果胶酶的应用及前景
果胶酶在果品加工过程中的应用
摘要：果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中,是分解果胶类物质的多种酶的总称,在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。果胶酶在果蔬饮料中的应用非常广泛,本文介绍了果胶的组成和结构,论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活测定方法, 讨论了果胶酶在果蔬汁的出汁率、澄清、超滤等方面的应用，并对果胶酶在果蔬饮料加工中的应用等方面进行综述。
关键词：果胶酶果品加工果品应用前景展望
引言：随着社会经济的发展，人民生活水平的提高越来越多的人开始注意身体健康的重要性了，因此果品成了人们餐上的必备品了，每天消耗大量的水果等，我国是果品生产大国，然而由于受到果品本身的特点，果品容易腐蚀，变质等等原因，为了充分的利用我国的果品资源我们必须加大力度发展果品工业，促进果品工业的发展，只是依赖设备的更新是不够的，还要有新的生产方法，新的途径，这就不得不提到酶了，酶在果品的加工过程中起到了重要的作用，用酶发酵，用酶讲解等等，酶在其中起到了重要的作用！近年来，酶工程在果品加工中的应用非常广泛，所用的酶种类越来越多，数量也越来越大。本文只针对果胶酶在果品加工中的应用及其固定化研究加以综述。
1、果胶酶（pectinase）的简单介绍
1果胶酶的由来
果胶酶是由黑曲霉经发酵精制得到的，外观呈浅黄色粉末状。是分解果胶的一个多酶复合物，通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶。通过它们的联合作用使果胶质得以完全分解。天然的果胶质在原果胶酶作用下，转化成水可溶性的果胶；果胶被果胶甲酯水解酶催化去掉甲酯基团，生成果胶酸；果胶酸经果胶酸水解酶类和果胶酸裂合酶类降解生成半乳糖醛酸。一般的作用PH2.5-6.0，最适PH3.5。一般作用温度在15-55℃之间，最适作用温度50℃。
2、果胶酶分类
从广义上来讲，果胶酶可以被分为3种类型：①原果胶酶：可以把不溶于水的原果胶分解为可溶于水的高聚合体果胶；②果胶酯酶：脱去果胶中的甲氧基基团，促使果胶的脱甲酯作用；③解聚酶：促使果胶中D-半乳糖醛酸的α-1，4糖苷键的裂解。近来人们提出了更详细分类方法为[3]：原果胶酶(protopectinases)、多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonases)、裂解酶(pectin lyases)、果胶酯酶(Pectinesterase)。
2，1 原果胶酶
Briton等人把能够促使原果胶溶解的酶命名为原果胶酶。根据其作用机理分为两种类型：A型原果胶酶与B型原果胶酶。前者主要作用于原果胶的内部的多聚半乳糖醛酸区域。而后者主要作用于外部的连接聚半乳糖醛酸链和细胞壁组分的多糖链。
2.2 多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonases)
聚半乳糖醛酸酶是在有水环境下促进聚半乳糖醛酸链水解的一种果胶酶，应用最为广泛。根据水解作用机理不同，它可以分为内切聚半乳糖醛酸酶(E.C.3.2.1.15)和外切聚半乳糖醛酸酶(E.C.3.2.1.67)。外切酶又可以划分两种类型：一种是真菌外切聚半乳糖醛酸酶，它的终产物是单体半乳糖醛酸；另一种是细菌外切聚半乳糖醛酸酶，它的终产物是二聚体的半乳糖醛酸。
2.3 裂解酶(pectin lyases)
裂解酶(反式消去酶)是通过反式消去作用裂解果胶聚合体的一种果胶酶，裂解酶在C-4位置上断开糖苷键，同时从C-5处消去一个H原子从而产生一个不饱和产物。根据其作用机理以及作用底物的不同，裂解酶可以划分为：①内切聚半乳糖醛酸裂解酶(EndoPGL，E.C.4.2.2.2)；②外切聚半乳糖醛酸裂解酶(ExoPGL，E.C.4.2.2.9)；③内切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(EndoPMGL，E.C.4.2.2.10)；④外切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(ExoPMGL)。
3、果胶酶的理化性质
3.1 果胶酶活力检测方法
掌握可靠的酶分析定量方法是开展果胶酶研究工作的重要前提。果胶酶的测定方法很多，各具特点，且酶活单位的定义不同，要根据不同情况加以选择对比。常用的酶活力测定方法有：
3.1.1 滴定法
滴定法主要用于测定果胶酯酶的活力，根据该酶作用机制，采用滴定羧基来评价酶活。果胶酯酶的活力还有一种测定方法，即，通过气相色谱或液相色谱仪定量分析甲醇，根据甲醇的生成量来评价酶活，此方法比较精确但要求较高。
3.1.2 黏度下降法
黏度下降法基于果胶物质在酶的作用下大分子降解伴随底物溶液黏度下降这一事实，以底物黏度下降的百分比来评价酶活。该方法所测定的酶活性，主要是反映内切酶酶活。
3.1.3 脱胶作用时间法
该方法根据果胶物质在未被酶解之前以及在酶解反应的不同时期能在异丙醇溶剂中形成大小不等的胶团而判断酶的活性。该方法最能反映内切水解酶和内切裂解酶两种酶在实验条件下的综合能力。
3.1.4 还原糖测定法
无论是内切还是外切果胶酶的作用，长链果胶分子的糖苷键断裂结果都产生还原端基。这些还原端基的生成量。可用来表示酶活性。最为常用的为DNS(3，5－二硝基水杨酸)法。
3.1.5 235nm处紫外吸收测定法
这是专门测定裂解酶活力的一种方法。裂解酶作用于底物经历一个β－消除反应，使底物生成非还原末端C4、C5 之间带有双键的产物，该产物在235nm 处产生最大果胶酶紫外吸收，酶活性测定正是根据该反应产物而设计的。
