其他品种
三． 四． 五． 六． 七． 八． 九． 十． ß -淀粉酶 葡聚糖酶 转苷酶 果胶酶 蛋白酶 木聚糖酶 脂肪酶 纤维素酶
用途 食品加工 业
作用 1生产麦芽糖 2果汁提取 3生产高甜天冬精 4生产果聚糖 5果实防霉 1降解纤维素 2分解地下水污染物-三氯乙烯 3纸浆漂白及废糖蜜水处理 4原油脱硫，降低空气污染 1生产丙烯酰胺 2在特殊条件下将煤转变为液 体燃料 1用于诊断心脏病和肝病 2用于分析血清中的尿酸浓度 3用于测定血清中的胆红素水 平
固定化酶（细胞）的应用
1． 固定化酶（细胞）在工农业生产上的应用
2． 固定化酶在医药治疗上的应用
3． 固定化酶在分析化学中应用
4． 固定化酶和亲和色谱
5． 固定化酶与环境保护
6． 新能源开发中的应用
7． 固定化酶在基础理论研究中应用
1． 固定化酶（细胞）在工农业生产 上的应用
我国已批准的有木瓜蛋白酶、α—淀粉酶制剂、精制 果胶酶、β—葡萄糖酶等6种。酶制剂来源于生物，一 般地说较为安全 ，可按生产需要适量使用。
二、酶制剂工业的发展
1.我国酶工业发展阶段
1965 无锡酶制剂厂BF-7658淀粉酶，首先用在淀粉加工和纺织退 浆上，这是我国首次应用。 1979利用黑曲UV-11糖化酶菌种进行糖化酶生产，首先在白酒、 酒精行业推广应用，提高了出酒率。 1990年， 2709碱性蛋白酶在洗涤剂行业上应用，当时由于这种颗 粒酶的出现，使加酶洗衣粉开始风行全国。 1992年，1.398中性蛋白酶，166中性蛋白酶在毛皮制革行业上 推广应用，提高了产品质量和效率，减轻了劳动强度。 1995年，无锡酶制剂厂首先引进了耐高温α-淀粉酶和高转化率液体 糖化酶，在国家科委成果办公室的推动下，将完成的"新双酶法在淀 粉质原料深加工工业中应用"科研项目在酒精、味精、制糖、啤酒等 行业进行了推广，从此"双酶法"技术在全国迅速得以发展。
葡萄糖异构酶——世界上生产规模最大的一种固定化酶。
用吸附法、结合法、凝胶包埋法等进行固定化。 葡萄糖
葡萄糖异构酶
果糖
果葡糖浆
固定化酶在工业生产中的应用
（2） 贮存稳定性比游离酶大多数提高。
(3 ) (4 ) 对热稳定性，大多数升高，有些反而降低。 对分解酶的稳定性提高。
（5） 对变性剂的耐受力升高
固定化后酶稳定性提高的原因：
a. 固定化后酶分子与载体多点连接。 b. 酶活力的释放是缓慢的。
c. 抑制自降解，提高了酶稳定性。
六．酶制剂在造纸生产中的应用
1．在造纸行业上生物技术的应用流程 2．酶法用于纤维改造
七．固定化酶技术
直接利用微生物酶—— （1）不稳定。在高温、高压、强酸、强碱下。 （2）易失活。即使在最适合的条件下反应。
（3）回收困难。用适当方法提取目的产物后，残存酶回
收困难。 （4）反应速度减慢。随着反应时间的推移。 （5）经济上不合算。一次性反应后不能再次使用。
微环境是指在固定化酶附近的局部环境，而把主体溶 液称为宏观环境。
固定化酶制备的一般方法及特点
关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定
性研究、改进。
1． 四大类方法：
吸附法（包括电吸附法）
结合法（无机多孔材料） 交联法（双功能试剂） 包埋法（微胶囊法）
各类固定化方法的特点比较:
影响固定化酶性质的因素
1． 酶本身的变化，主要是由于活性中心的氨基酸残基、 高级结构和电荷状态等发生了变化。 2． 载体的影响 （1） 分配效应 （2） 空间障碍效应 （3） 扩散限制效应 3. 固定化方法的影响
固定化后酶性质的变化
1． 固定化对酶活性的影响：酶活性下降，反应速度 下降 2． 固定化对酶稳定性的影响 （1） 操作稳定性提高
1982
固定化酶
酶反应器
分批搅拌反应器。 连续流搅拌桶反应器。 连续搅拌桶-超滤反应器 填充床反应器 循环反应器 流化床反应器
应用
工农业生产上的应用 医药治疗上的应用 分析化学中应用 亲和色谱 环境保护 新能源开发中 基础理论研究
青霉素酰化酶 制造人工肾 酶电极
酶反应器。

分批搅拌反应器。
环境保护
生物化工
医疗卫生
纺织业
使用羊毛表面手感硬的蛋白 质分解，使羊毛表面变的柔 软有光泽
中性耐热蛋白酶
工程酵母
开发的一般程序
最佳产酶条件组合研究 物理诱变
样品采集
初筛 菌种分离 复筛
化学诱变
摇瓶实验
微生物育种 分子改造 酶制备
遗传工程
基因工程
酶学研究
胞外酶
收集发酵液
扩大
产品
胞内酶
破碎
收集菌体
四、 酶制剂在食品工业中的应用技术
第六章 微生物与酶制剂
一、酶制剂概述
