01 Fermentación líquida

 

En la actualidad, la tecnología más utilizada para la producción de enzimas en el país y en el extranjero es la fermentación líquida, es decir, el medio líquido se esteriliza, se enfría y luego se accede a las células productoras de enzimas y se fermenta en condiciones específicas.

Las ventajas de este método de producción son: se puede realizar un cultivo puro y los productos objetivo son más claros; la supervisión en tiempo real y el control automático de los parámetros del proceso de fermentación (pH, temperatura, oxígeno disuelto, reposición, etc.) pueden garantizar que el proceso de fermentación se desarrolle siempre en condiciones óptimas y que se mejore la eficiencia de la fermentación; y es propicio para la producción moderna a gran escala en fábricas. La desventaja es que en el proceso de producción se genera una gran cantidad de contaminantes, lo que aumenta la carga económica de las empresas a la hora de hacer frente a los contaminantes. Algunas empresas y fábricas a gran escala tienen tanques de fermentación enzimática con una capacidad de decenas o incluso cientos de toneladas, y si el líquido de fermentación se contamina, provocará la contaminación de todo el tanque de fermentación, lo que supondrá enormes pérdidas económicas y un desperdicio de recursos.

Por lo tanto, la fermentación líquida requiere un seguimiento en tiempo real de los parámetros del proceso de fermentación y su optimización mediante ajustes humanos para garantizar la eficiencia y la calidad de la fermentación.

 

02 Fermentación en estado sólido

 

La fermentación en estado sólido consiste en utilizar salvado, salvado de arroz y otras materias primas principales para preparar el medio de cultivo, esterilizado y conectado a las bacterias productoras de enzimas, en determinadas condiciones de fermentación.

Este método de producción evita eficazmente las deficiencias del método de fermentación líquida y tiene las ventajas de un bajo consumo económico después de la contaminación, una pequeña área de contaminación producida por la fermentación, el reciclaje de materiales de desecho después de la fermentación (que pueden utilizarse como fertilizantes agrícolas con un tratamiento sencillo), fácil de manejar, etc. La fermentación en estado sólido satisface la necesidad de conservación de la energía y protección del medio ambiente.

Mediante el uso de la tecnología de fermentación en estado sólido con enzimas para fermentar la paja de cereales, el alcohol combustible producido puede aliviar la presión de la demanda de petróleo y favorece la realización de un uso sostenible de los recursos. El proceso de fermentación en estado sólido no es fácil de controlar y es difícil lograr una producción estable, por lo que actualmente no puede alcanzar una producción industrializada en masa y no puede satisfacer la demanda del mercado.

Con la investigación de expertos nacionales

y extranjeros sobre los métodos de producción de enzimas continúan profundizándose, los problemas de control de la fermentación en estado sólido se resolverán y su aplicación se generalizará cada vez más.

 

Campos de aplicación de la preparación enzimática

 

Los preparados enzimáticos del mercado incluyen principalmente proteasa, amilasa, celulasa, pectinasa, fitasa, etc. La mayoría de ellos son preparados compuestos de múltiples enzimas, que se utilizan ampliamente en los campos de la alimentación (por ejemplo, panadería, procesamiento profundo de harina, etc.), alimentación animal, productos de cuero, energía y medicina.

1. Campo de investigación básica

Las enzimas existen en la investigación de las ciencias de la vida. Por ejemplo, en los experimentos de fusión de células vegetales, el uso de celulasa o pectinasa para eliminar la pared celular, ampliando el alcance de la recombinación del material genético; en los experimentos de ingeniería genética, el uso de ADN ligasa, endonucleasa de ácido endonucleico de restricción, ADN polimerasa, fosfatasa alcalina y modificación de la enzima y otras cinco categorías de enzimas herramientas, implicadas en la realización de ácidos nucleicos, análisis de secuencias, sondas marcadas, construcción de portadores, selección de genes diana, etc., para lograr cambiar las características genéticas originales de los organismos y obtener nuevas variedades.

2、Campo agrícola

La preparación de enzimas para piensos es un tipo de aditivo para piensos que puede eliminar factores antinutricionales, mejorar la tasa de conversión alimenticia, mejorar la capacidad digestiva y la inmunidad de los animales, y promover el crecimiento y desarrollo de los animales. La enzima alimentaria se utiliza principalmente en aves de corral y acuicultura, por ejemplo: Li Weilin et al. añadieron enzima compuesta en el alimento para pollos para degradar el polisacárido no amiláceo (PNA) soluble, para mejorar la digestibilidad del alimento para pollos de engorde, e incluso si la energía del alimento con enzimas añadidas se reducía a 209 kJ/kg, el crecimiento de los pollos de engorde seguía sin verse afectado.

