食品生物技术ppt课件
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《食品生物技术》课件
生产新型食品和添加剂
总结词
利用微生物发酵、酶转化等技术生产新型食品和食品添加剂，满足消费者多样化 的需求。
详细描述
通过微生物发酵技术，可生产酸奶、面包、酒类等发酵食品；利用酶转化技术可 将淀粉、蛋白质等转化为葡萄糖、氨基酸等，用于生产甜味剂、调味剂等食品添 加剂。
提高食品加工过程的效率和效益
总结词
感谢观看
基因工程具有高度定向性、可实现大规模生产等 优点，是现代生物工程技术的重要组成部分。
03
食品生物技术在食品工业中的 应用
改进食品原料生产
总结词
通过基因工程、细胞工程和酶工程等技术手段，优化食品原料的生产过程，提 高产量和品质。
详细描述
基因工程可用于改良作物的遗传性状，提高抗病、抗虫和抗逆能力，增加产量 ；细胞工程可用于快速繁殖优质植物，缩短育种周期；酶工程则可利用酶的作 用提高食品原料的提取率和纯度。
20世纪80年代
细胞工程和酶工程在食品工业中得到广泛应用。
20世纪90年代至今
随着生物技术的不断发展，食品生物技术的应用领域不断扩大，成 为食品工业的重要支柱。
02
食品生物技术的主要类型
发酵工程
01
发酵工程定义
发酵工程是利用微生物的特定性状，通过现代化工程技术，在发酵罐或
其他适宜装置中大规模培养微生物，以生产人类所需产品的过程。
合成生物学
通过设计和构建人工生物系统， 实现食品原料的可持续生产，降 低环境影响。
纳米技术
将纳米材料和纳米技术应用于食 品加工和包装，提高食品的保鲜 度和安全性。
改善人类健康和环境的影响
功能性食品
研发富含特定营养成分或具有特定健康功能的食品，满足消费者 对健康的需求。
食品微生物检验技术PPT
分子生物学方法
基于核酸探针、PCR等分 子生物学技术，能够快速、 准确地检测出食品中的微 生物。
02
食品微生物检验技术方法
培养法
总结词
培养法是食品微生物检验中最传统的方法，通过培养基培养微生物，观察其生 长情况以确定微生物种类和数量。
详细描述
培养法具有简单易行、直观可靠的优点，适用于大多数微生物的分离、鉴定和 计数。但该方法耗时较长，且需要经验丰富的专业人员进行操作。
要点二
实时荧光定量PCR技术
利用实时荧光定量PCR技术，可实现快速、准确地检测食 品中特定微生物的数量，为食品安全控制提供科学依据。
THANKS
感谢观看
验结果的准确性。
国内食品微生物检验规范
食品安全国家标准食品微生物学检验总则
规定了我国食品微生物学检验的基本要求、抽样、检验方法及结果的判定等。
食品安全国家标准食品微生物学检验人员要求
规定了从事我国食品微生物学检验人员的资格要求、培训和考核等。
食品安全国家标准食品微生物学检验实验室设施和环境条件
规定了我国食品微生物学检验实验室的设施和环境条件，以确保检验结果的准确性。
05
食品微生物检验技术展望
新技术与新方法的发展
基因组学技术
利用基因组学技术，如全基因组测序，能够 更精确地鉴定微生物种类，提高检测的灵敏 度和特异性。
免疫学方法
新型免疫学方法如酶联免疫吸附法和胶体金 免疫层析法等，具有快速、简便、灵敏度高 等优点，适用于现场检测和快速筛选。
自动化与智能化技术的应用
肉类食品中的微生物检验
总结词
肉类食品中的微生物检验主要关注沙门氏菌、弯曲菌、志贺氏菌等常见致病菌，以确保 肉类食品的安全性。
《食品生物技术导论》课件
生物改造、代谢工程等。
微生物改造则可以生产出新型 的食品添加剂、酶制剂等，改 善食品的口感、营养价值等。
通过基因编辑技术，可以精确 地改造食品原料的性状，提高
其品质和产量。
代谢工程则可以通过优化微生 物代谢途径，提高食品原料的 生产效率，降低生产成本。
人工智能在食品生物技术中的应用
01
人工智能在食品生物技术中的应用主要包括机器学习、深度学习、数 据挖掘等。
《食品生物技术导论 》ppt课件
