http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 第八章 生物反应器 基本概念 生物反应过 程 ? 由生物工程所引出的生产过程 生物反应过程 分类: 发酵过程或细胞培养过程: 采用活细胞(包括微生物、动植物 细胞)为生物催化剂的反应过程。 酶反应过程: 采用游离或固定化酶的反应过程。 淀粉(液化、糖化) 生物技术(工具酶) 根据以前学过的知识,说说生产或科学实验中要用到哪些酶? 洗衣粉制造 生物体内进行的一系列反应都是在不同的酶的作用下 进行的
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 第八章 生物反应器 基本概念 生物反应过 程 ? 由生物工程所引出的生产过程 生物反应过程 分类: 发酵过程或细胞培养过程: 采用活细胞(包括微生物、动植物 细胞)为生物催化剂的反应过程。 酶反应过程: 采用游离或固定化酶的反应过程。 淀粉(液化、糖化) 生物技术(工具酶) 根据以前学过的知识,说说生产或科学实验中要用到哪些酶? 洗衣粉制造 生物体内进行的一系列反应都是在不同的酶的作用下 进行的
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 酶在工业上的应用 应用领域 使用的酶种类 用途 洗涤剂工业 细菌蛋白酶类 淀粉酶类 用于污渍去除,可以直接液体使用或用 胶囊包埋后使用 可作为洗碗机的洗涤剂,用于去除难溶 的淀粉残迹等 烘烤食品工业 真菌产的-淀粉酶 蛋白酶类 催化淀粉降解成可被酵母利用的糖类, 用于面包及面卷的制作等 在饼干制作过程中,用于降低面粉中的 蛋白质含量等 酿酒工业 麦芽产生的淀粉酶、蛋 白酶、葡萄糖酶 β-葡聚糖酶 淀粉葡萄糖苷酶 木瓜蛋白酶 将淀粉和蛋白质降解成级被酵母使用的 单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产 量 改进啤酒的过滤性能 用于生产低糖啤酒 去降乳糖为葡萄糖和半乳糖
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http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 应用领域 使用的酶种类 用途 乳制品工业 凝乳酶 乳糖酶 在奶酪的制作过程中用于分解蛋白质 降解乳糖为葡萄糖和半乳糖 糖工业 淀粉酶,淀粉葡 萄糖苷酶 葡萄糖异构酶 将淀粉转化为葡萄糖及各类糖 用于将葡萄糖转化为果糖生产高果糖浆 纺织工业 淀粉酶 广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受 100-110度的高温操作条件 制革工业 胰蛋白酶类 用于除去毛皮中特定蛋白成分使得皮革软化,也可用 于皮革脱毛 医疗和药品 工业 胰蛋白酶 L-天冬酰胺酶 蛋白酶 用于伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织, 抑制污染微生物生长 用于治疗癌症,剥夺癌细胞生长所需的营养 治疗消化不良 许多酶在医疗中还可作为诊断试剂
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 应用领域 使用的酶种类 用途 乳制品工业 凝乳酶 乳糖酶 在奶酪的制作过程中用于分解蛋白质 降解乳糖为葡萄糖和半乳糖 糖工业 淀粉酶,淀粉葡 萄糖苷酶 葡萄糖异构酶 将淀粉转化为葡萄糖及各类糖 用于将葡萄糖转化为果糖生产高果糖浆 纺织工业 淀粉酶 广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受 100-110度的高温操作条件 制革工业 胰蛋白酶类 用于除去毛皮中特定蛋白成分使得皮革软化,也可用 于皮革脱毛 医疗和药品 工业 胰蛋白酶 L-天冬酰胺酶 蛋白酶 用于伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织, 抑制污染微生物生长 用于治疗癌症,剥夺癌细胞生长所需的营养 治疗消化不良 许多酶在医疗中还可作为诊断试剂
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 生物反应过程主要设 备: 生物反应过程与化学反应器异同 点: 一般的生物反应过程 生物反应器 P139 酶是一种蛋白质,稳定性差,而且在催化结束后难以回收。 为适应工业化生产的需要,人们模仿人体酶的作用方式, 通过固定化技术对酶加以改造固定后的酶。 优点: 经固定化后的生物催化剂既具有酶的催化性质,又具有一般化学催 化剂能回收、反复使用的优点,并在生产工艺上可以实现连续化和自动 化。 如上表格说细菌蛋白酶类用于污渍去除,可以直接液体使用或用胶 囊包埋后使用。 固定化酶
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 生物反应过程主要设 备: 生物反应过程与化学反应器异同 点: 一般的生物反应过程 生物反应器 P139 酶是一种蛋白质,稳定性差,而且在催化结束后难以回收。 为适应工业化生产的需要,人们模仿人体酶的作用方式, 通过固定化技术对酶加以改造固定后的酶。 优点: 经固定化后的生物催化剂既具有酶的催化性质,又具有一般化学催 化剂能回收、反复使用的优点,并在生产工艺上可以实现连续化和自动 化。 如上表格说细菌蛋白酶类用于污渍去除,可以直接液体使用或用胶 囊包埋后使用。 固定化酶
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 一 般 生 化 反 应 过 程 细胞或酶等生物催化剂 (游离或固定化) P139 生 物 反 应 器 空气 CO2等 冷却水 原材料 培养基 灭菌 底物 产物 废物 除菌 检测和控制 产物预处理 产品提取或液化 副产物 由图可见,利用生物催化剂进行反应的生物 反应器在生物过程中,具有中心的作用,是实现 生物技术产品产业化的关键设备,是连接原料和 产物的桥梁。在反应器中,通过产物的合成,廉 价的原料被升值了。因此,生物反应器的设计和 操作,是生物工程中一个及其重要的问题,它对 产品的成本和质量有很大影响
http://www2.kfu.edu.cn/yxzd/hgxy 一 般 生 化 反 应 过 程 细胞或酶等生物催化剂 (游离或固定化) P139 生 物 反 应 器 空气 CO2等 冷却水 原材料 培养基 灭菌 底物 产物 废物 除菌 检测和控制 产物预处理 产品提取或液化 副产物 由图可见,利用生物催化剂进行反应的生物 反应器在生物过程中,具有中心的作用,是实现 生物技术产品产业化的关键设备,是连接原料和 产物的桥梁。在反应器中,通过产物的合成,廉 价的原料被升值了。因此,生物反应器的设计和 操作,是生物工程中一个及其重要的问题,它对 产品的成本和质量有很大影响