4、果胶酶在果汁中的应用
4．1．果汁的提取
制汁是果汁和果酒生产的关键作业。目前果汁的提取方法主要是加压榨出汁法和过滤法，果汁加工时首先将植物细胞壁破坏。由于绝大多数植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶物质等组成，所以细胞壁的结构比较紧密，单纯依靠机械加工或化学方法难以将其充分破碎。然而，果胶随成熟度的增加，酯化程度较高，也是影响出汁率的主要因素之一。用果胶酶处理可以破坏果实细胞的网状结构，提高果实的破碎程度，有效降低其黏度，改善压榨性能，提高出汁率和可溶性固形物含量，从而就能在压榨时达到提高出汁效率并缩短压榨时间的目的，同时把大分子的果胶物质降解后，有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。如现代技术可以将果胶酶、纤维素酶等的复合酶制剂应用于苹果的榨汁工艺中，出汁率可提高5％～25％，生产能力也大幅提高，生产效益得到了很大的提高，4．2果汁的澄清与过滤
果汁生产中的一个重要环节是澄清，刚压榨出来的果汁黏度大，常会形成分层和浑浊，影响产品外感观，制约着产品的合理利用，造成果汁混浊的主要原因是其中的果胶成分。果胶由于自身的理化特性，对悬浮物形成稳定的胶体保护体系，一般的过滤和分离很难达到理想的效果，利用果胶水解酶就可以很容易地破坏这一体系，果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶，使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝，从而大大提高了澄清效果，然后再用Ca2+沉淀及过滤后就可以得到澄清的果汁。研究表明，用果胶甲基酯酶和聚半乳糖醛酸酶处理苹果汁有很好的效果。但在使用酶制剂对果汁进行处理时，还要注意温度和pH值等外界因素的影响，如用果胶酶澄清葡萄汁时只能在常温和常压下进行，通常24h左右可使果汁澄清。
4．3果酒的澄清与过滤
果酒的透明度是影响果酒质量的一项重要指标。要获得清亮透明的果酒，澄清过滤则是一项必不可少的技术手段。果胶的存在会使果酒出现透光率差、浑浊和出现沉淀等现象。用果胶酶处理果酒后，能够清除由于果胶引起的浑浊和沉淀，提高果酒的透光率指数与稳定性。在果酒发酵前或发酵中，一般广泛采用果胶酶处理，因为酒精对果胶酶具有一定的抑制作用，如果发酵后使用果胶酶，不仅会使酶用量加大，处理时间延长，而且处理效果也不理想。
4．4在超滤工艺中的作用
超滤是一种新型的过滤技术，近年来被广泛应用在生产清汁及浓缩清汁的果品加工业中。与传统的过滤相比，超滤速度快、效果好，但其主要缺点是会引起果汁及浓缩果汁的后混浊；同时由于果汁中大量糖的存在，在超滤过程中，不仅会使超滤系统产生次生覆膜，而且会降低超滤通量。加入分解多糖物质的商品果胶酶，可减少次生覆膜的产生，提高超滤通量。
如果果胶的残留物和一些中性聚糖分解不彻底，则在超滤时极易堵塞超滤膜，使超滤速度下降，而且超滤膜难以清洗。与化学方法相比，用果胶酶对超滤膜清洗的优点是能完全把生物分解，可以在最佳的pH值和温度下作用，缩短清洗时间，增加超滤膜的通透量和使用寿命，节省能源，节省时间，增加产量。因此超滤技术与酶技术配合对超滤发挥至关重要德作用。
4．5对果品营养成分的影响
利用果胶酶生产果汁不仅能提高出汁率，而且保留了果汁中的营养成分。其中果汁的可溶性固形物含量明显提高，这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分所组成，果汁中胡萝b素的保存率也明显提高。Chang Tung—
sun等人对果胶酶处理果汁的研究表明，酶处理后果汁的葡萄糖、山梨糖和果糖含量显著提高，蔗糖含量略有下降，但总糖含量上升。此外，由于果胶的脱酯化及半乳糖醛酸的大量生成，使果汁的可滴定酸度上升，pH值下降，芳香物质含量也有明显提高。经果胶酶处理后的葡萄汁，各种酯类、萜类、醇类和挥发性酚类的含量提高，使葡萄汁的风味更佳；由于葡萄细胞壁的破碎，类胡萝b素和花色苷等大量色素溶出，改善了葡萄汁的色泽，大大提高了其外观品质，而且k，Na，ca，Zn等矿物质元素含量也有较大提高。
4．6其他物质的提取
含有纤维素酶和半纤维素酶的粗果胶酶制剂对植物材料有很好的浸解作用，可以利用它来提取有用的物质。如从柑橘皮中提取香油和类胡萝b素；从果皮和果渣中提取使饮料形成雾样浑浊的物质等。水果破碎物经酶浸解或液化处理后制备的酱、泥、冻和饮料不仅品质好，收率也高。
4．7脱除及净化果皮
含有纤维素和半纤维素的粗果胶酶制剂能够作用于果实皮层，使之细胞分离及结构破坏而脱落。如柑橘囊衣、莲子肉皮、大蒜膜层及花生内皮等经粗果胶酶处理后，可以很快地脱落或消失，果胶酶对杏仁也有一定的脱皮作用。脱除后的果皮用果胶水解酶处理，可以降解果皮上残留的果肉组织和膜组织，生产出的净果皮可用于加工饮料、糖果和蜜饯等产品，这方面运用最多的是橘皮。
4．8浓缩果汁的制备
果汁浓缩后，不仅流动性差，而且稳定性也差，因此果汁的浓缩也需先澄清和脱果胶，以避免浓缩时产生胶凝。果汁经酶处理去除果胶后再浓缩，所得浓缩汁有较好的流动性，并且重新稀释后仍是稳定的。尤其适用于柑橘类浓缩汁的生产。
4,9在其他方面的应用
在葡萄酒生产的过程中应用果胶酶，可以提高葡萄汁好葡萄酒的出产率，可以增强葡萄酒的澄清效果,大大提高葡萄酒的过滤速度。果胶酶还可以提高超滤时的膜通量, 还可用于超滤膜的清洗。利用果胶酶清洗超滤膜能100%地进行生物降解,而且可以在最佳pH 值、温度下作用。缩短清洗时间、增加超滤膜的通透量和使用寿命，既增加了产量、、又节省了能源，可谓是一举两得。果胶酶是应用于果蔬饮料生产中主要的酶类,它可以较大幅度地提高果蔬品种的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性。随着果汁和果酒行业的快速发展,果胶酶的需求和应用前景将极为广泛。
