酶工程和技術(shù)

1、關(guān)于酶工程與技術(shù)第一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述2第二章 酶的發(fā)酵生產(chǎn)2.1 酶源及產(chǎn)酶微生物的篩選2.2 酶生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制2.3 高產(chǎn)菌選育與基因工程菌構(gòu)建2.4 發(fā)酵產(chǎn)酶方式及設(shè)備2.5 液體發(fā)酵工藝及控制第二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述3第三章 酶的提取、分離與純化3.1 發(fā)酵液的絮凝技術(shù)3.2 固液分離3.3 細(xì)胞破碎技術(shù)3.4 酶的濃縮與干燥設(shè)備3.5 酶的分離與純化3.5.1 吸附法 3.5.2 凝膠過濾 3.5.3 離子交換色譜 3.5.4 親和色譜 3.5.5 疏水色譜 3.5.6 雙水相分離3.5.7 AKTA色譜分離簡(jiǎn)

2、介第三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述4第四章 酶的性質(zhì)與應(yīng)用4.1 淀粉水解酶類4.2 蛋白水解酶類4.3 其它酶類（轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、植酸酶、葡萄糖異構(gòu)酶、葡萄糖氧化酶、乳糖酶、果膠酶、纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、-葡聚糖酶、脂肪酶、青霉素?；?、溶菌酶、 D-氨基酸氧化酶、戊二酰7-氨基頭孢烷酸?；D(zhuǎn)移酶、漆酶、木質(zhì)素降解酶等酶的性質(zhì)與應(yīng)用）第四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述5第五章 酶的修飾與蛋白質(zhì)工程5.1 酶的化學(xué)修飾5.2 酶的蛋白質(zhì)工程與定向進(jìn)化第五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述6第六章 酶與細(xì)胞的固定化及酶

3、反應(yīng)器6.1 引言6.2 酶固定化的主要形式與方法6.3 固定化酶反應(yīng)器6.4 固定化酶的應(yīng)用第六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述7第七章 酶聯(lián)免疫吸附分析7.1 競(jìng)爭(zhēng)性ELISA技術(shù)7.2 雙抗體（夾心）ELISA技術(shù)7.3 間接ELISA技術(shù)7.4 ELISA在食品衛(wèi)生分析中的應(yīng)用第七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述8第八章 酶在非水相介質(zhì)中催化及手性化合物酶法拆分8.1非水相反應(yīng)介質(zhì)酶促反應(yīng)特性8.2、影響非水相體系（微水體系）中的酶促反應(yīng)的因素8.3 酶的非水相催化的應(yīng)用8.4 手性化合物的微生物或酶法生物合成和拆分第八張，PPT共七十一頁，

4、創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述9參考書1、郭勇編著酶的生產(chǎn)與應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年。2、宋欣主編微生物酶轉(zhuǎn)化技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年。3、Technological Applications of Biocatalysts. Butterworth-Heinemann 19934、Industrial Enzymology, Edited by Tony Godfrey &Stuart West Stockton press,1996。第九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述10酶的特性酶是一類生物催化劑酶（enzyme）是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化活性

5、和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)(核酸酶ribozyme是唯一的非蛋白酶。一類特殊的RNA，催化RNA分子中的磷酸酯鍵水解)，是一類生物催化劑。酶參與的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)，被其作用發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)稱為底物（substrate）。新陳代謝是生命有機(jī)體最重要的特征之一，新陳代謝所包括的各種各樣的物質(zhì)變化和能量變化都是在酶的作用下進(jìn)行的。酶的參與使得這些生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)以極高的效率協(xié)調(diào)地進(jìn)行著。第十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述11酶是生物大分子，具有蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)第十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述12Enzyme is the Power of Na

6、ture Microbial DiscoveryProtein Optimisation第十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述13酶工程與技術(shù)酶技術(shù)即利用酶的催化作用，在一定的生物反應(yīng)器中，將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)品，包括酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)過程 ，即酶制劑生產(chǎn)和酶生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品兩大類。 圍繞酶與酶工程領(lǐng)域的理論和技術(shù)，開展酶的作用機(jī)理、酶的分離純化 、酶的性質(zhì)、酶的作用動(dòng)力學(xué)、酶分析方法、酶與細(xì)胞的固定化、酶與固定化酶的應(yīng)用、酶的生產(chǎn)、酶基因的克隆與表達(dá)等方面研究。第十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述14酶工程與技術(shù)是現(xiàn)代酶學(xué)理論、微生物學(xué)、發(fā)酵

