ɑ——淀粉酶的工业化生产
α-淀粉酶的生产工艺
食品111 陈雅媚 14号
目的：
学习并掌握α－淀粉酶的制备工艺。
α－淀粉酶的背景知识
α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中， 能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄 糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之 一。目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及 淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发 酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发 酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以 BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出 了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的 生产工艺。
3 4 5 6 7
可溶性淀粉溶液 温度条件和 保持时间 斐林试剂 温度条件和 保持时间
2ml
煮沸 1mil
有砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
实验现象
The end
谢谢 本次课程到此结束
取三支洁净试管，编上号，并分别按下表中序号1至5要求操作。
序 号 1
项
目
试
管
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可溶性淀粉溶液
1 2ml
60º C热水
2 2ml
沸水
3 2ml
冰块
2
3 4 5
温度条件 (保持5min)
新鲜淀粉酶溶液 （保持5min） 碘液（滴）
1ml 1
不变蓝
1ml 1
变蓝
1ml 1
变蓝
实验现象
二、PH对酶活性的影响
4. 不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间， 物质的添加无法达到均匀。 5. 由于不易侦测，从发酵工程的观点来看，许多 工作都只是在定性或观察性质，故不易设计反应 器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
α-淀粉酶的生产工艺设计
α-淀粉酶的生产工艺设计α-淀粉酶的发酵生产工艺摘要：α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
1.菌种的选育1. 1 细菌的分离与初步鉴定：将土壤系列稀释，把10-3 、10-4、10-5分别涂布到淀粉培养基上，27℃倒置培养2天，将长出的菌落接入斜面。
将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天，用碘液染色，记录透明圈大小和菌落直径，计算D/d值。
保菌供下次实验用。
1．2 紫外线诱变育种：取活化后的菌种配成菌悬液、稀释；倒淀粉培养基平板，将菌悬液涂布其表面；用紫外线处理平板0、2min、4min、6min、8min、10min，每个处理2次重复；放到黑暗中倒置培养，37℃培养48h，分别计数诱变组和对照组平板上的菌落数，并计算致死率；加入碘液，分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径，计算D/d值；将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。
1.3 诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。
②以NTG为诱变剂，按一定处理剂量(μg/ml)，在一定pH值的缓冲液中30℃恒温振荡处理1~4 h。
③经高速离心分离，移植于液体完全培养基进行后培养。
④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上，经24 h培养形成小菌落。
⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉BY液体培养基中，30℃培养36 h。
⑥用2#定性滤纸制成5 mm disc(小圆纸片)，并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。
倒入200 mm×300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中，冷却凝固。
然后把5 mm disc 纸顺序放在培养基表面。