目 录
• 食品生物技术概述 • 食品生物技术的基本原理 • 食品生物技术的应用实例 • 食品生物技术的安全性评估 • 食品生物技术的法规与伦理问题 • 未来食品生物技术的发展方向
01
食品生物技术概述
定义与特点
定义
食品生物技术是指利用生物学原 理和技术，通过生物或生物代谢 过程来生产食品和其他产品的技 术。
细胞培养
利用细胞培养技术，在体 外培养出具有特定功能的 细胞，用于生产食品添加 剂、药物等。
细胞融合
通过细胞融合技术，将不 同物种或同一物种不同品 系的细胞融合，以获得具 有新性状的细胞系。
胚胎工程
利用胚胎工程技术，对动 物胚胎进行操作，以实现 动物品种的改良和繁殖。
酶工程原理
酶的分离与纯化
01
利用酶的分离纯化技术，从生物材料中提取和纯化出具有催化
利用基因工程、细胞培 养等技术开发具有特定 功能和营养价值的食品
。
农业生物技术
利用基因工程、细胞培 养等技术改良农作物和 畜禽品种，提高产量和
抗性。
食品生物技术的发展趋势
基因组学和蛋白质组学在食品生物技术中的应用
随着基因组学和蛋白质组学的发展，将会有更多的基因和蛋白质被用于食品生物技术的开 发和应用。
微生物改造则可以生产出新型 的食品添加剂、酶制剂等，改 善食品的口感、营养价值等。
通过基因编辑技术，可以精确 地改造食品原料的性状，提高
其品质和产量。
代谢工程则可以通过优化微生 物代谢途径，提高食品原料的 生产效率，降低生产成本。
人工智能在食品生物技术中的应用
01
人工智能在食品生物技术中的应用主要包括机器学习、深度学习、数 据挖掘等。
《食品生物技术导论 》ppt课件
目 录
• 食品生物技术概述 • 食品生物技术的基本原理 • 食品生物技术的应用实例 • 食品生物技术的安全性评估 • 食品生物技术的法规与伦理问题 • 未来食品生物技术的发展方向
01
食品生物技术概述
定义与特点
定义
食品生物技术是指利用生物学原 理和技术，通过生物或生物代谢 过程来生产食品和其他产品的技 术。
细胞培养
利用细胞培养技术，在体 外培养出具有特定功能的 细胞，用于生产食品添加 剂、药物等。
细胞融合
通过细胞融合技术，将不 同物种或同一物种不同品 系的细胞融合，以获得具 有新性状的细胞系。
胚胎工程
利用胚胎工程技术，对动 物胚胎进行操作，以实现 动物品种的改良和繁殖。
酶工程原理
酶的分离与纯化
01
利用酶的分离纯化技术，从生物材料中提取和纯化出具有催化
利用基因工程、细胞培 养等技术开发具有特定 功能和营养价值的食品
。
农业生物技术
利用基因工程、细胞培 养等技术改良农作物和 畜禽品种，提高产量和
抗性。
食品生物技术的发展趋势
基因组学和蛋白质组学在食品生物技术中的应用
随着基因组学和蛋白质组学的发展，将会有更多的基因和蛋白质被用于食品生物技术的开 发和应用。
《食品中的微生物》PPT课件
预警指标体系构建
建立科学的预警指标体系，包括微生物种类、数量、毒性等指标， 对食品中微生物风险进行及时预警。
预警信息发布
通过官方渠道及时发布食品微生物风险预警信息，提醒消费者注意 食品安全。
案例分析：某品牌牛奶微生物风险评估报告
评估背景
介绍该品牌牛奶的生产工艺、 销售情况以及在市场上发现的
问题等。
热处理
采用高温短时或低温长时的热处理方式，有效杀灭食品中的微生 物，同时保持食品的营养和风味。
冷加工技术
利用冷藏、冷冻等冷加工技术，控制微生物的生长和繁殖，延长食 品的保质期。
发酵技术
利用有益微生物进行发酵处理，产生抗菌物质和风味物质，提高食 品的卫生质量和口感。
包装和储存过程控制
包装材料选择
选择符合卫生标准的包装材料，避免包装材料对 食品造成二次污染。
微生物分类
根据形态和结构，微生物可分为 细菌、真菌、病毒等几大类。
食品中常见微生物种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、大肠杆菌等， 广泛存在于食品中，对食 品发酵和腐败有重要影响 。
