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1、第十章酶的應(yīng)用8/8/20211隨著酶工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，酶已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保及科研等領(lǐng)域。酶的應(yīng)用包括各種游離酶、固定化酶及修飾酶等在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。內(nèi)容十分廣泛。8/8/20212酶在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用酶在食品、輕工方面的應(yīng)用酶在生物工程中的應(yīng)用酶在其它領(lǐng)域的應(yīng)用Contents8/8/2021310.1酶在食品、輕工方面的應(yīng)用國內(nèi)外最廣泛使用酶的領(lǐng)域是在食品和輕工業(yè)部門。輕工、食品行業(yè)與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。酶的廣泛應(yīng)用，促進了新產(chǎn)品、新工藝和新技術(shù)的發(fā)展；而且可增加產(chǎn)品產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低原材料消耗、改善勞動條件、減輕勞動強度等。顯示
2、出良好的經(jīng)濟與社會效益。8/8/20214工業(yè)用酶制劑的市場和發(fā)展歷史自20世紀中葉以來，工業(yè)用酶制劑的市場蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計：1981年工業(yè)酶制劑生產(chǎn)量約65000t，產(chǎn)值4億美元；1985年工業(yè)酶制劑約生產(chǎn)75000t，產(chǎn)值約6億美元。2016我國工業(yè)酶制劑年產(chǎn)量目前已達120萬噸進入20世紀90年代后，市場對酶制劑的需求增強，以世界上最大的酶制劑生產(chǎn)商丹麥的NovoNordisk公司為例：1993年酶制劑銷售為9億美元；1998年產(chǎn)業(yè)用酶的銷售額為15.18億美元。自2000年11月14日起諾和諾德分立為三家獨立的公司，諾維信Novozymes公司正式
3、宣告成立。原諾和諾德生物制藥業(yè)務(wù)繼續(xù)沿用諾和諾德的名稱。諾維信與諾和諾德同為丹麥諾和集團成員。8/8/202158/8/202168/8/20217目前在世界上最有影響的酶制劑廠主要有：丹麥的Novozymes公司(在全世界50個國家有13000個從業(yè)人員，在140個國家銷售其產(chǎn)品)荷蘭的DSM（原Gist—Brocades）公司美國的Genencor公司8/8/202188/8/202198/8/202110下列的幾個圖表分別表示歐洲、日本酶制劑市場發(fā)展情況及酶制劑在各行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀。8/8/2021118/8/20211210.1.1酶在食品工業(yè)方面的
4、應(yīng)用8/8/202113制糖工業(yè)酶法生產(chǎn)葡萄糖過去國內(nèi)外葡萄糖生產(chǎn)通常采用酸法水解，現(xiàn)在大都采用酶法。原料：淀粉。酶：?-淀粉酶和糖化酶。都要求達到一定純度。通常使用游離酶分批方式，也可采用固定化糖化酶進行連續(xù)生產(chǎn)。工藝流程：8/8/20211420世紀5O年代末，日本成功地應(yīng)用酶法水解淀粉制葡萄糖，從此，在國內(nèi)外大都采用酶法生產(chǎn)葡萄糖。該法生產(chǎn)葡萄糖與酸水解法相比，優(yōu)點:酶法生產(chǎn)葡萄糖是以淀粉為原材料，先經(jīng)a一淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖。淀粉酶是最早實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的酶，也是迄今為止用途最廣的酶。糖化酶在食品和釀造工業(yè)上有著廣泛用途，是酶制劑
5、工業(yè)的重要品種。糖化酶的產(chǎn)生菌幾乎全部是霉菌，目前，國內(nèi)生產(chǎn)糖化酶的菌種主要是黑曲霉和根霉。8/8/202115以下是淀粉糖化生產(chǎn)葡萄糖的工藝流程:8/8/202116注意：α-淀粉酶和糖化酶都要求達到一定的純度。尤其是糖化酶中應(yīng)不含或盡量少含葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶．因為葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶會催化葡萄糖生成異麥芽糖等雜質(zhì)，嚴重影響葡萄糖的收率。若糖化酶中含有葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶，則要在使用前進行適當(dāng)?shù)奶幚恚猿?。去除葡萄糖轉(zhuǎn)苷酶的最簡單的方法之一是將糖化酶配成酶液后，加酸調(diào)節(jié)pH值至2.0～2.5，室溫下靜置一段時間，可以選擇性地破壞葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶。葡萄糖的生產(chǎn)除了使用游離
6、酶分批進行液化和糖化以外，可采用固定化糖化酶，將糊精連續(xù)水解成葡萄糖。8/8/202117啤酒的釀制在啤酒的釀造過程中，運用到酶的兩個階段是：制漿和調(diào)理。在煎漿過程中溫度逐漸升高，有利于使蛋白酶、a-淀粉酶和β-葡萄糖酶發(fā)揮作用，使麥芽中的多糖及蛋白質(zhì)類降解為酵母可利用的合適的營養(yǎng)物質(zhì)。在啤酒加酒花前，應(yīng)煮沸麥芽汁使上述酶失活。在發(fā)酵完畢后，啤酒需要加一些酶處理，以使其口味和外觀更容易于為消費者所接受。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶或酸性蛋白酶都可以降解使啤酒渾濁的蛋白組分，應(yīng)用糖化酶能夠降解啤酒中的殘留糊精，一方面保證了啤酒中最高的乙醇含量，防止啤酒的冷渾濁，延
7、長啤酒的貯存期；另一方面不必添加濃糖液來增加啤酒的糖度。8/8/2021188/8/202119果葡糖漿的生產(chǎn)果葡糖漿是由葡萄糖異構(gòu)酶催化葡萄糖異構(gòu)化生成部分果糖而得到的混合糖漿。由于甜度的提高，可減少用量，而且攝取果糖后血糖不易升高，有一定保健功能。原料：葡萄糖，一般由淀粉通過酶法水解制得。但需經(jīng)過層析等方法精制后使用。酶：葡萄糖異構(gòu)酶。最適pH可由于來源不同而有所差別；溫度不宜超過70℃。高果糖漿：通常果葡糖漿含果糖42%左右，若將其中的葡萄糖與果糖分離，將分離出的葡萄糖再進行異構(gòu)化，如此反復(fù)，可得到果糖含量達70%、90%甚至更高的糖漿，稱為高果糖漿
8、。8/8/202120注意：①鈣離子對淀粉酶有保護作用，在淀粉液化