⑦用微量注射器分别吸取培养液，移植到相应的disc上。
把disc 培养皿经37℃，24h分别培养。
α淀粉酶的生产工艺流程
α淀粉酶的生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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a-淀粉酶的生产工艺
a-淀粉酶的生产工艺
淀粉酶是一类能够水解淀粉并将其转化为糖类的酶。
它广泛用于食品、饲料、纸浆、
发酵等行业中。
1. 酶菌的选育和培养
淀粉酶可由多种细菌、真菌和原生动物合成，其中最常用的是泌秀菌和枯草芽孢杆菌。
选用高产菌株和适合生产的菌株进行发酵，产生高效淀粉酶。
2. 发酵工艺
发酵工艺是淀粉酶生产的关键步骤。
其主要过程是菌种培养、接种、发酵、分离等。
泌秀菌的发酵条件为温度35℃-42℃，pH为6.0-7.0，培养液中含有可溶性淀粉、氮源、
矿物质以及适量的辅助物质，如表面活性剂等。
枯草芽孢杆菌的发酵条件为温度37℃-55℃，pH为6.5-7.5，培养液中含有可溶性淀粉、氮源和矿物质等。
3. 酶液的提取和纯化
对发酵液进行酶液的提取和纯化，可以采用离心、过滤、超滤、稳态层析等方法。
离
心可将大颗粒杂质和沉淀物去除。
过滤和超滤可去除小颗粒杂质和未溶解物质。
稳态层析
能够去除其他蛋白质等酶外蛋白。
为增强淀粉酶的稳定性，可以将其进行稳定化处理。
稳定化的方法包括添加保护剂、
离子交换、交联、酯化等。
保存时，应避免酶液暴露在空气中、光照下或高温中。
一般情
况下，淀粉酶的保存温度应低于0℃。
总之，淀粉酶的生产工艺涵盖了选育和培养酶菌、发酵、酶液的提取和纯化、稳定化
和保存等多个环节。
只有采取稳定的生产工艺和高效的酶菌，才能获得高质量的淀粉酶产品。
枯草杆菌摇瓶发酵生产α-淀粉酶
试剂及溶液
试剂：
碘、碘化钾、 α-淀粉酶制剂、磷酸氢二钠、柠檬 酸、盐酸、可溶性淀粉（湖州展望化学药业有限公 司）。
溶液配制： 原碘液：称取11.0 g碘和22.0 g碘化钾，用少量水 使碘完全溶解，定容至500 mL，贮存于棕色瓶中。 稀碘液：吸取原碘液2.00 mL，加20.0 g碘化钾用 水溶解并定容至500 mL，贮存于棕色瓶中。
酶的比活力
酶的比活力是酶纯度的一个指标，是指在特定条 件下，单位重量（mg）蛋白质或RNA所具有的 酶活力单位数。 酶活力：样品中酶总共有多少个酶单位。 比活力：每mg蛋白质中有多少个酶单位。 酶比活力＝酶活力（单位）/ mg （蛋白或RNA） 可用以比较每单位质量酶蛋白的催化能力。 对同一种酶，比活力可以代表酶的纯度，比活力 愈高，表示酶愈纯。在酶纯化过程中，比活力增 高。
4、菌种的制备：将斜面菌种在无菌条件下接种至 液体种子培养基中，在一定温度、转速下培养。
5、发酵：将摇床培养好的种子培养液接入发酵培 养基中，接种量为5 mL，共接3 瓶（100ml/250ml 瓶），做好标记。
实验步骤
发酵结束后：检查是否染菌 固液分离：方法自定； 发酵结束时，显微镜检查每个发酵瓶是否 污染，若无污染合并发酵液并测定发酵酶 活力。
α-淀粉酶制剂的理化要求
α-淀粉酶制剂的卫生要求
三、实验内容
微生物发酵法是酶制剂生产的主要方法。发酵生 产中多用液体深层发酵法制备酶。 大规模液体深层发酵之前，首先在实验室对保藏 的目的菌种进行活化和扩大培养，制得生产种子。 扩大培养多采用摇瓶培养，即在锥形瓶中加入一 定量的液体培养基，在摇床上以一定转速摇动进 行恒温培养。 摇瓶培养也是实验室模拟生产上进行发酵产酶的 一种模拟实验。（摇瓶发酵生产α-淀粉酶）
枯草杆菌工业生产α-淀粉酶 郑州轻工业学院结课论文
枯草杆菌生产α-淀粉酶摘要：α-淀粉酶广泛应用于生产生活的各个方面，并且枯草杆菌生产技术也已经拥有相当成熟的工业生产线。
但随着社会的发展，对α-淀粉酶的生产也提出来更高的要求。
本文着重介绍枯草杆菌生产α-淀粉酶生产流程以及最新的最新研究进展。
关键词：枯草杆菌α-淀粉酶基因工程菌筛选1、α-淀粉酶：1.1理化性质：米黄色、灰褐色粉末。
能水解淀粉中的α-1，4,葡萄糖苷键。
能将淀粉切断成长短不一的短链糊精和少量的低分子糖类，从而使淀粉糊的黏度迅速下降，即起到降低稠度和“液化”的作用，所以此类淀粉酶又称为液化酶。
作用温度范围60~90℃，最适宜作用温度为60~70℃，作用pH 值范围 5.5~7.0，最适pH 值为6.01.2化学性质：α-淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。
此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断α-1,4-链。
2、枯草芽胞杆菌：2.1细胞及菌落形态：枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。