真菌
如酵母菌、霉菌等，可引 起食品发酵或霉变。
病毒
虽然不直接在食品中生长 ，但可通过食品传播，对 人体健康构成威胁。
微生物在食品中作用
《食品中的微生物》PPT 课件
CATALOGUE
目 录
• 食品中微生物概述 • 食品中微生物污染来源及危害 • 食品中微生物检测方法与标准 • 食品中微生物控制技术与策略 • 食品中微生物风险评估与预警 • 总结与展望
01
CATALOGUE
食品中微生物概述
微生物定义与分类
微生物定义
微生物是一类形体微小、结构简 单、必须借助光学显微镜或电子 显微镜才能看到的微小生物的总 称。
建立科学的预警指标体系，包括微生物种类、数量、毒性等指标， 对食品中微生物风险进行及时预警。
预警信息发布
通过官方渠道及时发布食品微生物风险预警信息，提醒消费者注意 食品安全。
案例分析：某品牌牛奶微生物风险评估报告
评估背景
介绍该品牌牛奶的生产工艺、 销售情况以及在市场上发现的
问题等。
热处理
采用高温短时或低温长时的热处理方式，有效杀灭食品中的微生 物，同时保持食品的营养和风味。
冷加工技术
利用冷藏、冷冻等冷加工技术，控制微生物的生长和繁殖，延长食 品的保质期。
发酵技术
利用有益微生物进行发酵处理，产生抗菌物质和风味物质，提高食 品的卫生质量和口感。
包装和储存过程控制
包装材料选择
选择符合卫生标准的包装材料，避免包装材料对 食品造成二次污染。
微生物分类
根据形态和结构，微生物可分为 细菌、真菌、病毒等几大类。
食品中常见微生物种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、大肠杆菌等， 广泛存在于食品中，对食 品发酵和腐败有重要影响 。
真菌
如酵母菌、霉菌等，可引 起食品发酵或霉变。
病毒
虽然不直接在食品中生长 ，但可通过食品传播，对 人体健康构成威胁。
微生物在食品中作用
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目 录
• 食品中微生物概述 • 食品中微生物污染来源及危害 • 食品中微生物检测方法与标准 • 食品中微生物控制技术与策略 • 食品中微生物风险评估与预警 • 总结与展望
01
CATALOGUE
食品中微生物概述
微生物定义与分类
微生物定义
微生物是一类形体微小、结构简 单、必须借助光学显微镜或电子 显微镜才能看到的微小生物的总 称。
生物技术课件食品生物技术ppt
❖ 生物工程下游技术对食品工业发展的推动作 用
❖ 现代分离技术可以很好地克服常规提取技 术的缺点。
❖ 一、生物技术的含义 ❖ 二、生物技术研究和应用进展 ❖ 三、食品生物技术发展简史 ❖ 四、食品生物技术在食品工业发展中的地位
和作用 ❖ 五、转基因食品的安全性
五、转基因食品的安全性
❖ 转基因技术的优势：使植物育种的过程变得更为快 速和精确。
❖ 转基因食品：利用遗传工程技术, 根据转入某种特 定基因的作物加工成的食品。
❖ 转基因食品的安全管理受到各国的重视
❖ 在美国，食品与药品管理局负责对包括基 因修饰食品在内的所有食品进行监督。要求 新型食品的生产商要遵守相应法规，包括：
❖
①保证基因修饰食品中一些已知的有
毒物质含量不会升高，不含有新的有害物质，
和作用 ❖ 五、转基因食品的安全性
四、食品生物技术在食品工业发 展中的地位和作用
❖ 基因工程在食品工业发展中的核心位置
❖ 可以根据需要人为地设计新型的食品及食 品原料，可以为发酵工程提供更优良的工程 菌株。
❖ 食品发酵工程在食品工业中占有举足轻重的 作用
❖ 食品发酵技术是人类制造食品最重要的技 术手段之一，在生产食品添加剂等食品生产 原料方面更是其他技术无法替代的。
❖ 应用现代分离纯化技术从海洋生物中分离纯化出功能保健因子,加工成功 效明确的海洋保健品，可使海洋资源向高附加值、低资源成本方向发展。
