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微生物酶制劑消費(fèi)工藝及其在食品工業(yè)中的運(yùn)用馮華煒目錄微生物酶制劑的簡(jiǎn)介微生物酶制劑的消費(fèi)技術(shù)微生物酶制劑在食品工業(yè)中的運(yùn)用一、簡(jiǎn)介1、定義酶制劑是指從生物中提取的具有酶特性的一類物質(zhì),酶制劑主要作用是催化食品加工過(guò)程中各種化學(xué)反響,改良食品加工方法。是一類從動(dòng)物、植物、微生物中提取具有生物催化才干的蛋白質(zhì)。微生物酶制劑就是從微生物中提取的蛋白質(zhì)。
2、微生物酶消費(fèi)開展概略1894年,日本科學(xué)家初次從米曲霉中提煉出淀粉酶,并將淀粉酶用作治療消化不良的藥物,從而開創(chuàng)了人類有目的地消費(fèi)和運(yùn)用酶制劑的先例。1911年,美國(guó)科學(xué)家從木瓜中提取出木瓜蛋白酶,并將木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白質(zhì)渾濁物。以后,酶制劑的消費(fèi)和運(yùn)用就逐漸開展起1949年,科學(xué)家勝利地用液體深層發(fā)酵法消費(fèi)出了細(xì)菌α-淀粉酶,從此揭開了近代酶工業(yè)的序幕。1971年,第一次國(guó)際酶工程學(xué)術(shù)會(huì)議在美國(guó)召開,會(huì)議的主題就是固定化酶的研制和運(yùn)用。20世紀(jì)70年代后期,酶工程領(lǐng)域又出現(xiàn)了固定化細(xì)胞技術(shù)。1986年,我國(guó)科學(xué)家利用固定化原生質(zhì)體發(fā)酵消費(fèi)堿性磷酸酶和葡萄糖氧化酶等相繼獲得勝利,為酶工程的進(jìn)一步開展開辟了新的途徑。近20年來(lái),隨著基因工程的滲入,使酶的定向改呵斥為能夠,所以在固定化酶、固定化細(xì)胞和固定化原生質(zhì)體開展的同時(shí),酶分子修飾技術(shù)、酶的化學(xué)合成以及酶的人工合成等方面的研討,也在積極地開展中,從而使酶工程更加顯示出寬廣而誘人的前景。3、利用微生物提取酶制劑的意義及其優(yōu)點(diǎn)酶是一種生物催化劑,催化效率高、反響條件溫暖和專注性強(qiáng)等特點(diǎn),曾經(jīng)日益遭到人們的注重,運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。生物界中已發(fā)現(xiàn)有多種生物酶,在消費(fèi)中廣泛運(yùn)用的僅有淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖異構(gòu)酶、葡萄糖氧化酶等十幾種。利用微生物消費(fèi)生物酶制劑要比從植物瓜果、種子、動(dòng)物組織中獲得更容易。由于動(dòng)、植物來(lái)源有限,且受季節(jié)、氣候和地域的限制,而微生物不僅不受這些要素的影響,而且種類繁多、生長(zhǎng)速度快、加工提純?nèi)菀?、加工本錢相對(duì)比較低,充分顯示了微生物消費(fèi)酶制劑的優(yōu)越性。利用微生物產(chǎn)酶的優(yōu)點(diǎn)是:(1)微生物種類多、酶種豐富,且菌株易誘變,菌種多樣。(2)微生物生長(zhǎng)繁衍快,易提取酶,特別是胞外酶。(3)微生物培育基來(lái)源廣泛、價(jià)錢廉價(jià)。(4)可以采用微電腦等新技術(shù),控制酶發(fā)酵消費(fèi)過(guò)程,消費(fèi)可延續(xù)化、自動(dòng)化,經(jīng)濟(jì)效益高。(5)可以利用以基因工程為主的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),選育菌種、添加酶產(chǎn)率和開發(fā)新酶種。二、微生物酶的消費(fèi)技術(shù)二級(jí)種子一級(jí)種子三角瓶種子斜面菌種培育基滅菌接種固體發(fā)酵液體發(fā)酵空氣緊縮過(guò)濾濃縮酶液枯燥酶粉提取酶液圖1.