α-淀粉酶的生产工艺-PPT课件
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6. 固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低 于液体发酵。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。 而对于 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益 大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
探究影响淀粉酶活性条件
• 酶活力也称酶活性，是以酶在最适温度、最适pH等条件 下，催化一定的化学反应的初速度来表示。本实验是以一 定量的淀粉酶液，于37°C、pH6.8的条件下，在一定的 初始作用时间里将淀粉转化为还原糖，然后通过与DNS试 剂作用，比色测定，求得还原糖的生成量，从而计算出酶 反应的初速度，即酶的活力。这里规定，一个淀粉酶活力 单位定义为在37°C、pH6.8的条件下，每分钟水解淀粉 生成1mg还原糖所需的酶量
α－淀粉酶的生产工艺
食品111 陈雅媚 14号
目的：
学习并掌握α－淀粉酶的制备工艺 。
α－淀粉酶的背景知识
α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中， 能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄 糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之 一。目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及 淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发 酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发 酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以 BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出 了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的 生产工艺。
α－淀粉酶的应用
• α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物 至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重 要的酶制剂，大量应用于粮食加工、 食品工业、酿造、发酵、纺织品工业 和医药行业等，是应用最为广泛的酶 制剂之一。
实验原理
α －淀粉酶广泛存在于植物、哺乳动物和微生物中。α －淀粉 酶是内切酶，酶的作用点仅限于淀粉链的α －1，4糖苷键，对 α －1，6糖苷键不能作用，但能越过α －1，6糖苷键，将α －1， 4糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精，而使淀粉对碘呈蓝紫 色的特异性反应逐渐变红棕色。在酶解的最初阶段，α －淀粉 酶对淀粉的水解速度很快，但当水解到一定程度后，水解虽在 继续进行，水解速度却变得缓慢。该酶的最小作用底物是麦芽 三糖以上的低聚糖，对麦芽三糖的作用很弱，对麦芽糖没有水 解能力。 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶制剂的主要生产 菌种之一，主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。本实验 利用高产α －淀粉酶的枯草芽孢杆菌T2生产α －淀粉酶用于制 备淀粉水解糖。
实验器材
• 1.菌种：枯草芽孢杆菌JD-32生产法 • 2.仪器：培养皿、试管、发酵罐、灭
菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种 斜面活化 摇瓶种子 厚层通风
培养
发酵
种子罐扩 大培养
沉淀
粗制品
烘干
收集滤液
过滤 抽提
麸曲
离心 洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
实验步骤
1.培养基 的制备 与灭菌
发酵培养基：蛋白胨5g，酵母膏2.5g，葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2 . 5g，KH2PO4 1g，MgSO4.7H2O 0.25g，CaCl2.2H2O 0.1g， H2O 500mL，pH7.0。分装于100mL锥形瓶中，每瓶50mL， 121℃灭菌20min。
2.接种与 产酶培
养
3.提取
将菌种接种于培养基斜面，35℃培养三天，然后转接到摇瓶种子培养基 ，摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长Leabharlann Baidu时，以0. 5%接种量接入固体培 养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到 38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干 。
淀粉遇碘后，形成蓝紫色的复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解 成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成蓝紫色的复 合物。麦芽糖和葡萄糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成 砖红色的氧化亚铜沉淀。
1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2、探索理解淀粉酶在不同的温度和PH催化淀粉水解的情况。
试管，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹,酒精灯，三脚架，石棉 网，温度计，火柴。 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉 溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液， 热水，蒸馏水,冰块, , 碘液,斐林试剂。
麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8， 加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、 磨粉即为成品。
对于固体发酵有以下7个缺点：
1. 限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产 物较受限，一般较适合于真菌。
2. 在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除常造成问 题，尤其是大量生产时，常限制其大规模的产能。
6、煮沸1min
123
7、实验现象
12
3
二、PH对酶活性的影响 ：取三支洁净试管编上号分别按下表中序 号1至7的要求操作。 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
不变蓝
变蓝
变蓝
二、PH对酶活性的影响
1、加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
1
2
3
2、加蒸馏水1ml
加NaOH1ml
加HCl1ml
1
2
3
3、各加可溶性淀粉溶液2ml
1
2
3
4、放入60ºC热水中
1
2
5、加斐林试剂2ml 3
60ºC热水
60ºC热水 温度条件保持5min
60ºC热水
一、温度对酶活性的影响
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1
2
3
3、淀粉酶1ml 1
淀粉酶1ml 2
淀粉酶1ml 3
2、60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
加碘液1滴 1
加碘液1滴 2
加碘液1滴 3
60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
一、温度对酶活性的影响 取三支洁净试管，编上号，并分别按下表中序号1至5要求操作。
3. 固态下各项参数不易侦测，尤其是液体发酵的各种 探针不适用于固体发酵，pH值、湿度、基质浓度不易 调控，Biomass不易量测，每批次发酵条件不易一致， 再现性差。
4. 不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间， 物质的添加无法达到均匀。
