蛋白酶的工厂设计
酶制剂工厂生产工艺

酶制剂工厂生产工艺、设备、发展现状姓名:***班级:生工101学号:**********酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。
它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。
酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。
酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。
生产的微生物。
将酶加工成不同纯度和剂型(包括固定化酶和固定化细胞)的生物制剂是酶制剂。
动、植物和微生物产生的许多酶都能制成酶制剂。
以下将酶制剂的生产工艺、生产设备及发展现状作简要介绍。
关键字:酶制剂固定化蛋白质设备发展现状一、AbstractEnzyme engineering is the enzyme or microbial cells, animal and plant cells, organelles in certain biological reaction device, such as using enzyme of biocatalysis function, through engineering, to the corresponding raw materials into useful material and applied in the social life of a science and technology. It includes the preparation of enzyme preparation, enzyme immobilization, modification of enzyme and enzyme reactor and contents. The application of enzyme engineering, mainly concentrated in the food industry, light industry and medicine industry.Enzyme preparation is a kind of extracted from animals, plants, microorganisms capable of biocatalysis protein. Production of microorganisms. Enzyme processing into different purity and dosage forms (including immobilized enzyme and immobilized cell) of biological agents is the enzyme preparation. Animals and plants 。
年产10吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计1

酶活总回收率低,但产品质量较好,纯度较高,产品酶活可达 4.0×106u/g 上 2.单宁沉淀
压榨
去杂质
加稳定剂
加单宁
菠萝下脚料
汁液
澄清液
稳定液
洗脱
干燥
单宁沉淀
滤液
酶制品
单宁沉淀法生产工艺流程图。
操作要点:
①压榨。将菠萝下脚料洗净,用压榨机压出汁液,加入 0.005%苯甲酸钠防腐, 迅速过滤除杂质。
2
年产 10 吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计
特的区位优势使湛江经济技术开发区在泛珠三角经济合作圈、环北部湾经济圈、 中国—东盟自由贸易区、亚太经济圈中处于重要的战略地位,成为中国大陆最适 宜外来投资者投资经营的地区之一。
湛江开发区地势较平坦,开发区成立以来,不断开展大规模基础设施建设。 开发区内交通、通讯、供水、供电和污水处理等设施完善。先后开通连接赤坎、 霞山的人民大道,海滨大道两条南北向主干道,与东西走向的乐山大、龙潮路及 新建的绿华路等大型骨干道路纵横交错,构成四通八达的交通网络;区内霞海港 码头是经国务院批准对外开放的码头,扩建的两个万吨级泊位第一期工程已完成 并己投入使用;区内现有 6.3 万千伏安的变电站一座,1988 年又将兴建一座 11 万千伏安的变电站; 两个日供水 2 万吨和 5 万吨的自来水厂已相继投入使用; 1100 门微波程控电话联通世界各地。
广东轻工职业技术学院
年提取 10 吨菠萝蛋白酶工厂初 步设计
