源来蒸发产品中的水分。

另一种为利用渗透膜超滤除去产品中的水分。

比较上述2种方法,前者设备投资大、耗能多;而后者投资少、耗能低,且操作简单、清洗方便、维修及更换成本低,产品收率高。

渗透膜超滤浓缩方法,絮凝工艺是提取工艺中最关键的一步,直接决定板框过滤等工序的工作与产品的质量。

渗透膜超滤浓缩法流程如下:
所以,如图在获得发酵液的同时,进行浓缩、破碎细胞、溶剂提取、离心分离、浓缩、干燥从而得到所需的产品。

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