01Fermentação líquida
Atualmente, a tecnologia comumente usada para a produção de enzimas no país e no exterior é a fermentação líquida, ou seja, o meio líquido é esterilizado, resfriado e, em seguida, acessado às células produtoras de enzimas e fermentado sob condições específicas.
As vantagens desse método de produção são: a cultura pura pode ser realizada, e os produtos-alvo são mais claros; o monitoramento em tempo real e o controle automático dos parâmetros do processo de fermentação (pH, temperatura, oxigênio dissolvido, reabastecimento etc.) podem garantir que o processo de fermentação esteja sempre em condições ideais, e a eficiência da fermentação pode ser melhorada; e é propício para a produção em larga escala, baseada em fábrica e moderna. A desvantagem é que uma grande quantidade de poluentes é gerada no processo de produção, o que aumenta o ônus econômico das empresas ao lidar com os poluentes. Algumas empresas e fábricas de grande porte têm tanques de fermentação enzimática com capacidade de dezenas ou até centenas de toneladas e, se o líquido de fermentação estiver contaminado, isso causará a contaminação de todo o tanque de fermentação, o que resultará em enormes perdas econômicas e desperdício de recursos.
Portanto, a fermentação líquida exige o monitoramento em tempo real dos parâmetros do processo de fermentação e a otimização por meio de ajustes humanos para garantir a eficiência e a qualidade da fermentação.
02 Fermentação em estado sólido
A fermentação em estado sólido consiste em usar farelo, farelo de arroz e outras matérias-primas principais para preparar o meio de cultura, esterilizado e conectado às bactérias produtoras de enzimas, sob certas condições de fermentação.
Esse método de produção evita com eficácia as deficiências do método de fermentação líquida e tem as vantagens de baixo consumo econômico após a poluição, pequena área de poluição produzida pela fermentação, reciclagem de materiais residuais após a fermentação (que podem ser usados como fertilizantes agrícolas com apenas um tratamento simples), fácil de manusear e assim por diante. A fermentação em estado sólido atende à necessidade de conservação de energia e proteção ambiental.
Com o uso da tecnologia de enzimas de fermentação em estado sólido para fermentar a palha de grãos, o álcool combustível produzido pode aliviar a pressão da demanda de petróleo e favorece a realização do uso sustentável dos recursos. O processo de fermentação em estado sólido não é fácil de controlar e é difícil obter uma produção estável, portanto, atualmente não é possível obter uma produção em massa industrializada e não pode atender à demanda do mercado.
Com o mercado doméstico
A pesquisa de especialistas estrangeiros sobre métodos de produção de enzimas continua a se aprofundar, os problemas de controle da fermentação em estado sólido serão resolvidos e sua aplicação se tornará cada vez mais difundida.
Campos de aplicação da preparação de enzimas
As preparações enzimáticas no mercado incluem principalmente protease, amilase, celulase, pectinase, fitase, etc. A maioria delas são preparações compostas de múltiplas enzimas, amplamente utilizadas nas áreas de alimentos (por exemplo, panificação, processamento profundo de farinha, etc.), ração animal, produtos de couro, energia e medicina.
1、Campo de pesquisa básica
As enzimas existem na pesquisa de ciências biológicas. Por exemplo, em experimentos de fusão de células vegetais, o uso de celulase ou pectinase para remover a parede celular, expandindo o escopo da recombinação do material genético; em experimentos de engenharia genética, o uso de DNA ligase, endonuclease de ácido endonucleico de restrição, DNA polimerase, fosfatase alcalina e modificação da enzima e outras cinco categorias de enzimas de ferramentas, envolvidas na realização de ácidos nucleicos, análise de sequência, sondas marcadas, construção de transportadores, seleção de genes-alvo etc, Para alterar as características genéticas originais dos organismos e obter novas variedades.
2、Campo de cultivo
A preparação de enzimas para ração é um tipo de aditivo para ração que pode eliminar fatores antinutricionais, melhorar a taxa de conversão alimentar, aumentar a capacidade digestiva e a imunidade dos animais e promover o crescimento e o desenvolvimento dos animais. A enzima alimentar é usada principalmente em aves e aquicultura, por exemplo: Li Weilin et al. adicionaram uma enzima composta à ração de frango para degradar o polissacarídeo não amiláceo (NSP) solúvel, a fim de melhorar a digestibilidade da ração para frangos de corte e, mesmo que a energia da ração adicionada à enzima tenha sido reduzida para 209 kJ ／ kg, o crescimento dos frangos de corte ainda não foi afetado.