专 业: 学生姓名: 指导教师:
生化 091 郑贵创 阳元娥
目录
1.绪论.................................................................................................................................................. 2 1.1 项目提出的依据……………………………………………………………………………..2 1.2 项目建设的意义.......................................................................................................................2
固态酸性蛋白酶工厂设计要点

固态酸性蛋白酶工厂设计要点固态酸性蛋白酶工厂设计要点随着生物技术的发展,固态酸性蛋白酶作为一种广泛应用于食品、饲料和制药等领域的酶类产品,受到了越来越多的关注和需求。
固态酸性蛋白酶工厂设计要点是确保生产过程稳定可靠、产品质量优良、生产效率高、环保可持续等。
本文将重点介绍固态酸性蛋白酶工厂设计的要点。
1. 工艺设计固态酸性蛋白酶的工艺设计是整个工厂设计的核心内容。
首先,需要确定采用何种固态发酵工艺,如床层发酵、筒式发酵、旋转式发酵等。
不同的发酵工艺具有不同的特点和适用性,需要根据产品特性和工程经验进行选择。
其次,需要优化发酵条件,包括发酵温度、pH值、发酵时间、培养基配方等。
通过合理的工艺设计,可以提高生产效率和产品质量。
2. 设备选择固态酸性蛋白酶生产需要一系列的设备来支持生产过程。
工厂设计要点之一就是选择合适的设备。
例如,发酵釜是必不可少的设备,需要选择具有良好控制性能和卫生性能的设备。
另外,还需要选择合适的固液分离设备、搅拌设备、干燥设备等。
设备选择需要考虑到工艺要求、产品特性和生产规模等因素。
3. 厂区规划固态酸性蛋白酶工厂的厂区规划需要考虑到生产流程、原材料输入、产出物输出、设备布局以及安全与环保等方面。
首先,根据生产流程进行合理的流程布局,确保原料与产出物能够顺利流动。
其次,按照设备选址和工艺流程,规划合理的设备布局,减少物料和人员的交互,提高工作效率和安全性。
此外,还需要规划储存和配送区域,确保原材料和产出物的安全和有效储存。
最后,需要考虑到环保要求,规划合理的废物处理和污水处理系统,确保工厂的环保可持续发展。
4. 质量管理固态酸性蛋白酶工厂设计要点之一就是建立完善的质量管理体系。
包括原材料的选择和采购、生产过程的控制与监测以及成品的检验与分析等。
原材料的选择需要保证质量稳定可靠,采购过程需要合理的供应商评价和合同管理。
生产过程需要严格控制,确保工艺参数的稳定性和一致性。
成品的检验和分析需要建立完善的实验室和检验体系,确保产品质量符合要求。
课程设计环节的教学实践与思考--以生物工程设备及工厂设计课为例

应学科 发展 、 技术发展 动态和经济社会需求 , 我校设立 了环境生物
技 术 专 业方 向 。
生物工 程设备及工厂设计课 程设计作为该 专业学生 的专业方 向选修课 , 具有设备形式 多样 、 实用性强 、 应用 面广等特点 , 同时需 要兼顾 清洁生产 、 节能减排等环境领域 的应用 。因此教学 中一方面
要结合 当前 环境生物技术 的发展 ,以及广东经 济社会发展 对环保 产业 的要求 , 心制定教学 计划 和安排教学 内容 ; 精 另一方面需 要通 过实践 、 习等环节不断改进 教学方法及教学手段 , 实 进一步提 高教 学效果 和教学质量 , 并突 出当前我校 “ 与广 东崛起共成 长 , 广东 为
基础 。
、
课 程 设 计 在 专 业 课 程 体 系中 的 作 用
课 程设计是将课 程理念转化为课程 实践活 动的 “ 桥梁 ”, 是课
程规划 中最具创造性 的活动[ 。生 物工程设备及工 厂设计课程设 3 ] 计在认识实习 、 生产 实习基础上 , 将学生此 前所学理论 课进行综合
与系统化 Leabharlann 避免 了学生的理论学 习和 工程设 计能力相脱节 , 同时可
46 - 人为- 4 组作为设计单位 , - , 整个选 题 的完成采取集体合作与个
为 后续 的毕业设计打下基 础。这里将我们 在生物工程设 备及工厂
课程设计理论教学与实 习、 实践 相结合 的经验 与特点 总结 如下 :
1强化 专 业知 识 的 系统性 .
二、 团队精神 与工 程能力培养相结合
