酶在工业生产中的应用(选修).
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酶在生活和生产当中的应用1.洗涤剂工业:加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。
2.乳制品工业:凝乳酶——奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。
乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收。
3.纺织工业:淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。
纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布,提高牛仔服质量。
4.医疗和药品工业:胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。
5.酿酒工业:麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。
1.洗涤剂和个人用品工业用酶:洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。
在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中,酶无处不在。
蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢;而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新”的效果。
含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成,减少口臭。
将来,多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。
这将使爱美人进一步心再的心为美丽而付出受化学品毒害的代价。
2酶在食品工业的应用:3酶在纺织品整理中的应用:4.饲料工业用酶:5啤酒工业酿造用酶:传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。
如要麦芽汗中酶活性变化或过低可能导致一系列质量问题:提取率低,麦汗分离时间长,发酵慢,啤酒的口味及稳定性差等。
工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶,用辅料(玉米、小麦、大米、等淀粉类原料)酿啤酒,大麦酿啤酒时分别加入α淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。
麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。
在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。
啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。
酶工程在啤酒中的应用原理引言酶工程是指利用酶的特异性和高效性,通过工程手段对酶进行改造或者设计新的酶,以满足特定工业过程中的需求。
在啤酒生产中,酶工程起着重要的作用,可以提高啤酒的酿造效率和质量。
本文将从酶在啤酒酿造过程中的应用原理进行介绍。
酿造酒精的基本流程在了解酶工程在啤酒中的应用原理之前,我们先来了解一下酿造酒精的基本流程,这有助于更好地理解酶在啤酒酿造中的作用。
1.糖化:将麦芽中的淀粉转化为可发酵的糖。
2.酵母发酵:酵母将糖转化为酒精和二氧化碳。
3.熟化与储存:对发酵产生的酒液进行过滤、调整酒精度和风味,进行储存。
酶在啤酒酿造中的应用原理糖化酶的应用糖化是啤酒酿造过程中的关键步骤,其目的是将麦芽中的淀粉分解为可发酵的糖。
在这一过程中,糖化酶发挥着重要作用。
1.α-淀粉酶:通过将淀粉链上的α-(1,4)糖苷键断开,将淀粉分解为糊化淀粉。
2.β-淀粉酶:将糊化淀粉分解为各种糖。
3.果糖酶:将葡萄糖和果糖分解为单独的糖分子。
这些不同类型的糖化酶可以在酒花中找到,也可以通过酵母菌株进行表达和添加到麦芽中。
糖化酶的应用可以提高糖化速度和糖化度,从而提高酒精产量和改善啤酒口感。
