酶工程课程论文
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目录酶工程的前景 (2)酶工程的发展 (2)酶制剂: (3)国外酶制剂发展 (3)国内酶制剂发展 (4)酶的固定化 (4)酶固定化的现状 (4)酶固定化的进展 (5)( 1 ) 新载体 (5)(2)新方法 (5)(3)新机理 (5)酶的遗传修饰与化学修饰: (6)遗传修饰 (6)( 1) 多位点定点突变技术 (6)( 2) 酶定向进化技术 (7)化学修饰 (7)酶生物反应器 (8)生物反应器的发展 (8)1、以代谢流分析为核心的生物反应器 (8)2、动物细胞大规模培养生物反应器 (9)3、带pH测量与补料控制的摇床──摇床应用技术的发展 (10)4、生物反应器中试系统设计 (10)5、大型生物反应器设计与制造技术研究 (10)酶的应用现状 (11)酶工程在污染处理中的作用: (11)酶工程在农产品加工上的应用: (11)酶工程在饲料工业中的应用 (12)酶工程在食品领域的应用 (12)酶工程在中药有效成分提取及转化中的应用 (13)酶工程在中药提取中的应用; (13)酶工程在中药活性成分转化中的应用 (14)课程建议: (14)本课程优点: (14)本课程的改进建议: (14)参考文献 (15)酶工程,从定义上来说,是酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。
简而言之,酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。
它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶的反应器等方面内容。
酶工程的前景酶因其反应的专一性,高效性和温和性的特点,已和生物工程,信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学。
而作为生物工程的重要组成部分,将在未来的发展中,在世界科技和经济发展中起着主导和支柱作用。
而工业用酶日益广泛地应用于化学,医药,纺织,农业,日化,食品,能源,化妆品以及环保等行业。
酶工程技术在医药制药领域的应用论文(共2篇)本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!第1篇:酶工程技术在医药制药领域的应用一、酶工程技术研究进展1固定化酶酶工程的最初10年,主要兴趣在发展固定化方法和载体,探索其应用的可能性。
第一代固定化生物催化剂的特征是单酶的固定化,发展了吸附、共价、交联和包埋等数十种固定化方法。
现已有20多种利用单酶活力的固定化生物催化剂在世界上获得工业应用。
2多酶系统的固定化固定化单酶不可能引起发酵工业的根本变革。
大多数生物化学产品的合成和转化必须依赖一连串酶反应,而且需要辅助因子和ATP的参与。
早在70年代初已尝试将催化顺序反应的几种酶共固定,发现物质转化的速度比溶液中酶混合物高。
70年代后期,辅酶的保持和再生又特别受到重视。
ATP和NAD在大分子化后可保持在半透膜内,往返于催化合成的酶与再生它们的酶之间。
已知的酶有50%以上需要辅因的存在参与酶促反应。
ATP、FAD、NAD、PLP与PQQ的再生都可能通过固定化技术获得不同程度的解决,其中包括这些辅因的固定化与其他酶促反应相偶联或对辅因进行化学修饰及利用这些辅因的类似物与衍生物等。
实验发现应用固定化辅因及其衍生物对酶的活力具有良好作用,如thioNAD与A-PAD对马肝醇脱氢酶的活力比NAD更有效。
亚细胞成份都是天然地巧妙定位的多酶集合体,从理论上推测,固定化各种细胞器就可能有效地利用各种多酶系统。