专 家认 为基于小组 的毕业设计 模式有利 于培养 学生的 团队合 作精 神、 提高教师 的指导效率 等优点 【 。借鉴这种组 织方式 , 4 J 我们
蛋白质酶解工艺的工业难点 201710

蛋白质酶解工艺的工业难点多酶体系生产工艺相关程序 | 2017.10 Kevin酶解法制取活性多肽,首要在于不能营养物质变质(允许变性)。
关键解释项目说明本项目核心技术有固态化酶系统,多酶体系,分离纯化技术(包括层析技术、密度梯度离心技术、超过滤与反渗析技术等),活性干燥技术(包括高压喷雾技术、活性保持技术、瞬间干燥技术)、生理应用评估系统等。
在此主要是围绕多酶体系论述工业与实验室主要差异,以及为了工业目标包括成本、效率、人力等因素的充分调整。
生理应用评估系统是根据蛋白质、多肽的临床应用与询证医学应用大数据得出的数据库分析报告,目前共有20余万份患者使用及反馈数据,为国内外唯一一份此方面系统报告。
遗憾的是,人生多艰,我制作出此系统15年后,依然由于各种原因没有将此系统应用起来。
项目背景过去30年间分离纯化技术的进展,以及检测手段的现代化,大大加快了发现新活性多肽的速度。
但是小分子活性肽在工业化水平和临床药物的发展上方兴未艾,无论酶解法或是合成法均存在不同程度的问题:借助于蛋白水解酶生成肽键虽然鼓舞人心,但尚未达到普遍应用的地步;用蛋白水解片断进行的合成,离普遍应用也还有不小的差距。
近期的工作重点,应当在结构学、方法学、生理学、工业化应用上取得突破。
在酶解法过程中,酶解位置、酶解产物、氨基酸序列分析等均为重要检测方法。
本文设定在此我们选用效果比较好的一种模式,也是充分酶解骨肉组织蛋白质,生产小分子多肽和游离氨基酸的模式。
这种模式主要有碱性酶、中性酶和酸性酶组成,以此分解各种蛋白质肽键和肽链末端。
即使如此,仍然有氨基酸损失,例如酪氨酸。
(如需要酪氨酸,需要添加)。
第5步酶制剂预处理酶具有特异性,无论使用多少种酶,事实上取决于实验目的。
使用何种酶,决定了产物的特定物质多少。
纯化酶固然效力、控制准确,但是产物也因为精确而单一效果突出。
混合酶效力差,但有效产物种类多,往往营养性作用更大。
酶的性质决定酸性产物、碱性产物或接近中性的产物的多寡。
62蛋白酶

大豆肽已广泛使用于饮料、点心、及各种食品中。 推荐摄取量是每日4000mg。
1.大豆多肽的理化性质
(1) 溶解性
2) 黏度
大豆蛋白质的黏度是随着浓度的增加而增加,而大豆肽即使在很 高的浓度状态下,仍可以保持较低的黏度。
中性蛋白酶
生产菌种
枯草杆菌、耐热解蛋白芽孢杆菌、灰色链霉菌、寄生曲霉、米曲 霉
性质
(1)大多数微生物中性蛋白酶是金属酶,一部分酶蛋白总含有一 个锌离子,相对分子质量3500~40000,等电点在pH8~9 ,是微 生物蛋白酶中最不稳定的酶,很易自溶,即使在低温冰冻干燥的条 件下,也会造成相对分子质量的明显减少。
—CHR′—COO- + +NH3—CHR″—
C. 氨基的滴定 +NH3—CHR″— + OH-
NH2—CHR″— + H2O
蛋白质水解度测定原理
当肽键被水解裂开后,紧接着在羧基和α–氨基之间产生 质子交换作用。当蛋白质酶解过程在pH6.5以上进行时, 质子化的氨基酸将离解。
如果要保持反应体系pH不变,就必须加入碱液。
加蛋白酶 水解 氨基酸产品
氨基
• 前处理
一般采用热处理的方法,也可采取生化分离技术将 蛋白质先提取出来,再进行酶解。
2、明胶的生产
原料 动物的皮或骨 生产方法
酸法或碱法,也可用蛋白酶水解法生产。 酶法生产明胶的工艺流程如下:
原料 切割、捣碎 水洗 加酶水解 除酶 炭处理 过滤 干燥 明胶产品
溶解性、乳化性、起泡性、粘度、风味等 应用广泛
发酵工艺与设备
一、基本概念
狭义 “发酵”的定义: 发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原
产能反应 广义 “发酵”的定义:
工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制 造某些产品或净化环境的过程,它包括厌氧培 养的生产过程,如酒精、丙酮丁醇、乳酸等, 以及通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、 氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢 产物,也包括菌体细胞、酶等。
1897年,德国的毕希纳进一步发现磨碎了的酵母仍然 能使糖变成酒精,并将此具有发酵能力的物质成为酶 (酵素)——揭示了发酵的本质,1907年获得诺贝尔 化学奖
二、发酵工程早期阶段
19世纪末,德国和法国开始用微生物处理污水。 1913年德国的Michaelis L.提出了酶反应动力学