酵母发酵过程中的酶在酵母发酵过程中,有几种酶扮演着重要的角色。
1.葡萄糖异构酶:将葡萄糖转化为果糖,以方便酵母细胞的吸收和利用。
2.乙醇脱氢酶:将酒精转化为乙醛,在乙醛脱氢酶的作用下,乙醛最终被氧化为乙酸,使发酵过程得以持续。
3.大部分其他酵母酶:用于氨基酸代谢、核苷酸代谢等过程,对酵母细胞的生长和繁殖起着重要的作用。
这些酵母酶可以通过合理的培养条件和加强酵母细胞的迭代传递,以及选育高产酵母菌株来增加发酵效率和改善啤酒品质。
酶的优点和应用前景酶工程在啤酒酿造中的应用具有一些优点和应用前景。
1.提高酿造效率:通过添加适当的酶,可以提高糖化速度和产酒量,缩短酿造周期。
2.改善啤酒品质:酶的使用可以调整酒液中的酒精度、混浊物质含量和酒液风味,如改善酒体的清晰度、增强口感等。
酶的应用绪论酶”对于大多数人来说,还是比较陌生的,还不知酶为何物,要么不知所云,要么误认为“煤”等等名词。
然而,随着生物技术的飞速发展,酶迅速的深入应用于人们息息相关的各工业部门及日常生活中来。
当你幸福的享受生活的时候,您可能已经在使用许多用酶制剂生产出来的产品,比如:爽口的果汁、香甜面包、清洁能力出众的洗衣粉、舒适的服装,以及昨天刚在超市买的调味品、化妆品、减肥品,今天朋友聚会喝的白酒、红酒、啤酒等等等等。
酶是自然的产物,是生物为了生存而适应自然的产物。
自古以来,酶就被应用于日常生活,远在人类游牧时代,人民已经利用动物胃液来凝固牛奶,制造奶酪。
尤其在我国远古时代,四千年前,已经掌握了酿酒技术,秦汉以前,已经利用麦芽制取饴糖,古人还用粪便供兽皮脱毛、制造皮革,用动物胰脏软化皮革等等,都是酶的作用。
酶的作用还被用于治病;两千五百年年前人民已懂得酒曲可治肠胃病,古代还用鸡内金(鸡胃膜)治消化不良。
说明了古代我们的祖先,在那时即使还不知道什么是酶,已凭着实践所积累的丰富经验,广泛应用动物、植物与微生物的酶的催化作用,来生产生活资料和治病。
目前,随着现代生物工程技术的快速发展,尤其是基因工程、蛋白质工程在酶制剂方面的深入应用,进一步拓宽了酶制剂应用的广度和深度。
使得酶制剂广泛应用于食品、洗涤剂、饲料、纺织、造纸、制药、制革、发酵、石油化工、环境保护等与国民经济息息相关的各个行业。
酶和微生物是能够在人类居住的地球上的自然资源和人类不断增长的消费需求之间建立一种良好平衡的要素之一。
而且伴随着科学技术,尤其是生物技术的发展,酶制剂将在许多行业发挥巨大作用,是现代众多行业进步的推动力之一,(三大技术:信息、生物、膜,生物工程技术包括四大工程技术,酶工程、发酵工程成熟)。
梅奥生物目标成为中国市场已经接受的酶制剂应用领域中的第一,并不断开拓酶制剂应用的新领域。
为实现这一目标,我们须把更多的精力放在酶制剂的应用研究与开发上,积极开发各方面的新的酶制剂应用工艺(中草药、保健品、能源、可再生资源)。
酶在水果、蔬菜加工方面的运用引言在水果和蔬菜加工过程中,酶扮演着重要的角色。
酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速度而不参与反应本身。
酶在水果和蔬菜加工中的应用,能够提高产品的质量、口感和营养价值。
本文将探讨酶在水果和蔬菜加工方面的运用,并介绍一些常见的酶应用。
酶的作用和机制酶在水果和蔬菜加工中具有多种作用和机制。
首先,酶能够促进水果和蔬菜中的化学反应,如淀粉的分解、果糖的转化等。
其次,酶可以帮助水果和蔬菜释放香味和风味物质,增强产品的口感。
另外,酶还可以改善水果和蔬菜的质地,使之更易嚼碎和消化。
最重要的是,酶能够提高水果和蔬菜中营养物质的利用率,增加产品的营养价值。
酶在水果加工中的应用果蔬酵素浸泡果蔬酵素浸泡是一种常见的水果加工方法,其利用酶的作用来改变水果的质地和风味。
首先,将水果切片或切碎,然后加入适量的酵素溶液,并浸泡一定的时间。
酶会分解水果中的纤维素和蛋白质,使之更易消化和吸收。
经过酵素浸泡处理后的水果口感更加鲜嫩、爽口,营养物质也更易被人体吸收。
果蔬酶提取果蔬酶提取是一种将水果中的酶提取出来,并用于水果加工的方法。
首先,将水果磨碎或搅拌,然后经过一系列的离心、过滤和分离步骤,最终得到水果酶提取物。
这种提取物含有丰富的酶活性,能够加速水果中的化学反应,改善产品的质地和口感。
果蔬酶脱菌果蔬酶脱菌是一种利用酶的作用来去除水果中的菌种和有害微生物。
在水果加工过程中,常常会出现菌种污染和微生物滋生的问题,这会影响产品的安全性和保质期。
通过果蔬酶脱菌处理,酶能够有效杀灭水果中的细菌和霉菌,提高产品的卫生质量。