7、工程與化工等技術(shù)的交叉技術(shù)，酶的應(yīng)用幾乎涉及到所有工業(yè)領(lǐng)域，如食品、輕化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、能源開發(fā)和環(huán)境工程等。近50年來酶工業(yè)取得了飛速的發(fā)展，基因工程、蛋白質(zhì)工程的突破性成果應(yīng)用于酶生產(chǎn)菌種及酶性質(zhì)的改良，使得酶制劑工業(yè)跨上了新的臺(tái)階。第十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述15酶的特性高效地加速反應(yīng)高度的專一性作用條件溫和催化活性可以調(diào)節(jié)控制綠色環(huán)保第十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述16“We imagine a future where ourbiological solutions create the necessary balance

8、between better business, cleaner environment and better lives”第十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述17酶的生產(chǎn)與應(yīng)用早在5000多年前，人類就已掌握了用微生物進(jìn)行焙烤及釀造的方法，尚書：“若作酒醴，爾惟曲糵(ni），說明我國000多年前的古人就開始應(yīng)用酶，這就是工業(yè)用酶的前身。如今，每年數(shù)十萬噸的工業(yè)用酶被應(yīng)用于人們生活的方方面面，無論從商業(yè)或環(huán)保的角度看，酶對(duì)提高人類的生活質(zhì)量都發(fā)揮著舉足輕重的作用。 第十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述18工業(yè)加工中為什么添加酶？ 各種工業(yè)中許多化

9、學(xué)的轉(zhuǎn)化過程存在著固有的缺點(diǎn)：非特異性反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品，高溫、高壓、耗水、苛刻及有害的條件需要大量的資金投入，副產(chǎn)品對(duì)環(huán)境可能有負(fù)面影響，所有這些弊端均可通過酶來消除。酶是生物催化劑，它們?cè)诨罴?xì)胞中驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，使機(jī)體完成生長(zhǎng)、繁殖及代謝等生理過程。 溫和的條件，使生產(chǎn)更安全、環(huán)保，減少設(shè)備投資； 高度的專一性，減少了不必要的副反應(yīng)； 高效，有助于提高生產(chǎn)效率。 工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用酶技術(shù)是一種綠色、環(huán)保工藝，符合世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向。第十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述19微生物是酶制劑的基礎(chǔ) 從普通花園土壤到極端環(huán)境如火山、極地冰山和深海環(huán)境中采集到的微生物包括細(xì)菌和真菌是酶

10、制劑產(chǎn)品的基礎(chǔ)。 自然界的微生物為了生存，制造出幾百萬種不同的酶用以分解所有的生物物質(zhì)，但只有很少的微生物可以制造滿足我們要求的酶制劑。因而尋找一種有用的酶如同大海撈針，需要一整套的技術(shù)來完成，包括微生物篩選、分子篩選、基因文庫、蛋白質(zhì)分離純化及性質(zhì)研究、酶的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)菌株的研發(fā)等。天然存在的酶是所有酶制劑產(chǎn)品的基礎(chǔ)，采用基因表達(dá)克隆技術(shù)，蛋白質(zhì)工程、包括高通量篩選、蛋白質(zhì)化學(xué)、定向分子進(jìn)化可以改善酶的特性以滿足客戶的任何要求?；蚬こ叹暧糜诿傅墓I(yè)生產(chǎn)，可幫助我們生產(chǎn)出成本低、質(zhì)量好的產(chǎn)品。第十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述20工業(yè)酶制劑的生產(chǎn) 工業(yè)酶制劑一般

11、是由深層發(fā)酵（液體發(fā)酵）的工藝生產(chǎn)的。經(jīng)過精心篩選的微生物產(chǎn)酶菌種在封閉、富含營養(yǎng)物質(zhì)的發(fā)酵罐中培養(yǎng)，酶被釋放到發(fā)酵液中?，F(xiàn)在發(fā)酵罐的容積最大可達(dá)1000立方米(酒精發(fā)酵罐3000-6000噸)。從發(fā)酵液中收獲酶的第一步是除去不溶物，主要是細(xì)胞或固形物。多數(shù)酶在發(fā)酵液中通過薄膜真空蒸發(fā)，膜過濾或結(jié)晶等方法得到濃縮。根據(jù)產(chǎn)品的最終用途，酶可被進(jìn)一步加工成液體、粉末、顆粒或固定化酶等一系列酶制劑。第二十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述21“綠色健康，“酶”力無限酶廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、洗滌劑、紡織、淀粉制糖、發(fā)酵、酒精、食品（包括果蔬汁、啤酒釀造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及