❖ 应用组织培育及细胞工程技术，对虾、贝类三倍体海洋生物进行育种技 术的研究,有利于降低海产食品资源的生产成本，提高海水养殖效益。
环境工程领域
❖ 利用生物有机体的吸收、吸附、积累、降解、 结合等机能达到降低或净化环境中污染成分 的目的。
食品生物技术PPT课件
食 品 生 物 技 术
第一章 绪论 第一节 食品生物技术研究的内容 生物工程及其研究内容 191物将原料转变为产品） 生物工程：生物工程是一门应用生物科学和工程学原 理，来加工生物材料或利用微生物、动物植物体作为 反应器及其制备物（细胞或细胞器或某些组成成分如 酶）来加工原料以提供产品为社会服务的综合性科学 技术。 Biotechnology or Bioengineering
生 物 技 术的发展历史
传统生物技术的三个重要步骤： 第一步：上游处理过程，是指对粗材料进行加工，作为 微生物的营养和能量来源； 第二步：发酵和转化，即在大的生物反应器（＞100L） 大量生长微生物来生产某种产品，如抗生素、氨基酸 或蛋白质等； 第三步：下游处理，对所需的目的产物的分离纯化。
传统生物技术研究主要目标：最大限度提高这三个步骤 的整体效率，同时寻找可以制备食品和食品添加剂和 药物的微生物。
食 品 生 物 技 术 Food Biotechnology
陈永胜 张继星
食 品 生 物 技 术
主要内容（共八章）： 绪论 基因工程及其在食品工业中的应用 酶工程及其在食品工业中的应用 发酵工程及其在食品工业中的应用 细胞工程及其在食品工业中的应用 生物技术在饮料工业中的应用 生物传感器及其在食品工业中的应用 生物技术在食品工业废水处理中的应用
生 物 技 术的发展历史
研究内容：
生物转化环节的优化：菌种的选育和改良，包括化学突变、 诱变或紫外线照射来产生突变体，通过选择来改良菌株， 提高产量（例如抗生素的大量生产）。 生物反应器的设计、发酵过程的检测和反应体系的检测技 术 下游产品的分离纯化技术 局限性： 提高产量的幅度有限（突变株某一组分合成太多影响其它 组分的合成进而影响微生物在大规模发酵过程的生长）； 诱变和选择方法过程烦琐，耗时长，费用极高需筛选和检 测大量的克隆； 只能提高已有的遗传性质不能赋予其他新的遗传性质。
《食品生物技术》课件
二、基础知识
1 生物技术的定义
2 生物技术的分类
介绍生物技术的定义和涵盖的范围。
阐述生物技术的不同分类，并举例说明。
3 食品生物技术的基本原理
解释食品生物技术背后的基本原理和工作原理。
三、常用技术
基因编辑技术
介绍基因编辑技术在食品生产 中的应用以及其优势。
基因工程技术
探讨基因工程技术对食品生产 的影响，如转基因食品的制备 和应用。
提供与食品生物技术领域相关的期刊和研究报告的引用。
3 相关政策法规和标准
介绍与食品生物技术相关的政策法规和行业标准。
六、结论
食品生物技术的发展前 景
展望食品生物技术未来的发 展方向和前景。
食品生物技术的应用前 景
探讨食品生物技术在食品产 业中的应用前景。
食品生物技术在人类生 活中的重要性
强调食品生物技术对人类生 活的重要性和影响。
七、参考文献
1 相关学术著作
列出与食品生物技术相关的学术著作和参考书目。
2 相关期刊和研究报告
组织培养组织培养技术在肉类培养和植物细 胞研究中的重要作用。
五、安全性和伦理问题
食品生物技术的安全性
解答人们常问的关于食品生 物技术的安全性问题，并提 供相关研究数据。
食品生物技术的伦理问 题
讨论与食品生物技术相关的 伦理问题和社会影响。
伦理问题的解决方法
提出解决食品生物技术伦理 问题的方法，如法规和监管。
《食品生物技术》PPT课 件
食品生物技术是一门研究利用生物技术手段改良和提升食品生产的学科。通 过生物技术，我们可以开发出更加安全、营养丰富和绿色可持续的食品。
一、引言
1 生物技术与食品生产
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木瓜蛋白酶的固定化技术