微生物酶制劑的消費(fèi)工藝〔一〕、產(chǎn)酶微生物消費(fèi)酶制劑的微生物有絲狀真菌、酵母、細(xì)菌3大類群,主要是用好氣菌。幾種主要工業(yè)酶的菌種和運(yùn)用情況如下:淀粉酶類、蛋白酶、葡糖異構(gòu)酶、其他重要工業(yè)用酶〔二〕、酶的消費(fèi)方法酶的消費(fèi)是指經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì),并且經(jīng)過(guò)人工控制而獲得所需求的酶的過(guò)程。概括地說(shuō),酶的消費(fèi)方法有提取法、發(fā)酵法和化學(xué)合成法三種。提取法是最早采用并且不斷沿用至今的一種方法。它采用各種技術(shù),直接從動(dòng)植物或微生物的細(xì)胞或組織中將酶提取出來(lái)。提取法雖簡(jiǎn)單易行,但必需求有充足的原資料,這就使提取法的廣泛運(yùn)用遭到了限制。發(fā)酵法是20世紀(jì)50年代以來(lái)消費(fèi)酶的主要方法。它主要經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)獲得人們所需求的酶。發(fā)酵法普通包括固體發(fā)酵、液體深層發(fā)酵、固定化細(xì)胞發(fā)酵和原生質(zhì)體發(fā)酵等多種方式?;瘜W(xué)合成法是20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)的一種消費(fèi)酶的新技術(shù),目前依然停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成的階段。1.菌種選擇微生物發(fā)酵消費(fèi)酶的方法同其他發(fā)酵行業(yè)類似,首先必需選擇適宜的產(chǎn)酶菌株,然后采用適當(dāng)?shù)呐嘤团嘤绞竭M(jìn)展發(fā)酵,使微生物生長(zhǎng)繁衍并合成大量所需的酶,最后將酶分別純化制成一定的酶制劑?!踩?、微生物酶制劑消費(fèi)任何生物都能在一定的條件下合成某些酶。但并不是一切的細(xì)胞都能用于酶的發(fā)酵消費(fèi)。普通說(shuō)來(lái),能用于酶發(fā)酵消費(fèi)的細(xì)胞必需具備如下幾個(gè)條件:酶的產(chǎn)量高優(yōu)良的產(chǎn)酶細(xì)胞首先具有高產(chǎn)的特性,才有較好的開發(fā)運(yùn)用價(jià)值。高產(chǎn)細(xì)胞可以經(jīng)過(guò)挑選、誘變、或采用基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù)而獲得;容易培育和管理,要求產(chǎn)酶細(xì)胞容易生長(zhǎng)繁衍,并且順應(yīng)性較強(qiáng),易于控制,便于管理。產(chǎn)酶穩(wěn)定性好在通常的消費(fèi)條件下,可以穩(wěn)定地用于消費(fèi),不易退化。一旦細(xì)胞退化,要經(jīng)過(guò)復(fù)壯處置,使其恢復(fù)產(chǎn)酶性能。利于酶的分別純化發(fā)酵完成后,需經(jīng)分別純化過(guò)程,才干得到所需的酶,這就要求產(chǎn)酶細(xì)胞本身及其它雜質(zhì)易于和酶分別。平安可靠要運(yùn)用的細(xì)胞及其代謝物平安無(wú)毒,不會(huì)影響消費(fèi)人員和環(huán)境,也不會(huì)對(duì)酶的運(yùn)用產(chǎn)生其它不良的影響。2、產(chǎn)酶培育酶的發(fā)酵消費(fèi)是以獲得大量所需的酶為目的。為此,除了選擇性能優(yōu)良的產(chǎn)酶細(xì)胞以外,還必需滿足細(xì)胞生長(zhǎng)、繁衍和發(fā)酵產(chǎn)酶的各種工藝條件,并要根據(jù)發(fā)酵過(guò)程的變化進(jìn)展優(yōu)化控制。1)
固體培育法
