开题报告(设计类)高2

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1、毕业论文开题报告课题名称年产万吨碱性蛋白酶发酵工段工艺设计班级：生工0902学号：0909030208姓名：高宇指导教师：杨磊、王战勇2013年3月10日13一、文献综述131.碱性蛋白酶的概述酶作为生物催化剂，在许多化学反应中具有不可低估的作用。酶催化剂作为生物进化的高级形式，与一般的化学催化剂相比，它可以在温和的条件下高效、专一地催化底物转变为产物。酶工程技术已成为生物工程技术的重要组成部分，无论是基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵工程都需要酶分子的参与。酶催化的高效性、特异性及产品的高效回收、简单的反应体系等优点使酶工程技术成为现代生物技术主要支柱之

2、一。在现代食品工业中，酶的应用几乎涉及到食品加工的各个领域。自20世纪中叶以来，工业用酶制剂市场得到了蓬勃发展。据统计数据表明，1981年工业酶制剂生产量约65,000吨，产值4亿美元；1985年工业酶制剂约生产75,000吨，产值约6亿美元。1998年全世界工业酶制剂销售额高达16亿美元。进入20世纪90年代后，市场对酶制剂的需求进一步增强，以世界上最大的酶制剂生产商丹麦的NovoNordisk公司为例，1993年的酶制剂销售额为9亿美元。1998年产业用酶的销售额为15.18亿美元。世界酶制剂的生产量正以每年8%左右的速度递增，酶制剂的生产品种已由原来的

3、十多个发展为数十个。1994年以来，酶制剂市场量最大的是洗涤剂用酶，第二位是淀粉加工用酶，以后依次为乳制品加工、制酒工业、纤维工业和饮料业等[1]。自然界发现的酶已达数千种，工业上常用的酶只有数十种，而目前大量生产的酶仅有十余种。其中，蛋白分解酶是工业酶种中用得最多的一种酶，是水解蛋白质肽链的一类酶的总称，约占酶总量的60%，其中碱性蛋白酶就占25%。碱性蛋白酶适宜在碱性条件(pH9-11)下水解动植物蛋白质，广泛存在于动植物及微生物中[2]。碱性蛋白酶是由细菌原生质体诱变选育出的地衣芽孢杆菌2709，经深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶，其主要成分为

4、地衣芽孢杆菌蛋白酶[3]，是一种丝氨酸型的内切蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，具有较强的分解蛋白酶的能力。生产工艺是采用微滤超滤膜分离、喷雾干燥或真空冷冻干燥等先进技术，广泛应用于食品、医疗、酿造、洗涤、丝绸、制革等行业。碱性蛋白酶可以在碱性条件下保持良好的活力，并催化蛋白水解，可用于制革、丝绸、医药、食品和生物化学试剂等领域，其最大用途是作为添加剂生产加酶洗涤剂。碱性蛋白酶最早在猪的胰脏中发现。1913年，Rohm首先将胰蛋白酶作为洗涤浸泡剂使用。1945年瑞士的Dr.Jaag等发现了微生物碱性蛋白酶，使蛋白酶有可能广泛应用于洗涤剂工业。1

5、963年，诺和诺德公司(现诺维信公司)发现了更适用于洗涤剂的碱性蛋白酶13Alcalase，酶制剂被广泛地应用于洗涤剂产品中，出现了加酶洗衣粉；随后的20年中，细菌类蛋白酶是唯一被应用于洗涤剂中的商品化酶制剂。碱性蛋白酶是目前市场上流行的洗涤添加剂，能大幅度提高洗涤去污能力，特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢，具有独特的洗涤效果[4]。碱性蛋白酶在技术采用细菌原生质体诱变处理方法，从国内碱性蛋白菌生产菌2709枯草杆菌中研究选育出若干稳定高性能菌株[5]，在后处理上，采用去渣盐析沉淀法，减少了蛋白酶的杂质含量和产品特有的气味，提高了溶解速度，与洗涤剂有

6、更好的配伍性，延长了保质期[6]。其在商业中的巨大应用前景及在基础研究中的重要作用，吸引着国际国内的许多公司及研究单位竞相对其进行多方面的研究。2.碱性蛋白酶的主要应用2.1在洗涤剂中的应用洗涤剂借助于生物酶使其质量和性能获得了全面发展，洗涤剂用酶制剂也在含酶洗涤剂的普及和生物工程技术进步的推动下得到了飞速发展。1962年丹麦Novo公司首次推出了加酶洗衣粉，但在使用的初期由于粉尘的影响，应用一时中断。后来采用了颗粒化洗涤剂形式，加酶洗衣粉得到了普及。据统计，1998年全球洗涤剂用酶销售额达4.98亿美元，己成为工业用酶的最大应用领域。洗涤剂加酶是国际发展趋

7、势，世界洗涤剂产量2700万吨，西欧人均24公斤，日本人均9公斤，美国人均32公斤，世界人均7公斤，亚洲人均2.5公斤，我国人均只有2.05公斤，因此洗涤用品发展潜力很大。日常生活中遇到的污垢，特别是衣服上的污垢组成是十分复杂的，一般来说，主要有尘土的微粒、人体分泌的皮脂和汗液、食物的汁液和残余物等，有机污垢是以蛋白质与纤维结合的方式存在的。用于洗涤这些污物的洗涤剂是由表面活性剂、纯碱、水玻璃(硅酸盐)、三磷酸盐等配制而成，洗涤时水溶液显示出较高的碱性pH一般在9-11之间，在这种条件下，碱性蛋白酶正好可以发挥其催化活性，催化污物中的蛋白质水解，使复杂的蛋白

8、质分解成结构简单、相对分子量较小的水溶性肤，或者进一