5，果胶酶的前景
目前我国的水果种植和水果加工工业发展迅速，为果胶酶的开发和应用提供了广阔的前景：生产厂家如果要提高产品质量和做好售后服务，就必须加大力度研究果胶酶在果汁中的应用，使果胶酶的开发和应用取得良好的效果。由于果胶酶可为其他酶的酶解反应提供作用底物，因此其作用在酶解反应开始阶段显得尤为重要。在目前的复合酶制剂中，果胶酶与其他酶类相比，单位酶活相对较高，而且在实际中取得了较好的应用效果．在今后果胶酶添加量的研究中，首先应考虑果胶酶作用底物的量。由于复合酶内部存在互作效应，不同配比或不同浓度的复合酶产生的效果可能有很大差异，因此为充分发挥复合酶制剂的作用，亦应考虑果胶酶与其他酶类的协同效应。,
6，结论
目前,在果蔬汁加工业中已广泛采用果胶酶降解果蔬细胞壁以改善压榨性
能、降低粘度、增加出汁率和提高营养成分。在食品加工比,酶的一个重要用途是使原科更易于处理,增加产品的得率,使用果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶可促进细胞分离,细胞壁变软,这特别适于水果。果胶酶作用于果胶质中D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷键,使高分子的聚半乳糖醛酸降为小分子物质。因此,它在食品工业有重要的应用价值。果胶酶是应用于果汁生产中且主要的酶类,它可以较大幅度地提高果品品种的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性。随着软饮料行业的快速发展,果胶酶的需求和应用前景将极为广泛。目前我国对果胶酶的工业化应用还处于相对滞后的状态,为提高果胶酶的使用率,简化产品提纯工艺并达到连续化生产的目的,将果胶酶固定于廉价载体上已成为国际上研究的一项重要课题。
酶制剂在食品工业中的应用 论文
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果胶酶在果蔬汁中的应用 近年来酶制剂在果品加工中的应用非常广泛，所用的酶种类越来越多，数量越来越大，人类已开发出应用于果蔬汁中的酶类如果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶等，其中使用最多的是果胶酶。 果胶酶作为果蔬汁生产中的最重要的酶制剂之一，已被广泛应用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可过滤性以及植物组织的提取。 果胶酶在果蔬汁生产中的作用有哪些呢？ 1、果胶酶能提高果蔬汁的出汁率 果胶酶是应用于果蔬饮料生产中最主要的酶类，它能较大幅度地提高果蔬饮料的出汁率，改善其过滤速度和保证产品储存稳定性等。若添加果胶酶可降低汁液的粘稠度，提高出汁率，缩短加工时间，获得清澈的汁液。 2、果胶酶能使果蔬饮料澄清 果胶酶作用于果蔬汁时除了能降低粘度外还可产生絮凝作用，使果蔬汁澄清。澄清机理
的实质包括国脚的酶促水解和非酶的静电絮凝两部分。果汁中有很多物质如纤维素、蛋白质、淀粉、果胶物质等，影响澄清且果胶物质是造成果汁混浊的主要因素。在果汁的加工过程中添加果胶酶使果胶水解从而使果汁黏度降低过滤阻力减小，过滤速度加快；同时用于果汁中的悬浮果粒失去高分子果胶的保护，很容易发生沉降而使上层汁液清亮。 3、果胶酶能改善果蔬饮料的营养成分 利用果胶酶生产果蔬汁不仅提高了出汁率而且保留了果蔬汁的营养成分。首先果蔬汁的可溶性固形物含量明显提高，而这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分组成，果蔬汁中的胡萝卜素的保存率也明显提高。 4、果胶酶能改善浓缩果汁品质 果汁浓缩后不仅流动性差而且稳定性也差，因此果汁的浓缩液需先澄清和脱果胶，以避免浓缩时产生胶凝。果汁经酶处理去除果胶后，再浓缩所得浓缩汁有较好的流动性并且重新稀释后仍是稳定的，尤其适用于柑橘类浓缩汁的生产。 5.果胶酶还可用于果实脱皮——脱除剂净化果皮 含有纤维素和版纤维素的粗果胶酶制剂能够作用于果实皮层使之细胞分离、结构破坏而脱落。如柑橘囊衣、莲子肉皮和大蒜膜层经粗果胶酶处理后可以很快地脱落。此外果胶酶对杏仁也有一定的脱皮作用。 目前不同活性比例的果胶酶制剂已是降解果蔬细胞壁改善压榨性能、降低粘度、增加出汁率和提高营养成分不可省略的部分。随着酶技术的发展，果胶酶在果蔬汁中的应用前景会更加光明。
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酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名：李丹丹 学院和专业：材料与化工生物工程2班 摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 2．酶制剂在食品工业中的应用 利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。 2．1用于保藏 溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。 乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。 将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。 3．2提高食品质量和增加营养价值
果胶酶讲解
