第2节 酶在工业生产中的应用

第三节

固定化酶
固定化酶是通过吸附、偶联、交联和包埋等物理或 化学的方法把酶连接到某种载体上，做成仍具有酶 催化活性的水不溶性酶。

作用特点：稳定性提高，易分离，可反复使用，提 高操作的机械强度。


1.固定化酶的制备
2.固定化酶在食品工业中的应用

酶的化学本质是蛋白质，其最大弱点是不稳定性，对
体。

酶和一般催化剂的共性：
◦ 加快反应速度；
◦ 不改变平衡常数；
◦ 自身不参与反应。

专一性：即酶只能对特定的一种或一类底物起作用。 可分为：
◦ 绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化 一个反应，而不作用于任何其它物质。 ◦ 相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都 有作用。包括键的专一性和基团的专一性。 ◦ 立体异构专一性：这类酶只对底物的某一种构 型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异 构专一性和几何异构专一性。
生成不稳定的中间络合物
（ES），再分解成产物（ P）并释放出酶，使反应
E1
能 量 水 平
ES
E2
E+S
G
沿一个低活化能的途径进
行，降低反应所需活化能 ，所以能加快反应速度。
P+ E
反应过程

酶原：没有活性的酶的前体。 酶原的激活：酶原在一定条件下经适当的物质作用
可转变成有活性的酶。酶原转变成酶的过程称为酶
原的激活。

本质：酶原的激活实质上是酶活性部位形成或暴露
的过程。
第二节

影响酶活力的因素
一、底物浓度对酶活力的影响
在酶浓度，pH，温度等条件 不变的情况下研究底物浓度 和反应速度的关系。如右图 所示： 在低底物浓度时, 反应速度 与底物浓度成正比，表现为 一级反应特征。 当底物浓度达到一定值，几 乎所有的酶都与底物结合后， 反应速度达到最大值 （Vmax），此时再增加底 物浓度，反应速度不再增加， 表现为零级反应。

酶解工艺的好处引言酶解工艺是一种利用酶催化反应来转化化学物质的过程。

它在多个领域有着广泛的应用，包括食品加工、药物开发、生物燃料生产等。

本文将探讨酶解工艺的好处以及它在不同领域中的应用。

酶解工艺的定义酶解工艺是一种利用酶催化反应来加速或促使化学物质转化的工艺。

酶是一种特殊的蛋白质，它具有高效催化作用并且在反应结束后会保持相对稳定。

酶解工艺通过加入适当的酶，使得反应速率大大提高，从而实现高效转化化学物质的目的。

酶解工艺的好处酶解工艺具有许多与传统化学方法相比的独特优点。

下面将详细介绍酶解工艺的好处。

1. 温和的反应条件酶解反应通常在温和的条件下进行，例如常温和中性pH。

这与传统的化学方法相比具有明显的优势。

温和的反应条件不仅可以提高反应的选择性和产率，还可减少能量消耗和废弃物的产生。

2. 高效催化作用酶具有高效催化作用的特性，可以在较低浓度下实现高反应速率。

这一点在工业生产中尤为重要，它可以节约酶的使用成本，并减少对环境的影响。

3. 选择性和特异性酶对于特定的底物具有高度的选择性和特异性，这意味着它们可以精确地催化特定的反应，而不会干扰其他化学反应。

这对于合成复杂化合物和提高产品质量是非常有益的。

4. 可逆性和可重复性与许多化学催化剂不同，酶是可逆的，并且在反应结束后可以被分离和再利用。

这种可逆性和可重复性使得酶解工艺更加经济和环保。

5. 适应性和容忍性酶能够适应多种反应环境，并且对一定程度的温度和pH变化具有一定的容忍性。

这使得酶解工艺更加灵活，能够适应不同的工业条件和生产要求。

酶解工艺的应用酶解工艺在许多领域中都有着广泛的应用。

下面将介绍酶解工艺在食品加工、药物开发和生物燃料生产中的具体应用。

1. 酶解在食品加工中的应用酶解工艺在食品加工中有着重要的地位。

例如，酶解可以被用于催化面包发酵的过程，以及制作乳制品时的乳化、凝固和清洁。

酶解还可以用于提取植物蛋白、果汁酶解和味精生产等过程。

这些应用不仅提高了产品的品质和口感，还使得食品加工工艺更加可持续和环保。

酶法提取原理摘要：简要介绍了酶法提取的基本原理、特点及提取速率的影响因素，结合酶法在提取有效成分中的应用实例和与其他技术的联用，对酶法在中药提取领域的前景进行展望。