我们曾固定化了羊精囊微粒体、鼠肝微粒体、线粒体和细胞质,为了克服固定化细胞器不够稳定的缺点,KangFuGu等人《构建了一种含有固定化多酶系统和NAD的人工细胞,用于将氨或尿素转变成必需的氨基酸,取得了良好结果。
3固定化细胞从单酶-多酶-细胞器固定化的进一步延伸就是进行完整细胞的固定化,其中包括微生物细胞,动物细胞与植物细胞的固定化。
酶工程技术论文酶工程技术发达国家所掌握的酶工程技术比较熟练,近些年来人们加快了对新酶源的开发,使功能性食品添加剂得到了迅速的发展。
下面小编给大家分享一些酶工程技术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。
酶工程技术论文篇一酶工程技术在食品添加剂生产中的应用摘要:近些年来,由于固定化细胞技术、固定化酶反应器的推广与使用,使得食品新产品得到了开发,食品的品种数量与质量都得到了明显的提高,这为食品工业带来了巨大的经济效益。
本文就酶工程技术在食品添加剂中的应用情况作进一步的说明。
关键词:酶工程食品添加剂引言利用酶和细胞或者是细胞器所具有的催化功能为人类提供服务,生产所需产品的技术统称为酶工程技术。
作为生物工程的一个重要组成部分,酶工程技术被广泛地应用在食品添加剂的生产中。
一、开发新的酶源发达国家所掌握的酶工程技术比较熟练,近些年来人们加快了对新酶源的开发,使功能性食品添加剂得到了迅速的发展。
我国对于这方面的研究起步比较晚,但是随着近几年的探究与摸索也取得了明显的进步。
比如说,华南理工大学利用微生物发酵的技术可以产生一种特定的酶,这种酶具有很强的催化的作用,它可以进行两步酶法催化分子果糖转移反应而产生低聚果糖,这是一项巨大的突破;其次比较有名的就是江苏化工学院自制出了选择性优良以及非常廉价的糖化酶和胰淀粉酶,它们经过一系列的催化作用可以生产出低糖度、低热量、高粘度且不会被微生物发酵的麦芽糖醇。
脂肪酶是大家比较熟悉的一种水解酶,它是一种只能在异相系统或者不溶性系统的油-水界面上来进行水解的酶。
但是由于脂肪酶的不稳定性、酶的来源较少、提纯比较困难的种种原因使得它长期以来得不到充足的发展。
但是近年来随着细胞工程、固定化技术以及基因工程的兴起,人们逐渐解开了脂肪酶的神秘面纱,对于脂肪酶的研究也取得了飞跃式的发展,其中甘油胆汁及其衍生物在食品行业中是应用最广泛的,它改善了食品工业中面包的质量与口感,它可以诱导或快速形成巧克力面包的香味,为国内外食品的发展奠定了良好的基础。
湖南农业大学课程论文学院:食品科技学院班级:XXXX级食科3班姓名: X X X 学号:XXXXXXXXXXXX 课程论文题目:淀粉酶在食品行业的用途课程名称:食品酶工程评阅成绩:评阅意见:成绩评定教师签名:日期:年月日淀粉酶在食品行业的应用学生:X X X(食品科技学院XXXX级食科3班,学号XXXXXXXXXXXXX)摘要:酶工程是现代生物工程的一个分支,是当今最具有发展前景的学科之一。
酶工程工业在我国起步虽晚,但发展很快,从六十年代中期起步,至今短短的三十多年,已初步建成了完整的酶工业,产品已被广泛用于味精、淀粉糖、酿造、啤酒、食品、纺织、洗涤剂、有机酸以及医药等行业。
酶制剂的应用,促进了这些行业的发展,反过来人们也逐步认识了酶制剂,促进了酶工业自身的发展。
淀粉酶为重要的酶制剂,是酶制剂中用途最广、用量最大的一种。
在食品加工工业中,它用于面包生产中的面团改良;啤酒生产中供糖化及分解未分解的淀粉;婴幼儿食品中用于谷类原料的预处理;酒精生产中用于糖化和分解淀粉;果汁加工中用于淀粉的分解和提高过滤速度。
还广泛用于糖浆制造、饴糖生产、蔬菜加工、粉状糊精生产、葡萄糖制造业中。
在医药工业可用作辅助消化药。
另外,还可用于纺织印染工业。
关键词:淀粉酶食品应用一、淀粉酶在焙烤食品中的应用随着人民生活水平的日益提高和食品工业的不断发展,人们对面粉的品种和品质提出了愈来愈高的要求。