木瓜蛋白酶是利用未成熟的番木瓜果实中的乳汁，采用现代生物 工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(-SH)肽链 内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋 白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能， 能把蛋白水解物合成为类蛋白质。木瓜蛋白酶在医药 食品 日化品等 行业方面有着广泛的应用。
第二篇文章固定化酶的最适PH值为5.7， 与游离酶相比向酸性方向移动；
第三篇文章固定化酶的最适PH值为8.0， 与游离酶相比向碱性方向移动。
后两篇文章固定化酶的最适温度较游离 酶相比均提高一个点，大约80℃左右。
酶的操作稳定性
第一篇
第二篇
第三篇
使用7-8次后酶 重复使用13次后 使用6次后酶活
活是原固定酶的 酶活逐渐降低 仍保持在75%左
实验材料及仪器：壳聚糖 可溶性淀粉 戊二 醛 红外光谱仪 紫外分光光度计 酸度计 恒温震 荡仪
试剂：Tris-Hcl缓冲液 酶液（以缓冲液配制）
固定化酶的制备流程：
以可溶性淀粉为原料制备双醛淀粉
固定化载体的制备（壳聚糖小球 Chitosan-DAS柔性载体 Chitosan-GA手臂载体）
固定化酶的制备（以柔性载体固定 以手臂 载体固定）
Ⅱ.微孔淀粉-海藻酸钠固定化木瓜蛋白酶的 研究 金峰 Ⅲ.金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶的 研究 刘琳琳、曾力希等
一、壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶
采用酶柔性固定化模型（在固定化载体上连上 有足够长度且亲水的分子链，最后将酶结合到柔 性链上），以壳聚糖为载体，双醛淀粉为柔性链， 对木瓜蛋白酶进行柔性固定化。
由图可知载酶量受到固定化时间和固定化反应介 质PH的影响，最优化条件是固定化4h，反应介质 的PH值为7
温度、PH对酶活力的影响
由试验结果知：酶的固定化技术使木瓜蛋白酶对 PH的耐受力提高一个点，使酶对温度的耐受力提 高10℃
三种固定化技术的比较：
相同点：①三种研究均采用了固定化技术达 到了共同的目的：提高了木瓜蛋白酶的稳 定性，是木瓜蛋白酶可以重复利用，降低 了生产成本。 ②三种研究酶活的测定方法相同， 均采用紫外分光光度法：加入激活剂和磷 酸缓冲液以及酪蛋白，37℃反应10min加入 三氯乙酸终止酶反应，测定其消光值。
三、金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶 的研究
以磁性金属螯合琼脂糖微球为载体，利用金属螯 合配体（IDA-Cu+)与蛋白质表面供电子氨基酸相 互作用的原理，定向固定了木瓜蛋白酶
实验材料与仪器：木瓜蛋白酶 盐酸半胱氨酸 亚 氨基二乙酸 EDTA 四氧化三铁磁流体 琼脂糖 UV751GD型紫外可见光分光光度计 GFU-202C 原子吸收分光光度计 85-2型恒温磁力搅拌器 AB204-E型电子分析天平 PB-10型酸度计
一半
右
酶活力的测定
固定化条件的优化：
由试验结果分析知：固 定化酶技术使木瓜蛋 白酶的活性明显提高。
由上图可知：固定化木瓜蛋白酶的最优化条件是： 固定化温度为24℃，固定化PH是8.0
二、微孔淀粉-海藻酸钠固定化木瓜蛋白酶 的研究
采用微孔淀粉-海藻酸钠包埋法固定化木瓜蛋白 酶（海藻酸钠与Ca+形成“蛋盒”模式，包埋木 瓜蛋白酶）
固定化酶流程：
载体的制备（磁性琼脂糖微球采用反相悬浮 包埋法制备,然后加入IDA，最后加入氯化铜 制的琼脂糖-IDA-铜离子螯合载体） 酶 的固定化（螯合载体+木瓜蛋白酶室温下震 荡4h，用磷酸缓冲液洗涤数次） 测定 酶活力 载体的再生（再生载体可对酶再 次固定化）
结果与分析：