方程。 这一时期主要产品特点为初级代谢产物
发酵工艺与设备
教师:黄达明 张志才
Email: (黄) (张)
前言
学 时: 45 + 15 (其中:讲课学时:45 实验学时:15)
先修课程:生物化学、微生物学、化工原理、生 物工艺学等
适用专业:微生物与生化药学、生物制药、生物 工程、 生物技术等
教 材:发酵工程设备,粱世中,中国轻工业出 版社,2002年第一版
本课程的内容和任务:
《生物工程设备》是生物制药、生物技术等专业的专业基础课。 该课程是在学习完《生物化学》、《微生物学》、《化工原理》
等课程后开设的一门专业基础课。通过《生物工程设备》的学习, 将技术基础课和专业课与发酵工艺与设备的操作原理结合起来, 了解发酵工艺及设备要求的共性及特性,并且熟悉发酵的工艺流 程及常用设备,为今后从事生物制药等相关科研和生产打下良好 的基础。 此外,生物工程设备的最基本问题是发酵工艺的学习和对发酵常 用设备的认知,通过本课程的学习,对上述过程工程问题与生物 学基础有较深入的认识,对有关交叉学科的前沿技术在发酵工程 中的应用有一定的了解。
学习生物制药工厂工艺设计心得体会
生物制药工厂工艺设计心得体会系部制药工程系专业生物制药技术班级274学生姓名卫超俊学号020*******成绩二〇一二年十二月一日生物制药工厂工艺设计心得体会作者:卫超俊摘要:论述了生物制药的过去与未来的发展状况,同时了解现在的行情以及对工厂工艺的了解和认识。
为以后在生物制药工厂工艺设计研究提供有力的证据。
关键字:生物制药工厂工艺设计1生物制药和工厂工艺设计定义生物制药:利用生物活体来生产药物的方法。
有时特指利用转基因动植物活体作为生物反应器生产药物,如利用转基因玉米生产人源抗体、转基因牛乳腺表达人α1抗胰蛋白酶等。
工厂工艺设计:根据生化反应过程或生化产品的生产过程设计出生产流程,并研究其合理性、先进性、可靠性和经济性,再根据工艺流程及条件选择合适的生产设备、管道及仪表进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求,工艺专业与有关非工艺专业密切合作,最终是使工厂建成投产。
2生物制药行业发展现状2.1市场情况2011年生物制药的销售额已达1600亿美元,占全球药品市场份额的19%,预计到2020年,生物制药在全球药品销售中的比重将超过三分之一。
我国医药制造业年总产值已经超过 1.2万亿元,近年出口年均增长率也稳定保持在25%-30%。
其中,化学原料药是代表我国医药产业国际竞争力的重要产业,年产值占全国医药总产值的近一半,出口比重超过60%。
2015年全球生物仿制药市场将从2010年的243万美元增长到37亿美元,这相当于30个品牌药损失510亿美元的销售。
2015年,我国生物仿制药品的年销售额,将从2011年的2748亿元,增长到4478亿元,年均复合增长率约在15%左右,并将始终占全国生物医药销售总额的62%左右。
在2012-2016年期间,专利药销售额预计将以超过25%的增长率继续增长。
随着一些重磅生物药物专利即将到期,2010-2017年,价值1500亿美元的药物将失去专利保护,这将推动仿制药市场从2010年1238.5亿美元增长到2017年的2310亿美元。
酶工程
工程技术在食品工业中的应用及发展趋势摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分。
酶作为生物催化剂 ,具有高催化效率 ,专一性强 ,反应条件温和及酶活性可以调控。
而食品工业是应用酶工程技术最早和最广泛的行业。
近年来,由于固定化细胞技术应用化、固定化酶反应器的推广应用,促进了食品添加剂新产品的开发,产品品种增加,质量提高,成本下降。
还有些酶本身就是保健食品重要的功效成分,如超氧化歧化酶(sod)、溶菌酶、l一天冬酰胺酶等,为食品工业带来了巨大的社会经济效益。
关键词:酶工程固定化葡萄糖酶一、酶工程技术的原理酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分。
酶工程又称酶反应技术, 就是指在一定的生物反应器内, 利用生物酶作为催化剂, 使某些物质定向转化的工艺技术, 包括酶的研制与生产, 酶和细胞或细胞器的固定化技术, 酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。
二、酶工程的结构根据酶工程研究和解决问题的手段不同,可将酶工程分为化学酶工程和生物酶工程两大类。
在食品行业中,这两类酶工程的应用都很广泛。