面粉生产企业为适应市场新的需求,近年来陆续开发生产了各类专用面粉,在生产面包、馒头等制作发酵食品的专用面粉时,除面粉的面筋、灰分、粗细度、粉质曲线稳定时间等常规质量指标外,面粉工作者越来越关注面粉的α—淀粉酶活性。
理论与实践表明:面粉的α—淀粉酶活性,直接影响到面粉的发酵力和发酵食品的质量,特别是低糖主食面包。
一般情况下,正常季节收获的小麦加工的面粉中α—淀粉酶的含量普遍不足,国外面粉生产企业通常的做法是在生产这类面粉时,添加麦芽粉或真菌α—淀粉酶,用来提高面粉中α—淀粉酶的活性,以改善和提高发酵食品的质量。
脂肪酶的研究进展及其在饲料中的应用项伟波(浙江大学宁波理工学院生物与化学工程分院浙江宁波315100)摘要:脂肪酶(triacylglycerol acylhydrolases,E.C.3.1.1.3)在自然界广泛的存在,它可催化三酰甘油酯的水解和合成。
脂肪酶在生活、生产的各个领域中具有重要的作用,有很高的商业使用价值,本文从脂肪酶的来源、结构、性质、制备方法入手,重点论述了其在猪、禽、鱼类饲料方面,国内外所得到的研究成果,为我们以后在饲料中开发应用脂肪酶提供一些参考。
关键词:脂肪酶、应用、饲料、微生物脂肪酶(1ipase EC 3.1.1.3)是广泛存在于动植物和微生物中的一种酶,在脂质代谢中发挥重要的作用。
在油水界面上,脂肪酶催化三酰甘油的酯键水解,释放含更少酯键的甘油酯或甘油及脂肪酸。
除此之外,还有多种酶活性,如催化多种酯的水解、合成及外消旋混合物的拆分。
脂肪酶在生物体内具有相当重要的生理功能,外源脂肪需要经过脂肪酶消化分解后才能透过细胞膜,体内脂肪的储藏和水解也需要脂肪酶,脂肪酶也参与细胞内脂类代谢。
脂肪酶分解三酰甘油产生的单酰甘油、脂肪酸和甘油除了作为生物体的能源外,还是合成磷脂、鞘脂等具有重要生理功能的类脂的前体。
脂肪酶反应条件温和,具有优良的立体选择性,并且不会造成环境污染,因此,在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛应用。
但由于脂肪酶结构和性质的多样性、稳定性较差、底物不溶于水、提纯困难,以及生产成本较高等问题,其研究和应用相对蛋白酶和淀粉酶要少,在饲料中的应用研究还处于起步阶段。
一、脂肪酶的来源脂肪酶广泛地存在于动植物和微生物中。
植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子,如蓖麻子、油菜子,当油料种子发芽时,脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类,提供种子生根发芽所必需的养料和能量;动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织,在肠液中含有少量的脂肪酶,用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足,在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。
酶工程教学实践与探讨教育论文关键词:酶工程教学内容科研实践21世纪是生命科学和生物技术世纪。
生命科学和生物技术的持续创新和重大突破,是新世纪科学技术进展的重要标志,由其引领和孕育的生物经济将引起全球经济格局的深刻改变和利益结构的重大调整。
生物技术将会对世界经济格局和国力竞争产生重要影响,并促使人类的观念、生活方式等产生深刻变革。
酶工程是生物技术的一个重要组成部分。
其应用范围已普及工业、医药、农业、化学分析、环境爱护、能源开发和生命科学理论讨论等各个方面。
如何使酶工程的教学适合时代进展的需要,培育合格的从事酶工程讨论及生产的技术人才, 是从事酶工程教学环节中不容忽视的问题。
笔者将工作中的教学体会介绍如下。