关键词：酶法；中药提取；综述中药是中华民族灿烂文明中一朵盛开的奇葩，有着几千年的悠久历史。

中药成分复杂且很多贵重有效成分含量很低，因此中药开发中的关键工序即为如何有效地提取中药中的有效成分。

传统提取方法如煎煮、回流、浸渍、渗漉法，存在着周期长、工序多、提取率不高等缺点。

酶作为一种生物催化剂，在中药提取中，对中草药细胞壁的有效成分进行分解破坏，从而降低传质阻力，提高提取率；可改变中药目标产物的生理生化性能，优化产物效用，并且酶法提取操作简单，条件温和，环保无毒，现已将其用于中药提取过程。

本文就酶法的提取技术及其应用进展方面进行综述。

1酶法提取的基本原理大多数中药为植物性草药，中药材中的有效成分多存在于植物细胞的细胞质中。

在中药提取过程中，溶剂需要克服来自细胞壁及细胞间质的传质阻力。

细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质等物质构成的致密结构，选用合适的酶(如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶)对中药材进行预处理，能分解构成细胞壁的纤维素、半纤维素及果胶，从而破坏细胞壁的结构，产生局部的坍塌、溶解、疏松，减少溶剂提取时来自细胞壁和细胞间质的阻力，加快有效成分溶出细胞的速率，提高提取效率，缩短提取时间[1]。

而且，在中药提取中酶法可作用于目标产物，改善目标产物的理化性质，提高其在提取溶剂中的溶解度，减少溶剂的用量，降低成本；也可改善目标产物的生理生化功能，从而提高其效用。

2酶法提取的特点2.1反应条件温和，产物不易变性酶法提取主要采用酶破坏细胞壁结构，具有反应条件温和、选择性高的特点，而酶的专一性可避免对底物外物质的破坏。

在提取热稳定性差或含量较少的化学成分时，优势更为明显。

杨云龙等[2]用酶法提取洋葱中黄酮类化合物，采用酶解法来处理洋葱皮，避免了因高温对黄酮类化合物结构的破坏，提高了黄酮类化合物的提取率。

食品酶学文献综述论文题目酶在食品加工中的应用学生姓名许超班级****** 学号******** 学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程指导教师周亚军摘要:介绍了现代酶工程、酶制剂在食品加工中的应用现状，以及最新研究近况。

现代酶学将为食品工业的发展起重要推动作用。

关键词：酶；食品工业；应用Application and Prospect of Development of Enzymatic Technology in the Food IndustryAbstracts：This paper introduces important effect of enzyme in food industry，summarizes the application of enzyme in the production of flesh，fish，eggs，milk，vegetable，beverage，vintage，toast food and refine suger，and gives development prospectof enzyme in food industry.Key words：enzyme；food industry；application；1.前言酶是一类具有生物催化特性的蛋白质，是一类生物催化剂，一切生物的新陈代谢都是在各种各样酶的作用下进行的[1]。