1、化学酶工程化学酶工程亦称初级酶工程,是指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用。
它主要是由酶学原理与化工技术相互渗透和结合而形成的一门科学技术。
2、生物酶工程生物酶工程是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物,亦称高级酶工程。
主要包括3个方面:一是用基因工程技术大量生产酶(克隆酶);二是修饰酶基因产生遗传修饰酶(突变酶);三是设计新酶基因,合成自然界不曾有的酶(新酶)。
(1)非水相介质中的酶反应近年来,酶在非水相介质中催化反应的研究,成为酶工程的一项新的重要内容。
如蛋白水解酶类,在非水相中能催化肽键的形成,利用这一发现,便可利用蛋白酶在非水介质的催化特性,合成某些肽类物质,用于制药和食品添加剂。
(2)酶反应器和酶传感器1)酶反应器酶反应器是完成酶促反应的装置。
其研究内容包括:酶反应器的类型及特性;酶反应器的设计、制造及选择等。
固态酸性蛋白酶工厂设计要点
固态酸性蛋白酶工厂设计要点在固态酸性蛋白酶工厂的设计中,需要考虑多个方面,包括生产工艺、设备选型、工厂布局等因素。
本文将介绍固态酸性蛋白酶工厂设计的要点,并探讨如何优化工厂设计以提高生产效率和产品质量。
1. 工艺流程设计固态酸性蛋白酶的生产过程包括发酵、提取、纯化和干燥等环节,因此工厂设计要合理布局各个生产环节,确保流程顺畅、高效。
1.1 发酵过程在发酵过程中,需要考虑发酵罐的选型与数量、发酵条件的控制等因素。
保证发酵过程稳定、高效是工厂设计的重点。
1.2 提取与纯化固态酸性蛋白酶的提取和纯化过程需要使用适当的设备,如离心机、膜过滤等。
合理设置提取与纯化车间,确保产品质量。
1.3 干燥阶段干燥是固态酸性蛋白酶生产的最后一道工序,需要选择适合的干燥设备,如喷雾干燥机、真空干燥器等。
2. 设备选型与布局2.1 设备选型在固态酸性蛋白酶工厂设计中,需要选择符合生产规模和要求的设备,确保设备性能、质量和稳定性。
2.2 设备布局合理的设备布局可以提高生产效率,减少物料和人员运输路径。
可采用流水线布局方式,使得生产流程顺畅。
3. 工厂环境与安全3.1 通风与排放固态酸性蛋白酶工厂需保证良好的通风系统,排放废气需要符合相关法规标准。
3.2 安全生产工厂设计要考虑生产过程中的安全隐患,并采取相应的安全措施,确保生产过程安全可靠。
4. 质量控制与管理4.1 原料质量控制固态酸性蛋白酶工厂要保证原料的质量稳定,并设立相应的质量管控措施。
4.2 产品质量管理工厂设计中要考虑产品质量管理体系,确保生产出的固态酸性蛋白酶符合相关标准和要求。
结语固态酸性蛋白酶工厂设计要点包括工艺流程设计、设备选型与布局、工厂环境与安全以及质量控制与管理等方面。
合理设计工厂布局、选择适合的设备和建立完善的质量管理体系,可以提高生产效率,确保产品质量。
在实际工厂设计中,可根据具体情况和要求进行灵活调整,以满足生产的需求。
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年产1500m³蛋白酶的工厂设计摘要蛋白酶是催化肽键水解的一类酶,它可迅速水解蛋白质为胨、肽类,广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。
同时大多数微生物蛋白酶都是胞外酶。
微生物蛋白酶按其作用的最适pH可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶三类。
酸性蛋白酶是一种羧基蛋白酶,它的分子质量为30-40kD,等电点(pH3.0-5.0)酸性蛋白酶现已广泛应用于食品、饲料、酿造、毛皮与皮革、医药、胶原纤维等各个行业之中。
本设计采用豆饼粉、玉米粉、淀粉为主要的培养基原料,并选用黑曲霉(Aspergillus niger )3.350菌种发酵。
其中豆饼粉3.75%,玉米粉0.625%,鱼粉0.625%,氯化铵1%,氯化钙0.5%,磷酸氢二钠0.2%。
本设计利用通风搅拌式发酵罐进行发酵,同时利用离子交换树脂对母液进行提取,提高了酸性蛋白酶的生产效率,减少了生产成本。
设计还包括发酵罐,全厂平面图,车间平面布置图,工艺流程图。
