《食品酶学》第2章 酶的分离纯化(精制)
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《食品酶学》教学大纲课程编号:021330026课程名称:食品酶学总学分:2 总学负荷:56 自主学习:28课内总学时数:28先修课:食品酶学是一门应用性课程,以《食品加工工艺学》、《食品化学》、《食品生物化学》和《食品微生物学》等课程等为基础。
一、部分说明1、课程性质:为食品科学与工程专业和生物工程(食品方向)学生所设置的选修课。
2、教学目标及意义《食品酶学》课程的教学目的是向相关专业学生讲授酶在食品行业中的作用、使用原理、使用方法和工业化应用情况。
教学意义是通过本课程教学,使学生对食品酶学有比较全面、客观地进行了解和认识,认清酶在食品中的重要作用,为学生在今后的工作实践或从事相关科学研究打下良好的基础。
3、教学内容及要求本课程安排在学生完成《食品化学》、《食品生物化学》、《食品微生物学》等有关基础和专业课程之后。
《食品酶学》课程的教学内容要注意与以上课程的衔接,尤其是与《食品微生物学》的紧密结合。
本课程教学内容主要包括酶学基本理论和酶在食品加工及保藏中的应用两部分,理论部分主要包括酶的分离纯化及动力学研究,应用部分主要介绍了酶在食品工业中的应用。
另外,对今年来发展很快的固定化酶和酶在食品分析中的应用也作了较详细的介绍,并概述了有关酶的安全和毒理方面的问题。
4、教学重点、难点本课程教学重点:掌握酶的一般特征,酶的发酵及分离纯化方法,酶活的测定以及影响酶活的因素。
课程的教学难点主要是正确理解并掌握酶在食品工业上的应用。
5、教学方法与手段在理论教学方法上采取课堂讲授为主,辅以多媒体课件、视频教学、现场实验操作等,以加强学生对理论知识的消化和理解,在教学过程应注意启发学生的思维,培养学生发现问题和解决问题的能力。
6、教材及主要参考书课程教材:何国庆,丁立孝主编.食品酶学,化学工业出版社,2006.主要参考书。
1、食品酶学,郑宝东,东南大学出版;2、食品酶工程,李斌,中国农业大学出版社;3、酶工程,郭勇,中国轻工出版社;4、食品酶学,王璋,中国轻工出版社。
酶的分离纯化酶的分离纯化方法简介生物细胞产生的酶有两类:一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。
这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。
这类酶一般含量较高,容易得到;另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,如柠檬酸、肌苷酸、味精的发酵生产所进行的一系列化学反应,就是在多种酶催化下在细胞内进行的,在类酶在细胞内往往与细胞结构结合,有一定的分布区域,催化的反应具有一定的顺序性,使许多反应能有条不紊地进行。
酶的来源多为生物细胞。
生物细胞内产生的总的酶量虽然是很高的,但每一种酶的含量却很低,如胰脏中期消化作用的水解酶种类很多,但各种酶的含量却差别很大。
因此,在提取某一种酶时,首先应当根据需要,选择含此酶最丰富的材料,如胰脏是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶的好材料。
由于从动物内脏或植物果实中提取酶制剂受到原料的限制,如不能综合利用,成本又很大。
目前工业上大多采用培养微生物的方法来获得大量的酶制剂。
从微生物中来生产酶制剂的优点有很多,既不受气候地理条件限制,而且动植物体内酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,产酶量又丰富,还可以通过选育菌种来提高产量,用廉价原料可以大量生产。
由于在生物组织中,除了我们所需要的某一种酶之外,往往还有许多其它酶和一般蛋白质以及其他杂质,因此为制取某酶制剂时,必须经过分纯化的手续。
酶是具有催化活性的蛋白质,蛋白质很容易变性,所以在酶的提纯过程中应避免用强酸强碱,保持在较低的温度下操作。
在提纯的过程中通过测定酶的催化活性可以比较容易跟踪酶在分离提纯过程中的去向。
酶的催化活性又可以作为选择分离纯化方法和操作条件的指标,在整个酶的分离纯化过程中的每一步骤,始终要测定酶的总活力和比活力,这样才能知道经过某一步骤回收到多少酶,纯度提高了多少,从而决定着一步骤的取舍。
酶的分离纯化一般包括三个基本步骤:即抽提、纯化、结晶或制剂。