由于酶反应温和，专一性强，催化效率高，反应容易控制，因此十分适宜食品加工应用[2]。

酶用于食品加工中具有以下优点：改进食品加工方法；改进食品加工条件，降低成本；提高食品质量；改善食品风味、颜色等。

目前酶工程、酶制剂已在食品加工多个领域得到了广泛应用。

2.酶在食品加工中的应用几千年前，人们就在不知不觉中将酶应用于制作发酵饮料等生产中，我国早在夏禹时代酿酒就已出现。

近年来，随着食品工业科学技术的不断提高，酶已广泛应用于食品行业的各个领域，如制糖工业、饮料工业、焙烤工业、乳品工业等[3]。

3. 红曲霉(Monascus)
• 红曲霉: 菌落初期白色, 老熟后变为淡粉色、紫 红色或灰黑色,通常形成红色色素。菌丝具有隔膜, 多核, 分支甚繁。分生孢子着生在菌丝及其分支 的顶端, 单生或成链, 闭囊壳球形, 有柄, 其内 散生10 多个子囊, 子囊球形, 内含8 个子囊孢子, 成熟后子囊壁解体, 孢子则留在闭囊壳内。
细 菌
1. 大肠杆菌( Escherichia coli)
• 形态：呈杆状, 有的近似球状, 大小为0. 5μm ×1～3 μm , 一般无荚膜, 无芽孢, 运动或不运动, 运动者周生鞭毛。菌 落从白色到黄白色, 光滑闪光, 扩展。
• 革兰氏染色阴性。 • 产生的酶一般都属于胞内酶, 需要经过细胞破碎才能分离 得到。 • 采用大肠杆菌生产的限制性核酸内切酶、D N A 聚合酶、 D N A 连接酶、核酸外切酶等, 在基因工程等方面广泛应 用。
• 枯草杆菌是应用最广泛的产酶微生物, 可以用于生产α-淀 粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、5′-核苷酸酶和碱性磷酸酶 等。 例如,枯草杆菌BF7658 是国内用于生产α-淀粉酶的 主要菌株;枯草杆菌AS1.398用于生产中性蛋白酶和碱性磷酸 酶。 • 枯草杆菌生产的α-淀粉酶和蛋白酶等都是胞外酶, 而其产 生的碱性磷酸酶存在于细胞间质之中。
霉 菌
1. 黑曲霉( Aspergillus niger)
• 是曲霉属黑曲霉群霉菌。
• 菌丝体由具有横隔的分支菌丝构成, 菌丛黑褐色, 顶囊大球形, 小梗双层, 分生孢子球形, 平滑或 粗糙。 • 黑曲酶可用于生产多种酶, 有胞外酶也有胞内酶。 例如, 糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、 葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、核糖核酸酶、脂肪 酶、纤维素酶、橙皮苷酶和柚苷酶等。

第三章酶的生产
2023年5月15日星期一
第三章 酶的生产制备
酶的生产方式
1.提取法: 植物、动物、微生物
2.化学合成法
生物合成法： 利用植物、动物、微生物细胞合成。 上个世纪50年代起利用微生物生产酶
。 1949年细菌发酵生产淀粉酶
上个世纪70年代以来利用植物细胞和 动物细胞培养技术生产酶。
木瓜细胞培养生产木瓜蛋白酶和木瓜 凝乳蛋白酶 人黑色素瘤细胞培养生 产血纤维蛋白溶酶原激活剂
34
2.生长偶联型中的特殊形式——中期合成型
酶的合成在细胞生长一段时间后才开始，而在细胞生 长进入平衡期以后，酶的合成也随着停止。 特点：酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
所对应的mRNA是不稳定的。
枯草杆菌碱性磷酸酶合成曲线 35
3.部分生长偶联型（又称延续合成型）
酶的合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入 平衡期后，酶还可以延续合成较长一段时间。 特点：可受诱导，一般不受分解代谢物和产物阻遏。
所对应的mRNA相当稳定。
黑曲霉聚半乳糖醛酸酶合成曲线 36
4. 非生长偶联型（又称滞后合成型）
只有当细胞生长进入平衡期以后，酶才开始合成并 大量积累。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 特点：受分解代谢物的阻遏作用。
所对应的mRNA稳定性高。
黑曲霉酸性蛋白酶合成曲线 37
总结：影响酶生物合成模式的主要因素
②发酵代谢调节：理想诱导物的添加，解除 反馈阻遏和分解代谢物阻遏（难利用的碳 氮源的使用，补料发酵）。
③降低产酶温度。
二、细胞生长动力学
微生物细胞生长的动力学方程：
Monod方程：
S－限制性基质浓度； μm—最大比生长速率； Ks —Monod常数

2第4章生物科学与环境保护第1节一、设计思路本节课主要采取学生通过小组合作的方法，课下组织学生分组调查本地生物性污染的情况，课堂安排同学们对搜集的案例进行分析和讨论。

在小组合作探究中认识生物性污染的严重性，并运用生物科学的基本原理和方法，尝试解决现实生活和生产中存在的环境和资源问题。

培养学生的合作探究精神，和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。

1.从社会中来──入侵植物水葫芦，紫茎泽兰等，以引起学生学习本节的兴趣。

2.通过实例分析识别生物性污染。

3.运用生物学原理，进行生物性污染的防治。

二、教材分析1、教材地位本节内容为新课标人教版高中生物选修2《生物科学与社会》第4章《生物科学与环境保护》第1节《生物性污染及其预防》课题。

本节教材是让学生了解生物性污染的基本知识，及其防治措施。

因为学生在小学教材、初中生物教材和高中生物必修模块中都有所体现，是学生经常接触的内容，也是相对容易理解的内容。

本节《生物性污染及其预防》，则更多地是从社会生活中来，呈现一些生物性污染的现象，通过生物性污染的具体案例分析，提出防治措施。

2、重点和难点【教学重点】1.利用基因工程技术生产酶的方法。

2.酶在基工业生产中的应用。

【教学难点】利用基因工程技术生产酶的方法。

三、学情分析环境保护的内容在小学教材、初中生物教材和高中生物必修模块中都有所体现，是学生经常接触的内容，也是相对容易理解的内容。

但以前往往比较注重从宏观方面组织教材，内容不具体，操作性不强。

而本节《生物性污染及其预防》，则更多地是从社会生活中来，呈现一些生物性污染（赤潮）、光化学污染（伦敦烟雾事件）和物理性污染（电磁辐射）的基本的事实或现象，让学生通过对比、分析和讨论得出答案，总结出生物性污染的本质和概念。

