碱性蛋白酶在食品加工中的应用
3吨碱性蛋白酶课程设计--年产3吨碱性蛋白酶发酵工艺设计
1.6.1在洗涤剂中的应用
日常生活中遇到的污垢，特别是衣服上的污垢组成是十分复杂的，一般来说，主要有尘土的微粒、人体分泌的皮脂和汗液、食物的汁液和残余物等，有机污垢是以蛋白质与纤维结合的方式存在的。用于洗涤这些污物的洗涤剂是由表面活性剂、纯碱、水玻璃(硅酸盐)、三磷酸盐等配制而成，洗涤时水溶液显示出较高的碱性pH一般在9-11之间，在这种条件下，碱性蛋白酶正好可以发挥其催化活性，催化污物中的蛋白质水解，使复杂的蛋白质分解成结构简单、相对分子量较小的水溶性肤，或者进一步分解为氨基酸。这样，原来粘在衣物上的其它污物也可以一起被洗下来。在整个洗涤过程中，碱性蛋白酶可反复起分解蛋白质的作用，只是酶活越来越低。
碱性蛋白酶是目前市场上流行的洗涤添加剂，能大幅度提高洗涤去污能力，特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢，具有独特的洗涤效果。碱性蛋白酶在技术采用细菌原生质体诱变处理方法，从国内碱性蛋白菌生产菌2709枯草杆菌中研究选育出若干稳定高性能菌株，在后处理上，采用去渣盐析沉淀法，减少了蛋白酶的杂质含量和产品特有的气味，提高了溶解速度，与洗涤剂有更好的配伍性，延长了保质期。目前，在世界范围内蛋白分解酶是工业酶种中用得最多的一种酶，约占酶总量的60%，其中碱性蛋白酶就占25%.它在商业中的巨大应用前景及在基础研究中的重要作用，吸引着国际国内的许多公司及研究单位等单胃动物消化道的内源酶系不全;幼龄畜禽缺乏淀粉酶、糖化酶和蛋白酶：处于疾病的畜禽，其内源酶(如淀粉酶、蛋白酶等)急剧下降。动物饲料是以淀粉、蛋白质等大分子化合物作为营养源，不同动物消化道中的酶系不同，数量也很有限，再加上饲料在消化道中停留的时间一般都很短，饲料往往未被充分消化就随粪便排出体外，造成部分浪费。据研究，不少动物对饲料的消化吸收率仅20%左右。在饲料中添加酶制剂就可以与动物内源酶发挥协同作用，将难消化吸收的蛋白质、淀粉等大分子化合物降解为氨基酸、肤、脉、单糖、寡糖等小分子物质，从而提高饲料的消化率和利用率，并提高畜禽及鱼类的生产性能，同时可以减少畜禽排泄物中氮、磷的排泄量，保护水体和土壤免受污染。饲用酶制剂多为复合酶，由非内源消化酶和内源消化酶两大类组成。非内源消化酶包括木聚糖酶、p-葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、甘露聚糖酶等，内源消化酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。其中蛋白酶是主要成分，可将饲料中的蛋白质分解多肽及游离氨基酸，从而提高饲料的利用率。
微生物碱性蛋白酶在食品工业中的应用及其安全性研究进展
前 言 碱性 蛋 白酶 （ ｋ ｌ ｅ ｒｔａｅ Ａｌａ ｎ ｏｅｓ ）是一 类最 适ｐ ｉ ｐ Ｈ
草 芽孢 杆 菌 、短小 芽 孢杆 菌 、解 淀粉 芽孢 杆 菌【、 ３ 】 嗜 碱 性 芽 孢 杆 菌 和 霉 菌 。我 国 用 于 工业 化 生 产 的 蛋 白酶 菌 种 主 要 有 ：地 衣 芽 孢 杆 菌 ２ ０ 、地 衣 芽 ７９ 孢 杆 菌Ｃｌ， ２以及 短 小 芽孢 杆 菌２ ９ ２ ９】 ｌ ８￣１ ｝。产碱 性 ０ 】 蛋 白酶 的放 线 菌较 少 ，主 要是 链 霉 菌（ 灰 色链 霉 如 菌 、 费 氏链 霉 菌等 ） ，产 生 的碱 性 蛋 白酶 耐 高温 ， 很适 合 于 工 业生 产 。近 二十 年 来 ， 研 究 人 员对 低 温 碱 性 蛋 白酶 的 研 究 取 得较 大 进 展 ，研 究 发 现 ， 产 低 温碱 性 蛋 白酶 的微 生物 主要 有 假 单 胞 菌 属 、 芽 孢 杆 菌 属 、 黄 杆 菌 属 、异 单 孢 菌属 、耶 尔 森 氏 菌属 、希 瓦 氏菌 属等 。 Ｊ
ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｏ ｒ ｄ ｃｎ ｒ ｔａ ｅ ｔ ｅｗａ ｆｈ ｇ ｒ ｔａ ｅｐ ｏ ｕ ｉｇ ｓｒ ｉ ｂ ａｎ ｎ ｎ ｔ ｄ ｄ ａ ｃ ， ｏ ｄ ｔ ｎ ｆｐ ｏ ｕ ｉｇ ｐ ｏｅ ｓ ，ｈ ｙ ｏ ｉ ｈ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｄ ｃｎ ｔａｎ ｏ ｔｉ ｉ ｇａ ｄ ｓｕ ｙ ａ ｖ ｎ ｅ ｉ