葡萄糖异构酶 从以下六个方面来了解和认识： 1.酶的催化特性和来源 2. 酶的功能用途 3. 酶的结构和理化性质 4. 酶的生产方法和提取纯化工艺 5. 酶制剂在生产中的应用 6. 该酶制剂的发展趋势 一、酶的催化特性和来源 ?葡萄糖异构酶又称木糖异构酶，它可以催化D-木糖、D-葡萄糖，D-核糖等醛糖转化为相应的酮糖。 ?目前为止，发现的产酶菌为细菌和放线菌，还有少量的米曲霉和酵母中。 1、催化特性 由于葡萄糖异构化为果糖具有重要的经济意义，因此工业上习惯将D-木糖异构酶称为葡萄糖异构酶。 该酶一般只能催化C2与C4羟基为顺式的戊糖和己糖异构化，即只能催化D-木糖、D-核糖和D-葡萄糖异构化为对应的酮糖 大多数微生物该酶是胞内酶，可以直接利用细胞进行异构化反应，但也有一些微生物可以产生胞外酶，因菌种菌龄培养条件而异。 2、来源 细菌 ?主要是乳酸杆菌，如短乳杆菌、发酵乳杆菌、盖氏乳杆菌、李氏乳杆菌、甘露醇乳杆菌、产气气杆菌、阴沟气杆菌、果聚糖气杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽胞脂肪杆菌等。 放线菌 ?主要是链霉菌和诺卡菌，如白色链菌、包氏链霉菌、多毛链霉菌、黄微绿链霉菌、橄榄色链霉菌、秀红链霉菌、委内瑞拉链霉菌、达氏诺卡菌等。 ?还有密苏里游动放线菌 其他 ?米曲霉 ?酵母菌 密苏里游动放线菌胞内酶达95%以上，嗜热放线菌M1033的胞外异构酶达99%，我国7号淀粉酶链霉菌M1033菌株也可以产生胞外葡萄糖异构酶。 生产葡萄糖异构酶的微生物分为 诱导型需要木糖作为诱导剂 组成型不添加木糖，是工业生产发展的方向 二、酶的功能用途 1. 将葡萄糖异构化为高果糖浆，味道纯正，具有较强保温性、着色性和防腐性，营养价值较高 2. 可不经消化直接被肠胃吸收，果糖的代谢不受胰岛素调节，糖尿病人可以利
酶工程发展概况及应用前景
酶工程发展概况及应用前景 【摘要】酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主要任务是通过预先设计,经人工操作而获得大量所需的酶,并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展,展示酶工程在医药、农业、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。 【关键词】酶工程；概况；应用；前景 酶工程，从定义上来说，是酶制剂在工业上的大规模应用，主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。简而言之，酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一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的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶的反应器等方面内容。 酶工程的前景 酶因其反应的专一性，高效性和温和性的特点，已和生物工程，信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学。而作为生物工程的重要组成部分，将在未来的发展中，在世界科技和经济发展中起着主导和支柱作用。而工业用酶日益广泛地应用于化学，医药，纺织，农业，日化，食品，能源，化妆品以及环保等行业。据报道，到2003年，欧洲工业用酶的市场增加至9亿美元，年增长率达百分之十；而2000年的中国，酶制剂总产量达272吨，同比增长8.8%，可谓发展迅速，前景十分广阔。 酶工程的发展 酶工程的发展，是一部科学的成长史。在二次世界大战后,酶工程发展成为新的工业领域—酶工程工业。酶工程的发展历史从那时算起, 至今已经三十多个年头了。六十年代以后, 由于固定化酶、固定化细胞及固定化活细胞的崛起, 使酶制剂的应用技术面貌一新。七十年代以后，伴随着第二代酶——固定化酶及其相关技术的产生，酶工程才算真正登上了历史舞台。固定化酶正日益成为工业生产的主力军，在化工医药、轻工食品、环境保护等领域发挥着巨大的作用。几十年来酶制剂的品种和应用不断扩大。不仅如此，还产生了威力更大的第三代酶，它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统，它正在成为酶工程应用的主角。近年来, 国际上酶工程技术发展迅速, 硕果累累,主要有基因工程、蛋白质工程、人工合成酶、模拟酶、核酸酶、抗体酶、酶的定向固定化技术、酶化学技术、非水酶学、糖生物学、糖基转移酶、极端环境微生物和不可培养微生物的新品种等。 酶工程的应用 酶工程的发展日新月异，现举几个例子更加形象地说明酶工程地应用： 酶工程在污染处理中的作用：可利用过氧化物酶和聚酚氧化酶处理含酚废水和造纸废水，如辣根过氧化物酶，木质素过氧化物酶，植物来源的过氧化物酶；酪氨酸酶，漆酶等；可利用氰化物酶和氰化物水合酶处理含氰废水；利用蛋白酶，淀粉酶处理食品加工废水；并且，可以通过设计复合代谢途径，拓宽氧化酶的专一性等基因工程的运用，提高微生物的降解速率;拓宽底物的专一性;维持低浓度下的代谢活性;改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。酶在废物处理及资源化过程中正在发挥重要作用, 利用基因工程和蛋白质工程扩展酶的代谢途经, 是治理难降解有毒污染物的重要方法。
酶的应用与发展论文
酶的应用与发展论文集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