随着载体吸附铜离子的量的增加，载酶量 逐渐增加，固定化酶活在1.5左右出现最高 峰后逐渐下降。
③三种固定化技术均造成酶对底物的亲 和力降低：第一篇由于柔性链的作用降低 了酶的亲和力；第二篇由于包埋技术，底 物要走很长的路径才能与底物结合导致亲 和力下降；第三篇由于金属螯合载体的电 荷作用导致亲和力下降。
不同点：
固定化的原理
第一篇
第二篇
第三篇
酶柔性固定化模型 包埋法
金属螯合载体
第一篇文章在研究阶段主要关注的是 Chitosan-DAS和Chitosan-GA的固定化条 件的不同，所以下面来比较后两篇文章的 不同。
实验材料与设备：木瓜蛋白酶 微孔淀粉 海藻酸钠 WL500CY高剪切乳化机 PHS-3B型PH计 T-6紫外可见光分光光度计
固定化酶的制备流程：
①将木瓜蛋白酶溶解于去离子水中，加一定 量的微孔淀粉混合均匀，充分吸附后高速 均质，待用
②海藻酸钠+50ml水，加热 溶解+10ml木 瓜蛋白酶微孔淀粉混合液，搅拌均匀 用 5号注射器加在一定质量分数的氯化钙溶液 中，拉成管状 凝固3min 用蒸馏水洗 涤数次，置于冰箱冷藏备用
固定化技术的优点：一、可以做成各种形状，如颗粒状、管状、 膜状，装在反应槽中，便于取出，便于连续、反复使用。二、稳定性 提高，不易失去活性，使用寿命延长。三、便于自动化操作，实现用 电脑控制的连续生产。
采用固定化技术降低了生产成本，下面是对木瓜蛋白酶固定化的 研究。
查阅文章:
Ⅰ.壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶 魏荣卿、沈斌等
③测定游离酶和固定酶的酶活力
结果与分析：
由以上三个图知：优化条件 为最适微孔淀粉浓度为4%， 最适海藻酸钠浓度为3%， 最适氯化钙浓度为5.5%
条件 PH
游离酶 6.5
固定化酶 5.7
温度
55℃
72℃
稳定性
机械强度增加， 易受其他因素
稳定性提高
的影响
酶反应动力学 3.19mmol/L
木瓜蛋白酶是利用未成熟的番木瓜果实中的乳汁，采用现代生物 工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(-SH)肽链 内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋 白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能， 能把蛋白水解物合成为类蛋白质。木瓜蛋白酶在医药 食品 日化品等 行业方面有着广泛的应用。
第二篇文章固定化酶的最适PH值为5.7， 与游离酶相比向酸性方向移动；
第三篇文章固定化酶的最适PH值为8.0， 与游离酶相比向碱性方向移动。
后两篇文章固定化酶的最适温度较游离 酶相比均提高一个点，大约80℃左右。
酶的操作稳定性
第一篇
第二篇
第三篇
使用7-8次后酶 重复使用13次后 使用6次后酶活
活是原固定酶的 酶活逐渐降低 仍保持在75%左
实验材料及仪器：壳聚糖 可溶性淀粉 戊二 醛 红外光谱仪 紫外分光光度计 酸度计 恒温震 荡仪
试剂：Tris-Hcl缓冲液 酶液（以缓冲液配制）
固定化酶的制备流程：
以可溶性淀粉为原料制备双醛淀粉
固定化载体的制备（壳聚糖小球 Chitosan-DAS柔性载体 Chitosan-GA手臂载体）
固定化酶的制备（以柔性载体固定 以手臂 载体固定）
Ⅱ.微孔淀粉-海藻酸钠固定化木瓜蛋白酶的 研究 金峰 Ⅲ.金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶的 研究 刘琳琳、曾力希等
一、壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶
采用酶柔性固定化模型（在固定化载体上连上 有足够长度且亲水的分子链，最后将酶结合到柔 性链上），以壳聚糖为载体，双醛淀粉为柔性链， 对木瓜蛋白酶进行柔性固定化。