12、食用油脂）、飼料、皮革、造紙和化工等工業(yè)領(lǐng)域。 第二十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述22洗滌劑和個(gè)人生活用品工業(yè)用酶 洗滌劑是工業(yè)用酶最大的應(yīng)用領(lǐng)域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隱形眼睛等的清洗中，酶無處不在。堿性蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可除去衣領(lǐng)、袖口處的污漬及血漬、菜漬、油漬等一系列生活污垢；而堿性纖維素的參與則通過對(duì)棉組織纖維的修復(fù)作用而達(dá)到“織物復(fù)新”的效果。第二十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述23含有淀粉葡萄糖酶和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌斑的形成，減少口臭。添加溶菌酶、蛋白酶(FE生物酶牙膏，雪豹日化)超氧化物歧化酶SOD（藍(lán)

13、天六必治生物酶牙膏）牙膏第二十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述24SOD加酶護(hù)膚用品：在各種護(hù)膚品及化妝品中添加超氧物歧化酶(SOD)，堿性磷酸酶，尿酸酶、彈性蛋白酶等，可有效地提高護(hù)膚效果。第二十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述25染發(fā)劑漆酶是一種多酚氧化酶(p-diphenol oxidase EC 1.10.3.2)，在合適的介質(zhì)中可完成生物染發(fā)的工作。這將使愛美人士不必再擔(dān)心為美麗而付出受化學(xué)品毒害（對(duì)苯二胺）的代價(jià)。 利用N乙?；腚装彼嶙鳛檫€原劑和漆酶作為氧化劑的氧化染色方法（申請(qǐng)專利號(hào)：00804102.4）用漆酶催化對(duì)苯二酚聚合形

14、成的聚合物用來作染發(fā)劑是一種不使用過氧化氫的安全的染發(fā)方式，效果很好。第二十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述26紡織品整理用酶 從棉花到面料，在紡織廠要經(jīng)過紡織退漿、煮練、漂白、印染等一系列工序。淀粉酶用于退漿早已是紡織行業(yè)中最古老的應(yīng)用。堿性果膠酶代替氫氧化鈉進(jìn)行“生物煮練”可能形成對(duì)織物低損傷和更為環(huán)保的新工藝。過氧化氫酶則以在除去漂白殘留液的過程中大顯身手。服裝工業(yè)受時(shí)尚推動(dòng)，風(fēng)格各異的牛仔服飾、免燙整理的純棉織品，生物拋光為設(shè)計(jì)者提供獨(dú)具特色的面料品質(zhì)；懸垂飄逸的天然纖維，古樸質(zhì)感的麻制品無一不需纖維素酶的處理；羊毛的生物絲光防縮，麻纖維的酶法脫膠等新工藝的不斷

15、涌現(xiàn)，使人們?cè)诖┮轮b時(shí)避免殘余化學(xué)物質(zhì)的危害，并減少行業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。 第二十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述27生物拋光是一種用纖維素酶改善纖維素纖維制品表面的整理工藝,以達(dá)到持久的抗起毛起球并增加織物的光潔度和柔軟度 第二十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述28制革工業(yè)用酶 皮革/毛皮加工中使用酶制劑有著悠久的歷史，第一種商品化皮革酶制劑產(chǎn)生于1908年。如今，從皮革/毛皮加工的浸水、脫毛/浸灰、脫脂、軟化、浸酸，到藍(lán)濕皮處理及中和等制革工序中，蛋白酶和脂肪酶均大顯神通。同時(shí)使用兩種酶制劑時(shí)，由于協(xié)同效應(yīng)而使酶的作用更加明顯。酶不僅簡(jiǎn)化了制革

16、這一傳統(tǒng)污染行業(yè)的應(yīng)用工藝，同時(shí)在環(huán)保方面發(fā)揮了無可比擬的優(yōu)勢(shì)。全世界一年因制革產(chǎn)生含鉻廢物60萬噸。用酶處理含鉻廢物不僅回收了鉻，還能通過不同工藝得到動(dòng)物飼料或明膠，解決了人們對(duì)廢物填埋的燃眉之急。第二十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述29 酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松動(dòng)脫落。蛋白酶分解皮纖維間質(zhì)中的可溶性蛋白質(zhì)，使皮纖維進(jìn)一步松散軟化。皮革脫毛與軟化第二十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述30造紙和制漿工業(yè)用酶 造紙是與皮革并列的另一重污染工業(yè)。其中用含氯化合物對(duì)紙漿漂白的工藝過程污染尤為嚴(yán)重。半纖維素酶的處理可洗去半纖維素類物質(zhì)，有效地對(duì)