单个细胞 0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。
无荚膜，周生鞭毛，能运动。
革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。
2.2产α-淀粉酶机制2.2.1机制一：枯草杆菌含有α-淀粉酶基因，通过基因的转录表达可以产生α-淀粉酶。
为了提高枯草杆菌的产酶能力，物理方法(射线和紫外线等)和化学方法(亚硝酸胍)常被用于诱变育种，其产酶能力提高一般5—6倍。
2.2.2机制二：利用基因工程的手段将枯草芽孢杆菌的α-淀粉酶基因导入基因工程菌内并得到表达，提高产酶能力。
3、α-淀粉酶工业生产流程：3.1菌种的初筛复筛及优化3.1.1初筛：将土壤样品10g放入带有玻璃珠盛有100ml无菌水的三角瓶中。
α-淀粉酶生产重要参数
α-淀粉酶发酵的生产工艺设计摘要：α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
对α-淀粉酶性质及其应用进行了相关综述。
关键词：α-淀粉酶；生产工艺设计；性质；应用Abstract：α-amylases are universally distributed throughout the animal，plant and microbial kingdoms．They can hydrolyse starch molecules to give diverse products including dextrins and progressively smaller polymers composed of glUcose units．α-amylases are one of the most popular and important form of industrial amylases．These enzymes are applied in baking industry，the processing of starch，ferm entation，brewing industry，textile and paper industries．The present review highlights the properties and applications ofα-Amylases．Key words：α-amylase；properties；applications1 绪论1.1α-淀粉酶性质简述1.1.1α-淀粉酶简述α-淀粉酶广泛存在于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物中[1]。
米黄色、灰褐色粉末。
枯草杆菌α-淀粉酶的生产 -回复
枯草杆菌α-淀粉酶的生产-回复枯草杆菌是一种常见的土壤细菌，它具有广泛的生态功能和应用潜力。
其中，枯草杆菌所产生的α淀粉酶具有重要的工业应用价值。
本文将重点介绍枯草杆菌α淀粉酶的生产过程，并一步一步回答相关问题。
第一步：枯草杆菌的筛选和培养枯草杆菌存在于自然环境中，但数量相对较少。
因此，首先需要对土壤、水体等样品进行筛选，以获得富集了枯草杆菌的样品。
一般来说，筛选方法包括稀释平板法、滤膜法等。
将样品分别稀释后接种到富含淀粉的培养基上，通过观察形状、颜色等特征，选择出生长较好的菌落。
筛选获得枯草杆菌后，需要进行培养。
枯草杆菌的培养基一般包括有机氮源、无机盐和适度的碳源。
常用的培养基主要有液体培养基和固体培养基。
液体培养基的优点是便于大规模生产，而固体培养基适用于纯化和保存菌株。
第二步：对枯草杆菌的生理特性进行研究在获得培养好的枯草杆菌后，需要进一步研究其生理特性，了解其适宜生长条件和产酶规律。
主要考察的因素包括温度、pH、碳源和氮源等。
通过调整这些因素，可以获得最佳的生长条件，提高α淀粉酶的产量。
第三步：淀粉诱导条件的优化淀粉是枯草杆菌产生α淀粉酶的主要诱导物。
在培养基中添加适量的淀粉，并对其浓度、添加时间和添加方式等进行优化。
一般来说，较高的淀粉浓度和适当的诱导时间可以促进α淀粉酶的合成和分泌。
第四步：分离和纯化α淀粉酶枯草杆菌培养物中产生了大量的α淀粉酶，但还同时存在其他杂质和细胞碎片等。
因此，需要对培养物进行分离和纯化，以得到纯度较高的α淀粉酶。
分离和纯化方法主要有凝胶过滤、柱层析、凝胶电泳等。
其中，柱层析常用于大规模生产，通过调节柱层析的条件（例如树脂种类、流速等），可以将α淀粉酶与其他杂质分离。
第五步：对纯化后的α淀粉酶进行特性研究分离和纯化后的α淀粉酶需要进行特性研究，了解其催化特性、抗温性和酸碱稳定性等。
这些特性研究有助于评估α淀粉酶在不同工业应用中的潜力和适用性。
除了以上步骤，还可以利用遗传工程手段对枯草杆菌的基因进行改造，提高α淀粉酶的产量和活性。
