第十一章食品加工中的酶处理.ppt

食品加工学第十一章食品加工中的酶处理一、概念二、酶的探索与发现：2、近代发展
1833-1835年,淀粉的第一次酶解法国化学家AnselmePayen和ean-FranoisPersoz描述了从大麦的麦芽中分离淀粉酶多聚体的过程，并将之命名为淀粉酶。

1836年,德国生理学家TheodorSchwann在研究消化过程时，分离出一种在胃内消化蛋白的物质，将它命名为胃蛋白酶。这是第一个从动物组织中提取到的酶。

1883年,JohanKjeldahl建立了一套检测有机物中-3价氮的方法，即测定氮的含量的方法。
1894年,加酶食品的第一次商业化生产

1894-1913年,德国化学家EmilFisher根据糖化酶的特点建立了钥匙-锁理论。

1926年,科学家发现酶是蛋白质

1953-1958年,Watson和Crick发现DNA是双螺旋结构

1963年,碱性蛋白酶--洗涤剂用酶的突破

1965-1974年,淀粉工业的重大突破随着一种可以将淀粉分解成糖的，不含转葡萄糖苷酶的葡萄糖淀粉酶上市，微生物酶类应用于食品工业的首次重大突破于20世纪60年代发生。从20世纪50年代初开始，酶及产酶细胞的固定化技术在生产实践中得到迅速发展，引起食品、发酵工业一场大变革。
美国20世纪70年代初开始，使玉米淀粉经酶法液化、糖化和异构化并采用固定化技术，工业化生产第一代、第二代和第三代高果糖浆，代替蔗糖作为可口可乐、百事可乐等饮料食品的甜味剂。
1982年美国Cech研究组发现RNA分子中含有一个具有自身切接功能的片断，称为内含子，这种具有催化功能的RNA称为核酸类酶。
至目前为止，已发现自然界存在的酶有3000多种，但真正形成工业规模生产的只有几十种。3、现代酶学发展

70年代初实现DNA重组技术或称克隆技术，促使酶学研究进入新的发展阶段。
“工具酶”基因工程中所应用的系列酶的总称。
到目前为止，在基因工程中应用的工具酶已有500多种。
目前已有100多种酶基因克隆成功。
凝乳酶过去从小牛胃中提取，每年大约宰杀500万头小牛。
重组凝乳酶：DNA重组技术第二节酶的生产和利用一、微生物酶制剂的生产（二）生产步骤：
1、目的酶生产菌株的分离筛选
（1）从自然界分离筛选

（2）用物理、化学因子处理诱变

（3）用基因重组或细胞融合技术选育2、酶的生产
（1）要选择好的培养方法，包括培养基组成配比、培养温度、pH值、通气量等。

(图:微生物在相当于三层楼高的发酵罐里生长繁殖，产生所需的酶)（2）确定工业规模大量生产的一系列工程和工艺条件，以及培养罐的形式、大小、通气条件、温度和pH值的控制等。

(图：通过改变培养基类型、酸碱度、氧气浓度和温度，研究人员现了生产某种酶的微生物的最佳生长条件。)二、酶的提取、分离和纯化2、制取工业酶制剂的步骤：
第一步——除去出发酶液中的悬浮固形物，获得澄清酶液，必要时再进行减压浓缩；
第二步——根据质量要求和经济性采用适当方法（如用盐析法、有机溶剂沉淀法、丹宁沉淀法等）将酶沉淀分离；
(图：只有酶和水能通过转鼓式过滤机；培养基和微生物则被留在硅藻土上。)第三步——收集沉淀、干燥、研粉、加适当的稳定剂、填充剂、做成粉末制剂。

酶粒是在大型连续运转的水平混合机内生产出来的。提取的酶与盐、纤维素及其他成分混合形成0.5mm大小的粒状物。然后用一种聚合体包裹，以防止酶尘在使用过程中可能引起的致敏危险。

(图:用多聚体包裹酶以减少酶尘引起的致敏危险。)3、其他方法
对于质量要求高可提取液中共存有妨碍目的酶工艺效果的其他酶时，常用一些特殊纯化方法将目的酶与其他酶和杂蛋分开，再分别沉淀制取。常用的方法有：
（1）蛋白质选择性变性法
（2）分级盐析法
•有机溶剂分级沉淀法
•等电点法
•柱层析法
•电泳法
•亲和层析法三、酶的化学修饰技术五、固定化酶和固定化细胞2、固定化酶的特点
（1）省去了酶分离纯化的时间和费用；
（2）可进行多酶反应；
（3）保持了酶的原始状态，从而增加了酶的稳定性；
（4）由于辅助因子存在和细胞内的连续性合成，酶的活力较为持久，半衰期在一个月以上，就有工业应用价值；
（5）用固定化细胞反应柱或反应床可连续进行发酵，一边加入培养基，一边排出发酵液，可避免产物对酶活性的抑制。3、固定化酶的方法
（1）载体结合法

a、物理吸附法
是将酶吸附在活性炭、多孔玻璃、酸性白土、高岭土、硅胶等惰性载体上，此法对酶活性破坏较少，但吸附作用力常较弱而易脱落，因而常与交联法结合使用。

b、离子结合法
是利用离子键将酶及带有离子交换基团的不溶性载体，如离子交换树脂或带有交换基团的纤维素、葡萄聚糖结合在一起，此法操作简便，酶回收率也较高，但在较强离子强度下进行酶反应时易于脱落。

c、共价结合法
是利用共