由图可知载酶量受到固定化时间和固定化反应介 质PH的影响，最优化条件是固定化4h，反应介质 的PH值为7
温度、PH对酶活力的影响
由试验结果知：酶的固定化技术使木瓜蛋白酶对 PH的耐受力提高一个点，使酶对温度的耐受力提 高10℃
三种固定化技术的比较：
相同点：①三种研究均采用了固定化技术达 到了共同的目的：提高了木瓜蛋白酶的稳 定性，是木瓜蛋白酶可以重复利用，降低 了生产成本。 ②三种研究酶活的测定方法相同， 均采用紫外分光光度法：加入激活剂和磷 酸缓冲液以及酪蛋白，37℃反应10min加入 三氯乙酸终止酶反应，测定其消光值。
三、金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶 的研究
以磁性金属螯合琼脂糖微球为载体，利用金属螯 合配体（IDA-Cu+)与蛋白质表面供电子氨基酸相 互作用的原理，定向固定了木瓜蛋白酶
实验材料与仪器：木瓜蛋白酶 盐酸半胱氨酸 亚 氨基二乙酸 EDTA 四氧化三铁磁流体 琼脂糖 UV751GD型紫外可见光分光光度计 GFU-202C 原子吸收分光光度计 85-2型恒温磁力搅拌器 AB204-E型电子分析天平 PB-10型酸度计
一半
右
酶活力的测定
固定化条件的优化：
由试验结果分析知：固 定化酶技术使木瓜蛋 白酶的活性明显提高。
由上图可知：固定化木瓜蛋白酶的最优化条件是： 固定化温度为24℃，固定化PH是8.0
二、微孔淀粉-海藻酸钠固定化木瓜蛋白酶 的研究
采用微孔淀粉-海藻酸钠包埋法固定化木瓜蛋白 酶（海藻酸钠与Ca+形成“蛋盒”模式，包埋木 瓜蛋白酶）
固定化酶流程：
载体的制备（磁性琼脂糖微球采用反相悬浮 包埋法制备,然后加入IDA，最后加入氯化铜 制的琼脂糖-IDA-铜离子螯合载体） 酶 的固定化（螯合载体+木瓜蛋白酶室温下震 荡4h，用磷酸缓冲液洗涤数次） 测定 酶活力 载体的再生（再生载体可对酶再 次固定化）
结果与分析：
随着载体吸附铜离子的量的增加，载酶量 逐渐增加，固定化酶活在1.5左右出现最高 峰后逐渐下降。
③三种固定化技术均造成酶对底物的亲 和力降低：第一篇由于柔性链的作用降低 了酶的亲和力；第二篇由于包埋技术，底 物要走很长的路径才能与底物结合导致亲 和力下降；第三篇由于金属螯合载体的电 荷作用导致亲和力下降。
不同点：
固定化的原理
第一篇
第二篇
第三篇
酶柔性固定化模型 包埋法
金属螯合载体
第一篇文章在研究阶段主要关注的是 Chitosan-DAS和Chitosan-GA的固定化条 件的不同，所以下面来比较后两篇文章的 不同。
实验材料与设备：木瓜蛋白酶 微孔淀粉 海藻酸钠 WL500CY高剪切乳化机 PHS-3B型PH计 T-6紫外可见光分光光度计
固定化酶的制备流程：
①将木瓜蛋白酶溶解于去离子水中，加一定 量的微孔淀粉混合均匀，充分吸附后高速 均质，待用
②海藻酸钠+50ml水，加热 溶解+10ml木 瓜蛋白酶微孔淀粉混合液，搅拌均匀 用 5号注射器加在一定质量分数的氯化钙溶液 中，拉成管状 凝固3min 用蒸馏水洗 涤数次，置于冰箱冷藏备用
固定化技术的优点：一、可以做成各种形状，如颗粒状、管状、 膜状，装在反应槽中，便于取出，便于连续、反复使用。二、稳定性 提高，不易失去活性，使用寿命延长。三、便于自动化操作，实现用 电脑控制的连续生产。
采用固定化技术降低了生产成本，下面是对木瓜蛋白酶固定化的 研究。
查阅文章:
Ⅰ.壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶 魏荣卿、沈斌等
③测定游离酶和固定酶的酶活力
结果与分析：
由以上三个图知：优化条件 为最适微孔淀粉浓度为4%， 最适海藻酸钠浓度为3%， 最适氯化钙浓度为5.5%
条件 PH
游离酶 6.5
固定化酶 5.7
温度
55℃
72℃
稳定性
机械强度增加， 易受其他因素
稳定性提高
的影响
酶反应动力学 3.19mmol/L