究 一直为人 们所 关注 。
２ 碱性蛋白酶的分类及性质
２ １碱性 蛋 白酶 的分类 ．
１ 微生物碱性蛋白酶的产生菌 碱性蛋白酶的产生菌有 ：地衣芽孢杆菌、枯
酶活力的比值 ，免疫学分析中有
Ｓｈ ｄ ｎ ｏ ｄ Ｆ ｍ ｅ ｔ ｔ ｎ —１— ａｎ ｏ ｇ Ｆ ｏ ｅｒ ｎ ａ ｉ ｏ —９—
碱性蛋白酶
碱性蛋白酶产品概述奥迪尔碱性蛋白酶是经原生质体诱变方法选育的枯草杆菌通过深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶。
广泛应用于制革、丝绸、食品、医疗、酿造等行业。
产品原理碱性蛋白酶活性成分属于一种丝氨酸内切碱性蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，在有机溶剂中它还可催化多肽的合成。
产品特性1.温度范围：有效温度范围20-60℃，最适温度范围在35-45℃。
2.PH值范围：有效pH范围6-11，最适pH值范围9.5-10.5产品性状1.产品规格：固体100000u/g，200000u/g粉末（颗粒状）；液体100000u/ml液体酶pH（25℃）：7.0-9.0，容重：≤1.25g/ml；固体酶细度（0.4mm标准筛通过率）：≥80%。
2.酶活力定义：1g固体酶粉（或1ml液体酶），在40℃±0.2℃、pH10.5条件下，1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸，为1个酶活力单位，以u/g（u/ml）表示。
3.产品标准：执行中华人民共和国国家标准GB/T23527-2009应用方法1.碱性蛋白酶用于皮革加工具有简化工序、缩短周期、提高成品质量、增加的率、降低生产成本等优点。
用于浸水工序的加酶量为0.02-0.1%（按原料质量计，酶活力以10万u/ml计，下同），20-25℃作用12-20小时；用于皮革软化的加酶量为0.05-0.2%,35-38℃作用3-6小时；用于脱毛的加酶量为0.1-0.3%，20-35℃作用12-20小时。
以上使用pH均为9-11.2.碱性蛋白酶用于丝绸脱胶有丝素不受损伤、不起毛丝和蓬松的效果。
原料经过前处理，按0.8-2.4%加酶，pH9-11,40-50℃的条件下作用30-60min。
3.碱性蛋白酶用于软骨素生产，可有效提高收率和纯度。
原料在碱提取后，按照0.2-0.6%的添加量，pH8-10，温度40-50℃的酶解条件作用4-8小时。
4.碱性蛋白酶用于肝素钠的生产，可提高分子均一性和产品纯度。
食品酶学文献综述酶在食品加工中的应用
食品酶学文献综述论文题目酶在食品加工中的应用学生姓名许超班级****** 学号******** 学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程指导教师周亚军摘要:介绍了现代酶工程、酶制剂在食品加工中的应用现状，以及最新研究近况。
现代酶学将为食品工业的发展起重要推动作用。
关键词：酶；食品工业；应用Application and Prospect of Development of Enzymatic Technology in the Food IndustryAbstracts：This paper introduces important effect of enzyme in food industry，summarizes the application of enzyme in the production of flesh，fish，eggs，milk，vegetable，beverage，vintage，toast food and refine suger，and gives development prospectof enzyme in food industry.Key words：enzyme；food industry；application；1.前言酶是一类具有生物催化特性的蛋白质，是一类生物催化剂，一切生物的新陈代谢都是在各种各样酶的作用下进行的[1]。