17、木質(zhì)素進(jìn)行漂白。木聚糖酶是這種有助于減少氯及無氯的漂白工藝的主要手段。木材中的樹脂會(huì)粘在抄紙機(jī)的滾軸上，引起造紙機(jī)械方面的問題。輕則形成紙張瑕疵，重則造成停機(jī)。如在勻漿機(jī)中加入脂肪酶攪動(dòng)紙漿，則可有效減少此類問題。近年來，再生紙發(fā)展迅速。在回收的辦公室混合廢紙脫墨工藝中使用纖維素酶，可生產(chǎn)出顏色淺亮的高清潔度紙漿，并改善白水循環(huán)的操作。用-淀粉酶處理所得到的低粘度淀粉可用于紙張涂層，改善紙的光澤、滑度及印刷特性。第三十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述31脫皮（酶法）碎屑化學(xué)法紙漿（生物酶紙漿）機(jī)械法紙漿漂白（生物法用木質(zhì)素氧化酶）造紙機(jī)（酶法脫墨）第三十一張，PPT共七十

18、一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述32飼料工業(yè)用酶-葡聚糖酶、木聚糖酶，能消除飼料中的-葡聚糖、戊聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料的利用率。蛋白酶、淀粉酶為主的飼用復(fù)合酶制劑，主要用于補(bǔ)充動(dòng)物內(nèi)源酶的不足。以纖維素酶、果膠酶主要作用是破壞植物細(xì)胞壁，使細(xì)胞中的營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，增加飼料的營養(yǎng)價(jià)值，并能降低胃腸道內(nèi)容物的黏稠度，促進(jìn)動(dòng)物消化吸收。以纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶、果膠酶為主的飼用復(fù)合酶，它綜合以上各酶系的共同作用，具有更強(qiáng)的助消化作用。甘露聚糖是豆科植物細(xì)胞壁的主要組成成分，也存在于許多種子的胚乳細(xì)胞壁中。-甘露聚糖酶可較有效的提高玉米-豆粕型日糧的飼用價(jià)值，促進(jìn)動(dòng)物的

19、生長(zhǎng)性能。第三十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述33飼料工業(yè)用重要酶種植酸酶 豬和家禽飼料中的磷約有50-80%以肌醇六磷酸(植酸)的形式存在。多數(shù)單胃動(dòng)物體內(nèi)沒有可消化植酸的酶，因而會(huì)排除有害于環(huán)境的含磷糞便。全世界的牲畜每年排除的含磷糞便多達(dá)八百萬噸，如果在飼料中添加植酸酶，一方面通過釋放被結(jié)合的磷提高營養(yǎng)價(jià)值，另外可使排出的磷減少30%。用蛋白酶及碳水化合物酶加工的大豆蛋白、菜籽蛋白或谷類蛋白可制成小豬、小牛的母乳替代品，具有與母乳同樣的功能和營養(yǎng)，且價(jià)格低廉。第三十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述34酶制劑在國外飼料工業(yè)中得到不斷應(yīng)用，不

20、僅提高了飼料原料的轉(zhuǎn)化率，也促進(jìn)了對(duì)飼料的消化。植酸酶Bio-Feed Phytase ( Ronozyme P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相應(yīng)改善鈣和其它礦物元素的利用率。大大降低了動(dòng)物糞便中磷的排放量，有益環(huán)保。 第三十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述35煙草用酶（應(yīng)用處于萌芽狀態(tài)）蛋白質(zhì)和氨基酸連同生物堿是煙氣中眾多氮化合物的前體，煙草中蛋白質(zhì)含量的減少有助于減少霍夫曼煙氣分析物中的某些物質(zhì)如N雜環(huán)化合物(喹啉，N雜環(huán)胺)芳香胺和HCN。采用蛋白酶對(duì)不同時(shí)期及不同品質(zhì)的煙草進(jìn)行處理，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，時(shí)間、溫、濕度對(duì)蛋白酶作用于煙草的影響相當(dāng)大，可通過控制這3個(gè)要

21、素來調(diào)節(jié)煙草蛋白質(zhì)的降低程度。中性蛋白酶對(duì)煙草中蛋白質(zhì)的降解作用最為明顯。Babler S在研究了干煙草中的蛋白質(zhì)水解酶后發(fā)現(xiàn)，人工調(diào)制的煙草沒有蛋白質(zhì)水解活性，香氣差；晾制的煙草具有蛋白質(zhì)水解活性，香氣好。半胱氨酸能激活這種蛋白酶，可作為蛋白酶降解煙草中蛋白質(zhì)的激活劑。第三十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述36淀粉酶、糖化酶可提高煙草品質(zhì)在真空破膜條件下，淀粉酶和糖化酶降解煙草中的淀粉效果顯著，在加淀粉酶的同時(shí)，如再加入其它添加劑更有助于煙草品質(zhì)的提高。由淀粉酶和過氧化氫混合溶液及除雜劑組成的煙草變色發(fā)酵劑處理的煙草，其總糖含量增加，氯、蛋白質(zhì)和煙堿等的含量降低，低次