运用生物科学的基本原理和方法，尝试解决现实生活和生产中存在的环境和资源问题。

要治理生物性污染也需要人们拿出实际的行动。

在“到社会中去”的栏目中，教材又安排了一项针对性活动，让学生根据所学的防治生物性污染的方法去查找资料，研究和分析一些针对性的预防和治理措施。

造纸用淀粉酶-概述说明以及解释1.引言1.1 概述淀粉酶是一类能够分解淀粉为可溶性低聚糖的酶。

在造纸工业中，淀粉酶扮演着重要的角色。

淀粉作为造纸过程中常用的添加剂之一，可以提高纸张的强度、平整度和耐久度。

然而，纯淀粉不易溶解并添加到纸浆中，它往往需要经过预处理才能发挥其最大的效应。

淀粉酶的引入使得淀粉的应用更加方便和有效。

淀粉酶能够催化淀粉的分解，使其转化为糖分子，从而提供了纸浆中微生物所需的营养物质。

此外，淀粉酶还可以降解淀粉颗粒的粘性，促进纤维之间的结合，增强纸张的强度和硬度。

同时，在纸浆加工过程中，淀粉酶还能够帮助去除纸浆中的杂质和颜色。

淀粉酶在造纸工业中有着广泛的应用。

它可以被添加到纸浆中，以增强纸张的质量和性能。

此外，淀粉酶还可以用于纸张的预处理过程，将淀粉转化为可溶性低聚糖，从而提高纸浆的流动性和稳定性。

在纸浆的漂白和脱墨过程中，淀粉酶也发挥着重要的作用，帮助去除纸浆中的杂质和污染物。

总而言之，淀粉酶在造纸工业中具有重要的作用。

它能够提高纸张的强度、平整度和耐久度，同时还能够帮助去除纸浆中的杂质和颜色。

随着科学技术的不断进步，淀粉酶在造纸领域的应用前景将会更加广阔。

未来，我们可以期待淀粉酶的更多新应用和改进，以进一步提升造纸工业的效益和可持续发展。

1.2 文章结构文章结构:本文主要包含引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了本文的主题和目的。

首先简要介绍了淀粉酶在造纸中的应用及其重要性。

接着介绍了文章的结构和内容安排，使读者对文章有一个整体的了解。

最后概述了本文的目的，即探讨淀粉酶在造纸中的作用和未来的应用前景。

正文部分主要分为两个部分，分别是淀粉酶的定义和作用以及淀粉酶在造纸中的应用。

在2.1节中，将介绍淀粉酶的定义和作用。

首先给出了淀粉酶的定义，即一类能够降解淀粉分子的酶类。

接着详细介绍了淀粉酶的作用机理和生物学功能。

包括淀粉酶对淀粉的水解作用，以及在生物体内起到调节淀粉代谢和供能的重要作用。

（五）生产种子的制备
生产种子：由原始保藏菌种，经过活化，扩大培养，用 于发酵罐接种的大量菌体。
1、种子制备工艺过程
养
接种至发酵罐
（1 ）菌种活化
目的：保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接 种于新鲜的斜面培养基上，在一定的条件下培养，以 恢复细胞的生命活动能力。
为此，在有些酶的发酵生产过程中，要在不同的发酵阶段 控制不同的温度，即在微生物生长阶段控制在生长的最适温度 范围，而在产酶阶段控制在产酶最适温度范围。
（3）温度的控制方法
一般采用热水升温，冷水降温。因此，在发酵罐中均设有 足够传热面积的热交换装置，如排管、蛇管，夹套、喷淋管等。
4、酵母
啤酒酵母：丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。
假丝酵母：脂肪酶、尿酸酶、尿囊酸酶、转化酶、醇脱氢 酶等。
工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源
酶 α-淀粉酶
产酶微生物
枯草芽胞杆菌 地衣芽胞杆菌
米曲霉
用途
淀粉液化，织物退浆，消化 助剂，加酶洗涤剂
米曲霉，黑曲霉， 制造葡萄糖，发酵、酿酒等
葡萄糖淀粉酶
此外石油产品中12碳—16碳的碳氢化合物已成功用作微生 物培养基的碳源。
注意：在选择碳源时，应尽量选择对所需酶有诱导作用的 碳源，而不使用或少使用有分解代谢物阻遏作用的碳源。
2、氮源：提供氮元素。
来源：①有机氮：常利用农副产品的籽实榨油后的 副产品，如豆饼、花生饼、菜子饼等；
②无机氮：含氮的无机化合物，如（NH4）2SO4、 NH4NO3 、NaNO3和（NH4）3PO4等。
玉米粉 8%
豆饼粉 4%
磷酸氢二钠 0.8%
硫酸铵
0.4%
氯化钙
0.2%
氯化铵