3、Campo de alimentos
Os grupos de estruturas moleculares de enzimas têm propriedades reológicas estáveis, que podem formar diferentes propriedades sensoriais e o frescor de diferentes alimentos, e desempenham um papel na preservação, no processamento, nos testes e em outros aspectos dos alimentos. Por exemplo, Li Huo et al. colocaram a preparação enzimática de ácido fítico composto de lisozima no pêssego e descobriram que ela pode reduzir significativamente a taxa de respiração do pêssego, manter a dureza da fruta, inibir o crescimento de MDA e reduzir a atividade da enzima PPO, e o método é fácil de operar, seguro e eficiente, e pode melhorar efetivamente a capacidade de armazenamento do pêssego; As preparações enzimáticas têm sido aplicadas na produção de açúcar, cerveja, panificação, frutas e vegetais processados, laticínios e produtos cárneos, e têm a função de melhorar o rendimento, remover o odor e assim por diante. A preparação enzimática é usada na produção de açúcar, cerveja, panificação, frutas e legumes processados, laticínios, produtos de carne, com a função de melhorar o rendimento, remover o odor etc.; PCR, biossensores enzimáticos, ELSA e outras tecnologias de engenharia enzimática podem determinar com eficiência, sensibilidade e precisão os resíduos de pesticidas, toxinas e microrganismos nos alimentos, o que é amplamente usado em testes de alimentos.
4、Área farmacêutica
A preparação enzimática pode ser usada no tratamento, na prevenção e no diagnóstico de muitas doenças. Por exemplo: A Nattokinase tem efeitos preventivos e terapêuticos sobre trombose, hiperlipidemia, viscosidade do sangue, osteoporose, febre de alcaçuz e diabetes mellitus, que agora foi realizada e aplicada na produção em massa; A taxa de cura da preparação de lisozima composta para endometrite em vacas leiteiras é significativamente maior do que a de antibióticos como oxitetraciclina, enrofloxacina e gentamicina, e supera as deficiências dos antibióticos que são propensos a produzir resistência a medicamentos e contaminação do leite com resíduos de medicamentos, o que trouxe benefícios econômicos significativos para o setor de criação de gado leiteiro. Ele traz benefícios econômicos significativos para o setor de criação de gado leiteiro.
5、Campo de produtos diários
A aplicação de enzimas na vida cotidiana também é muito ampla. Por exemplo: a adição de protease, lipase, celulase e outras preparações enzimáticas em detergentes pode reduzir os danos causados pelos detergentes nas roupas e aumentar a capacidade de limpar a sujeira; a metaloproteinase-superóxido dismutase (SOD) em produtos de saúde pode remover os radicais livres e melhorar a capacidade antioxidante, além de aumentar a capacidade de resistência do corpo; A SOD em cosméticos tem o efeito de protetor solar e antienvelhecimento; na indústria de fabricação de papel, a SOD pode ser usada para evitar a luz solar e o antienvelhecimento; na indústria de papel, a SOD pode ser usada para evitar a luz solar, o antienvelhecimento e a antioxidação. No setor de papel, a lipase é usada para remover a resina dos troncos, a xilanase é usada para o branqueamento da polpa e a adição de certa quantidade de celulase alcalina e hemicelulase à destintagem de resíduos de jornais reciclados pode melhorar a brancura do papel.
Conclusão
Nos últimos anos, o rápido desenvolvimento de preparações enzimáticas na China, em pesquisa básica, indústria de alimentos, indústria de detergentes, produção de ração e outros campos, tem sido amplamente utilizado. No entanto, no momento, ainda há uma certa lacuna entre o desenvolvimento da preparação de enzimas na China e em países estrangeiros, como a preparação de enzimas alimentícias que tem sido comumente usada na produção de alimentos em alguns países desenvolvidos em países estrangeiros, enquanto a aplicação doméstica é menor e o efeito é geral, a maioria das preparações de enzimas alimentícias usadas no mercado chinês é extraída e purificada por salga ou secagem por pulverização, que são difíceis de atender aos requisitos e padrões de saúde relevantes.
A insuficiência da pesquisa de enzimas significa que o setor de enzimas da China tem um enorme potencial de desenvolvimento. No futuro, devemos nos esforçar mais na pesquisa de enzimas, desenvolver novos métodos e produtos em pesquisa e desenvolvimento, produção e aplicação, e estudar os produtos enzimáticos de alta qualidade adequados para a produção industrial, de modo a promover o desenvolvimento do setor de enzimas da China.
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| Composto Glucoamilase | 9032-08-0 |
| Pullulanase | 9075-68-7 |
| Xilanase | 37278-89-0 |
| Celulase | 9012-54-8 |
| Naringinase | 9068-31-9 |
| β-Amilase | 9000-91-3 |
| Glucose oxidase | 9001-37-0 |
| alfa-Amilase | 9000-90-2 |
| Pectinase | 9032-75-1 |
| Peroxidase | 9003-99-0 |
| Lipase | 9001-62-1 |
| Catalase | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| Elastase | 39445-21-1 |
| Urease | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L-Láctico desidrogenase | 9001-60-9 |
| Malato desidrogenase | 9001-64-3 |
| Colesterol oxidase | 9028-76-6 |