22、煙的顏色可提高12個(gè)等級(jí)，吸味也得到改善。霉變的煙草經(jīng)該變色發(fā)酵劑處理后，可消除其霉斑和霉味。第三十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述37果膠酶和纖維素酶可改善煙草品質(zhì)含有果膠酶的溶液處理玉溪B3F煙葉，煙葉的果膠質(zhì)含量降低了18.15%，煙氣中的雜氣和刺激性減輕，吸味品質(zhì)得到改善。用由烤煙葉面分離的微生物菌株進(jìn)行固體發(fā)酵培養(yǎng)，發(fā)酵產(chǎn)物中提取出對(duì)烤煙煙葉纖維素組織有針對(duì)性作用的纖維素酶。用這種酶處理玉溪B3F煙葉，煙葉的還原糖上升了4.3922.38，香氣增加，吸味改善，刺激性降低。第三十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述38煙草中的多酚氧化酶用濃度

23、為1.0 mmolL聚乙烯吡咯烷酮溶液噴灑白肋煙，對(duì)多酚氧化酶的活性抑制率可達(dá)54.55，能有效抑制白肋煙的酶促褐變，而且對(duì)白肋煙的內(nèi)在質(zhì)量無不良影響。有3種控制酶促棕色化反應(yīng)的方法：科學(xué)地控制烤房?jī)?nèi)的溫、濕度條件，保持環(huán)境溫度與煙草變黃程度和失水程度同步，合理調(diào)控多酚氧化酶的活性；根據(jù)多酚氧化酶在不同酸堿條件下活性的變化規(guī)律，于烘烤的不同時(shí)期在烤房中放入一定酸堿度的K、Ca、Mg 鹽溶液或通入一定量的CO2，以調(diào)控?zé)煵菟幁h(huán)境的pH值，促使煙草中的多酚氧化酶逐步失活；使用促進(jìn)劑或抑制劑以增強(qiáng)煙草非酶棕色化反應(yīng)的能力。第三十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述39復(fù)合酶效果

24、更理想在發(fā)酵過程中，僅用一種外加酶對(duì)煙草進(jìn)行品質(zhì)調(diào)控是片面的，而同時(shí)添加兩種或更多的酶，比僅加一種酶在改善煙草的化學(xué)成分、提高其吸味品質(zhì)方面有更大的優(yōu)勢(shì)。一種含有蛋白酶、多糖酶、碳水化合物以及鉀鹽和微量元素的烤煙烘烤調(diào)質(zhì)活化劑。在煙葉上施加定量的纖維素酶和果膠酶，在一定條件下使部分細(xì)胞壁物質(zhì)降解，以提高煙葉的品質(zhì)和使用價(jià)值。將蛋白酶液和淀粉酶液分別添加到煙草中，結(jié)果表明，加酶處理會(huì)使煙草淀粉水解為可溶性糖，蛋白質(zhì)降解為氨基酸。在打葉復(fù)烤時(shí)添加復(fù)合酶制劑，對(duì)自然陳化或人工發(fā)酵煙葉的質(zhì)量有明顯的改善作用。第三十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述40酶可改善膨脹煙絲品質(zhì)；過氧化

25、氫酶、SOD能降低煙氣中的自由基由煙草蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、糖化酶、纖維改性劑、維生素與水制成的膨脹煙草生物添加劑，使膨脹煙絲的品質(zhì)得到了明顯改善，有效降低不利于煙草吸味品質(zhì)的成分。用含纖維素酶、果膠酶、木質(zhì)酶及蛋白酶的多種酶系的微生物復(fù)合酶處理低次煙草，具有明顯地提高煙草內(nèi)在質(zhì)量的效果。將一種酶催化劑和超氧化物歧化酶(SOD)加入濾嘴、煙草中，可消除或降低卷煙煙氣自由基(FR)。該混合物中包括谷胱甘肽、過氧化氫酶和SOD等抗氧化劑酶，該混合物能夠消除、中和由燃燒或者加熱煙草制品釋放出的FR，從而減輕吸煙對(duì)人口咽腔、呼吸道以及肺部造成的損傷。第四十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第

26、一節(jié) 概述41酶與燃料酒精 由生物原料生產(chǎn)的酒精可用作傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車燃料的替代品、提高辛烷值，減少尾氣污染。燃料酒精是淀粉類原料(如玉米)經(jīng)“干磨”的方法磨碎，糊化后在-淀粉酶的作用下液化。部分降解的淀粉經(jīng)糖化酶轉(zhuǎn)化為葡萄糖，由酵母利用糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，再經(jīng)蒸餾脫水后即可得到燃料酒精。其副產(chǎn)品DDGS(玉米干酒糟)是非常好的動(dòng)物飼料。第四十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述42燃料酒精用酶主要酶制劑：-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶新型酶制劑：普魯蘭酶，真菌淀粉酶，纖維素酶，果膠酶，木聚糖酶，-葡聚糖酶，植酸酶等。能夠提高酒份0.30.5V/V；縮短發(fā)酵周期；抑制揮發(fā)酸、促進(jìn)酵母生