1.1 酶制剂作为食品添加剂进入食品的潜在危害
酶与其他混入酶制剂的蛋白质，作为外源蛋白质在随同食 品进入人体后，有可能引起过敏反应。虽然目前还极少见 这样的例子，但在新的酶制剂出现时必须以予考虑。 另外，来源于微生物的酶制剂也可能带有毒素，必须选择 那些不产生毒素的菌种来生产酶制剂，或检查每一批酶制 剂以确定其不含毒素。酶制剂作为食品添加剂使用时应符 合国家标准GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》的规定。
1.4 酶作用的解毒反应
1.4.1 去除食品中的抗营养因子
植酸以钙、镁、和钾盐的形式存在于豆类和谷类中。 易于同膳食中的铁、锌和其他金属离子形成难溶的 络合物，因而使人体吸收这些元素变得困难。 植酸酶能催化植酸水解成磷酸和肌醇，显著降低植 酸的含量。
近年植酸酶还用于酿造和饲料工业，以改善原料中 磷的利用，以及用于去钾大豆蛋白食物的生产，成 为肾脏病人蛋白质的来源。
自从2002年4月瑞典斯德哥尔摩大学Margareta Tornqvist教授首次发现，在油炸或焙烤的马铃薯和谷 物类食品中存在具有神经毒性的潜在致癌物——丙烯酰 胺，有关丙烯酰胺的问题立即引起了全世界的广泛关注。 随后英国、美国、加拿大等发达国家也开展了相关研究。 许多国家和国际性机构对丙烯酰胺在食品中形成机理、 危害评估和消除方法等方面进行广泛而深入研究。
虽然在食品加工中营养组分的损失主要
由于非酶作用所引起，但是食品材料中 一些酶的作用也可能发生。例如：维生素的
降解
☆ 维生素的降解
（1）脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解使面粉漂白，在其他 食品如一些蔬菜的加工过程中脂肪氧合酶也参与了 胡萝卜素的破坏过程。 （2）在一些用发酵方法加工的鱼制品中，由于鱼和细菌 中的硫胺素酶的作用，使这些食品缺少维生素B1。 （3）抗坏血酸是最不稳定的维生素，虽然抗坏血酸氧化 酶能催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，当脱氢 抗坏血酸内酯进一步水解生成2,3-二酮古洛糖酸后， Vc的活性才完全丧失。