固體培育是以麩皮或米糠為主要原料,另外添加谷糠、豆餅等為輔助原料。經(jīng)過(guò)對(duì)原料發(fā)酵前處置,在一定的培育條件下微生物進(jìn)展生長(zhǎng)繁衍代謝產(chǎn)酶。固體培育法比液體培育法產(chǎn)酶量高。同時(shí)還具有原料簡(jiǎn)單、不易污染、操作簡(jiǎn)便、酶提取容易、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。缺陷是不便自動(dòng)化和延續(xù)化作業(yè),占地多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、消費(fèi)周期長(zhǎng)。
2)液體培育法液體培育法的優(yōu)點(diǎn)是:占地少、消費(fèi)量大、適宜機(jī)械化作業(yè)、發(fā)酵條件容易控制、不易污染,還可大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。其培育方法有分批培育、流加培育和延續(xù)培育三種,其中前兩種培育法廣為運(yùn)用,后者因污染和變異等關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題尚未處理,運(yùn)用遭到限制。3)
產(chǎn)酶條件的控制
〔1〕培育基培育基的營(yíng)養(yǎng)成分是微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的原料,主要是碳源、氮源,其次是無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和產(chǎn)酶促進(jìn)劑等。①碳源碳素是構(gòu)成菌體成分的主要元素,也是細(xì)胞貯藏物質(zhì)和消費(fèi)各種代謝產(chǎn)物的骨架,還是菌體生命活動(dòng)的能量的主要來(lái)源。當(dāng)前酶制劑消費(fèi)上運(yùn)用的菌種大都是只能利用有機(jī)碳的異養(yǎng)型微生物。有機(jī)碳的主要來(lái)源有:一是農(nóng)副產(chǎn)品中如甘薯、麩皮、玉米、米糠等淀粉質(zhì)原料;二是野生的如土茯苓、橡子、石蒜等淀粉質(zhì)原料。不同的細(xì)胞對(duì)各種碳源的利用差別很大,所以在配制培育基時(shí)應(yīng)根據(jù)不同細(xì)胞的不同要求而選擇適宜的碳源。另外,選擇碳源除思索營(yíng)養(yǎng)要求外,還要思索酶生物合成的誘導(dǎo)作用和能否存在分解代謝物阻遏作用。盡量選器具有誘導(dǎo)作用的碳源,盡量不用或少用有分解代謝物阻遏作用的碳源。例如,α-淀粉酶的發(fā)酵消費(fèi)中,應(yīng)該選用有誘導(dǎo)作用的淀粉作為碳源,而不用對(duì)該酶有分解代謝物阻遏作用的果糖作為碳源。②氮源氮是生物體內(nèi)各種含氮物質(zhì),如氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等的組成成分。酶制劑消費(fèi)中的氮源主要有有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源兩種,常用的有機(jī)氮源有:豆餅、花生餅、菜籽餅、魚粉、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、多肽、氨基酸等;無(wú)機(jī)氮源有:(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、(NH4)3P04、尿素等。不同的細(xì)胞對(duì)各種氮源的要求各不一樣,應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)展選擇和配制。普通來(lái)說(shuō),動(dòng)物細(xì)胞要求有機(jī)氮,植物細(xì)胞主要要求無(wú)機(jī)氮。多數(shù)情況下將有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源配合運(yùn)用才干獲得較好的效果。