食品生物技术导论酶工程.ppt

食品生物技术导论酶工程
第一节 酶工程发展概况
1. 酶的化学本质
是指一类由活性细胞产生的、具有催化活性作用和高度专一性的特殊蛋白质，又称生物催化剂。
不自觉的应用：传统的酿酒、制酱、制曲等。
初步认识酶的存在及作用：
1833年，佩恩和帕索兹发现能水解淀粉的酒精沉淀物（淀粉酶）并提出其热不稳定性；
1896年，巴斯德发现酒精发酵是由酵母引起的；
1897年，巴纳兄弟用酵母抽提液生产出了酒精；
2. 酶工程发展简史
对酶的催化理论及本质的研究：
1913年，米彻里斯和曼吞由中间产物学说推导出米氏方程；
1926年，萨母纳从刀豆中提出脲酶，并通过大量研究证实酶的本质是蛋白质。
20世纪60年代，固定化技术的发展标志着酶工程产业化形成；
20世纪80年代，酶分子修饰技术发展使酶工程得到空前发展。
3. 酶工程的概念
酶工程（enzyme engineering）又称酶技术，指利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需要的产品的过程，是酶学理论与化学工程相结合而形成的一门科学技术。
第二节 酶的制备与发酵生产
主要途径
从生物细胞内合成或直接提取分离；
从微生物发酵生产获取。
（一）从生物细胞获取
1. 植物细胞产酶
P76-78：表4-1
2. 动物细胞产酶
P78-79
（二）微生物发酵产酶
1. 常用产酶微生物
细菌、放线菌、霉菌和酵母菌等（P80表4-3）。
用于食品酶制剂的细胞应具备条件：
安全可靠，非致病菌；
稳定性好不易感染噬菌体；
酶产量高，有较好的开发应用价值；
容易培养和管理，产酶细胞易生长繁殖；
能利用廉价的原料，发酵周期短。
2. 发酵方法
（1）固体发酵法  
即以麸皮、米糠等为基本原料，加无机盐和适量水分(通常50％左右)进行的一种微生物培养法。
用青霉、曲霉生产果胶酶；用木霉生产纤维素酶
（2）液体发酵法  
利用合成的液体培养基在发酵罐内进行搅拌通气培养，是目前主要的方式。
① 间歇发酵法：
特点：先在适于菌体生长条件下培养，然后再转入产酶条件下进行发酵。产酶量高，同时营养物质与诱导物浪费少。
② 连续发酵法：
特点：先将菌体培养至某一生长期如对数期，然后一边连续加入新鲜培养液，另外又不断地以相同速度放出培养产物，二者的速度应和生长速度一致，使菌体生长处于恒态条件，同时还可能打破酶合成的反馈阻遏，使产酶率提高。