（人教课标版）普通高中课程标准实验教科书《生物》目录（人教课标版）普通高中课程标准实验教科书《生物》目录必修1 分子与细胞科学家访谈探索生物大分子的奥秘第1章走近细胞第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性科学前沿组装细胞第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主要承担者——蛋白质科学史话世界上第一个人工合成蛋白质的诞生第3节遗传信息的携带者——核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的无机物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分工合作科学家的故事细胞世界探微三例第3节细胞核——系统的控制中心第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式科学前沿授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质二酶的特性科学·技术·社会酶为生活添姿彩第2节细胞的能量“通货”——ATP第3节ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量之源——光与光合作用一捕获光能的色素和结构二光合作用的原理和应用第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和凋亡第4节细胞的癌变与生物学有关的职业医院里的检验师必修2 遗传与进化科学家访谈我赞叹生命的美丽第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一减数分裂二受精作用第2节基因在染色体上科学家的故事染色体遗传理论的奠基人第3节伴性遗传第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段科学·技术·社会DNA指纹技术第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制科学前沿生物信息学第3节遗传密码的破译（选学）第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病科学·技术·社会基因治疗第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种与生物学有关的职业育种工作者第2节基因工程及其应用与生物学有关的职业生物技术产业的研发人员第7章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与生物进化二隔离与物种的形成与生物学有关的职业化石标本的制作三共同进化与生物多样性的形成科学·技术·社会理想的“地质时钟”必修3 稳态与环境科学家访谈生物与环境是统一的整体第1章人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境第2节内环境稳态的重要性科学史话稳态概念的提出和发展第2章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节与生物学有关的职业神经外科医生第2节通过激素的调节科学·技术·社会评价应用激素类药物的利与弊第3节神经调节与体液调节的关系科学·技术·社会拒绝毒品，慎用心理药物第4节免疫调节科学·技术·社会艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病第1节植物生长素的发现第2节生长素的生理力作用第3节其他植物激素第4章种群和群落第1节种群的特征科学家的故事从治蝗专家到生态学巨匠第2节种群数量的变化与生物学有关的职业植保员第3节群落的结构科学·技术·社会立体农业第4节群落的演替与生物学有关的职业林业工程师第5章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动科学·技术·社会生态农业第3节生态系统的物质循环第4节生态系统的信息传递第5节生态系统的稳定性第6章生态环境的保护第1节人口增长对生态环境的影响第2节保护我们共同的家园选修1 生物技术实践走近生物技术专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3 分解纤维素的微生物的分离专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课题3 血红蛋白的提取和分离专题6 植物有效成分的提取课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取附录1 生物学实验室的基本安全规则附录2 生物学实验室中常用的国际单位附录3 常用培养基配方附录4 常用的消毒灭菌操作方法附录5 常用化学抑菌剂选修2 生物科学与社会致同学们生物科学技术推动社会进步第1章生物科学与健康科技发展之窗现代医学的发展第1节抗生素的合理使用第2节基因诊断与基因治疗拓展视野基因芯片技术与新药的开发第3节人体的器官移植拓展视野生长因子的发现推动了组织工程的发展第4节生殖健康拓展视野《人类辅助生殖技术规范》简介第2章生物科学与农业科技发展之窗农业的绿色革命第1节农业生产中繁殖控制技术第2节现代生物技术在育种上的应用拓展视野转基因生物的安全性第3节植物病虫害的防治原理和方法第4节动物疫病的控制拓展视野国家动物疫情测报体系简介第5节绿色食品的生产第6节设施农业第3章生物科学与工业科技发展之窗生物技术产业的兴起第1节微生物发酵及其应用第2节酶在工业生产中的应用第3节生物技术药物与疫苗拓展视野单克隆抗体药物的制备第4章生物科学与环境保护科技发展之窗生物科技与可持续发展第1节生物性污染及其预防第2节生物净化的原理及其应用第3节关注生物资源的合理利用第4节倡导绿色消费拓展视野绿色产品的分类选修3 现代生物科技专题专题1 基因工程科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1.2 基因工程的基本操作程序拓展视野历史不能忘记中国对PCR的贡献1.3 基因工程的应用拓展视野神奇的基因芯片1.4 蛋白质工程的崛起专题2 细胞工程科技探索之路细胞工程的发展历程2.1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术2.1.2 植物细胞工程的实际应用2.2 动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术拓展视野核移植技术发展简史2.2.2 动物细胞融合与单体克隆抗体拓展视野多利羊猜想科技探索之路胚胎工程的建立3.1 体内受精和早期胚胎发育3.2 体外受精和早期胚胎培养3.3 胚胎工程的应用及前景拓展视野话说哺乳动物的性别控制专题4 生物技术的安全性和伦理性问题科技探索之路生物技术引发的社会争论4.1 转基因生物的安全性4.2 关注生物技术的伦理问题拓展视野是研究合作，还是基因资源掠夺4.3 禁止生物武器专题5 生态工程科技探索之路生态工程的兴起5.1 生态工程的基本原理拓展视野前景广阔的沼气工程5.2 生态工程的实例和发展前景。

第一章：（一）酶工程的概念•是将酶、细胞或细胞器等置于特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原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术•一、酶的分类• 1.氧化还原酶：2.转移酶：3.水解酶：4.裂合酶：5.异构酶 6.连接酶，7. 核酶（一）酶的组成形式1.单体酶( monomeric enzyme) ：由一条或多条肽链组成，肽链间以共价键结合的酶。

2 .寡聚酶(oligomeric enzyme) ：由若干相同或不相同的亚基以非共价键结合而组成，亚基一般没有活性，必须相互结合后才有活性。

3.多酶复合体(multienzyme system) ：由2个或2个以上功能相关的酶通过非共价键连接而成的、能进行连续反应的体系就是多酶复合体。

（二）酶的结构特点(holoenzyme) （apoenzyme） (cofactor)全酶 = 酶蛋白 + 辅因子（金属离子、辅酶、辅基）金属离子无机离子金属离子有机化合物辅酶、辅基⏹辅酶(coenzyme) ：指与酶蛋白结合比较松弛的小分子有机物质，通过透析方法可以除去。