由于酶反应温和，专一性强，催化效率高，反应容易控制，因此十分适宜食品加工应用[2]。
酶用于食品加工中具有以下优点：改进食品加工方法；改进食品加工条件，降低成本；提高食品质量；改善食品风味、颜色等。
目前酶工程、酶制剂已在食品加工多个领域得到了广泛应用。
2.酶在食品加工中的应用几千年前，人们就在不知不觉中将酶应用于制作发酵饮料等生产中，我国早在夏禹时代酿酒就已出现。
近年来，随着食品工业科学技术的不断提高，酶已广泛应用于食品行业的各个领域，如制糖工业、饮料工业、焙烤工业、乳品工业等[3]。
十种常见的酶制剂
十种常见的酶制剂（1）纤维素酶纤维素酶，是由多种水解酶组成的一个复杂酶系，自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。
习惯上，将纤维素酶分成三类：C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。
C1酶是对纤维素最初起作用的酶，破坏纤维素链的结晶结构。
Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1，4-糖苷键的纤维素酶。
β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。
自1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现纤维素酶至今已有一百余年了,随着在工业上的广泛应用,特别是在纺织工业、能源工业上的应用,纤维素酶已成为最近十几年酶工程研究的一个焦点。
近年来有关纤维素酶的基础研究,包括酶的氨基酸序列、基因的克隆与表达、酶蛋白的空间结构与功能,以及酶蛋白的基因调控等诸多方面都取得显著进展。
到目前为止,登记在Swiss2Protein数据库的纤维素酶的氨基酸序列有649条,基因序列有433条。
我国对纤维素酶的研究始于上世纪50年代,迄今已有50多年的历史。
在纤维素酶的菌种开发、发酵培养、基因的克隆与表达,以及纤维素酶在纺织、能源等方面的应用都取得较大进展. 进入21世纪,利用纤维素酶转化纤维素物质产生葡萄糖进而发酵获得生物乙醇,可以避免对粮食作物的大量损耗,引起了各国政府和研究机构的重视,这其中的关键是纤维素酶的成本问题。
由于纤维素酶发酵活力较低,因此其应用成本也较高。
同时纤维素酶相比其他糖苷水解酶类,比活力至少要低1～2个数量级,如滤纸酶的比活力为1IU/mg左右,CMC的比活力约为10IU/mg[7],从而造成酶的作用效率较低。
这是两个限制纤维素酶应用的瓶颈问题,也是纤维素酶研究的热点与难点。
目前通过传统的菌种诱变和基因工程技术可以较大幅度地提高目的蛋白的表达量,从而提高酶的发酵水平.还可以通过改善发酵条件和工艺,如采用固体发酵来大幅度降低发酵成本。
但是提高酶降解天然纤维素的效率则需要,深入研究纤维素酶的结构与功能以及作用方式,进而对其进行有效改造;或者通过筛选新的产酶菌种,发现具有开发潜力的新酶源.（2）脂肪酶脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶，它催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
《酶在食品加工中的应用》 教学设计
《酶在食品加工中的应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解常见酶的种类和特性。
（2）掌握酶在食品加工中的主要应用领域和作用原理。
2、过程与方法目标（1）通过案例分析和讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（2）通过实验设计和操作，提高学生的实践动手能力和创新思维。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生认识到酶在食品加工中的重要性，激发学生对生物科学的兴趣。
（2）培养学生的科学态度和合作精神。
二、教学重难点1、教学重点（1）酶的特性及其在食品加工中的应用。