1. 教学内容的合理化1.1 注意绪论的讲解,激发同学的学习爱好绪论是一部书的开篇,主要起到介绍和导读的作用。
在绪论部分老师向同学展现本门课程学习的思路、主要内容、重点内容、主要观点与其它学科领域的联系等,让同学对该课程有一个充分的了解。
同时, 在绪论中老师还可利用生动、鲜亮的例子使同学们了解酶工程在生物技术领域中的重要地位;酶工程进展的历史、现状和进展前景, 以及在经济进展中的地位;主要的工业产品、讨论的热点与难点等。
生动、精彩的开头既能调动同学对该门课程的学习爱好, 也能使同学在后继课程的学习中理清思路、明确目标,并利于同学对所学内容的深化理解。
1.2 讲授内容主干清楚、条理分明1.3 适时更新教学内容21世纪的今日,生物技术产业不断、快速的进展。
酶工程作为生物工程的重要组成部分,每时每刻都会有新的技术、新的产品消失。
酶制剂工业给社会带来的效益额以约18%的速度不断增加。
估计今年将到达30亿美元。
因此,对生物工程专业的同学讲授酶工程的课程更要注意内容的支配,以教材为主的同时,帮助其他的参考资料。
例如,我们将郭勇编着的《酶工程》作为指定的教材,同时融合熊振公平编着《酶工程》,梅乐和等编着《现代酶工程》,孙君社等编着《酶与酶工程及其应用》,孙俊良编着《酶制剂生产技术》,沃尔夫冈?埃拉(Wolfgang Aehle)主编《工业酶—制备与应用》等参考书籍,以及期刊和在线资料的内容,对教学内容随时加以补充和更新。
食品加工中酶工程的运用探究-食品安全论文-社会学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:通过阐述酶工程的内涵特征, 对酶工程在食品加工中应用进行探讨, 旨在为促进食品加工的有序进行研究, 并提供一些思路。
关键词:酶工程,食品加工,应用酶的生产、应用的科学技术过程即为酶工程, 其是一门依托工程方式方法将相关原料转化为有价值物质并应用于社会生活的科学技术。
近些年, 伴随酶工程的广泛推广, 食品种类、质量呈现出明显提高的趋势, 为食品产业创造了极大的经济效益。
作为一项新型的环保工程, 酶工程在食品加工有着十分可观的应用潜力。
由此可见, 对酶工程在食品加工中的作用开展研究, 有着十分重要的现实意义。
1 酶工程概述酶工程, 亦可称之为蛋白质工程学, 自应用层面而言, 其是经由酶学理论与化学工程相结合对酶开展研究。
通过将酶或细胞器、动植物细胞、微生物细胞等置于相应的生物反应装置中, 借助酶的催化作用, 依托工程方式方法将原料转化成产物的一门新兴技术。
酶大多源自动植物及微生物。
酶的生产指的是经由人为的科学计划, 同时经由人工控制而收获对应需求酶的过程。
因为酶在生物体内含量十分低, 所以工业领域绝大部分酶均是通过微生物发酵来生成的。
酶的生产方法, 主要包括有: (1) 发酵法。
发酵法指的是经由微生物发酵以获取对应需求的酶。
通常包括有原生质体发酵、液体深层发酵、固体发酵等一系列方式。
(2) 提取法。
提取法指的是运用相关技术, 直接从细胞或者组织中对酶进行提取。
提取法操作便捷, 然而对原材料要求较为严苛, 因而仅适用于一些资源较为丰富的地区。
(3) 化学合成法。
化学合成法需要投入较高的成本, 且仅可合成一些现有化学结构的酶。
因而, 该种生产方法现阶段依旧停留在实验室合成阶段。
2 酶工程在食品加工中应用在当前社会发展新形势下, 食品加工行业相关人员要紧紧跟随社会前进步伐, 不断开展改革创新, 强化对先进技术的学习借鉴, 切实促进食品加工的顺利开展。
浅析现代化生物工程中酶技术的研究与应用论文浅析现代化生物工程中酶技术的讨论与应用论文新陈代谢包含了一些重要的有机化学,对于生命周期的循环起着重要的保障作用。
作为常见的生物催化剂,酶的存在有利于加快新陈代谢速度,从根本上保证了相关化学反应的持续进行。