例如黑曲霉酸性蛋白酶消費(fèi),只用銨鹽或硝酸鹽為氮源時(shí),酶產(chǎn)量?jī)H為有胨時(shí)的30%。只用有機(jī)氮源而不用無(wú)機(jī)氮源時(shí)產(chǎn)量也低,故普通除運(yùn)用高濃度有機(jī)氮源外尚需添加1%~3%的無(wú)機(jī)氮源。③碳氮比在微生物酶消費(fèi)培育基中碳源與氮源的比例是隨消費(fèi)的酶類、消費(fèi)菌株的性質(zhì)和培育階段的不同而改動(dòng)的。普通蛋白酶(包括酸性、中性和堿性蛋白酶)消費(fèi)采用碳氮比低的培育基比較有利,例如黑曲霉3.350酸性蛋白酶消費(fèi)采用由豆餅粉3.75%、玉米粉0.625%、魚粉0.625%。NH4Cl1%、CaCl20.5%、Na2HP040.2%、豆餅石灰水解液10%組成的培育基;淀粉酶(包括α-淀粉酶、糖化酶、β-淀粉酶等)消費(fèi)的碳氮比普通比蛋白酶消費(fèi)略高,例如枯草桿菌TUD127α-淀粉酶消費(fèi)采用由豆餅粉4%、玉米粉8%、Na2HP040.8%、(NH4)2SO40.4%、CaCl20.2%組成的培育基。而在淀粉酶消費(fèi)中糖化酶消費(fèi)培育基的碳氮比是最高的。以上是蛋白酶和淀粉酶消費(fèi)培育基碳氮比的普通規(guī)律,但是由于菌種很多而其性質(zhì)各異。很難說(shuō)都是符合上述規(guī)律的。在微生物酶消費(fèi)過(guò)程中,培育基的碳氮比也因培育過(guò)程不同而異。例如種子培育時(shí),為了順應(yīng)菌體生長(zhǎng)繁衍的需求,要求提供合成細(xì)胞蛋白質(zhì)的氮多些,容易利用的氮源的比例大些,種子培育基的碳氮比普通要比發(fā)酵培育基低些。發(fā)酵時(shí),不同發(fā)酵階段要求的碳氮比也是不同的。例如在枯草桿菌BF-7658消費(fèi)α-淀粉酶的發(fā)酵過(guò)程中,發(fā)酵前期要求培育基的碳氮比適當(dāng)降低,以利菌體生長(zhǎng)繁衍,發(fā)酵中后期要求培育基的碳氮比適當(dāng)提高,以促進(jìn)淀粉酶的生成。④無(wú)機(jī)鹽微生物酶消費(fèi)和其他微生物產(chǎn)品消費(fèi)一樣,培育基中需求有磷酸鹽及硫、鉀、鈉、鈣、鎂等元素存在。在酶消費(fèi)中常以磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀等磷酸鹽作為磷源,以硫酸鎂為硫源和鎂源。鈣離子對(duì)淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等多種酶的活性有非常重要的穩(wěn)定作用,例如在無(wú)Ca2+存在時(shí)灰色鏈霉菌中性蛋白酶只在pH7-7.5很小范圍內(nèi)穩(wěn)定,當(dāng)有Ca2+存在時(shí)穩(wěn)定pH范圍可以擴(kuò)展到5-7。鈉離子有控制細(xì)胞浸透壓使酶產(chǎn)量添加的作用,酶消費(fèi)的培育基中有時(shí)以磷酸氫二鈉及硝酸鈉等方式參與,例如米曲霉α-淀粉酶消費(fèi),添加適量的硝酸鈉以促進(jìn)酶消費(fèi)。在天然培育基中,普通微量元素不用另外參與,但也有一些例外。如玉米粉、豆粉為碳源時(shí),添加100ppmCo2+和Zn2+,放線菌166蛋白酶活力可添加70%-80%。⑤生長(zhǎng)因子微生物還需一些微量的像維生素一類的物質(zhì),才干正常生長(zhǎng)發(fā)育,這類物質(zhì)統(tǒng)稱生長(zhǎng)因子(或生長(zhǎng)素)。其中包括某些氨基酸、維生素、嘌呤或嘧啶等。酶制劑消費(fèi)中所需的生長(zhǎng)因子,大多是由天然原料提供,如玉米漿、麥芽汁、豆芽汁、酵母膏、麩皮、米糠等。玉米漿中普通含有生長(zhǎng)素32-128mg/mL。⑥產(chǎn)酶促進(jìn)劑產(chǎn)酶促進(jìn)劑是指在培育基中添加某種少量物質(zhì),能顯著提高酶的產(chǎn)率,這類物質(zhì)稱為產(chǎn)酶促進(jìn)劑。產(chǎn)酶促進(jìn)劑大體上分為兩種:一是誘導(dǎo)物,二是外表活性劑。