胰酶生產應用課件

胰酶的生產應用小組成員：智頡、李文雨、邵文志胰酶簡述胰酶是由胰腺外分泌細胞分泌，是胰液的主要消化酶主要有胰蛋白酶、胰淀粉酶與胰脂肪酶，還有胰凝乳蛋白酶、糜蛋白酶、胰島素等20余種生化制劑。胰酶是以動物胰腺為主原料，經粉碎研磨提純制成，成品為淺黃色無定型粉末，有微弱肉特殊氣味。胰酶具有脫脂、脫膠、助消化、嫩化、去污等多種功能，廣泛用于食品、制革、醫(yī)藥、洗滌等工業(yè)。胰酶在國內外市場需求量大，不能滿足供應。胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶為胰酶的三大主要胰消化酶，它們在科學研究、醫(yī)藥、皮革加工、食品工業(yè)及化工等領域有廣泛的用途。目前胰酶提取中主要存在問題是產品質量低（酶活性低、達不到藥典要求）、得率低、生產周期長等問題。在美國脂肪酶的重要性不可忽視。日本因其大多數(shù)國民主食仍以淀粉為主,因此比較強調淀粉酶的重要性。我國規(guī)定了胰蛋白酶的活力。胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶的活力是胰酶產品的重要指標。中國國家藥典標準規(guī)定,胰酶的三酶比酶活不少于蛋白酶600u/g,淀粉酶7000u/g,脂肪酶4000ug/;歐洲藥典標準規(guī)定,三酶比酶活不少于蛋白酶1000ug/,淀粉酶12000ug/,脂肪酶15000u/g。胰酶的作用機理胰淀粉酶在腸液中使淀粉轉化為糖胰蛋白酶在腸液中使蛋白酶轉化為蛋白胨胰脂肪酶在腸液中使脂肪分解為甘油及脂肪酸胰酶生產工藝綜述胰酶的制取目前胰酶的生產主要采用豬胰或牛胰作原料提取分離。其生產過程主要包括胰臟的破碎、胰酶的激活、沉淀、脫脂、干燥等過程胰臟選取胰臟破碎胰酶激活胰酶保護胰酶沉淀胰酶脫脂、干燥胰臟的選取越新鮮的胰臟制備胰酶效果越好，新鮮的胰臟比冰凍的胰臟制備的效果好；屠宰前喂精飼料的要比喂粗飼料的制備效果好；喂高蛋白飼料的，蛋白酶的含量高；喂高脂肪的飼料，脂肪酶的含量高。所以在制備前原料的選擇很重要，直接影響胰酶的制備結果。胰臟的破碎工業(yè)上通常采用機械破碎法,它是通過機械運動所產生的剪切力的作用使組織和細胞破碎的方法。常用的破碎機械有組織搗碎機、細胞研磨器、勻漿器等。對于冰凍胰臟,首先還要經過刨切機將胰臟刨成片狀或絲狀,然后再進行搗碎、研磨、勻漿等操作。胰酶的激活胰臟經過破碎后,胰臟中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶以無活性的酶原的形式釋放出來,因此在分離前需要將酶原分解激活成具有活性的酶分子。通常胰酶的激活可采用自溶法或者加十二指腸、鈣離子、胰酶及膽汁等激活因子的方法。一般多采用兩種以上的激活劑,其中鈣離子是必不可少的,因為它既能激活脂肪酶,又能穩(wěn)定胰蛋酶。胰酶的保護采取添加保護劑的方法，可以減少酶活損失，即使超過激活時間,酶活的損失較少，所以加入保護劑對保證胰酶的質量是必要的2005年的美國專利列舉了一系列的胰酶的保護劑,例如淀粉、麥芽糖、阿拉伯膠、山梨醇、牛血蛋白、甘油、鹽等,也可用葡萄糖酸鈣，既起激活效果，又達到保護的目的。胰酶的沉淀工業(yè)生產中胰酶的沉淀主要采用有機溶劑沉淀法和鹽析沉淀法。有機溶劑沉淀：常用于胰酶沉淀分離的有機溶劑有丙酮、乙醇、異丙醇、叔丁醇等,其中以丙酮效果最好,最為常用。有機溶劑沉淀法析出的酶沉淀,一般比鹽析法析出的沉淀易于離心或過濾分離、不含無機鹽。鹽析沉淀：用于胰酶鹽析的主要有硫酸按和硫酸鈉。鹽析沉淀法使用的設備較簡單,操作比較容易,而且硫酸按等中性鹽安全無毒、不揮發(fā),價格相對低廉,更重要的是不影響酶的活性。低溫離心沉淀代替?zhèn)鹘y(tǒng)的靜置沉淀法，沉淀時間大大縮短，而且沉淀很完全，代替有機溶劑沉淀法，提高了生產安全性，減少了環(huán)境污染。絮凝沉淀法：殼聚糖有很強絮凝能力,對胰酶的絮凝效果很好。絮凝沉淀胰酶的最佳條件:蛋白含量2%,殼聚糖用量0.045g/g蛋白,pH5.5,絮凝溫度20℃。絮凝法可用于對脂肪酶活力有較高要求的胰酶的生產。具有以下優(yōu)點:沉淀效果好,操作簡單,操作條件溫和,易過濾,絮凝劑用量少,價格低廉,沒有生產安全隱患,生產成本低。用于食品和醫(yī)藥行業(yè)的絮凝劑都無毒或低毒,可減少對環(huán)境的污染和對生產操作人員健康的損害。胰酶的脫脂、干燥在胰酶的生產過程中，脫脂是一個重要環(huán)節(jié)，脂肪殘留不但影響胰酶的純度，而且嚴重影響胰酶的酶活力。沉淀分離后的胰酶一般用丙酮（4度，洗滌2-3次）或者乙醚脫脂,脫脂時間對酶活力有一定的影響,在保證脫脂要求的條件下應盡量縮短脫脂時間，因此常選用有機溶劑在低溫條件下除去脂肪。還可以采用離心法，縮短了時間，減少了酶活的損失。脫脂后的胰酶一般在40℃左右真空干燥,最后根據(jù)產品要求制?；蛘吣シ奂吹靡让府a品。胰酶的應用胰酶產業(yè)是生物高新技術產業(yè),投資相對較少,資金回報率高,產品銷路好,具有廣闊的發(fā)展前景。胰酶在食品工業(yè)的應用胰酶在皮革工業(yè)的應用胰酶在醫(yī)藥工業(yè)的應用胰酶在洗滌清潔工業(yè)的應用