最初的淀粉酶主要是从麦芽提取液中得到的。
此后随着现代生物工程技术的不断进展,讨论工对于各种生物酶的结构和特性有了更加深化的了解,为这些酶应用范围的扩大奠定了坚实的基础。
1 酶工程技术的讨论的相关内容1.1 生物酶的主要特点生物酶本质上是一种蛋白质,主要产生于某些机体活细胞,在实际的应用中具有良好的催化效果。
常见的酶促反应主要是指生物酶参加的反应,对相关物质代谢速度的加快带来了肯定的保障作用。
生物酶的主要特点包括:(1)高效的催化效率。
相对而言,酶的催化效率远远高于一般的催化剂,最大为1013 倍;(2)稳定性差。
作为机体活细胞的蛋白质,生物酶很简单受到各种存在因素的影响,导致蛋白质现象的消失,从而使酶失去了活性。
这些内容客观地反映了生物酶稳定性差的特性;(3)专一性特别强。
一般的催化剂在实际的应用中可能会有多种选择。
而生物酶只针对一种化合物发挥自身的催化作用,具有高度的专一性;(4)酶活力可以随时调整。
蛋白酶在存在的过程中有着良好的特性,不同类型蛋白酶通过肯定的机制实现彼此间的有效结合,才能具有更好的催化活力。
1.2 工程技术中酶的基本原理为了更好地了解酶的基本特性,可以从它在工程技术中的实际作用效果进行深化地分析。
当酶与不同的物质之间发生一系列的反应时,将会加快物质分解的速度,客观地反映了它高效的催化效率。
在某些重要的化学反应体系中,为了使不同的分子能够参加到详细的化学过程中,必需保持这些分析的活性。
这些活性分子的数量的多少打算了化学反应速率的凹凸。
在这样的反映机制中,酶的存在可以有效地降低化学反应的活化能,使得自身的催化效率始终保持在更高的层面上。
酶工程论文酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。
其主要任务是通过预先设计,经人工操作而获得大量所需的酶,并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。
本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展,展示酶工程在医药、农业、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。
一、酶工程技术在医药工业中的应用现代酶工程具有技术先进、投资小、工艺简单、能耗粮耗低、产品收率高、效率高、效益大和污染小等优点,成为化学、医药工业应用方面的主力军。
以往采用化学合成、微生物发酵及生物材料提取等传统技术生产的药品,皆可通过现代酶工程生产,甚至可获得传统技术不可能得到的昂贵药品,如人胰岛素、McAb、IFN、6一APA、7一ACA及7一ADCA等固定化基因工程菌、工程细胞以及固定化技术与连续生物反应器的巧妙结合,将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革1、应用酶工程生产抗生素应用酶工程可以制备青霉素酞化酶、头抱菌素酞化酶、头抱菌素、头抱菌素酞化酶、青 2014下半年教师资格证统考大备战中学教师资格考试小学教师资格考试幼儿教师资格考试教师资格证面试霉素酞化酶、脱乙酸头抱菌素、头抱菌素乙酸醋酶,近年来还进行固定化产黄青霉青霉素合成酶系细胞生产青霉素的研究,合成青霉索和头抱菌素前体物的最新工艺也采用酶工程的方法。
2、应用酶工程生产维生素制造2一酮基一L—古龙糖酸【山梨糖脱氢酶及L一山梨糖醛氧化酶】、肌醇【肌醇合成酶】、L—肉毒碱【胆碱脂酶】、CoA 【CoA合成酶系】等。
由山梨醇和葡萄糖生产维生素及丙烯酸胺的生产也采用酶工程的方法四。
二、酶工程技术在农业中的应用由于酶制剂主要作为催化剂与添加剂使用,从而带动了许多产业的发展。
应用酶工程对农产品进行深加工,是人们努力的一个方向。
乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。
此外,酶工程在饲料加工领域也有重大应用。
1、酶工程应用于农产品的深加工利用α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶的催化功能,以玉米淀粉等为原料生产高果糖浆等。
木瓜蛋白酶及其在啤酒生产中的应用摘要:在系统学习《酶工程》的基础上,通过课后自我学习,查阅资料,对木瓜蛋白酶进行了详细的概述以及在食品等行业的应用。
木瓜蛋白酶具有较强的蛋白质分解能力,在食品行业能够应用于嫩化肉质、改善啤酒品质等方面关键字:木瓜蛋白酶;食品;应用1.木瓜蛋白酶简介木瓜蛋白酶或简称木瓜酶、木瓜酵素,是存在于木瓜果实中的一种半胖氨酸蛋白酶。
利用未成熟的番木瓜果实乳汁,采用现代生物技术提炼而成的纯天然生物酶制品。
他是一种含疏基的肽链内切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,有较广泛的特异性,对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力,同时,还具有合成功能,能把蛋白水解合成为类蛋白质。
木瓜蛋白酶荣誉水喝甘油,水溶液无色或淡黄色,有时呈乳白色;几乎不荣誉乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。
最适合PH值6—7,在中性或偏酸性时亦有作用,等电点为8.75,适宜温度为55—65℃,耐热性强,在90℃时也不会完全失活;受氧化剂抑制,还原性物质激活。
1.1木瓜蛋白酶的化学结构木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成,并含有3对二硫键。
它的三维结构是由两个不同的结构域组成,两个结构域之间形成一个缝隙;缝隙内含有酶的活性位点,包括一个与胰凝乳蛋白酶中所含的相似的催化三联体。
木瓜蛋白酶中的催化三联体由25位的半胖氨酸、159位的组氨酸和158位的天冬氨酸这三个氨基酸所组成。
1.2木瓜蛋白酶的作用机理木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括:在His—159作用下Cys—25去质子化,而Asn—158能帮助His—159的咪唑的摆放,使得去质子化可以发生;然后Cys—25亲核攻击肽链上的羰基碳,并与之共价连接形成酰基—酶中间体;接着酶与一个水分子发生作用,发生去酰基化,并释放肽链的羰基末端,蛋白质分子链随之断裂,分解。
2.木瓜蛋白酶的分离纯化及应用木瓜蛋白酶既有很强的蛋白水解催化活性又含凝乳和溶菌活性、韩剧有脂解能力及蛋白质合成能力,主要是催化蛋白质水解,也能分解小肽。
它的切割分解点很多,大致优先分解精氨酶,苯丙氨酸的肽键。
目前主要应用的是它的蛋白质分解活性和凝乳作用。
其广泛应用在轻纺、食品、啤酒、饲料、化工和医药等行业。
木瓜蛋白酶的分离纯化1984年,由广州园艺公司,在广州建立植物蛋白食品公司,储备了木瓜蛋白酶粗粉。
实验室对国产木瓜蛋白酶进行了分离、纯化,经过CM—纤维层析分离,可得到10个洗脱峰,通过分析鉴定,前四个峰没有蛋白酶活性,峰5—9含有木瓜凝乳酶A和B等占总蛋白酶的65%,活性占54¥,其中木瓜凝乳酶A分子量为28800,约占总蛋白的0.5%。
主要存在于峰5中。
木瓜凝乳B分子量为24000,存在于6—9中。
峰10为木瓜蛋白酶,占总蛋白的17%,酶活性约占46%。
因此,在木瓜乳汁粗粉至少有82%的蛋白质是蛋白水解酶。
木瓜乳汁干粉通过分级分离,可以分别得到重结晶的木瓜蛋白酶和木瓜凝乳酶,结晶为柱状和针状。
2.1轻纺工业轻纺行业,常用于绢丝和羊毛防缩,可选用每毫升200单位的酶液与PH7.0,70℃处理绢丝,绢制品、生丝、绢麻、绢及绢与醋酸纤维之类的混纺织物,时间大约30—40分钟。