27、長(zhǎng)，降低發(fā)酵過程中的酵母死亡率；消除DDGS飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。第四十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述43焙烤工業(yè)用酶早在十九世紀(jì)，人們就用麥芽做為酶的來源添加在面團(tuán)中，以降低面團(tuán)粘度，提高發(fā)酵率。目前，工業(yè)化的焙烤用酶被制備成可自由流動(dòng)的與面粉顆粒大小相同的制劑，使用也很安全。它可改善面團(tuán)的韌性、體積結(jié)構(gòu)，并延長(zhǎng)貨架期。第四十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述44焙烤工業(yè)用酶真菌-淀粉酶和糖化酶通過將淀粉及糊精分解成葡萄糖，提供酵母發(fā)酵用養(yǎng)分，從而增大面包體積，改善面包的色澤，還能使面團(tuán)易揉制。真菌-淀粉酶還具有獨(dú)特的抗干硬性能，它在焙烤過程中修

28、飾淀粉，降低了面包儲(chǔ)存過程中重結(jié)晶的可能性，比添加抗干硬劑單甘脂具有明顯的優(yōu)勢(shì)。小麥中的谷蛋白在處理面團(tuán)時(shí)通過形成結(jié)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生韌性更好、更易揉制的面團(tuán)。小麥胚乳中的戊聚糖(半纖維素物質(zhì))中的不溶物、面粉中的脂肪等均會(huì)通過與谷蛋白結(jié)合而破壞網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。蛋白酶及戊聚糖酶可溶解戊聚糖與谷蛋白結(jié)合形成的膠狀物質(zhì)。脂肪酶則阻止甘油三脂與谷蛋白的結(jié)合。加酶后的面包心結(jié)構(gòu)均勻、光滑且更白。葡萄糖氧化酶則可部分替代用于強(qiáng)化谷蛋白的化學(xué)氧化劑和溴鹽酸等，從而提高面包質(zhì)量。第四十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述45脂肪氧合酶脂肪氧合酶是一種氧化還原酶，在氧氣的參與下，將順、順-1，4

29、-戊二烯單元的不飽和脂肪酸（如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸）及酯氧化，反應(yīng)產(chǎn)生具有氧化能力的H2O2，它能作用于食品中各種不同的組分。在面條制作中添加脂肪氧合酶，能將面筋蛋白中的-SH氧化為-S-S-，增強(qiáng)面團(tuán)的筋力，同時(shí)消除面粉中蛋白酶的激活因子-SH，防止面筋蛋白水解。另外，通過偶合反應(yīng)破壞胡蘿卜素的雙鍵結(jié)構(gòu)，從而使面粉增白。第四十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述46脂肪氧合酶可使面粉增白增強(qiáng)面團(tuán)的筋力脂肪氧合酶（促進(jìn)不飽和脂肪酸雙鍵的氧化）既能使面粉增白，又能增強(qiáng)面團(tuán)的筋力。因此脂肪氧合酶可望替代現(xiàn)用的面粉增白劑過氧化苯甲酰。小麥粉中脂肪氧合酶活力很低，且主要存在于

30、胚乳和麩皮中。但在大豆、扁豆和豌豆中，脂肪氧合酶活性很高。因此，可添加一些脂肪氧合酶活性高的豆粉來改善面條品質(zhì)。第四十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述47葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶能消耗氧氣催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸內(nèi)酯，并釋放出H2O2。它廣泛應(yīng)用于蛋白脫糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等，也是迄今為止生物傳感器領(lǐng)域最主要的工具酶。在食品工業(yè)上有去葡萄糖、脫氧、殺菌和測(cè)定葡萄糖含量等用途。葡萄糖氧化酶作為一種商業(yè)酶制劑，能夠改善面粉的加工性能，增強(qiáng)面團(tuán)的筋力，被認(rèn)為是較為理想的溴酸鉀替代物之一。（溴酸鉀可使面粉中所含類胡蘿卜素(Carotenoids)褪色，賦予面筋較強(qiáng)的彈

