第五章微生物酶的工业提取

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第五章微生物酶的工业提取
l 微生物酶制剂工业提取的一般步骤
l 胞内酶：分离收集菌体－破碎－抽提 l 胞外酶：深层培养液或固体培养的抽提液
离心或过滤－去杂－浓缩－沉淀分离（盐析、有机溶剂沉 淀等）－干燥－加工不同剂型产品
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第五章微生物酶的工业提取
第一节 酶抽提液的制备
化层
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第五章微生物酶的工业提取
2.絮凝作用原理
l 絮凝剂中和了悬浮粒子表面的电荷，与胶体粒子 表面基团之间形成架桥絮凝。
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第五章微生物酶的工业提取
3.常用絮凝剂
l （1）无机絮凝剂 l （2）有机絮凝剂
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第五章微生物酶的工业提取
三、酶抽提液的去杂
l （一）阳离子沉降除杂 l （二）表面活性剂沉淀除杂 l （三）无机盐凝胶沉淀除杂
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四、分部盐析法
l 1.分部盐析法 l 2.盐析曲线
3.wenku.baidu.com种酶的分离
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第五章微生物酶的工业提取
第三节 酶的沉淀方法之二：有机溶剂 沉淀法
l 有机溶剂沉淀蛋白质的原因： l 1.有机溶剂加入酶溶液会使溶液的介电常数降低 l 2.有机溶剂加入酶溶液可能会破坏酶或蛋白质中
第五章微生物酶的工业 提取
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2020/12/11
第五章微生物酶的工业提取
酶分离纯化的基本原则
l 1.防止酶变性失效 （1）一般在低温下进行 （2）控制pH不要过酸、过碱 （3）尽量减少泡沫 （4）防止重金属、有机溶剂引起酶变性，防止微生物污染和蛋白酶水
解。 l 2.选择有效的纯化方式 （1）在不破坏待纯化酶的限度内，使用各种“激烈” 手段。 （2）使用亲和剂进行纯化。 l 3.酶活性测定贯穿纯化过程始终。
度升高
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第五章微生物酶的工业提取
四、实例
l 有机溶 剂沉淀 法制取 食品级 α-淀粉 酶
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工艺流程说明：
1.发酵液预处理 2.压滤
3.浓缩
4.沉淀
5.压滤
6.干燥
第五章微生物酶的工业提取
第四节 液体浓缩酶和酶的干燥
l 一、液体酶制剂的制备 l 二、酶的干燥
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l 一、胞内酶的抽提液 l 二、深层培养液（或抽提液）的过滤 l 三、酶抽提液的去杂
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第五章微生物酶的工业提取
一、胞内酶的抽提液
l （一）胞内酶在细胞内分部概况 l （二）细胞破壁方法 l （三）破碎检查
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第五章微生物酶的工业提取
（一）胞内酶在细胞内分部概况
l 1.在细胞壁内，游离在细胞浆里与外围细胞浆里。 l 2.牢固结合在细胞器或细胞膜上。
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（三）破碎检查
l 1.直接测细胞破碎 l 2.测释放出的蛋白的量 l 3.测酶活力
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二、深层培养液（或抽提液）的过滤
l （一）添加絮凝剂
l （二）添加凝固剂（沉淀剂）
l （三）添加助滤剂
l （四）提高温度处理
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第五章微生物酶的工业提取
l 通过物理作用使细胞组织破碎的方法 l （1）反复冻融法
l （2）冷热交替法
l （3）超声波振荡法
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3.化学法
l （1）丙酮干燥法 l （2）表面活性剂处理
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4.酶解法
l （1）自溶法 l （2）溶菌酶法
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第五章微生物酶的工业提取
（二）细胞破壁方法
l 1.机械法 l 2.物理法 l 3.化学法 l 4.酶解法
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1.机械法
l 通过机械切力的作用使细胞组织破碎的方法。 l 如：高压匀浆器的挤压冲击。
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2.物理法
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第五章微生物酶的工业提取
l 一、盐析的基本原理 l 二、盐析剂中性盐的选择 l 三、盐析剂用量的确定 l 四、分部盐析法
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一、盐析的基本原理
l 1.酶蛋 白溶液 是稳定 的亲水 胶体
l 2.盐析 的基本 原理
l 3.盐析 过程
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（一）添加絮凝剂
l 1.为何进行絮凝处理 l 2.絮凝作用原理 l 3.常用絮凝剂
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1.为何进行絮凝处理
酶的发酵液是一种胶体溶液，固液分离比较困难， 原因是：
l （ 1 ）细菌细胞微小 l （ 2 ）细胞表面带有负电荷 l （ 3 ）-COOH、-NH2、-OH等各种基团形成水
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四、酶抽提液的浓缩
l （一）真空低温蒸发浓缩 l （二）超过滤浓缩
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第二节 酶的沉淀方法之一：盐析法
l 酶（蛋白质）的沉淀：添加某些试剂或者改变某 些环境条件，致使酶（蛋白质）离开溶液，形成 不溶性颗粒的过程。
l 盐析：蛋白质在高浓度的中性盐溶液中沉淀析出。
第五章微生物酶的工业提取
一、液体酶制剂的制备
l （一）液体酶的制造： 发酵液经过滤－除杂－浓缩后，添加防腐剂和稳
定剂－成品 l （二）液体酶的保存
1.添加防腐剂 2.添加稳定剂
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二、酶的干燥
l （一）冷冻干燥 l （二）直接干燥 l （三）喷雾干燥
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的某些键，导致疏水基团外露，形成疏水层。
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第五章微生物酶的工业提取
l 一、有机溶剂的选择 l 二、有机溶剂用量的确定 l 三、温度对有机溶剂沉淀酶的影响 (一)温度低沉淀完全 (二)温度升高，已沉淀的蛋白质可能复溶 (三)温度降低，原先溶解的蛋白沉淀，影响酶纯度 (四)有机溶剂与水混合会放出大量的热，使酶液温
第五章微生物酶的工业提取
（一）冷冻干燥
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第五章微生物酶的工业提取
（二）直接干燥
l 工业粗酶可用烘箱、烘房直接干燥，但注意温度 不能太高。
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第五章微生物酶的工业提取
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/12/11
第五章微生物酶的工业提取
第五章微生物酶的工业提取
二、盐析剂中性盐的选择
l 盐析常用的中性盐：硫酸铵最常用。 l 原因： （一）溶解度大 （二）温度系数小 （三）盐析效果好 （四）来源容易，价格便宜
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第五章微生物酶的工业提取
三、盐析剂用量的确定
l 例：以硫 酸铵盐析 糖化酶
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•糖化酶的盐析曲线