第三章酶工程在食品工业中的应用

第三章酶工程在食品工业中的应用第一节酶工程的概况一、酶工程发展历史二、酶的基本概念、分类与命名三、酶的活力测定四、微生物发酵产酶五、酶的提取与分离纯化六、酶与细胞固定化七、酶分子修饰八、酶反应器及反应操作控制一、酶工程发展历史二、酶的基本概念、分类与命名（一）酶基本概念（二）酶的分类（三）酶的命名（一）酶基本概念（二）酶的分类（三）酶的命名三、酶的活力测定三、酶的活力测定四、、微微生生物物发发酵酵产产酶酶（一一））产产酶酶细细胞胞的的要要求求（二二））酶酶发发酵酵生生产产常常用用的的微微生生物物（三三））提提高高酶酶产产量量的的措措施施（一一））产产酶酶细细胞胞的的要要求求（二二））酶酶发发酵酵生生产产常常用用的的微微生生物物（二二））酶酶发发酵酵生生产产常常用用的的微微生生物物（二二））酶酶发发酵酵生生产产常常用用的的微微生生物物（三三））提提高高酶酶产产量量的的措措施施1．．添添加加诱诱导导物物2．．控控制制阻阻遏遏物物浓浓度度3．．添添加加表表面面活活性性剂剂4．．添添加加产产酶酶促促进进剂剂1．．添添加加诱诱导导物物2．．控控制制阻阻遏遏物物浓浓度度3．．添添加加表表面面活活性性剂剂4．．添添加加产产酶酶促促进进剂剂五、、酶酶的的提提取取与与分分离离纯纯化化（一一））酶酶提提取取的的主主要要方方法法（二二））酶酶提提取取过过程程的的注注意意事事项项（三三））酶酶的的分分离离纯纯化化的的一一般般原原则则（一一））酶酶提提取取的的主主要要方方法法1.盐盐溶溶液液提提取取2.酸酸溶溶液液提提取取3.碱碱溶溶液液提提取取4.有有机机溶溶剂剂提提取取1.盐盐溶溶液液提提取取2.酸酸溶溶液液提提取取3.碱碱溶溶液液提提取取4.有有机机溶溶剂剂提提取取（二二））酶酶提提取取过过程程的的注注意意事事项项1．．温温度度为了了防防止止酶酶的的变变性性失失活活，，提提取取时时温温度度不不宜宜高高。。特特别别是是采采用用有有机机溶溶剂剂提提取取时时，，温温度度应应控控制制在在-10℃℃。。有有些些酶酶对对温温度度的的耐耐受受性性较较高高，，如如酵酵母母醇醇脱脱氢氢酶酶、、细细菌菌碱碱性性磷磷酸酸酶酶、、胃胃蛋蛋白白酶酶，，可可在在37℃℃或或更更高高一一些些温温度度下下提提取取。。2．．pH提取取时时溶溶液液的的pH值值应应该该远远离离酶酶的的等等电电点点，，可可增增加加酶酶的的溶溶解解度度。。除除了了酸酸溶溶液液提提取取或或碱碱溶溶液液提提取取，，提提取取时时溶溶液液的的pH不不宜宜过过高高或或过过低低，，以以防防止止酶酶的的变变性性失失活活。。3．提取取液的体体积提取液的的用量增增加，可可提高提提取率，，但是过过量的提提取液，，使酶浓浓度降低低，对进进一步的的分离纯纯化不利利，故提提取液的的用量一一般为含含酶原料料体积的的3-5倍，可可一次提提取。4．添加加保护剂剂在酶提取取过程中中，为了了提高酶酶的稳定定性，防防止酶变变性失活活，可以以加入适适量的酶酶作用底底物，或或其辅酶酶，或加加入某些些抗氧化化剂等保保护剂。。（三）酶酶的分离离纯化的的一般原原则1．原料料来源广广泛，成成本低廉廉；目标标酶含量量高、活活力强；；可溶性性和稳定定性好。。2．注意意防止酶酶的变性性和失活活细胞破碎碎后，目目标酶和和溶酶体体中水解解酶等会会混合在在一起，，变性的的机会大大大增加加。因此此，破碎碎细胞的的条件要要尽可能能温和，，尽早尽尽可能多多地去除除各种杂杂质等；；设法避避免过酸酸、过碱碱、重金金属离子子、变性性剂、去去污剂、、高温、、剧烈震震动等不不利因素素；加入入蛋白水水解酶的的抑制剂剂。3．建立立适宜的的检测手手段建立灵敏敏、特异异、精确确的检测测手段是是评估目目标酶蛋蛋白的产产量、活活性、纯纯度的前前提。4．纯化化策略的的选择充分利用用目标酶酶蛋白的的特点，，如溶菌菌酶热稳稳定性好好，可在在高温下下处理，，使杂蛋蛋白变性性；如目目标酶蛋蛋白的性性质并不不特异，，通常先先运用非非特异、、快速、、低分辨辨的方法法，如硫硫酸铵沉沉淀、超超滤和吸吸附等操操作尽快快缩小样样品体积积，提高高目标酶酶蛋白的的浓度，，实现粗粗分离；；随后可可利用具具有高选选择性的的凝胶过过滤、离离子交换换、色谱谱聚焦、、疏水作作用、亲亲和分离离等操作作进行精精分离。。5．细胞胞破碎为了分离离提取胞胞内酶，，就先收收集细胞胞及破碎碎。细胞胞破碎的的方法有有机械破破碎法、、物理破破碎法、、化学破破碎法和和酶学破破碎法等等。实际际使用时时可根据据具体情情况选用用一种方方法进行行破碎，，有时也也可用两两种或两两种以上上方法联联合使用用，以达达到细胞胞破碎的的目的。。六、酶与与细胞固固定化七、酶的的分子修修饰八、酶反反应器1．常见见的酶反反应器类类型和特特点2．酶反反应器的的选择和和使用3．酶反反应器使使用中应应注意的的问题1．常见见的酶反反应器类类型和特特点2．酶反反应器的的选择和和使用3．酶反反应器使使用中应应注意的的问题第二节酶酶工工程在食食品工业业中的应应用一、酶法法应用于于水解纤纤维素二、酶法法应用于于各种功功能性糖糖类的生生产三、酶法法应用于于干酪制制品的生生产四、酶法法应用于于环状糊糊精的生生产五、其他他酶在食食品加工工中的应应用一、酶法法应用于于水解纤纤维素（一）纤纤维素的的预处理理（二）纤纤维素的的酶解机机制（三）纤纤维素酶酶法水解解的应用用（一）纤纤维素的的预处理理（二）纤纤维素的的酶解机机制（三）纤纤维素酶酶法水解解的应用用二、酶法法应用于于各种功功能性糖糖类的生生产（一）低低聚半乳乳糖的酶酶法生产产（二）低低聚异麦麦芽糖的的酶法生生产（三）低低聚木糖糖的酶法法生产（四）低低聚壳聚聚糖的酶酶法生产产（一）低低聚半乳乳糖的酶酶法生产产（二）低低聚异麦麦芽糖的的酶法生生产（三）低低聚木糖糖的酶法法生产（三）低低聚木糖糖的酶法法生产（四）低低聚壳聚聚糖的酶酶法生产产三、酶法法应用于于干酪制制品的生生产四、酶法法应用于于环状糊糊精的