31、性和強(qiáng)度，但溴酸鉀是一種致癌物，對(duì)中樞神經(jīng)有麻痹作用，損害血液和腎臟。）第四十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述48葡萄糖氧化酶在面條加工中的作用機(jī)理為將葡萄糖氧化生成H2O2，從而將面筋蛋白中的-SH氧化為-S-S-，有助于面筋蛋白之間形成較好的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在面條加工中的推薦用量為200300 U/ kg（面粉）。第四十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述49淀粉糖工業(yè)用酶淀粉(主要來源于小麥、玉米、木薯及馬鈴薯等)制糖的主要轉(zhuǎn)化步驟是液化、糖化和異構(gòu)化。六十年代初，糖化酶的應(yīng)用使大多數(shù)葡萄糖生產(chǎn)工藝都由酸水解變成酶水解。由于酶反應(yīng)的高效性和專一

32、性，人們可以大規(guī)模地生產(chǎn)純度更高、更易結(jié)晶的產(chǎn)品。1973年，固定化葡萄糖異構(gòu)酶大開發(fā)使得高糖果漿的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。在淀粉懸浮液中加入高溫-淀粉酶，攪拌后通過噴射液化器在105-110的溫度下經(jīng)一系列管道系統(tǒng)停留約5分鐘，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉經(jīng)板式換熱后其溫度降至90-100 ，淀粉酶進(jìn)一步反應(yīng)1-2小時(shí)，即可得到麥芽糊精。液化淀粉所產(chǎn)生的麥芽糊精經(jīng)糖化酶或真菌-淀粉酶進(jìn)一步糖化，可生產(chǎn)葡萄糖和麥芽糖。應(yīng)用-淀粉酶及普魯蘭酶可生產(chǎn)高麥芽糖漿，其麥芽糖含量接近80%。第四十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述50淀粉酶類與淀粉糖業(yè)第五十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)

33、作于2022年6月第一節(jié) 概述51第五十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述52第五十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述53發(fā)酵工業(yè)與酶隨著人類對(duì)微生物生理活動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)的加深，利用外源的高活力工業(yè)酶制劑將淀粉分解成為菌種利用效率最高的葡萄糖，并加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中。形成了在時(shí)間與空間上均可分別進(jìn)行的糖化和發(fā)酵工藝。這種工藝將工業(yè)化的-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶(即糖化酶)的應(yīng)用引入發(fā)酵工業(yè)，并立即帶來發(fā)酵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的巨大飛躍。 另外，淀粉經(jīng)酶水解后還可發(fā)酵生產(chǎn)酒精、多元醇、維生素C、有機(jī)酸和青霉素等。除了上述兩種酶的應(yīng)用外，越來越多的酶被不斷地引入到發(fā)酵工業(yè)

34、中以使人們可利用更多的原料來源，或使生產(chǎn)過程更環(huán)保和便利。 第五十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述54乳品工業(yè)用酶酶在牛奶加工中的應(yīng)用已有很長(zhǎng)歷史。古時(shí)代人們用小牛精制凝乳酶促進(jìn)奶酪生產(chǎn)時(shí)牛奶蛋白凝集。今天，DNA重組技術(shù)使得小牛凝乳酶的基因克隆到微生物中，生產(chǎn)出價(jià)廉物美的粗制凝乳酶，只需對(duì)奶酪生產(chǎn)工藝作少許改動(dòng)。第五十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述55在以牛奶為基質(zhì)配方的嬰兒奶粉中加入蛋白酶已有50多年的歷史了。對(duì)于嬰兒這個(gè)過敏高危群體或其它牛奶過敏人群來說，部分牛奶蛋白質(zhì)抗原決定其具有潛在的危險(xiǎn)。而使用專一性蛋白內(nèi)切酶切斷蛋白高親水肽鏈則可

35、消除其過敏作用，并提高嬰兒奶的營養(yǎng)價(jià)值。第五十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述56啤酒釀造工業(yè)用酶?jìng)鹘y(tǒng)方法將谷物轉(zhuǎn)化成啤酒的酶來自麥芽。如果麥芽汁中酶活性變化過過低可能導(dǎo)致一系列質(zhì)量問題：提取率低，麥汁分離時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)酵慢，啤酒的口味及穩(wěn)定性差等。工業(yè)酶可用來補(bǔ)充麥芽天然含有的酶，用輔料(玉米、小麥、大米等淀粉類原料)釀啤酒，大麥釀啤酒時(shí)分別加入-淀粉酶，-葡聚糖酶及蛋白酶可確保釀造質(zhì)量。 麥芽汁分離和啤酒過濾是釀酒工藝中兩個(gè)常見的難關(guān)。在糖化過程中，加入-葡聚糖酶和戊聚糖酶可降低麥糟的粘度，加快過濾速度。啤酒發(fā)酵初期酵母產(chǎn)生的雙乙酰使啤酒有一種類似乳酪的味道。當(dāng)啤酒中雙