摘要：生物工程是现代科技的一项高新技术,是当今最有发展前景的学科之一。而酶工程是生物工程的重要组成部分,酶作为生物催化剂,它广泛应用于食品、酿造、淀粉糖、制革、纺织、印刷、医药、石油化工等20多个领域。它可提高产品品质、改进产品工艺、降低劳动强度、节约原料和能源、保护环境,并产生巨大的经济效益和社会效益。关键字：酶工程酶的固定化酶的应用前景 从世界范围而言,酶制剂总量的55%是水解酶,主要用于焙烤食品、酿酒、淀粉加工、酒精和纺织等工业;35%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品工业;其余是药用酶制剂、试剂级酶制剂和工具酶。 1酶工程 酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术，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。 酶的生产 酶的生产是各种生物技术优化与组合的过程，分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,它是指采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来；生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,是指利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程；而化学合成法因其成本高,且只能合成那些已经弄清楚化学结构的酶,所以难以进行工业化生产，至今仍处在实验室研究的阶段。
酶的纯化 酶的纯化属于一种后处理工艺，包括粗制工艺与精制工艺，对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节。其提纯手段一般是依据酶的分析大小、形状、电荷性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立。要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。 酶的固定化技术 酶的固定化技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上，这是是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来，至今已有40多年的历史。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。 固定化酶具有如下性质:酶的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高，对抑制剂和蛋白酶的敏感性降低;反应完成后可通过简单的方法回收,且酶活力降低不多,这样可使酶重复使用[3]。同时由于酶没有游离到产品中,便于产品的分离和纯化;实现批量或连续操作模型的可能,可进行于产业化、连续化、自动化生产。 2酶的应用现状 在食品业的应用
果胶酶实验报告
实验报告 果胶酶在果汁生产中的作用 一．实验目的 1.探究不同温度对果胶酶活性的影响; 2.探究不同 ph 对果胶酶活性的影响; 3.探究果胶酶的用量对果汁生产的影响。 二．实验原理 1.果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清 度与果胶酶的活性大小成正比。 2.果胶酶的活性受ph影响，处于最适ph，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下 降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 3.在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后， 在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。 三．实验材料与用具 苹果、果胶酶、盐酸溶液、榨汁机、电子天平、恒温水浴锅、烧杯、量筒、试管、漏斗、温度计、玻璃棒、滤纸、滴管、三脚架 四．实验步骤 （一）温度对果胶酶活性的影响 1.制备果汁选取一个中等大小的苹果( 约 200g) 洗净后，不去皮，切成小块，放入榨 汁机中，加入约 200ml 水，榨取 2min，制得苹果泥。量取一定体积的苹果泥， 不同条件下处理后，用滤纸进 行过滤即可得到果汁； 2.取9支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶； 3.将9支试管分别放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水 浴锅中保温10分钟； 4.过滤果汁用量筒测量果汁的里量，并记录数据。 （二）ph 对果胶酶活性的影响 1.制备果汁； 2.取5支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶； 3.将5支试管放入40℃恒温水浴锅中加热； 4.待试管内温度稳定后在5支试管分别加入ph分别为5、6、7、8、9的盐酸溶液； 5.恒温保持10min； 6.过滤果汁用量筒测量果汁的里量，并记录数据。 （三）果胶酶的用量对果汁生产的影响 1.配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、 7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的水溶液，取等量放入9支试管中，并编号1～ 9。； 2.在9支试管中加入等量的苹果汁； 3.将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。 4.将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。 5.恒温水浴约20分钟 6.过滤后测量果汁的体积 四．实验结果 五．分析与结论篇二：果胶酶活性测定实验报告 一、实验设计 二、实验报告 篇三：果胶的实验报告
酶工程的应用及发展前景.