酶制剂是所有活的有机体所产生的由氨基酸组成的蛋 白质，它可以控制许多反应过程和组织、动物、人类 以及微生物的生物活动，它是新陈代谢中必不可少的 要素。 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质， 主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进 食品加工方法。
阻碍了微生物酶的应用和发展。 研制固定化酶和固定化菌体
1953年，Grubhofev和Schleith首先开始了酶固定化 研究，并第一次实现了酶的固定化。 1960年，日本的千畑一郎开始了氨基酰化酶固定化 研究，开始了将固定酶应用在工业上的第一步。 1969年，千畑一郎成功地将氨基酰化酶反应用于 DL-AA的光学分析，实现了酶连续反应的工业化。这是 世界上固定化酶用于工业的开端。 1973年，千畑一郎再次在工业上成功地固定化大肠 杆菌细胞，成功实现了L-天冬氨酸连续生产。
2． 加大科研投入 3． 发展具有自己知识产权的新技术 4．调整产品结构、大力开发新品种
三、种类及其应用
一．α -淀粉酶 1. 耐高温α -淀粉酶 2. 高效耐高温α -淀粉酶 3. 洗涤剂α -淀粉酶 4. 中温α -淀粉酶
二．糖化酶 1．葡萄糖糖化酶 2．高效糖化酶 3．强效糖化酶 4．新型液体糖化酶
酶的名称 1β-淀粉酶 2纤维素酶 3某种热稳定酶 4未定 5几丁质酶 1木糖酶 2三氯乙烯 3木质素过氧化氢酶 4未定 1腈水合酶 2氢氧化酶 1胞内L-苹果酸酶 2尿酸酶 3胆红素氧化酶
酶的来源 1细菌 2曲霉 3嗜热脂肪芽孢杆菌 4环状芽孢杆菌 5木霉 1某种真菌 2大肠杆菌工程菌 3白腐菌 4红球菌 1绿真假单胞菌 2肠道变形杆菌 1嗜热芽孢杆菌 2苛求芽孢杆菌 3疣孢漆斑菌
果蔬加工
食品工业是用酶大户，目前已在烘焙、果蔬加工、奶制品、肉类加 工和蛋白质水解等行业广泛应用。目前酶制剂品种还远远不能满足 食品工业需要，酶制剂工业正不断推出新型酶制剂、复合酶制剂、 高活力和高纯度特殊酶制剂来满足日益发展的食品工业需要。
奶制品工业
酶在乳制品中最主要的应用，是蛋白酶的应用，特别是 用凝 乳酶加工奶酪和用乳糖酶将乳糖分解以提高有乳糖不耐受症的 人对乳制品的消化力。
制法 特性 制备 结合力 物理吸附 包埋法 共价结合 法 共价交联 法
易
易 强
难
强
难
强
弱
高
无变化 可能
酶活力
底物专一性 再生 固定化费用
高
无变化
中
中
有变化 有变化
高
不可能 不可能 不可能
低
中
中
固定化方法与载体的选择
1.必须注意维持酶的催化活性和专一性 2.酶与载体结合牢固 3.载体的机械强度 4.固定化酶要有最小的空间位阻 5.载体稳定，不可与底物、产物发生反应 6.固定化酶要廉价
酿酒用酶
乳制品用酶 纺织用酶
4．国内外酶制剂生产应用差异
1． 规模：国外多公司重组
国内重复建设、效益低
2 投入： 国外：开发经费高达15%，甚至19%
销售额
国内：研究、开发投入不足，占1%销
售额
3 开发重点国外：大力研制、开发新酶种和新用途 国内：品种少、剂型少
5．我国酶制剂工业的若干对策
1．走集约化、规模化经营
1998年，国外酶制剂大公司纷纷到中国建厂和合资， 引进了国外先进设备、优良菌种、新型酶制剂，给中 国酶制剂带来了机遇和挑战。 1998年，美国最大 的酶制剂公司--杰能科国际公司和中国最大的酶制剂 公司无锡酶制剂厂合资，成立"无锡杰能科生物工程 有限公司"，将杰能科国际公司的新型复合酶源引进 中国。2005年，杰能科正式成为丹尼斯克的全资子 公司，继续拓展酶制剂的全球市场。 2006年，酶制剂进入了全新的发展阶段，向"高档 次、高活性、高质量、高水平"方向发展，向专用酶 制剂和特种复合酶制剂发展，向新的应用领域发展， 向新型糖类、面粉加工、肉类、油脂、调味品、饲料、 纺织、纸浆、环保等方面发展。
比较项目 吸附法
物理吸附
结合法
.共价键结合 离子键结合
交联法
包埋法
制备难易
固定化程度
易
弱
难
强
易
中等
较难
强
较难
强
活力回收率
载体再生 费用 底物专一性 适用性
较高
可能 低 不变 酶源多
低
不可能 高 可变 较广
高
可能 低 不变 广泛
中等
不可能 中等 可变 较广
高
不可能 低 不变 小分子底物、 药用酶
四种固定化酶制备方法的特点小结
pH的变化
PH对酶活性的影响：
（1） 改变酶的空间构象
（2）影响酶的催化基团的解离
（3）影响酶的结合基团的解离 （4）改变底物的解离状态，酶与底物不能结合或结合后 不能生成产物。