由于木瓜蛋白酶只溶解丝胶而对纤维蛋白全无作用,所以能够令丝织物等滑爽柔软。
羊毛防缩需作表面处理脱去胶质或减少胶质含量。
一般先用木瓜蛋白酶加活性剂并用有机溶剂处理,随后以聚亚胺酯作用。
2.2医药行业医药行业,可将木瓜蛋白酶与其他成分配伍成肠溶胶囊,口服达抗炎、消肿的目的;也可将木瓜蛋白酶单独制成片剂、含片用于祛除肠道寄生虫或接触消炎,还可用木瓜蛋白酶水解动植物组织,直接救助危重病人。
兽医行业,华南农业大学与广西亚热带作物研究所协作,用木瓜蛋白酶、抗菌素和凡士林作膏剂,对多例深层蹄心部化脓性外伤的奶牛治疗,酶将严重阻隔药物进入的疮疖分解,令抗菌素直接触及创面细菌,治愈了广州奶牛场顽固病症奶牛,开创了木瓜蛋白酶在兽药行业应用的先河。
2.3啤酒及食品工业木瓜蛋白酶广泛应用于食品生产行业,在后面会详细介绍。
2.4日用化工行业日用化工部门用木瓜蛋白酶配合以多元醇作保护剂、保湿剂,制成护肤化妆品,利用该酶对死皮强烈清楚分解而不伤及正常皮肤的特性,达到使用者皮肤鲜嫩柔和。
若在护肤化妆品加入以木瓜酶水解过的明胶、皮肤等,因为这类富含脯氨酸、羟脯氨酸的蛋白已分解到平均分子量2000以下,以使小分子多肽营养能直接通过皮肤吸收,可达到养眼功能。
木瓜蛋白酶的用途很多,且人们还不断在发现开发新用途新途径,木瓜蛋白酶在分解细胞壁、荚膜等方面的应用正在被积极开发。
3.木瓜蛋白酶的提取工艺3.1常规提取方法木瓜蛋白酶最初的提取方法是烘干法,在番木瓜浆液中加入保护剂,然后将浆液离心,取上清液放置于鼓风干燥箱中吧,在55—60℃烘干,粉碎后即得到粗酶产品。
此法获得酶得率为23.1%,此法不利于酶活得保持,酶活力仅为0.16×105U/g,且产品纯度较低。
木瓜蛋白酶的提取液曾广泛采用单宁沉淀法。
先将番木瓜乳汁离心,于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液,不断搅拌,使溶液中的单宁达到一定浓度。
静置,沉淀单宁—酶复合物,调节PH值,沉淀后进行真空干燥,得到酶制品。
结果表明,这种方法生产的酶得率较低,仅为7.3%,但酶活力较高,为3.53×105U/g。
此种方法存在环境污染等问题。
3.2目前常用的提取方法目前生产中多采用超滤、絮凝、盐析等方法分离提取木瓜蛋白酶。
3.2.1超滤法提取木瓜蛋白酶谭晶等用超滤法技术分离木瓜蛋白酶。
先将中空纤维超滤膜洗净,经过处理后,控制一定压力和流量,进行超滤。
木瓜蛋白酶是大分子物质,在超滤过程中被截留,而水及小分子杂质透过膜,从而达到分离和纯化的目的。
结果表明,超滤后木瓜蛋白酶的活力是超滤前的1.22倍,蛋白质含量是超滤前的2.8倍,说明超滤后木瓜蛋白酶的纯度有所增加。
由于木瓜蛋白酶是大分子物质,在超滤过程中会在膜表面聚集而产生浓度极差化现象,是超滤速率逐渐下降,影响酶得率。
3.2.2盐析法提取木瓜蛋白酶在粗酶液中加入一定浓度的硫酸铵按溶液进行盐析,然后调节PH值,离心取沉淀,干燥,得酶产品。
结果表明,用该法制备的木瓜蛋白酶纯度相对较高,酶的比活力达到1184U/mg。
适宜作为化妆品化妆品成分。
但这种方法用了大量的盐,使酶的灰分增加,同时降低了木瓜蛋白酶的活性。
因此,盐析法并不是理想的木瓜蛋白酶提取方法。
3.3木瓜蛋白酶的提取新技术3.3.1超声波提取木瓜蛋白酶超声波提取法作为一种新型的提取技术已经比较广泛地应用于天然植物有效成分的提取。
超声波产生的空化效应,一方面赋予统计对细胞壁更大的渗透力,并清华细胞内外的质量传输,另一方面破坏细胞壁,使细胞内含物更容易释放,从而强化了提取过程。
超声波形成的微射流效应也是提高提取率的一个重要原因。