（2）影响酶作用的因素。
2、教学难点（1）酶的作用机制。
（2）如何引导学生将酶的知识应用于实际食品加工问题的解决。
三、教学方法1、讲授法讲解酶的基本概念、特性和作用机制，为后续的应用讲解奠定基础。
2、案例分析法通过实际的食品加工案例，分析酶在其中的应用和效果。
3、实验法设计简单的实验，让学生亲身体验酶的作用和影响因素。
4、小组讨论法组织学生进行小组讨论，共同探讨酶在食品加工中的应用问题，培养合作精神和交流能力。
四、教学过程1、导入新课通过展示一些常见的食品加工产品，如酸奶、面包、果汁等，提问学生这些食品是如何制作出来的，引出酶在食品加工中的应用主题。
2、知识讲解（1）酶的概念和特性简单介绍酶的定义，即酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质或 RNA。
重点讲解酶的高效性、专一性和作用条件温和等特性，并通过实例进行说明，如过氧化氢酶催化过氧化氢分解的高效性，蛋白酶只能水解特定的肽键体现专一性等。
（2）常见的食品加工用酶介绍几种在食品加工中常用的酶，如淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶等。
讲解每种酶的来源、作用底物和在食品加工中的具体应用，例如淀粉酶可以将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，用于制作糖浆和酿造啤酒；蛋白酶可用于嫩化肉类、制作奶酪等。
（3）酶的作用机制以简单易懂的方式讲解酶的作用机制，即酶通过与底物结合形成酶底物复合物，降低反应的活化能，从而加速化学反应的进行。
米渣蛋白碱性蛋白酶酶解条件优化
1 材料与方法 1.1 材料与仪器 米渣：武汉金德戈糖业有限公司；碱性蛋 白酶：酶活60000 u/g，武汉市华顺生物技术有 限公司。 1.2 试验方法 1.2.1 米渣预处理 米渣过80目筛，用酒精、正己 烷、水混合体系脱脂2 h后，冷冻干燥得到样品。 1.2.2 起泡性(FC)的测定[6] 取酶解液100 mL，在 高剪切分散乳化机上以13000 r/min搅拌2 min，记 下泡沫高度(mL)。
7 f [7-8] I 1.2.3 水解度的测定 在不同的pH值下，蛋白 f f f#f/Cf f %)
£ .Q IUPU IUPU 质的肽键断裂在羧基和α-氨基之间产生质子交换 '$
间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最 优工艺参数 [9]。单因素试验结果确定酶解时间90 min、温度55 ℃。以pH、加酶量和底物浓度为自 变量，以蛋白质的水解度为响应值设计了3因素3 水平共15个试验点的响应面分析试验，试验的因 素和水平见表1。 2 结果与分析 2.1 酶解时间对水解度和起泡性的影响 根据前期试验确定酶解pH值为8.5、加酶量 2%、酶解温度为55 ℃、底物浓度为6%，酶解时 间设计7个水平：30、60、90、120、150、180 min。
*通讯作者 收稿日期：2012-06-15 基金项目：湖北工业大学博士科研启动项目(BSQD0818)。 作者简介：许尨(1988—)，女，硕士研究生，研究方向为大米蛋白化学改性。
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食品科技
2012年 第 37卷 第 12期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
米渣是大米生产乳酸、淀粉糖、柠檬酸等产 品时产生的副产品，目前，米渣主要作为饲料低 价出售。米渣富集了大米中的蛋白质，因此蛋白 质含量高达60%以上(干基)。米渣蛋白具有大米 蛋白的一切优点[1-5]，但米渣蛋白经过了淀粉糖加
蛋白酶及其在食品工业中应用(论文)
蛋白酶及其在食品工业中应用09化本3班2009364308 梁容摘要：随着科学技术的发展，食品加工的精度越来越高，食品加工的方法越来愈多，人们对食品的要求也越来越高。
蛋白酶作为具有高效性、转移性而且有非常安全的生物催化剂，在食品加工和生产中备受关注。