例如硫胺素、焦磷酸。

⏹辅基(prosthetic group) ：是以共价键和酶蛋白结合，结合的较紧密，不能通过透析法除去，需要经过一定的化学处理才能与酶蛋白分开。

四、酶的作用机制（一）酶的结构组成及活性中心调控基团中心外必需基团酶的结构必需基团活性中心结合部位中心内必需基团催化部位活性中心以外的必需基团其它部分1、酶的活性中心(active center) ：是指结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。

2、结合部位：酶分子中与底物结合，使底物与酶的一定构象形成复合物的基团。

酶的结合基团决定酶反应的专一性。

3、催化部位：酶分子中催化底物发生化学反应并将其转变为产物的基团。

4、 4、调控基团：酶分子中一些可与其他分子发生某种程度的结合并引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用的基团催化基团决定酶所催化反应的性质，同时也是决定反应的高效性。

工程技术在食品工业中的应用及发展趋势摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分。

酶作为生物催化剂 ,具有高催化效率 ,专一性强 ,反应条件温和及酶活性可以调控。

而食品工业是应用酶工程技术最早和最广泛的行业。

近年来，由于固定化细胞技术应用化、固定化酶反应器的推广应用，促进了食品添加剂新产品的开发，产品品种增加，质量提高，成本下降。

还有些酶本身就是保健食品重要的功效成分，如超氧化歧化酶(sod)、溶菌酶、l一天冬酰胺酶等，为食品工业带来了巨大的社会经济效益。

关键词：酶工程固定化葡萄糖酶一、酶工程技术的原理酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分。

酶工程又称酶反应技术, 就是指在一定的生物反应器内, 利用生物酶作为催化剂, 使某些物质定向转化的工艺技术, 包括酶的研制与生产, 酶和细胞或细胞器的固定化技术, 酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。

二、酶工程的结构根据酶工程研究和解决问题的手段不同，可将酶工程分为化学酶工程和生物酶工程两大类。

在食品行业中，这两类酶工程的应用都很广泛。

1、化学酶工程化学酶工程亦称初级酶工程，是指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用。

它主要是由酶学原理与化工技术相互渗透和结合而形成的一门科学技术。

2、生物酶工程生物酶工程是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物，亦称高级酶工程。

主要包括3个方面：一是用基因工程技术大量生产酶（克隆酶）；二是修饰酶基因产生遗传修饰酶（突变酶）；三是设计新酶基因，合成自然界不曾有的酶（新酶）。

（1）非水相介质中的酶反应近年来，酶在非水相介质中催化反应的研究，成为酶工程的一项新的重要内容。

如蛋白水解酶类，在非水相中能催化肽键的形成，利用这一发现，便可利用蛋白酶在非水介质的催化特性，合成某些肽类物质，用于制药和食品添加剂。

（2）酶反应器和酶传感器1）酶反应器酶反应器是完成酶促反应的装置。

其研究内容包括：酶反应器的类型及特性；酶反应器的设计、制造及选择等。

脂肪酶在食品工业中的应用
脂肪酶是一类酶，可以分解长链脂肪酸，释放出酸性脂肪酸及甘油和
脂肪。

它在食品工业中具有重要的用途，其应用范围涉及食品酿造、乳品
加工、蛋白质分解等等。

1.食品酿造
脂肪酶能促进酒精仓的发酵，提高酿酒速率，从而提高酒精产量。

激
活的脂肪酶可以把淀粉分解为糖类，这样可以更有效地发酵，从而增加酒
精产量。

此外，脂肪酶还可以改变酒的口感和口感，改善产品质量。

2.乳品加工
乳制品工厂中使用脂肪酶可以提高乳清蛋白的分离率，减少发酵时需
要经历的步骤，节省时间和成本，并使乳制品制品的质量更加一致。

此外，脂肪酶还可以用于生产酸奶、乳酸菌乳及果实乳等乳制品，从而提高食品
的营养价值，降低消化不良的风险。

3.蛋白质分解
脂肪酶可以促进蛋白质的分解，促进蛋白质氨基酸的消化吸收，从而
提高营养吸收率。

蛋白质特别是乳清蛋白，通过脂肪酶，可以被分解成多
种氨基酸，这些氨基酸具有促进人体生长发育的功效。

另外，脂肪酶也能
分解蛋白质中的烷基化合物，减少蛋白质的分子量，从而增强食品的口感。

4.发酵精制。

酶在食品加工中应用——谷物食品08生工2班王文辉0820020051摘要：该文综述谷物食品加工中广泛使用淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、转谷氨酰胺酶特性及其应用进展，并展望其发展前景。

