食品生物技术导论 酶工程.ppt

第四章酶工程教学目标?掌握酶工程的基本概念和原理; ?熟悉酶制剂的生产、纯化技术; ?掌握酶的分子修饰及酶的固定化方法; ?了解酶工程在食品工业中的应用。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。