本文介绍了蛋白酶的种类及其在食品工业中的应用，以其在制糖工业、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、酿酒工业中以及生产油脂中的应用为代表。
关键词：蛋白酶、制糖、鱼、啤酒一、蛋白酶1.蛋白酶是一类由活细胞产生的具有生物催化功能的分子量适中的蛋白质,具有极高的催化效率、高度的特异性及控制的灵敏性。
大多数酶是水溶性的。
由于酶催化反应具有底物专一性、催化高效性、反应条件温和等优点,符合绿色化学的要求，从而被大家高度重视，已在许多领域得到广泛的应用[1]。
蛋白酶广泛的存在于动物、植物以及微生物体内。
蛋白酶主要来源于高等植物的种子和果实, 动物的内脏和腺体, 以及某些微生物如酵母、霉菌和杆菌等。
目前已商品化的酶制剂中, 植物来源的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和生姜蛋白酶等。
动物来源的蛋白酶有从家畜胰脏和胃中提取的胰蛋白酶和胃蛋白酶等。
微生物来源的蛋白酶是商品化酶的主体。
2.种类木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。
是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。
它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。
胃蛋白酶（英文名称：Pepsin），是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃粘膜主细胞所分泌，功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。
胃蛋白酶原由胃底主细胞分泌，在pH1.5～5.0条件下，被活化成胃蛋白酶，将蛋白质分解为胨，而且一部分被分解为酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。
可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键，产物为蛋白胨及少量的多肽和氨基酸，该酶的最适pH为2左右。
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分类
结构、分类
性 质
遇到作用于丝氨酸的试剂二异丙基氟磷酸（
DEP）会失活
对金属螯合剂EDTA重金属和巯基试剂不敏感
需要有金属离子Mn2+、Mg2+等的启动
对底物有高度专一性 比中性蛋白酶水解能力更大 具有一定的脂酶活力
碱性蛋白酶在食品加工中的应用
提取大米 水解蛋白
利用碱性蛋白酶对大米
制作面包ห้องสมุดไป่ตู้
大豆肽制备
在猪胰脏中发现，它广泛存在于动、植物及
微生物中。
定 义
优 点
微生物蛋白酶均为胞外酶，不仅具有动植
物蛋白酶所具有的全部特征，还具有下游技术 处理相对简单、价格低廉、来源广及易于实现 工业化生产等诸多优点。
结构、分类
结构
性 质
碱性蛋白酶具有信号肽，在解淀粉芽孢杆 菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌中分泌 的中性蛋白酶和碱性蛋白酶信号肽段有同源程 度很高的保守序列。 A型：Carlsberg型蛋白酶 B型：Novo型蛋白酶
碱性蛋白酶在食品加工中的应用
前言
碱性蛋白酶是在碱性条件 下水解蛋白质肽键的酶类，是 一类重要的工业用酶，存在于 动、植物及微生物中，具有诸 多优点。广泛应用于食品、医 药等领域。
目 录
1
2
碱性蛋白酶的定义及优点
碱性蛋白酶的结构、性质及分类
碱性蛋白酶在食品加工中的应用
3
定 义
优 点
碱性蛋白酶是在碱性条件下水解蛋白质 肽键的酶类，是一类重要的工业用酶，最早
蛋白的降解和修饰作用，使
其变成可溶性的肽而被提取
出来。
碱性蛋白酶在食品加工中的应用
提取大米 水解蛋白 通过限制性降解来修饰小麦谷
制作面包
大豆肽制备
蛋白，增加面包韧性、机械强度及 产量，减少面团的混合时间。
碱性蛋白酶在食品加工中的应用
提取大米 水解蛋白
制作面包
大豆肽制备
利用发酵菌株所产生的蛋白 酶，作用于大豆蛋白并将其水解 为肽。
原料成本低廉、工艺过程简便。