酶在蔬菜加工中的应用蔬菜糊化蔬菜糊化是一种利用酶的作用来改变蔬菜的质地和口感的方法。
蔬菜糊化可以使蔬菜更易消化和吸收。
在蔬菜加工过程中,将蔬菜切碎,并加入适量的酶溶液,然后进行糊化处理。
酶会分解蔬菜中的纤维素和蛋白质,使之更易嚼碎和消化。
糊化后的蔬菜口感更柔软,营养物质也更易被人体吸收。
蔬菜酵素浸泡蔬菜酵素浸泡是一种利用酶的作用来提高蔬菜的口感和营养价值的方法。
酶在制浆造纸中的应用摘要:综合论述酶在制浆造纸各个工序中的应用,并将之与相应的物理化学处理方法比较,说明酶的特殊优势及其发展前景。
关键词:制浆造纸酶造纸工业是我国和世界经济的重要支柱产业之一,随着国家经济的迅速发展,对纸的需求迅速增加。
同时,随着人们环保意识的提高,对于造纸工业中产生的污染问题也越来越重视。
因此,需要我们发展更高效率、低能耗、低污染的制浆造纸技术。
在众多新兴的技术中,酶在制浆造纸工业中的应用具有很大的优势和潜力,拥有良好的发展前景。
1 酶在制浆过程中的应用1.1酶用于去皮(毛)在制浆造纸工艺中,备料是整个工艺流程的第一步。
高质量的机械浆或化学浆需要完全去皮,因为即使少量的树皮残留也会造成产品颜色变暗。
去皮要消耗大量能量而且导致原材料损失。
树皮以及形成层中果胶含量比较高,还含有半纤维素。
因此,果胶酶显得特别重要。
另外,木聚糖酶可能也有重要作用。
运用能水解果胶的酶预处理后在进行去皮,能耗下降80%。
但酶应用在该工序中最大的问题在于酶对形成层的渗透困难。
(毛[1])1.2酶法除树脂(王)木片或纸浆中的树脂含有脂肪酸、树脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂质和蜡类等,可能造成树脂粘附,导致停机与纸的质量下降等问题。
用不同的酯酶去除树脂非常有效。
不仅可以解决上述问题,还可以提高纸浆和纸的质量、减少化学漂白剂的小号、减低废水负荷以及节省存放木材的空间和投资。
这个方法已经在商业上取得应用。
树脂障碍是由树脂中的非极性成分,即甘油三酯造成的。
在使用以松木为生产原料造纸时,树脂障碍尤为严重。
树脂沉积在筛选机筛板、浓缩机下唇板、管道内壁及浆池表面、毛毯和吸水箱中,也可沉积在浆池、筛板、网前箱、造纸网、伏辊、压榨辊、烘缸、压光辊上。
这些沉积物降低脱水效率及纸页匀度、强度,形成树脂斑点和孔洞,造成产品质量下降,引起纸幅断头,树脂障碍严重的影响了生产。
传统控制树脂障碍的方法是将大批原木放在储木场老化和使用化学方法,用滑石粉、硫酸铝、分散剂或表面活性剂、螯合剂等使树脂或附着在纤维表面或稳定分散在浆水系统中而除去,但大量使用硫酸铝,对设备腐蚀严重,滑石粉用量相对较多,容易磨损设备,造成纸张容易掉粉掉毛,都不能从根本上解决树脂障碍问题。
高中生物知识点总结选修3一、生态学基础1. 生态系统的组成与功能- 生产者、消费者和分解者的角色与相互作用- 物质循环和能量流动的原理- 生态系统的稳定性和自我调节能力2. 群落生态学- 群落的结构、种类多样性和丰富度- 群落演替的过程和类型- 群落间的竞争、捕食和共生关系3. 物种与物种间关系- 物种的分类和命名- 物种多样性的重要性- 物种间的相互作用,如共生、竞争和捕食4. 人类活动与生态环境- 人类活动对生态环境的影响- 生物多样性的保护和可持续利用- 生态农业和生态工程的基本概念二、遗传与进化1. 遗传的分子基础- DNA的结构和复制- RNA的转录和蛋白质的翻译- 基因的表达调控2. 遗传变异- 基因突变的类型和影响- 染色体变异及其遗传效应- 遗传重组和基因工程3. 遗传与性状表现- 孟德尔遗传定律及其应用- 多基因遗传和数量性状- 表观遗传学和环境因素的影响4. 进化论- 物种起源和生物进化的证据- 自然选择和人工选择的原理- 进化树和物种多样性的形成5. 现代生物进化理论- 种群遗传学基础- 进化的分子机制- 群体遗传结构和进化动力学三、生物技术与应用1. 基因工程- 基因克隆和基因组测序- 基因编辑技术,如CRISPR-Cas9 - 转基因生物的安全性和伦理问题2. 细胞工程- 细胞培养和细胞融合技术- 干细胞的研究和应用- 组织工程和再生医学3. 酶工程- 酶的特性和分类- 酶在工业生产中的应用- 酶的改造和优化4. 发酵工程- 发酵技术的基本原理- 发酵产品的生产过程- 发酵工程在食品和药品领域的应用5. 生物信息学- 生物数据的收集和分析- 生物信息学在基因组学和蛋白质组学中的应用 - 生物信息学工具和数据库的使用四、人体健康与疾病防治1. 