外表活性劑,如吐溫-80的濃度為0.1%時(shí)能添加許多酶的產(chǎn)量。外表活性劑能添加細(xì)胞的通透性,處在氣-液界面改善了氧的傳送速度,還可以維護(hù)酶的活性。消費(fèi)上常采用非離子型外表活性劑,如聚乙二醇、聚乙烯醇衍生物、植酸類、焦糖、羧甲基纖維素、苯乙醇等。離子型的外表活性劑對(duì)微生物有害。用于食品、醫(yī)藥的酶的消費(fèi)中所用的外表活性劑還須對(duì)人、畜無(wú)害。此外各種產(chǎn)酶促進(jìn)劑的效果還遭到菌種,種齡、培育基組成的影響。酶的發(fā)酵消費(fèi)中發(fā)酵效果除了遭到菌種產(chǎn)酶性能的影響外,還遭到發(fā)酵溫度、pH、溶氧量等條件的影響。(2)培育條件發(fā)酵溫度發(fā)酵溫度的變化主要隨著微生物代謝反響、發(fā)酵中通風(fēng)、攪拌速度的變化而變化的。微生物在生長(zhǎng)發(fā)育中,不斷地吸收培育基營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)合成菌體的細(xì)胞物質(zhì)和酶時(shí)的生化反響都是吸熱反響;培育基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量分解時(shí)的生化反響都是放熱反響。發(fā)酵初期合成反響吸收的熱量大于分解反響放出的熱量,發(fā)酵液需求升溫。當(dāng)菌體繁衍旺盛時(shí),情況那么相反,發(fā)酵液溫度就自行上升,加上通風(fēng)攪拌所帶來(lái)的熱量,這時(shí),發(fā)酵液必需降溫,以堅(jiān)持微生物生長(zhǎng)繁衍和產(chǎn)酶所需的適宜溫度。微生物生長(zhǎng)繁衍和產(chǎn)酶的最適溫度隨著菌種和酶的性質(zhì)不同而異,生長(zhǎng)繁衍和產(chǎn)酶的最適溫度往往不一致。普通細(xì)菌為37℃,霉菌和放線菌為28-30℃,一些嗜熱微生物需在40~50℃下生長(zhǎng)繁衍,如紅曲霉生長(zhǎng)溫度35-37℃,而消費(fèi)糖化酶的最適溫度為37-40℃。在酶消費(fèi)中,為了有利于菌體生長(zhǎng)和酶的合成,也有進(jìn)展變溫消費(fèi)的。例如以枯草桿菌ASl.398進(jìn)展中性蛋白酶消費(fèi)時(shí),培育溫度必需從31℃逐漸升溫至40℃,然后再降溫到31℃進(jìn)展培育,蛋白酶產(chǎn)量比不升溫者高66%。據(jù)報(bào)道,酶消費(fèi)的溫度對(duì)酶活力的穩(wěn)定性有影響,例如用嗜熱芽孢桿菌進(jìn)展α-淀粉酶消費(fèi)時(shí),在55℃培育所產(chǎn)生的酶的穩(wěn)定性比35℃好。種子培育基和發(fā)酵培育基的pH直接影響酶的產(chǎn)量和質(zhì)量。在發(fā)酵過(guò)程中,微生物不斷分解和同化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)排出代謝產(chǎn)物。由于這些產(chǎn)物都與pH有直接關(guān)系,因此發(fā)酵液pH在不斷發(fā)生變化。消費(fèi)上根據(jù)pH的變化情況常作為消費(fèi)控制的根據(jù)。普通來(lái)說(shuō),培育基成分中碳/氮(C/N)比高,發(fā)酵液傾向于酸性,pH低;C/N低,發(fā)酵液傾向于堿性,pH高。pH的這些變化情況,經(jīng)常引起細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)酶環(huán)境的變化,對(duì)產(chǎn)酶帶來(lái)不利的影響。因此消費(fèi)中常采用一些控制pH的方法,通常有:添加緩沖液維持一定的pH;調(diào)理通風(fēng)量維持發(fā)酵液的氧化復(fù)原電位于一定范圍;調(diào)理培育基的初始pH,堅(jiān)持一定的C/N比;當(dāng)發(fā)酵液pH過(guò)高時(shí)用糖或淀粉來(lái)調(diào)理,pH過(guò)低時(shí),經(jīng)過(guò)氮調(diào)理。