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• 应用：广泛应用于食品制造，制药，纺织等许多方面。在畜禽养殖中 ɑ—淀粉酶常用作饲料的添加酶制剂。不同来源ɑ—淀粉酶作用效果不 同。例如黑曲霉酸性淀粉酶适用于制造助消化的药物。米曲霉的淀粉 酶耐热性较差，用于面包工业。糖化塑细菌淀粉酶因产物具有较多的 麦芽糖．可用以制造低D值的糖类．而耐热性强的细菌淀粉酶，由于 液化完全，用酶量少，操作较容易，适于淀粉液化及棉布退浆、酶法 生产葡萄糖以及石油压裂。目前，一淀粉酶已用在淀粉加工业面包工 业、发酵工业、饲料制造等。
一、种子培养：将保存的枯草杆菌BF-7658的试管斜面种子接种到马铃薯茄子 瓶斜面（20%马铃薯煎出汁加MgSO4.9H2O 5mg/L,琼脂2%，PH6.7-7.0）， 37摄氏度培养3天（使之形成芽孢提高种子稳定性），然后接种到500L种子罐， 37摄氏度搅拌（300r/min），通风培养12-14小时（进入对数期），在接种到 发酵罐。 二、培养条件：温度37摄氏度左右，搅拌速度200r/min时，0—12h通气量为 1:0.67,12h至结束通气量为1：（1——1.33），发酵周期为40——48h。 三、中间补料：补料从10h开始，一般前期后期少，中期多，根据菌体生长情 况调节。补料体积相当于基础料的1/3。
用途
粗滤
压滤
发酵罐
干燥
压罐 喷雾干燥
粉碎
计量罐 混合
补料培养基
补料罐
包装
成晶
碳源:葡萄糖、果糖、蔗糖等容易利用的糖只能促进细胞呼吸、生长，不利于淀粉 酶生成，反而抑制。大多数工厂使用淀粉或玉米粉。 氮源：氮源不仅是细胞生长的氮素来源，还是合成淀粉酶的重要原料。通常用豆 饼粉花生粉等，并补充适量无机氮源。碳源与氮源的比例对淀粉酶的形成影响很 大，如玉米与豆饼粉为碳源氮源，对于枯草杆菌BF-7658生产ɑ—淀粉酶比例应在 （8:5）—（9:5）为宜。 无机盐：过量磷酸盐显著增加枯草杆菌BF-7658ɑ—淀粉酶产量。钙离子有利于维 持淀粉酶活性，锰离子、锌离子、铁离子、钠离子有刺激产酶作用，原料中已经 能够满足需求，不需添加。 表面活性剂：改变细胞膜通透性，一定条件下显著促进淀粉生产。
四、发酵完毕：停止补料后6——8h，温度不再升高，酶活性不再升高 ，菌体进 入衰老期，即可结束发酵。向发酵液中加入2%CaCl2，0.8%Na2HPO4，并加热 至50——55摄氏度，维持30min。（破坏蛋白酶），冷却至40摄氏度提炼。 五、提取：常用提取方法有以下三种。 1）盐析法：发酵液经热处理，冷却到40摄氏度，加入硅藻土为助滤剂过滤。 滤饼加2.5倍水洗涤，洗液与滤液合并后，在45摄氏度真空瓶浓缩数倍后，加 （NH4）2SO4至40%饱和度。盐析，沉淀物加硅藻土后过滤，滤饼于40摄氏度 烘干后磨粉即为粗酶成品，回收率70%左右。 2）乙醇淀粉吸附法：在发酵液中加入Na2HPO4、CaCl2和NaCl，使其浓 度分别达到1%、1%和0.5%。在PH6.3——6.5之间，65摄氏度维持15——30min 以促进凝絮，同时钝化蛋白酶。然后迅速冷却到30摄氏度，压滤除渣。酶液在低 温下经刮板薄膜蒸发器浓缩至汉固形物35——40%,加入与其干物等量的淀粉，然 后在搅拌的同时缓缓加入2倍量的10——15摄氏度的乙醇，使其终浓度达到60% 左右，继续搅拌数分钟，静止数小时，待沉淀完全离心分离。沉淀物于50摄氏度 热风干燥后磨粉，酶收率60%左右。 3）喷雾干燥法：将发酵液粗滤后直接采用喷雾干燥法干燥，收率可达90% 左右。但制品中含杂质多，有臭味，妨碍应用，同时蒸汽消耗量大，易吸湿。
ɑ——淀粉酶的工业化生产
ɑ—淀粉酶：即ɑ—1，4葡聚糖-4-葡萄糖水解酶，为内切酶，可从淀粉
分子内部切开ɑ—1，4-键生成糊精和还原糖。产物末端葡萄糖残基C1原 子为ɑ-构型故称ɑ—淀粉酶。ɑ—淀粉酶是一种金属酶，酶分子中含有Ca 除根霉与地衣芽孢杆菌ɑ—淀粉酶外，Ca 为保持酶活性和稳定性所必 需。其他二价碱体金属（Sr 、 Ba 、 Mg 等），也有使无Ca 的 ɑ—淀粉酶恢复活性的能力。
枯草杆菌培养一般在35到37摄氏度，且液体深层 培养与固体培养敏感度不同。固体培养枯草杆菌在37摄 氏度下达到产酶高峰的时间比35摄氏度缩短12h。 产酶期间培养基pH可以通过补充碳源氮源实现， 适宜的PH为5.5——6.5，多次补充将PH保持在6.3—— 6.6能促进产酶。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
BF-7658ɑ—淀粉酶
工业生产常用菌种：枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、米 曲霉等。
生产方式：固体培养、液体深层培养
ɑ—淀粉酶种类:液化型、糖化型
以我国产量最大、用途最广的一种液化型ɑ—淀粉酶——枯草 杆菌BF-7658ɑ—淀粉酶为例
BF-7658 孢子斜面
孢子悬浮液 无菌空气 种子罐 盐析 乙醇沉淀 热处理 淀粉吸附