3、Campo alimentario

Los grupos de la estructura molecular de las enzimas tienen propiedades reológicas estables, que pueden formar diferentes propiedades sensoriales y frescura de diferentes alimentos, y desempeñan un papel en la conservación, el procesamiento, el análisis y otros aspectos de los alimentos. Por ejemplo, Li Huo et al. pusieron el preparado enzimático de ácido fítico compuesto de lisozima en melocotón, y descubrieron que puede reducir significativamente la tasa de respiración del melocotón, mantener la dureza de la fruta, inhibir el crecimiento de MDA y reducir la actividad de la enzima PPO, y el método es fácil de operar, seguro y eficiente, y puede mejorar eficazmente la capacidad de almacenamiento del melocotón; los preparados enzimáticos se han aplicado en la producción de azúcar, elaboración de cerveza, panadería, frutas y verduras procesadas, productos lácteos y productos cárnicos, y tienen la función de mejorar el rendimiento, eliminar el olor, etc. El preparado enzimático se utiliza en la producción de azúcar, cerveza, panadería, frutas y verduras procesadas, productos lácteos y productos cárnicos, con la función de mejorar el rendimiento, eliminar el olor, etc.; la PCR, los biosensores enzimáticos, la ELSA y otras tecnologías de ingeniería enzimática pueden determinar de forma eficiente, sensible y precisa los residuos de pesticidas, toxinas y microorganismos en los alimentos, lo que se utiliza ampliamente en los análisis de alimentos.

4. Sector farmacéutico

Los preparados enzimáticos pueden utilizarse en el tratamiento, la prevención y el diagnóstico de muchas enfermedades. Por ejemplo: la nattokinasa tiene efectos preventivos y terapéuticos sobre la trombosis, la hiperlipidemia, la viscosidad sanguínea, la osteoporosis, la fiebre del regaliz y la diabetes mellitus, que ahora se ha descubierto y aplicado en la producción en masa; La tasa de curación de la preparación de lisozima compuesta para la endometritis en vacas lecheras es significativamente mayor que la de antibióticos como la oxitetraciclina, la enrofloxacina y la gentamicina, y supera las deficiencias de los antibióticos que son propensos a producir resistencia a los medicamentos y contaminación de la leche con residuos de medicamentos, lo que ha aportado importantes beneficios económicos a la industria de la cría de ganado lechero. Aporta importantes beneficios económicos a la industria de la ganadería lechera.

5、Campo de productos diarios

La aplicación de enzimas en la vida diaria también es muy amplia. Por ejemplo: añadir proteasa, lipasa, celulasa y otros preparados enzimáticos a los detergentes puede reducir el daño de los detergentes en la ropa y mejorar la capacidad de limpiar la suciedad; la metaloproteinasa-superóxido dismutasa (SOD) en productos sanitarios puede eliminar los radicales libres y mejorar la capacidad antioxidante, y aumentar la capacidad de resistencia del cuerpo; la SOD en cosméticos tiene el efecto de protector solar y antienvejecimiento; En la industria papelera, la SOD se puede utilizar para prevenir la luz solar, antienvejecimiento y antioxidación. En la industria papelera, la lipasa se utiliza para eliminar la resina de los troncos, la xilanasa se utiliza para el blanqueo de la pulpa, y la adición de una cierta cantidad de celulasa alcalina y hemicelulasa al destintado de periódicos reciclados puede mejorar la blancura del papel.

Conclusión

En los últimos años, el rápido desarrollo de los preparados enzimáticos en China, en la investigación básica, la industria alimentaria, la industria de los detergentes, la producción de piensos y otros campos, ha sido muy utilizado. Sin embargo, en la actualidad, todavía existe una cierta brecha entre el desarrollo de la preparación de enzimas en China y en países extranjeros, como la preparación de enzimas alimentarias que se ha utilizado comúnmente en la producción de alimentos en algunos países desarrollados en países extranjeros, mientras que en la aplicación nacional es menor y el efecto es general, la mayoría de las preparaciones de enzimas alimentarias utilizadas en el mercado de China se extraen y purifican mediante salado o secado por pulverización, que son difíciles de cumplir con los requisitos y normas de salud pertinentes.

La insuficiencia de la investigación sobre enzimas significa que la industria de las enzimas de China tiene un enorme potencial de desarrollo. En el futuro, debemos hacer más esfuerzos en la investigación de enzimas, desarrollar nuevos métodos y productos en investigación y desarrollo, producción y aplicación, y estudiar los productos enzimáticos de alta calidad adecuados para la producción industrial, a fin de promover un mayor desarrollo de la industria de las enzimas de China.

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Compound Glucoamylase	9032-08-0
Pullulanase	9075-68-7
Xylanase	37278-89-0
Cellulase	9012-54-8
Naringinase	9068-31-9
β-Amylase	9000-91-3
Glucose oxidase	9001-37-0
alpha-Amylase	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-Lactic dehydrogenase	9001-60-9
Dehydrogenase malate	9001-64-3
Cholesterol oxidase	9028-76-6