pH對(duì)產(chǎn)酶的影響通風(fēng)量對(duì)產(chǎn)酶的影響其實(shí)通風(fēng)量的多少應(yīng)根據(jù)培育基中的溶解氧而定。普通來(lái)說(shuō),在發(fā)酵初期,雖然幼細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大,耗氧多,但由于菌體少,相對(duì)通風(fēng)量可以少些;菌體生長(zhǎng)繁衍旺盛期時(shí),耗氧多,要求通風(fēng)量大些;產(chǎn)酶旺盛時(shí)的通風(fēng)量因菌種和酶種而異,普通需求劇烈通風(fēng);但也有例外,通風(fēng)量過(guò)多反而抑制酶的生成。因此,菌種、酶種、培育時(shí)期、培育基和設(shè)備性能都能影響通風(fēng)量,從而影響酶的產(chǎn)量。目前用于酶制劑消費(fèi)的微生物都為好氣性微生物,消費(fèi)上普遍采用自動(dòng)測(cè)定和記錄溶解氧的儀表。攪拌的影響對(duì)于好氣性微生物的深層發(fā)酵,除了需求通氣外,還需求攪拌。攪拌有利于熱交換、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與菌體均勻接觸,降低細(xì)胞周圍的代謝產(chǎn)物,從而有利于新陳代謝。同時(shí)可突破空氣氣泡,使發(fā)酵液構(gòu)成湍流,添加湍流速度,從而提高溶氧量,添加空氣利用。但攪拌速度主要因菌體大小而異,由于攪拌產(chǎn)生剪切力,易使細(xì)胞受損。同時(shí)攪拌也帶來(lái)一定機(jī)械熱,易使發(fā)酵液溫度發(fā)生變化。攪拌速度還與發(fā)酵液黏度有關(guān)。泡沫的影響發(fā)酵中往往產(chǎn)生較多的泡沫。泡沫的存在妨礙了CO2的排除,影響溶氧量,同時(shí)泡沫過(guò)多影響補(bǔ)料,也易使發(fā)酵液溢出罐外呵斥跑料。因此,消費(fèi)上必需采用消泡措施。普通除了機(jī)械消泡外,還可利用消泡劑。消泡劑主要是一些天然的礦物油類、醇類、脂肪酸類、胺類、酰胺類、醚類、硫酸酯類、金屬皂類、聚硅氧烷和聚硅酮,其中以聚甲基硅氧烷最好。我國(guó)常用聚氧丙烯甘油醚或泡敵(聚環(huán)氧丙環(huán)氧乙烷甘油醚)。理想的消泡劑,其外表相互作用力應(yīng)低,而且應(yīng)難溶于水,還不能影響氧的傳送速率和微生物的正常代謝。濕度用固體培育基消費(fèi)酶制劑時(shí),普通前期濕度低些,培育后期濕度大些,有利于產(chǎn)酶。3、分別提純微生物酶的提取方法,因酶的結(jié)合形狀與穩(wěn)定性的不同,運(yùn)用部門對(duì)產(chǎn)品的純度要求不同,而有一定的區(qū)別。1)
鹽析法鹽析劑中性鹽的選擇:MgS04,(NH4)2S04,Na2SO4,NaH2P04是常用的鹽析用中性鹽。(NH4)2S04是最多用的鹽析劑,這是由于它的溶解度在較低溫度下也是相當(dāng)高的。在無(wú)鹽或稀鹽溶液中,溫度低,蛋白質(zhì)的溶解度也低,但在高濃度鹽溶液中,溫度高那么蛋白質(zhì)的溶解度反而低。因此普通說(shuō)來(lái)鹽析時(shí)不要降低溫度,除非這種酶不耐熱。
2)
有機(jī)溶劑沉淀法
有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)的才干隨蛋白質(zhì)的種類及有機(jī)溶劑的種類而不同,對(duì)曲霉淀粉酶而言,有機(jī)溶劑的沉淀才干,丙酮>異丙醇>乙醇>甲醇。這個(gè)順序還受溫度、pH、鹽離子濃度所影響,不是一成不變的。3)吸附法
①
白土及活性氧化鋁吸附法
白土類是以硅酸鋁為主要成分的粘土,隨其種類不同,能吸附酶或蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量也不同,普通在弱酸性條件下吸附酶或蛋白質(zhì),在中性或弱堿性條件下解吸。白土先用2mol/L鹽酸活化。