关键词:酸性蛋白酶发酵工厂设计The Process Design of the Protease used forSection with the Capacity of 1500m³ AnnuallyAbstractprotease is a kind of Peptone and peptide. It has been discover across in animal giblets ,the stem of plant,fruit , microbial and so on.Most of the Microbial protease are ectoenzyme .According to its best Optimum pH function ,Microbial protease Can be divided into Acid protease ,Neutral protease and alkaline protease .Acid protease is a kind of Carboxyl protease , Its molecular weight is 30-40 kd, lower isoelectric point (pH3.0-5.0)Acid protease in food, medicine, textile, leather, feed, cosmetics, washing industries have applications, natural health, avirulent and harmless, quite safe. So in this paper the basic content of more acid protease, production process and application development were introduced. This design USES the bean cake powder, corn flour, starch as the main medium of raw materials, and selects the Aspergillus Niger, Aspergillus Niger) 3.350 bacterial fermentation. With bean cake powder 3.75%, corn flour 3.75%, 0.625% fish meal, 1% ammonium chloride, calcium chloride 0.5%, disodium hydrogen phosphate 0.2%.This design using the ventilation agitator in fermentor, using ion exchange resin in mother liquid was extracted at the same time, improve the efficiency of the acid protease production, reduce the production cost. The design also includes Fermentor, The factory plan, Shop floor plan, Flow Chart.Key Words: Acid protease ; fermentation; plant-design;前言酸性蛋白酶是一类最适pH值为2.5〜5.0的天冬氨酸蛋白酶,相对分子质量为KD30 。
酸性蛋白酶是一种羧基蛋白酶,在其活性中心有两个天40冬氨酸残基,其代表性特征是能够在酸性或中性环境条件下水解动植物蛋白质,将两个疏水氨基酸打断,通过内切和外切作用将蛋白质水解为小肽和氨基酸。
因此,通常将天冬氨酸蛋白酶称为酸性蛋白酶。
酸性蛋白酶主要来源于动物的脏器和微生物分泌物,包括胃蛋白酶、凝乳酶和一些微生物蛋白酶。
根据其产生菌的不同,微生物酸性蛋白酶可分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶.根据作用方式可分为两类:一类是与胃蛋白酶相似,主要产酶微生物是曲霉、青霉和根霉等;另一类是与凝乳酶相似,主要产酶微生物是毛霉和栗疫霉等。
细菌中尚未发现产酸性蛋白酶的菌株.由于酸性蛋白酶具有较好的耐酸性,因此被广泛地应用于食品、医药、轻工、皮革工艺以及饲料加工工业中。
国外关于酸性蛋白酶的生产研究从20世纪初就开始了。
1908年,德国科学家从动物的胰脏中提取出胰蛋白酶,并将其用于皮革的鞣质。
1911年美国科学家从木瓜中提取木瓜蛋白酶(在酸性,碱性和中性的条件下都能分解蛋白质的酶)并将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。
自1954年吉田首次发现黑曲霉可产生酸性蛋白酶以来,国内外对微生物发酵生产酸性蛋白酶进行了广泛的研究。