关键词：酶；谷物食品；食品加工Abstract：This article introduced properties and application of the amylase，protease，lipase，xylanase，glucose oxidase，transglutaminase used widely in cereal food processing an d promised its future．Key Words：enzyme；cereal food；food processing联合国粮食及农业组织提出粮食概念是指谷物(Cerea1)，包括小麦、粗粮和稻谷三大类，其中，粗粮主要包括玉米、大麦、高梁、燕麦、荞麦及其它杂粮；谷物所含营养物质主要是淀粉，其次是蛋白质。

随着人们生活水平不断提高，对谷物食品品质提出更高要求；而生物工程技术发展，尤其是酶工程技术发展为谷物食品加工和品质改良提供有利工具。

品加工中所用酶的特性及其应用。

一、谷物食品加工中所用酶及其特性由于谷物含有丰富淀粉、蛋白质，所以在谷物食品加工中主要使用的酶为淀粉酶和蛋白酶；同时赋予谷物食品特殊风味和良好品质的酶有脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、转谷氨酰胺酶等等。

1．1淀粉酶淀粉酶是谷物食品加工中使用最广泛一类酶，主要有 a一淀粉酶、B一淀粉酶、糖化酶、葡萄糖异构酶、环状糊精葡萄糖基转移酶。

a一淀粉酶是内切水解酶，水解中间部位a-1，4糖苷键，把庞大淀粉分子迅速断裂成小分子糊精。

淀粉酶一般在 pH5．5～8时稳定，pH 4以下容易失活，酶最适 pH值为 5～6，不同来源一淀粉酶其性质有很大差别。

一淀粉酶主要来源于真菌、细菌及霉菌。

造纸业中酶制剂的运用与进展研究论文[大全五篇]第一篇：造纸业中酶制剂的运用与进展研究论文酶是自然界动植物、部分有机体内产生的一类大型蛋白质，具有专一、高效和多样性的特点，可降解部分特定的高分子，作为生物催化剂加快反应速度。

20年来，酶制剂在制浆造纸工业中的应用有了很大的发展，尤其在生物制浆中减少蒸煮化学品的用量、生物漂白过程中减少漂剂的用量、生物酶促打浆节能减排技术、酶法废纸脱墨性能的改善、纸浆的酶法改性、制浆造纸废液生物处理、利用生物酶改进纸浆的滤水性、纸浆中树脂控制、用生物手段控制腐浆等诸多方面。

1酶制剂在制浆造纸工业中的应用1.1酶在生物制浆方面的应用生物制浆主要包括化学法制浆和机械法制浆。

生物化学法制浆是指通过生物方法对木片进行预处理，以减轻木片成浆的蒸解度，减少蒸煮化学药品的用量，降低碱回收强度、减少漂白化学药品用量，以及降低漂白废液的污染负荷等。

当今，生物化学制浆的研究已发展到中试和工业化规模，而且预处理方法从菌的预处理转向采用酶进行预处理，这是因为菌不如其产生的酶稳定和对环境的适应性好。

经过酶制剂处理的植物纤维原料，再经过化学法处理和蒸煮后，纤维的质量有一定的改善和提高。

白延坤等〔3〕研究光叶褚白皮机械生物法制浆的结果表明，和对照浆相比，纤维素的脱除率略高，果胶脱除率略低、木素脱除率较高、戊聚糖得到保留更多，而且成浆周期明显缩短。

陈嘉川等首先用聚木糖酶预处理麦草，在相同的工艺条件下对常规化学法制浆和酶法化学制浆进行比较实验得出:聚木糖酶的预处理明显提高麦草的脱木素程度，纸浆的卡伯值降低两个单位，蒸煮的用碱量减少，纸浆得率有所提高。

与常规的化学法制麦草浆相比，酶制剂处理的化学麦草浆的物理强度和光学性能都有明显改善。

因此，聚木糖酶预处理可以改善原料的制浆性能、减少能耗。

当今，生物法机械浆是国内外制浆造纸科研人员研究的重点和热点。

生物法机械浆是在磨浆前用微生物菌如白腐菌对木片进行预处理，或者用酶制剂对木片进行预处理，以降低树脂的含量，节约磨浆能耗，减轻环境污染，改善纸浆的成纸强度。