活性氧化鋁也是最常用的吸附酶或蛋白質(zhì)的吸附劑之一??梢杂妹鞔?、硫酸銨等調(diào)制,加熱使之活性化。酶或蛋白質(zhì)普通在弱酸性條件下吸附,在弱堿性條件下解吸。②
淀粉吸附α-淀粉酶的方法
一定的酶只作用于特定的基質(zhì),這一現(xiàn)實(shí)闡明兩者之間有一種特別的親和力。因此用基質(zhì)吸附那種對(duì)基質(zhì)具有特定作用的酶,可以到達(dá)很好的效果。但作為吸附劑的基質(zhì)首先必需是固相物;其次在吸附酶的過(guò)程中,這種基質(zhì)不會(huì)被它所吸附而又專門能作用于它的酶所分解,或分解程度極微;第三是單位分量的基質(zhì)吸附這種特定酶的才干均應(yīng)該足夠大?,F(xiàn)發(fā)現(xiàn)生淀粉對(duì)α-淀粉酶的吸附是比較接近于上述條件的。4.酶制劑化和穩(wěn)定化處置濃縮的酶液可制成液體或固體酶制劑。酶制劑的出賣是以一定體積或分量的酶活計(jì)價(jià),所以消費(fèi)出的酶制劑在出賣前往往需求稀釋至一定的規(guī)范酶活。同時(shí)為改良和提高酶制劑的貯藏穩(wěn)定性,普通都要在酶制劑中參與一種以上的物質(zhì),它們既可作酶活穩(wěn)定劑,又可作抗菌劑及助濾劑,它們假設(shè)制成干粉,那么可起到填料、稀釋劑和抗結(jié)塊劑的作用??捎米髅富罘€(wěn)定劑的物質(zhì)很多,如輔基、輔酶、金屬離子、底物、整合劑、蛋白質(zhì)等,最常用的有多元醇(如甘油、乙二醇、山梨醇、聚乙二醇等)、糖類、食鹽、乙醇及有機(jī)鈣。有時(shí)用一種穩(wěn)定劑效果不明顯,那么需求幾種物質(zhì)合用,如明膠對(duì)細(xì)菌淀粉酶及蛋白酶有穩(wěn)定作用,但效果不明顯,假設(shè)同時(shí)加人些乙醇和甘油,穩(wěn)定效果就顯著了四、酶制劑在食品工業(yè)中的運(yùn)用酶制劑在食品保鮮方面的運(yùn)用酶法保鮮技術(shù)是利用生物酶的高效的催化作用,防止或消除外界要素對(duì)食品的不良影響,從而堅(jiān)持食品原有的優(yōu)良質(zhì)量和特性的技術(shù)。主要用于食品保鮮中的酶制劑有葡萄糖氧化酶〔Glucoseoxidase〕和溶菌酶酶制劑在淀粉類食品消費(fèi)中的運(yùn)用淀粉可以經(jīng)過(guò)水解作用生成糊精、低聚糖、麥芽糊精和葡萄糖等產(chǎn)物。這些產(chǎn)物又可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)物。在這些產(chǎn)物的消費(fèi)中,已廣泛運(yùn)用各種酶。在淀粉類食品的加工中,多種酶被廣泛地運(yùn)用,其中主要的有a-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、支鏈淀粉酶、葡萄糖異構(gòu)酶等。如今國(guó)內(nèi)外葡萄糖的消費(fèi)絕大多數(shù)是采用淀粉酶水解的方法。酶法消費(fèi)葡萄糖是以淀粉為原料,先經(jīng)a-淀粉酶液化成糊精,再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖漿是有葡萄糖異構(gòu)酶催化葡萄糖異構(gòu)化生成果糖,而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖漿。假設(shè)將異構(gòu)化反響完成后,混合糖液經(jīng)過(guò)脫色、精制、濃縮等過(guò)程,得到固形物含量達(dá)71%左右的果葡糖漿,其中,含果糖42%左右,含葡萄糖52%左右,另有6%左右為低聚糖。假設(shè)將異構(gòu)化后的混合糖液中的果糖與葡萄糖分別,再將分別的葡萄糖進(jìn)展異構(gòu)化,如此反復(fù)進(jìn)展,可使更多的葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖,由此可消費(fèi)出果糖含量達(dá)70%、90%甚至更高的果葡糖漿,稱之為高國(guó)糖漿。,
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