1964年外国科学家首次发现大孢子黑曲霉突变体能产生两种不同的酸性蛋白酶,即酸性蛋白酶和酸性蛋白酶。
1965年又从血红色陀螺孔菌,中分离出了一种酸性蛋白酶,并对该酶进行了纯化和结晶。
1968年从微小毛霉中筛选出了一种酸性蛋白酶,并对其进行了纯化和酶学性质分析。
1995年外国科学家对烟曲霉酸性蛋白酶的基因进行了克隆和测序。
2001年又从假丝酵母中筛选出了一种酸性蛋白酶菌株,并对该酶进行了核苷酸序列分析和功能分析。
国外学者对曲霉酸性蛋白酶的结构和功能等己经研究的较为透彻。
与国外相比,我国对酸性蛋白酶的研究相对较晚些。
1970年上海工业微生物研究所首先从黑曲霉中筛选出一株产酸性蛋白酶菌株,并和上海酒精厂协作进行中试生产,填补了我国酸性蛋白酶制剂的空白.近年来国内在酸性蛋白酶上的研究大都致力于选育产酶活力高、抗逆性好的菌种,并获得了一些很有应用前途的产酶菌株。
目前用于酸性蛋白酶生产的高产菌株主要有黑曲霉、宇佐美曲霉和青霉及它们的突变株。
李永泉等,对宇佐美曲霉所产的酸性蛋白酶进行了发酵过程动力学研究.戚淑威等对青霉产酸性蛋白酶的适宜条件和酶学性质进行了分析。
谢必峰等,采用硫酸铵盐析法和离子交换层析法分离纯化了黑曲霉产酸性蛋白酶,并对其氨基酸组分进行了分析。
2008年王云等,通过质谱指纹法对黑曲霉发酵液中所产蛋白进行了分析比对和鉴定酸性蛋白酶分子生物学方面的研究,国内仅仅集中于凝乳酶和胃蛋白酶方面,有关真菌酸性蛋白酶的分子生物学研究报道很少。
此设计面临的主要问题是食品级液体酸性蛋白酶的生产,对蛋白酶的产量、蛋白酶的浓度有一定的要求,对发酵罐以及全套设备的要求较高。
本设计的重点解决问题有:1.设计酸性蛋白酶的生产工艺流程图;2.整个流程的物料衡算及工艺计算;3.设计重点设备为发酵罐;4.画工艺流程图,重点车间布置,重点设备,全厂平面布置图。
第一章总论1.1产品概述1.1.1产品名称:中文名:酸性蛋白酶英文名: acid protease1.1.2化学结构酸性蛋白酶的分子质量为30—40kD,等电点低(pH3.0—5.0),酸性蛋白酶是一种羧基蛋白酶,在其活性中心有两个天冬氨酸残基,其代表性特征是能够在酸性或中性环境条件下水解动植物蛋白质,将两个疏水氨基酸打断,通过内切和外切作用将蛋白质水解为小肽和氨基酸。
因此,通常将天冬氨酸蛋白酶称为酸性蛋白酶。
化学性质、物理性质酸性蛋白酶在pH2.0—6.0之间均是稳定的,但不同微生物所产酶的最适作用稍有不同。
曲霉属酸性蛋白酶最适作用pH值为2.5—4.0,稳定pH 值为1.5—6.0。
斋藤曲霉所产酸性蛋白酶最适作用pH值为2.0—3.0,稳定pH值为1.5—6.0。
米曲霉所产酸性蛋白酶最适作用pH值为3.0—4.0,稳定pH值为3.0—6.0。
宇佐美曲霉所产酸性蛋白酶最适作用pH值为2.5,稳定pH值为2.0—3.5。
青霉属所产酸性蛋白酶最适用pH值为2.0—3.0,稳定pH值为1.5—6.5。
酸性蛋白酶对pH值的这种要求,与其酶活性中心的羧基有关。
酸性蛋白酶一般在50℃以下较为稳定,但也随产酶微生物的不同而有所差异。
如斋藤曲霉产生的酸性蛋白酶在50℃稳定,55℃处理10min就会失活。
黑曲霉HU53菌株产生的酸性蛋白酶,其最适作用温度为50℃,低于45℃或高于60℃时酶活会急剧下降,70℃时酶活完全丧失。
酵母菌所产酸性蛋白酶经60℃处理后还剩少许酶活力,经70℃处理后酶活则完全丧失。
但黑曲霉Vs,V315菌株所产酸性蛋白酶在80℃保温2h后仍有90%的酶活力存在。
部分酸性蛋白酶不能耐受低温,会随温度的降低而丧失活性,如根霉属所产酸性蛋白酶在30℃下只能保持30min。
5%—10%的多糖对许多酸性蛋白酶有稳定作用。
1.2主要用途1.2.1在毛皮与皮革工业中的应用:酸性蛋白酶主要用于皮革软化、羊毛细化及预处理羊毛低温染色等方面。
软化是制革生产中唯一不能被化学过程代替的操作。
软化对成革的丰满性、柔软性、弹性、粒面光滑性和手感等方面都有十分重要的作用。
软化的作用就是清除毛发、浸灰后皮内残留的纤维间质、类脂物、表皮分解物、毛球、毛根、小毛、色素、脏污等,以利于后面的鞣制、染色和修饰;使胶原纤维适度分离,利于鞣剂的渗透和结合;并适度破坏弹性纤维、竖毛肌,使成革具有柔软、丰满弹性、粒面光滑等优点。
酸性蛋白酶用于软化过程,使皮革更加丰满、柔软。
1.2.2在酿造上的应用在啤酒酿造糖化阶段,由于温度下降,在贮酒期间,酒液中的各种悬浮物逐渐沉淀下来,这些沉淀物质主要为蛋白质冷凝固物、酵母细胞,造成啤酒的冷浑浊。
酸性蛋白酶是非常有效的啤酒澄清剂,因为其作用环境与啤酒糖化阶段的条件相近,酸性蛋白酶可以降解部分蛋白质,使酒体澄清利于啤酒的过滤。