酶工程的应用及发展前景 生物技术一班 41208220 杨青青
酶工程的应用及发展前景 杨青青 （陕西师范大学生命科学学院生物技术专业1201班） 摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分，它作为一项高新技术将为各工业的发展起重要推动作用。本文概要介绍了酶工程的概念，酶工程在农产品加工、医药工业、食品工业、污染治理工业、蛋白质高值化加工等方面的应用以及探讨了在各个工业中的发展前景。 关键词：酶工程、应用、发展前景 一、酶工程的概念 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质，它能特定的促成某个化学反应而本身却不参加反应，且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点。这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性。酶的应用不仅可以增强产量，提高质量，降低原材料和能源消耗，改善劳动条件，降低成本，而且可以生产出用其他方法难得到的产品，促进新产品、新技术和新工艺迅速发展。随着现代生物技术的兴起，酶工程技术应运而生，并在制药、食品工业和农产品加工显示出强大的生命力。酶工程就是利用酶催化作用，
通过适当的反应器工业化的生产人类所需的产品或是达到某一目的，它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。酶工程包括自然酶的开发和利用、固定化酶、固定化细胞、多酶反应器（生物反应器）、酶传感器等。 二、酶工程的应用以及发展前景 1、酶工程在农产品加工上的应用与前景 以前，人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径。随着研究的发现，蛋白质经消化道中的酶水解后，主要以小肽的形式被吸收，比完全游离的氨基酸更易吸收利用。这一发现启发了科研工作者采用酶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。生物活性肽是蛋白质中20种天然氨基酸以不同排列组合方式构成的从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能。主要是通过酶法降解蛋白质而制得。 目前已经从大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、水产蛋白的酶解物中制得一系列功能各异的生物活性肽。因为各类蛋白质存在的差异性，所以在生产活性肽方面有略微的不同。不论哪种方法，都会用到一定的酶类水解蛋白质。比如：文献报道采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶水解大豆蛋白，配合活性炭的吸附处理、超滤、真空浓缩和喷雾干
果胶酶在果蔬汁中的应用
新疆农业大学 专业文献综述 题目: 果胶酶在果蔬汁中的应用姓名: 韦奇才 学院: 食品科学与药学院 专业: 食品科学与工程 班级: 082班 学号: 084031266 2010年12 月28 日 新疆农业大学
摘要:果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中是分解果胶类物质的酶的总称,在果蔬加工、纺织和造纸工业中应用非常广泛，果胶酶在果蔬饮料中的应用也非常广泛。本文综合介绍了果胶的组成和结构论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活性测定方法，讨论了果胶酶在果蔬汁的出汁率、澄清、超滤等方面的应用，并对果胶酶在果蔬饮料加工中的应用等方面进行综述。 关键词:果胶酶果蔬汁出汁率澄清超滤营养成分 前言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，果品成了人类健康不可缺少的营养物质。虽然我国有丰富的果品资源，然而因果品本身营养丰富含水量高，很容易受微生物污染故保存期比较短。为了充分利用资源优势提高我国农产品在国际市场上的竞争能力，必须大力发展果品加工业。但是目前果品加工中存在着不少难题例如果汁和果酒的澄清果实的脱皮、加工过程中香气成分和营养物质的损耗等。解决这些难题仅仅靠改进加工工艺或增加设备投资是很难实现的。而目前有许多难题已经通过酶工程的应用得到了很好的解决。 近年来酶工程在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量也越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的酶类如果胶酶、果胶酯酶、纤维素酶、鼠李糖苷酶、中性蛋白酶、半乳甘露聚糖酶、液化葡萄糖苷酶等,其中使用最多的是果胶酶。 1 果胶酶 国外对果胶酶的研究始于20世纪30年待至50年代已工业化生产，而国内的研究则始于80年代末才开始工业化生产。随着我国水果种植和水果加工业的发展，对果胶酶的开发和应用也迅速发展。在果汁生产过程中果胶酶可以快速彻底地脱除果胶，降低果汁黏度利于果汁过滤澄清滤液且澄清度稳定;减少化学澄清剂的用量改善果汁质量;果胶酶利于压榨可以有效地提高水果的出汁率，在沉降、过滤、离心分离过程中改善果汁的过滤效率，利于沉淀分离，加速和增强果汁的澄清作用。经果胶酶处理的果汁稳定性好，可防止存放过程中产生浑浊，沉淀和絮凝现象。 1.1 果胶酶的定义 果胶酶是指能够分解果胶物质的酶的总称，是果汁生产中最重要的酶制剂之一，已被广泛应用于果汁的提取和澄清、改善果汁的质量以及植物组织的浸渍和提取。 1.2 果胶酶的分类及作用机制 果胶酶可以分为3类:原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)。
酶工程论文
酶工程论文 酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主要任务是通过预先设计,经人工操作而获得大量所需的酶,并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展,展示酶工程在医药、农业、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。 一、酶工程技术在医药工业中的应用 现代酶工程具有技术先进、投资小、工艺简单、能耗粮耗低、产品收率高、效率高、效益大和污染小等优点,成为化学、医药工业应用方面的主力军。以往采用化学合成、微生物发酵及生物材料提取等传统技术生产的药品,皆可通过现代酶工程生产,甚至可获得传统技术不可能得到的昂贵药品,如人胰岛素、McAb、IFN、6一APA、7一ACA及7一ADCA等固定化基因工程菌、工程细胞以及固定化技术与连续生物反应器的巧妙结合,将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革 1、应用酶工程生产抗生素 应用酶工程可以制备青霉素酞化酶、头抱菌素酞化酶、头抱菌素、头抱菌素酞化酶、青 2014下半年教师资格证统考大备战中学教师资格考试小学教师资格考试幼儿教师资格考试教师资格证面试霉素酞化酶、脱乙酸头抱菌素、头抱菌素乙酸醋酶,
近年来还进行固定化产黄青霉青霉素合成酶系细胞生产青霉素的研究,合成青霉索和头抱菌素前体物的最新工艺也采用酶工程的方法。 2、应用酶工程生产维生素 制造2一酮基一L—古龙糖酸【山梨糖脱氢酶及L一山梨糖醛氧化酶】、肌醇【肌醇合成酶】、L—肉毒碱【胆碱脂酶】、CoA 【CoA合成酶系】等。由山梨醇和葡萄糖生产维生素及丙烯酸胺的生产也采用酶工程的方法四。 二、酶工程技术在农业中的应用 由于酶制剂主要作为催化剂与添加剂使用，从而带动了许多产业的发展。应用酶工程对农产品进行深加工，是人们努力的一个方向。乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。此外，酶工程在饲料加工领域也有重大应用。 1、酶工程应用于农产品的深加工 利用α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶的催化功能，以玉米淀粉等为原料生产高果糖浆等。乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。农副产品的加工和综合利用需要用纤维素酶、果胶酶和木质素酶。此外，从木瓜中提取的木瓜蛋白酶，提高活性和固定化以后，可以被用来酿制啤酒和制造果汁。