胰酶在食品工業(yè)的應用主要體現(xiàn)在對蛋白質、脂肪和淀粉等的酶解使其更易溶于水，易被人體消化吸收，可在生產上可簡化生產工藝，提高生產效率，改善成品質量。在保健品、營養(yǎng)飲料、嬰幼兒食品、糖果、乳制品等行業(yè)中，用于干酪素及酪蛋白磷酸肽的生產、骨膠原蛋白及畜禽屠宰廢棄物的水解物—短肽及氨基酸的制備、增鮮調味品、食品焙烤、牛肉嫩化劑、脫脂劑等。由此生產的產品性質大大優(yōu)于微生物酶，天然安全，市場需求頗具規(guī)模。食品工業(yè)皮革經胰酶脫毛、軟化、脫脂、調節(jié)松緊度后，使成革更具有柔軟性、豐滿性和良好的透氣性，工業(yè)胰酶優(yōu)于采用其它微生物來源的蛋白酶。胰酶是一種生物催化劑，采取低溫、長時間緩和軟化，能消解彈性纖維，用于皮革的鞣制，可與皮中膠原蛋白、角蛋白、糖蛋白、脂肪等發(fā)生作用，除去生皮中許多對制革無用的成分，軟化過程安全可靠，有利于皮革的質量穩(wěn)定，能溶解皮革上的污垢，可提高產品等級。在制革工業(yè)中用胰酶脫脂比用堿脫脂，更能提高產品質量，降低成本，并縮短工序，減少設備，改善勞動條件，減少環(huán)境污染，深受用戶歡迎。皮革工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)：胰酶系我國和國際上多國藥典收載的助消化藥品，屬2005版中國藥典收載的助消化類藥。此酶中的胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶直接影響著人體的消化、吸收和營養(yǎng)狀態(tài)，有消化蛋白質、脂肪和淀粉的作用，使這些營養(yǎng)成分被細胞吸收利用，用于治療由胰腺功能不足引起的消化不良、食欲不振及肝臟疾患引起的消化障礙等。產品主要有多酶片、復方胰酶片、胰酶腸溶片、注射用胰蛋白酶等。洗滌清潔業(yè)

胰酶去污力強，而酶制劑本身無毒,