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《固定化酶在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用及前景》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、固定化酶在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展前景林澤超生工"4班2011221114【摘要】：固定化酚技術(shù)室酚工程的核心，滲透在現(xiàn)代各種工藝Z中，成為不可或缺的工具，本文對(duì)其概念、性質(zhì)，以及固定化卿在食品工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，繪厲對(duì)其將來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了展望?！娟P(guān)鍵字】：固定化酹，食品生產(chǎn)，發(fā)展前景所謂固定化酶，即是用同體材料將酶束縛或限制在一定的空間內(nèi)，但其仍能進(jìn)行特有的催化反應(yīng)，并可回收及重復(fù)使用的一類技術(shù)。系統(tǒng)的固定化酶技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)50年代，徳國(guó)的Grubhofer和Schleith率先將聚氨棊苯乙烯樹脂重氮化，
2、然后?淀粉醐、胃蛋白酶等結(jié)合，制成最早的固定化酶刁但直到1971年笫一屆國(guó)際陋工程(EnzymeEngineering)會(huì)議，這種技術(shù)才被正式命名為固定化酶技術(shù)】。1固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)1.1優(yōu)點(diǎn)固定化酶與游離酶相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①固定化酶可重復(fù)使用，且酶的穩(wěn)定性普遍高于游離酶，因而單位底物所需的催化酶量減少，節(jié)約了生產(chǎn)成本；②固定化所用的載體一般是某種惰性材料，對(duì)酸、堿、溫度等環(huán)境條件具有一定的耐受性，較之游離酶，更好地保護(hù)了酶的穩(wěn)定性和活力⑵；③固定化酶可重復(fù)使用的特性，使之可應(yīng)用于連續(xù)生產(chǎn)，進(jìn)而提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和管道化
3、控制水平，節(jié)約人力，節(jié)省反應(yīng)器儲(chǔ)罐等的用量；④固定化酶形式多樣，有柱狀、膜狀、管狀、微膠囊狀等，既可滿足不同反應(yīng)的需求，又可根據(jù)具體情況制成不同粒度的顆粒，再集約為各種形式，目前可見(jiàn)報(bào)道的固定化酶顆粒最小的可達(dá)到納米級(jí)⑶。1.2缺點(diǎn)與此同時(shí)，固定化酶也存在一些缺點(diǎn)：①酶在固定化過(guò)程中易受pH、溫度、離子強(qiáng)度等因素的影響而損失部分酶活，若酶活損失太多，且重復(fù)使用次數(shù)少的話，成本反而會(huì)提高;②為了最大限度地保留酶活及提高重復(fù)使用次數(shù)，固定化過(guò)程中所用的試劑、設(shè)備等都要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，提高了操作難度、增加了成本。2固定化酶的固定
4、方法依據(jù)游離酶的理化特性和用途，酶的固定化方法可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要包括包埋法、吸附法；化學(xué)方法主要有化學(xué)交聯(lián)法和共價(jià)鍵法⑷。2.1包埋法包埋法是將酶包埋于半透性的載體中，從而將酶固定化，可選的半透性材料有凝膠高聚物和高分子半透膜，采用凝膠高聚物載體可將酶固定化成塊形、管形、膜等各種形狀；而高分子半透膜一般用作微膠囊的包埋載體⑸。2.2吸附法吸附法是利用離子鍵或物理吸附等方法，將酶固定在纖維素、瓊脂糖等多糖類或多孔類玻璃和樹脂等載體上的固定化方法。吸附法對(duì)酶的活性中心及空間構(gòu)想沒(méi)有影響，但酶與載體之間的吸附
5、易受緩沖液種類、pH、離子強(qiáng)度等因素的影響，有發(fā)生脫落的情況，因而在操作和使用中需十分注意。⑹2.3交聯(lián)法交聯(lián)法亦稱架橋法,是通過(guò)多功能試劑和酶分子之間的共價(jià)鍵，得到三向交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而達(dá)到固定化的效果。交聯(lián)法反應(yīng)比較激烈，固定化后酶活回收率一般較低，通過(guò)降低交聯(lián)劑濃度和縮短反應(yīng)時(shí)間可以提高酶活的保留率2.4共價(jià)鍵法共價(jià)鍵法是利用化學(xué)方法將載體活化，再與酶分子上的某些基團(tuán)反應(yīng)，形成共價(jià)的化學(xué)鍵，從而使酶分子結(jié)合到載體上z此法酶與載體之間連接牢固，不易發(fā)生酶脫落，有良好的穩(wěn)定性及重復(fù)使用性，是目前研究最多的一類酶固定化方法
6、。⑻3固定化酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用3.1在乳品加工業(yè)中的應(yīng)用乳糖是乳品中所含的一種多糖，在乳糖酶的作用下，乳糖被分解為半乳糖和葡萄糖⑼。何俊培何研究了固定化乳糖酶的制備及其在低乳糖牛奶生產(chǎn)中的應(yīng)用，探討了乳糖酶的固定化參數(shù)，并就其水解效率進(jìn)行了分析，最終建立了低乳糖奶的生產(chǎn)技術(shù)體系。尹桂山等w采用固定化胰酶水解牛乳中的酪蛋白，降低了牛乳中酪蛋白的含量，從而降低了牛乳中酪蛋白與清蛋白的比例，使牛乳更易消化吸收，增加了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，經(jīng)過(guò)60個(gè)嬰兒為期3個(gè)月的喂養(yǎng)檢驗(yàn)，用固定化胰酶水解后的牛乳較之原牛乳，更能促進(jìn)嬰兒身高、體重及其他各
7、項(xiàng)體質(zhì)的發(fā)育。3.2固定化酶在油酯工業(yè)中的應(yīng)用脂肪酶可以催化酯交換、酯轉(zhuǎn)移、水解等反應(yīng)，所以在油酯工業(yè)中有廣泛應(yīng)用o1,3-特異性脂肪酶可酶促酯交換反應(yīng)，將棕禍油改性為代可可酯。代可可酯是生產(chǎn)巧可力的原料,價(jià)格甚高,而棕?cái)R油價(jià)廉，因此該工藝受到重視。Blooner［，2］等用脂肪酶將棕禍油轉(zhuǎn)化成代可可酯,Goto等劇用表面活性劑處理固定化酶,使酶活性大幅度提高，并延長(zhǎng)固定化酶的壽命。2.3在淀粉加工業(yè)中的應(yīng)用淀粉是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的食物原料，通過(guò)酶的水解，淀粉可轉(zhuǎn)化為更好吸收利用的短鏈糖類。常見(jiàn)的淀粉酶有卜淀粉酶、R-淀
8、粉酶、葡糖淀粉酶、支鏈酶和異淀粉酶等。通過(guò)這些酶的作用，使淀粉轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)乙醇、糖果、調(diào)味品等產(chǎn)品，豐富了人們的生活。人們對(duì)淀粉酶的固定化研究開始得較早，Dinelli［，4黎膏翔等麗研究了糖化酶的固定化方法,Walton等we研究了卜淀粉酶的固定化方法。隨著科技的不斷進(jìn)步，固定化酶在淀粉加工技術(shù)領(lǐng)域的
