枯草芽胞杆菌 米曲霉
中性蛋白酶 β-葡聚糖酶 葡萄糖淀粉酶 植酸酶
枯草芽胞杆菌，黑曲霉， Penicillium emersonii
地衣芽胞杆菌
碱性蛋白酶
啤酒酵母 假丝酵母
转化酶
果胶酶 乳糖酶 异淀粉酶
米曲霉，黑曲霉， 米根霉 黑曲霉， 毕赤酵母
曲霉、欧文氏菌
乳酸酵母，米曲霉 黑曲霉，米根霉
产气克雷伯氏菌 芽孢杆菌
产酶微生物
细菌 细菌
大肠杆菌 枯草杆菌
霉菌
黑曲霉、红曲霉、 米曲霉、青霉、 木霉、毛霉、根 霉
酶
链霉菌
放线菌
啤酒酵母、
酵母
假丝酵母
酶与生产菌
曲霉、根霉、 酵母等
脂肪酶
α -淀粉酶
枯草芽胞杆菌 地衣芽胞杆菌 米曲霉等
半纤维素酶
木霉、曲霉、 根霉
凝结芽胞杆菌， 白色链霉菌
葡萄糖异构酶
凝乳酶
米赫毛霉,大肠杆菌 和真菌生产的重组酶
基因重组技术
α -淀粉酶生产 新技术
物理、化学、生物结合诱变育种
动植物细胞培养技术
蛋白质工程
糖化酶的发酵生产
产糖化酶菌株
台湾根霉、臭曲 霉、海枣曲霉、 宇佐美曲霉、红 曲霉
目前工业生产主要菌种
糖化酶生产方法
河内根霉固体培养产糖化酶法
黑曲霉液体深层发酵法
糖化酶生产工艺流程
斜面试管 摇瓶培 养
无菌空气制备系统
第五节 微生物发酵生产酶制剂
酶
Ⅰ
Ⅱ
活细胞产生
酶
高度特异性、高催化效能
啤酒复合酶 饲用复合酶 半纤维素酶 果胶酶 植酸酶 淀粉酶 … 纤维素酶 …
Ⅲ
蛋白质或RNA
Ⅲ
广泛应用于食品、医药
糖化酶
蛋白酶
酶制剂发展概况
1980s
1949年
20世纪80年代发展起来的动、植物细 胞培养技术，继微生物发酵生产酶之 后，已成为酶生产的又一种途径。
α-淀粉酶发酵生产的一般工艺流程图
酶的提取、分离纯化技术路线
机械破碎 物理破碎 化学破碎 酶解破碎
细胞破碎
酶提取 酶分离纯化
动物、植物或微生物细胞 发酵液
真空干燥 冷冻干燥 喷雾干燥 气流干燥 吸附干燥
酶浓缩 酶贮存
离心分离，过滤分离，沉淀分离，层析分 离，电泳分离，萃取分离，结晶分离等。
常规诱变育种
放线菌
工艺流程
菌种活化 孢子培养 种子罐扩 大培养 发酵罐发 酵
滤饼
过滤
Байду номын сангаас
盐析
发酵液
烘干
调配 细菌生产β-淀粉酶
成品
酶工业发展趋势
生产规模变化趋势
寻找新的酶种 开发酶的新用途
趋势
主要产品生产工艺现状 及发展趋势
基因工程技术在酶制剂生产工艺中的应用 蛋白质工程技术在酶制剂生产工艺中的应用
机械设备现状与趋势分析
开发新型的设备 设备自动化程度提高 提高酶制剂的纯度及产率
α -淀粉酶的发酵生产
枯草芽孢杆菌 （1）产酶量高； 要求 α -淀粉酶生产菌种 （2）繁殖快，发酵周期短； （3）产酶稳定性好，不易退化，不易被感染； （4）能够利用廉价原料，容易培养和管理； （5）安全性可靠，非致病菌。 生产菌 地衣芽孢杆菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 嗜碱芽孢杆菌 米曲霉 黑曲霉 拟内孢霉等
1908年
日本开始采用微生物液体深层培养 方法进行细菌ａ-淀粉酶的发酵生 产，揭开了现代酶制剂工业的序幕。
1894年
德国的罗姆（Rohm）用动 物胰脏制得胰酶，用于皮革 的软化。
美籍日人高峰让吉首先从米曲霉中 制备得到高峰淀粉酶（ａ-淀粉酶、 他卡酶），用作消化剂，开创了近 代酶的生产和应用的先例。
菌种
种子罐
发酵罐
原料
粉碎
配料
粗滤、精滤
液状型成品 包装 超滤浓缩 板框压滤 发酵液
粉末型成品
气流干燥
吸附
β－淀粉酶的发酵生产
假单胞菌
细菌
β-淀粉酶
芽孢杆菌
分布
多黏芽孢杆菌、 巨大芽孢杆菌、 蜡状芽孢杆菌、 环状芽孢杆菌、 蜡状芽孢杆菌 蕈状变种等
大麦
小麦
甘薯
豆类
蔬菜
土佐链霉菌、 吸水链霉菌和 高温放线菌等
α -淀粉酶生产流程
保藏菌种
试管斜面培养（活化）
摇瓶扩大培养
种子罐培养 培养基 发酵罐
分离纯化 酶
无菌空气
[原 料 ] 饼粕等原料 ↓ 按不同原料 作不同处理 淀粉质原料 ↓ 净化、粉碎 ↓ 水解 ↓ [ 淀粉糖液] ↓ 配制培养基 (灭菌)
[ 原始菌种 ] ↓ 试管斜面培养(活化) ↓ 摇瓶等分级扩大培养 ↓ 种子罐培养 ↓ [ 发酵罐(液体发酵) ]
[ 麸皮等原料 ] ↓ [ 配制培养基] (灭菌)
[ 发酵池(固体发酵) ]
↓
培养
{液态酶制剂}
↓ [ 发酵液 ] ↓ ↓ ↓下游加工 ↓ {各种精制酶制剂}
[ 成品曲 ]
{固体粗酶制剂}
发酵法生产酶制剂， 就是给酶的生产菌种 提供适当的营养和生 长环境，使生产菌大 量增殖，同时合成所 需要的酶，然后由发 酵所得物料制成酶产 品。