酶制剂论文
固定化酶技术及其进展 姓名：蒋恋班级：08生物工程二班学号：20080804205 摘要：固定化酶便于运输和贮存，有利于自动化生产，是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。本文简要介绍了固定化酶技术的概念、制备方法(包括传统固定化技术、传统固定化技术的改进方法、新型固定化技术)及其在化学化工、食品行业、临床医药、生物传感器和环境科学等领域中的应用现状与存在的问题，展望了固定化酶技术在皮革行业中的研究与应用前景。 关键词：酶；固定化；技术；吸附 Immobilized enzyme technology and its progress Abstract：Immobilized enzyme is easy to transport, store and automatize production. It is a new application technique of enzyme in recent years. Immobilized enzymes have attractive application prospect in industrial production, chemical analysis, medicine and other aspects. The technology of immobilized enzyme was introduced in the paper. The concept, the traditional preparation methods and its modified methods, modern preparation methods of immobilized enzyme were presented. Key words：enzyme; immobilization; Technique; Absorption 酶的固定化( Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内, 仍能进行其特有的催化反应,并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时, 又克服了游离酶的不足,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。目前,寻找适用的固定化方法,设计合成性能优异且可控的载体,应用工艺的优化研究等仍是研究热点。改进传统固定化方法和注重天然高分子载体改性是酶固定化研究的主要趋势, 进一步提高转化率和生产能力,是未来研究的重点。 1 固定化酶的传统制备技术 固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法、结晶法、分散法、离子结合法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应 ,整体结构保持不变，酶的催化活性得到很好保留。但是 ,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用，因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上，使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来 ,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。传统的酶固定化方法大致可分为4 类:吸附法、包埋法、交联法、共价结合法。 1.1 吸附法 用于固定酶的最早又最简单的方法是吸附法,即将酶的缓冲水溶液同表面活性物质接触一段时间,一些酶分子将被吸附，洗掉未吸附的游离酶，即得到吸附固定化酶。根据非水溶性载体表面的特性，酶与载体间的吸附作用可能是：
果胶酶的制作工艺及流程
果胶酶的生产工艺流程 一、生产工艺流程 原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。 二、具体过程 1．原料及其处理 鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。鲜果皮应及时处理，以免原料中产生果胶酶类水解作用，使果胶产量或胶凝度下降。先将果皮搅碎至粒径2～3mm，置于蒸汽或沸水中处理5～8min，以钝化果胶酶活性。杀酶后的原料再在水中清泡30min，并加热到90℃5min，压去汁液，用清水漂洗数次，尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮温水浸泡复水后，采取以上同样处理备用。 2．抽提 通常用酸法提取。将处理过的柚皮倒入夹层锅中，加4倍水，并用工业盐酸调ph至1．5～2．0，加热到95℃，在不断搅拌中保持恒温60min。趁热过滤得果胶萃取液。待冷却至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用终了时，再加热至80℃杀酶。然后加0．5%～2%活性炭，在80℃下搅拌20min，过滤得脱色滤液。 因柚皮中钙、镁等离子含量较高，这些离子对果胶有封闭作用，影响果胶转化为水溶性果胶，同时也因皮中杂质含量高，而影响胶凝度，故酸法提取率较低，质量较差。为解决以上问题，西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进，即在酸法基础上，按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0．3%～0．4%六偏磷酸钠，前者果胶得率
可提高7．2%～8．56%，胶凝度提高30%以上，而后者得率提高25．35%～35．2%，其胶凝度可达180±3。 3．浓缩 采用真空浓缩法，在55～60c的条件下，将提取液的果胶含量提高到4%～6．5%后进行后续工序处理。近来作者和国内其他单位研究表明，超滤可用于果胶液浓缩，如用切割分子量为50 000u的管式聚丙烯腈膜超滤器，在温度45℃、ph3．0、压力0．2mpa条件下进行超滤浓缩，可将果胶浓度浓缩至4．21%，而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1／5和1／2～1／3。 4．干燥 常用方法为沉淀干燥法，即用95%酒精或铝、铜等金属盐类使果胶沉淀。以酒精沉淀法制取的果胶质量最佳。其方法是：在果胶浓缩液中加入重量1．5%的工业盐酸，搅匀，再徐徐加入等量的95%酒精，边加边搅拌，使果胶沉淀析出。再用80%的酒精洗涤，除去醇溶性杂质。然后用95%酸性酒精洗涤2次，用螺旋压榨机榨干后，将果胶沉淀送入真空干燥机在60℃下干燥至含水量10%以下，把果胶研细，密封包装即成果胶粉成品。用金属盐类沉淀果胶，其杂质含量较高，现较少采用。 目前国外果胶干燥大多采用喷雾干燥，即用压力式喷雾干燥，将浓缩液在进料温度150～160℃，出料温度220～230℃的条件下干燥，连续化操作中可不断得到粉末状产品。西南农业大学食品学院用超滤浓缩液进行喷雾干燥试验，结果表明该法是完全可行的，果胶质量符合国家标准。 5.果胶酶的固定化
酶工程的发展状况及其应用前景