36、乙酰的含量下降到某一水平（大約0.07ppm）時(shí)，則標(biāo)志著啤酒的成熟。發(fā)酵早期加入-乙酰乳酸脫峻酶可促進(jìn)雙乙酰分解，縮短啤酒發(fā)酵時(shí)間并確保良好的風(fēng)味。 第五十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述57啤酒生產(chǎn)流程第五十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述58啤酒復(fù)合酶啤酒復(fù)合酶：包括-葡聚糖酶、戊聚糖酶、中性蛋白酶和淀粉分解酶類作用與功效：提高高濃糖化麥汁的過濾性能；降低高濃糖化洗糟殘?zhí)?，提高糖化室高濃糖化收得率；?duì)高濃稀釋工藝有良好的輔助作用。 第五十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述59功能食品與酶化學(xué)反應(yīng)條件苛刻，易產(chǎn)生不良副產(chǎn)

37、物，且反應(yīng)進(jìn)程不易控制。酶的應(yīng)用為食品加工提供了天然的解決方法。用酶水解蛋白質(zhì)可提高食用蛋白質(zhì)的功能性和營養(yǎng)性，并使一些食品加工，如去掉魚卵表皮及肉類軟化等工藝更加方便。肽和氨基酸是鮮味的來源，它們還可與食品中的其它成分如糖和脂肪相互作用形成特殊的口味。蛋白酶還可應(yīng)用于乳制品，魚肉產(chǎn)品、酵母及植物原料如大豆和小麥麩皮等蛋白原料的處理。第五十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述60酶技術(shù)生產(chǎn)功能食品配料酶法生產(chǎn)低聚糖（低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚木糖等）、稀有糖酶法生產(chǎn)生物活性肽A、植物活性肽（玉米肽、大豆肽、大米肽、豌豆肽、花生肽）B、動(dòng)物活性肽（膠原肽、蛋清肽、畜血肽、酪

38、蛋白磷酸肽、阿片肽，腦活素）C、海洋生物活性肽第六十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述61酶應(yīng)用于果汁和葡萄酒加工果膠酶用于果汁加工已有70多年歷史，用于果汁和果酒的澄清方面效果極佳。（果膠酶包括果膠酯酶、聚甲基半乳糖醛酸/半乳糖醛酸水解酶，聚半乳糖醛酸/半乳糖醛酸裂解酶。）果漿酶、纖維素酶等可以使皮渣幾乎全部溶解，提高果汁產(chǎn)量。果膠酶、阿拉伯聚糖酶可防止?jié)饪s汁的渾濁。柚苷酶：用于分解柑桔類果肉和果汁中的柚皮苷，以脫除苦味；橙皮苷酶：可使橙皮苷分解，能有效地防止柑桔類罐頭制品出現(xiàn)白色渾濁；第六十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述62葡萄果實(shí)中的酶活性很

39、弱，不足以分解果膠類物質(zhì)。酶制劑在果酒和葡萄汁的生產(chǎn)中可起到軟化果皮、提取顏色、澄清果汁和幫助過濾等作用。酶還可以防止因真菌感染而引起的混濁及濾膜阻塞。萜烯是酒香的重要組份，-葡萄糖苷酶可用于水解萜類糖苷從而提高酒的香氣。 第六十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述63果菜清洗揀果機(jī)第六十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述64第六十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述65酶與油脂加工 油菜籽、椰子、大豆及橄欖等油料作物的傳統(tǒng)加工工藝中必須使用己烷。少量己烷揮發(fā)到空氣中會(huì)造成污染，也有爆炸的危險(xiǎn)。使用細(xì)胞壁降解酶提取橄欖油的方法安全環(huán)保，已經(jīng)被商品化（酶法提油）。脂肪酶可用于油脂水解，轉(zhuǎn)酯反應(yīng)及酯合成。利用這些技術(shù)人們可以生產(chǎn)出自然界中產(chǎn)量少但價(jià)值高的產(chǎn)品，如可可脂，單甘酯等。 第六十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述66酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用1、用酶進(jìn)行疾病的診斷2、用酶進(jìn)行疾病的治療3、用酶制造各種藥物第六十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述671、用酶測(cè)定物質(zhì)的量的變化進(jìn)行疾病診斷 酶測(cè)定的物質(zhì)用 途葡萄糖氧化酶葡萄糖測(cè)定血糖、尿糖，診斷糖尿病葡萄糖氧化酶+過氧化物酶葡萄糖測(cè)定血糖、尿糖，診斷糖尿病尿素酶尿素測(cè)定血液、尿液中尿素的量，診斷肝臟、腎臟病變