人体免疫系统- 免疫系统的组成和功能- 免疫应答的过程- 疫苗和免疫疗法2. 疾病与健康- 传染病和非传染病的特点- 生活方式与疾病的关系- 疾病的预防和早期诊断3. 现代医疗技术- 医学影像技术的应用- 精准医疗和个性化治疗- 生物医学工程的进展4. 营养与健康- 营养素的种类和功能- 营养失衡的影响- 健康饮食的指导原则五、生物伦理与社会1. 生物伦理学- 生物伦理的基本原则- 生物技术中的伦理问题- 生物伦理决策的过程2. 生物多样性保护- 生物多样性的价值- 生物多样性的威胁和保护措施- 国际合作与保护政策3. 环境与可持续发展- 环境问题的成因和影响- 可持续发展的概念和实践- 生态文明建设的重要性通过以上总结,我们可以看到高中生物选修3课程内容丰富,涵盖了生态学、遗传与进化、生物技术、人体健康以及生物伦理等多个方面。
酶在生物科学中的应用酶是生命体内极其重要的蛋白质分子,是生物体内各种代谢和生化反应的催化剂。
它的应用十分广泛,包括工业、医学、食品、生物技术等多个领域。
酶的研究和应用不仅对促进人类社会发展,还对维护人类健康、促进生态环保产生着重要影响。
一、酶在生物学研究中的应用1. 酶用于分离和纯化蛋白质酶在生物学研究中经常被用来进行蛋白质的分离和纯化。
这是因为酶具有高度的专一性和活性,能选择性地结合某种蛋白质分子并将其从混合溶液中分离出来。
常用的纯化酶方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶渗透层析等。
2. 酶用于DNA修饰和检测酶在DNA修饰和检测中的应用越来越广泛。
例如,DNA甲基转移酶能够在DNA分子上甲基化一定的碱基,这通常是某些基因的诱导因子。
此外,聚合酶链式反应(PCR)和荧光定量PCR检测方法需要使用特定的酶来扩增和检测DNA序列。
3. 酶用于药物和生物制品的生产酶在药物和生物制品的生产过程中经常被用作生物催化剂。
例如,大量应用于医疗领域的肽类药物操作常用到了多肽酶,通过其作用,将肽链分解成单体。
此外,蛋白质酶能够用于合成或制备特定功能的多肽和蛋白质分子。
二、酶在工业生产中的应用1. 酶用于食品加工酶已经成为食品加工工业中极为重要的一部分。
多种酶,比如蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶等都在食品生产过程中得到了广泛应用。
例如,在面包生产过程中可以使用酵母酶进行面团膨胀;而在啤酒和酒的生产中则用到了一类叫做酵母酶的酶。
2. 酶用于纸浆和纸张的生产酶在纸浆和纸张生产过程中起到了重要作用。
酶可分解甜菜碱、半纤维质等成份,减少纤维杂质,提高纸张质量;酶还能够降低浆料粘度并有利于操作。
近年来,生物技术发展使得酶在纸浆生产中应用的越来越广泛,有利于降低环境污染和提高生产效率。
3. 酶用于制药和化妆品的生产酶在制药和化妆品的生产中广泛应用。
比如皮肤紧致粘稠剂的配方中就含有明胶酶、胶原酶等酶类物质,这些酶能够帮助制造出高品质的化妆品。
酶在发酵工业生产中的应用现状和发展趋势塔骥1032103030摘要:本文通过列举酶在发酵工业生产中的应用,及在这些应用中的应用现状,对酶法在这些工业生产中未来的发展进行了探讨。
关键词:酶;发酵;工业生产一、前言酶制剂行业是高技术产业,它的特点是用量少、催化效率高、专一性强,是为其他相关行业服务的工业。
酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后,现已形成一个富有活力的高新技术产业,保持持续高速度发展。
过去10年里,国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化,以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟,以及对各个应用行业的引入和实践,把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。
我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域,并且应用领域不断扩大,应用技术水平不断提高,然而与国外先进国家相比尚有差距。
二、酶在发酵工业中的应用2.1酶法生产葡萄糖利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就,由日本在20世纪50年代末研究成功,现已在全世界普遍采用。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料,先经。
一淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成葡萄糖。
如北京房山酶制剂总厂的产品耐高温a-淀粉酶采用地衣芽孢杆菌深层培养、提炼等工序精制而成;能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的 a-1.4 葡萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的黏度迅速下降,产生可溶性糊精和寡聚糖,过度的水解则可产生葡萄糖和麦芽糖。
低聚糖的制备:低聚糖是由3-9个单糖昔键连接而成的低度聚合糖。
它之所以具有生理功效,是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌一双歧杆菌的增殖,从而抑制肠道内腐败菌的生长,减少有毒发酵产物的形成。
目前,微生物糖昔水解酶在生产中应用较多,而且技术都比较成熟。
如利用α-葡萄糖苷酶生产的低聚异麦芽糖,利用节杆菌产生的β一呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等,利用α-半乳糖昔酶生产的棉子糖和密二糖等。
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1、果胶和果胶酶。
(1)果胶对果汁制作的影响:影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊。
(2)果胶酶的种类:果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
(3)果胶酶的作用:①能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,能提高果汁的出汁率;②而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使得浑浊的果汁变得澄清。
(4)植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。
由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一。
2、探究温度和pH对酶活性的影响❖实验设计思路:通过设置梯度来确定最适值。
(1)自变量的处理方法:设置一系列的温度梯度或PH梯度的对照实验。
(2)因变量的检测方法:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?用什么方法进行恒温处理?答:保证果泥与果胶酶混合时温度相同,避免混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性。
水浴加热。
(4)在探究温度或pH对酶活性的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么?答:需要。
不同的温度或pH之间,就可以作为对照——这种对照称为相互对照。
(5)为使果胶酶能够够充分催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
3、探究果胶酶的用量(1)实验变量:为酶的用量。
你打算如何设置酶用量的梯度呢?(同体积不同浓度的酶或不同体积相同浓度的酶。
)(2)因变量:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)实验结果和结论:随着酶的用量增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足;当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明这个值就是酶的最适用量。
(一)加酶洗衣粉1、定义:加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。
2、常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
3、衣服有油渍、血渍的衣服很难洗干净,你是如何解决这个问题的?为什么?答:使用加酶洗衣粉。