超声波提取木瓜蛋白酶的过程,选择新鲜的番木瓜,清洗后切块破碎,称取果肉,打浆;果浆在一定条件下进行超声波处理,离心、除杂、过滤后。
上清液进行超滤浓缩,收集酶液样品。
结果表明:超声波功率300w,超声时间200s,果浆质量分数30%,这时酶活力是未经超声波处理的1.71倍。
采用超声波工艺得到的粗酶也的含量较低,含有较多杂质,经膜分离初步纯化浓缩后,还需进一步纯化处理。
3.3.2双水相萃取提取木瓜蛋白酶双水相萃取是利用物质在不相溶的两水相间分配系数的差异进行萃取的方法。
双水相萃取木瓜蛋白酶最佳条件是8%聚乙二醇和15%的硫酸铵组成的双水相萃取对木瓜蛋白酶的提取效果最好,酶的比活力可达1659U/mg,收率为86.2%。
双水相萃取具有目标产物高、易于连续化操作、不存在有机溶剂残留、分离过程经济等优点。
随着木瓜蛋白酶应用的纯度要求越来越高,迫切需求特异性大的提取木瓜蛋白酶的方法。
双水相萃取技术,作为有效的高纯度木瓜蛋白酶的分离提纯方法,是很有前景的。
总之,木瓜蛋白酶的提取方法通常不具有典型性,一般都是盐析、过滤、离心、浓缩、结晶、干燥等各种方法的排列组合。
可以根据酶的理化性质,对提取工艺进行优化,力求最大限度的利用资源,以及取得最大经济价值。
4.木瓜蛋白酶在啤酒生产工业中的应用木瓜蛋白酶为啤酒工业的主要用酶。
在啤酒生产中木瓜蛋白酶能有效的分解糖化及发酵过程中产生的游离蛋白质,明显提高麦芽汁中α-氨基氮含量,稳定发酵水平,木瓜蛋白酶能防止蛋白质与啤酒的醛糖,胶体及酒花中的多酚结合而产生沉淀现象,防止啤酒因温度变化所致的冷热浑浊现象,从而提高了啤酒微生物稳定性,延长啤酒的保质期。
4.1木瓜蛋白酶的作用效果在麦芽蛋白分解阶段加入木瓜蛋白酶,能有效地解决因麦芽溶解不好或辅料量大(如超过40%)时麦麦芽汁中α-氨基氮含量的不足,能使麦芽汁中α-氨基氮含量提高15—20%,确保发酵水平稳定(如促进双乙酰分解等),恒定保持啤酒风味的一贯性。
在后期发酵或清酒中加入木瓜蛋白酶,能降解啤酒中的游离蛋白质,以防止啤酒冷热浑浊沉淀,提高非生物稳定性,延长啤酒的保质期2—3个月,效果显著。
在啤酒生产过程中添加木瓜蛋白酶能提高啤酒的透明度,不影响啤酒的泡沫和口味特性。
4.2产品品种及建议使用范围4.2.1精制木瓜蛋白酶酶活性为大于或等于250万单位/克。
使用于糖化、发酵或清酒。
4.2.2纯化木瓜蛋白酶酶活性大于或等于300单位/克。
使用于糖化、发酵和清酒,特别是清酒的使用。
纯化蛋白酶由三大优点:纯度高,酶活性稳定,100%溶于啤酒,在酒中扩散均匀,溶解后澄清透明,加入啤酒后不会产生悬浊物;可直接在啤酒过滤后添加,避免硅藻土的大量吸附,从而减少用量、降低成本;即使经过巴氏杀菌仍可保持澄清啤酒活性,更可靠地提高啤酒的非生物稳定性。
4.3使用方法和用量4.3.1在糖化蛋白质分解时添加每吨麦芽通常使用:精制木瓜蛋白酶5—10g,纯化蛋白酶5—8g,将酶用酿造用水按1:100左右的比例溶解稀释后加入,并与糖化醪充分均匀。
4.3.2在啤酒发酵后期加入在啤酒进罐前添加:精制木瓜蛋白酶2—5g,纯化蛋白酶2—3g,添加酶时先用啤酒或脱氨水按1:100左右的比例溶解稀释,充分均匀,然后加入发酵罐中。
4.3.3在清酒中加入在清酒管道上添加泵添加或在清酒罐时酒前添加,每千升啤酒通常使用:精制木瓜蛋白酶2—5g,纯化蛋白酶2—3g,添加酶时先用清酒或脱氧水按1:100左右的比例溶解稀释,充分均匀,然后添加泵添加或直接加入清酒罐中,并使之与酒混合均匀。
4.4使用木瓜蛋白酶时应注意以下几点辅料用量大时,按大米量的0.1—0.15%(即一顿大米使用60万单位/克酶1.5公斤)添加木瓜蛋白酶。
当麦芽溶液不好或辅料超过40%时,可以考虑在糖化时采用45—50℃低温进行蛋白质休止,并适当延长休止时间,在糖化升温至63℃时添加木瓜蛋白酶对提高麦芽汁中的α-氨基氮含量有较好的效果。