5. 由于不易侦测，从发酵工程的观点来看，许多 工作都只是在定性或观察性质，故不易设计反应 器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。 而对于 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益 大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
探究影响淀粉酶活性条件
• 酶活力也称酶活性，是以酶在最适温度、最适pH等条件 下，催化一定的化学反应的初速度来表示。本实验是以一 定量的淀粉酶液，于37°C、pH6.8的条件下，在一定的 初始作用时间里将淀粉转化为还原糖，然后通过与DNS试 剂作用，比色测定，求得还原糖的生成量，从而计算出酶 反应的初速度，即酶的活力。这里规定，一个淀粉酶活力 单位定义为在37°C、pH6.8的条件下，每分钟水解淀粉 生成1mg还原糖所需的酶量
α－淀粉酶的生产工艺
食品111 陈雅媚 14号
目的：
学习并掌握α－淀粉酶的制备工艺 。
α－淀粉酶的背景知识
α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中， 能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄 糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之 一。目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及 淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发 酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发 酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以 BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出 了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的 生产工艺。
α－淀粉酶的应用
• α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物 至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重 要的酶制剂，大量应用于粮食加工、 食品工业、酿造、发酵、纺织品工业 和医药行业等，是应用最为广泛的酶 制剂之一。
实验原理
α －淀粉酶广泛存在于植物、哺乳动物和微生物中。α －淀粉 酶是内切酶，酶的作用点仅限于淀粉链的α －1，4糖苷键，对 α －1，6糖苷键不能作用，但能越过α －1，6糖苷键，将α －1， 4糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精，而使淀粉对碘呈蓝紫 色的特异性反应逐渐变红棕色。在酶解的最初阶段，α －淀粉 酶对淀粉的水解速度很快，但当水解到一定程度后，水解虽在 继续进行，水解速度却变得缓慢。该酶的最小作用底物是麦芽 三糖以上的低聚糖，对麦芽三糖的作用很弱，对麦芽糖没有水 解能力。 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶制剂的主要生产 菌种之一，主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。本实验 利用高产α －淀粉酶的枯草芽孢杆菌T2生产α －淀粉酶用于制 备淀粉水解糖。
实验器材
• 1.菌种：枯草芽孢杆菌JD-32生产法 • 2.仪器：培养皿、试管、发酵罐、灭
菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种 斜面活化 摇瓶种子 厚层通风
培养
发酵
种子罐扩 大培养
沉淀
粗制品
烘干
收集滤液
过滤 抽提
麸曲
离心 洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
实验步骤
1.培养基 的制备 与灭菌
发酵培养基：蛋白胨5g，酵母膏2.5g，葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2 . 5g，KH2PO4 1g，MgSO4.7H2O 0.25g，CaCl2.2H2O 0.1g， H2O 500mL，pH7.0。分装于100mL锥形瓶中，每瓶50mL， 121℃灭菌20min。
2.接种与 产酶培
养
3.提取
将菌种接种于培养基斜面，35℃培养三天，然后转接到摇瓶种子培养基 ，摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长Leabharlann Baidu时，以0. 5%接种量接入固体培 养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到 38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干 。
淀粉遇碘后，形成蓝紫色的复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解 成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成蓝紫色的复 合物。麦芽糖和葡萄糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成 砖红色的氧化亚铜沉淀。
1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2、探索理解淀粉酶在不同的温度和PH催化淀粉水解的情况。
试管，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹,酒精灯，三脚架，石棉 网，温度计，火柴。 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉 溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液， 热水，蒸馏水,冰块, , 碘液,斐林试剂。
麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8， 加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、 磨粉即为成品。
对于固体发酵有以下7个缺点：
1. 限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产 物较受限，一般较适合于真菌。
2. 在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除常造成问 题，尤其是大量生产时，常限制其大规模的产能。
6、煮沸1min
123
7、实验现象
12
3
二、PH对酶活性的影响 ：取三支洁净试管编上号分别按下表中序 号1至7的要求操作。 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
不变蓝
变蓝
变蓝
二、PH对酶活性的影响
1、加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
1
2
3
2、加蒸馏水1ml
加NaOH1ml
加HCl1ml
1
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3、各加可溶性淀粉溶液2ml
1
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4、放入60ºC热水中
1
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5、加斐林试剂2ml 3
60ºC热水
60ºC热水 温度条件保持5min
60ºC热水
一、温度对酶活性的影响
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1、加可溶性淀粉2ml
1
2
3
3、淀粉酶1ml 1
淀粉酶1ml 2
淀粉酶1ml 3
2、60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
加碘液1滴 1
加碘液1滴 2
加碘液1滴 3
60ºC热水
沸水 温度条件保持5min
冰块
一、温度对酶活性的影响 取三支洁净试管，编上号，并分别按下表中序号1至5要求操作。
3. 固态下各项参数不易侦测，尤其是液体发酵的各种 探针不适用于固体发酵，pH值、湿度、基质浓度不易 调控，Biomass不易量测，每批次发酵条件不易一致， 再现性差。
4. 不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间， 物质的添加无法达到均匀。
5. 由于不易侦测，从发酵工程的观点来看，许多 工作都只是在定性或观察性质，故不易设计反应 器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。