酶技术的商业化生产及固定化技术

【学习目标】

1.了解食品工业用酶种类。

2.掌握食品工业用酶的基本特性。

3.熟悉酶制剂在食品工业应用原则。(www.xing528.com)

【基础知识】

酶技术是酶的生产和应用的技术。虽然酶在数千年前的酿酒发酵中就得到应用，但现代意义上的酶技术是在近几十年才兴起的高新技术。进入20世纪以来，随着微生物发酵技术的发展和酶分离纯化的更新，酶制剂的研究得到不断推进并实现了商业化生产。由于工业上直接利用酶制剂时存在一些缺点，如稳定性差、使用效率低、不能或很难在有机溶剂中反应等，为了克服这些缺点，延长酶的使用寿命，提高酶的催化活性，并使其能在生化反应器中反复连续使用，人们发展了酶的固定化技术。目前在单一酶固定化技术的基础上，又发展了多酶体系的固定化及固定化细胞增殖技术，推动了新型生物反应器等现代生物反应设备的发展。此外，通过酶的修饰也可提高酶的稳定性、消除或降低酶的抗原性，使之更适合生产和应用的要求。自20世纪70年代初基因工程诞生以来，酶技术的发展进入了一个非常重要的时期，科学家仅需将含有特定基因的载体转移到宿主细胞内，然后通过发酵就能大量生产人们所需要的酶。而近年来发展的蛋白质工程技术则使得酶的定向改造成为可能，它不仅可以改变酶的特性，还可按需要设计出某种新型的酶。虽然酶的蛋白质工程还处于起步阶段，但从实际应用上看具有很大的潜力。过去，人们一直认为酶的本质是蛋白质，但自20世纪80年代酶活性核糖核酸（ribozyme）发现以来，酶是蛋白质的经典概念就被打破了。