酶工程的发展状况及其应用前景 摘要：酶在现代生物生产中扮演着重要角色，酶作为一种生物催化剂，因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点，以及酶工程不断的技术性突破，使得酶在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。 关键词：酶工程生物催化剂酶的固定 正文： 随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。现在，酶工程已在医药、食品工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发中不可取代的工具。 一、酶工程的发展及应用现状 （一）国内外酶制剂的发展现状 BCC最新研究报告显示，未来4年全球工业酶制剂市场价值将以％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至2016年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011年生物酶的市场价值达12亿美元，预计还将以％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来4年还将以％的年均复合增长率增长，预计2016年达21亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15亿美元，预计还将以％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元①。 我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等②。 （二）酶工程的应用现状 一、酶工程技术在医药工业中的应用 1、酶的固定化技术 酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrierorsupport)，将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中，使其仍具有催化活性，并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体，通过酶分子之间的相互交联形成聚集体，也可将酶固定化，称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性，进人人体后产生免疫反应，因稀释效应，而无法集中于靶器官组织，常不能保持最适合的治疗浓度，而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点，应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面，如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。 固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120余种，很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性，一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有：①将固定化酶用于体内作为治疗药物；②将固定化酶组装成体外生物反应器，通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多，如各种酶测试盒层出不穷，采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。 2、酶催化技术 主要介绍非水相介质中的酶催化，传统的酶催化反应主要在水相中进行，但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来，对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加，特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系：①水与有机溶剂的互溶均相体系；②水与有机溶剂形
酶在食品中的应用
酶在食品中的应用 人类对酶的应用可以追溯到几千年前。在对酶的不断认识过程中，我们给酶下了一个科学的定义:酶是由生物活细胞产生的、具有高效和专一催化功能的生物大分子。食品酶学是酶学的基本理论在食品科学和技术领域中应用的科学，主要研究食品原料、食品产品中酶的性质、结构、作用规律以及食品储藏、加工和食用品质的影响，食品级酶的生产及其在食品储藏、加工环节的应用理论与技术。 食品用酶，从早期的酿造、发酵食品开始，至今已广泛应用到各种食品上。随着生物科技进展，不断研究、开发出新的酶制剂，已成为当今新的食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要环节。在食品工业中广泛采用酶来改善食品的品质以及制造工艺，酶作为一类食品添加剂，其品种不断增多。它在食品领域中的应用方兴未艾。与以前的化学催化剂相比，酶反应显得特别温和，这对避免食品营养的损失是很有利的。 酶制剂在食品行业中的应用主要体现在以下几个方面: 1. 有利于食品的保藏，防止食品腐败变质。例如:目前与甘氨酸配合使用的溶菌酶制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。如溶菌酶用于 pH6.0,7.5的饮料和果汁的防腐。乳制品保鲜新鲜牛乳中含有13毫克/100毫升的溶菌酶，人乳中含量为40毫克/毫升。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶菌酶，不但可起到防腐作用，而且有强化作用，增进婴儿健康。 2. 改善食品色香味形态和质地。如，花青素酶用于葡萄酒生产，起到脱色作用;复合蛋白酶嫩化肌肉，使肉食品鲜嫩可口;在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。 3. 保持或提高食品的营养价值。通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。
酶在医药方面的应用
酶在医药方面的应用 酶（enzyme），早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础。细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。 生物体由细胞构成，每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多，越完整，其生命就越健康。当人体内没有了活性酶，生命也就结束。人类的疾病，大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。 酶有很多特性：如高效性，酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；专一性，一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；多样性，酶的种类很多，大约有4000多种；温和性，是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。活性可调节性，包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共
价修饰调节和变构调节等。有些酶的催化性与辅因子有关。易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱，重金属盐等破坏。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应．若因遗传缺陷造成某个酶缺损，或其它原因造成酶的活性减弱，均可导致该酶催化的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病．因此酶与医学的关系十分密切。每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。 在生物体内，酶发挥着非常广泛的功能。信号转导和细胞活动的调控都离不开酶，特别是激酶和磷酸酶的参与。酶也能产生运动，通过催化肌球蛋白上ATP的水解产生肌肉收缩，并且能够作为细胞骨架的一部分参与运送胞内物质。一些位于细胞膜上的ATP酶作为离子泵参与主动运输。一些生物体中比较奇特的功能也有酶的参与；酶的一个非常重要的功能是参与在动物消化系统的工作。以淀粉酶和蛋白酶为代表的一些酶可以将进入消化道的大分子（淀粉和蛋白质）降解为小分子，以便于肠道吸收；在代谢途径中，多个酶以特定的顺序发挥功能：前一个酶的产物是后一个酶的底物；每个酶催化反应后，产物被传递到另一个酶。有些情况下，不同的酶可以平行地催化同一个反应，从而允许进行更为复杂的调控。