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バイオテクノロジーの分野では、家庭で毎日使用するバイオテクノロジー製品をもたらす多くの産業用途があります. これらのうちのいくつかは、異なる食品の品質を生産または改善するために酵素を利用する食品科学アプリケーションです. 酪農業界では、チーズ、ヨーグルトおよび他の乳製品の製造にはいくつかの酵素が必要ですが、テクスチャーやフレーバーを改善するためにはより特殊な方法で使用されるものもあります. この組織のわずかな変化でさえ、酵素の活性を低下させ、ときどき酵素は完全に不活性化される. したがって、酵素は、pH、イオン強度および温度の制御された条件下で単離されなければならない. それらは性質上タンパク質性であるので、酵素の標準的な抽出および精製手順は、以下の4つの抽出および精製の各段階で酵素の活性をアッセイすることを除いて、タンパク質に使用されるものと同じである. 酵素または全細胞の固定化近年、酵素または全細胞固定化の技術は、産業における酵素適用の見通しに革命をもたらした. 固定化とは、基質、エフェクター分子または阻害剤分子が分散および監視されるバルク相との交換を可能にするが、バルク相から分離された別個の相における生体触媒の投獄と定義される. 換言すれば、固定された酵素は、化学的手段によって不活性で通常は不溶性のマトリックスに物理的に閉じ込められまたは共有結合され、ここでその天然の基質. マトリックスは、通常、ポリアクリルアミド、セルロース、デンプン、ガラス、ビーズなどのような高分子量ポリマーである。. ワイン、チーズの製造または所望の製品を得るための日焼け加工における粗酵素調製物の一般的な使用は、長い間知られている. しかしながら、触媒としてのそれらの使用は、それらの利用可能性が限られていること、不安定であり、結果として高コスト. この制限は、支持体への酵素の固定化によって大きく克服されており、これはJによって初めて報告された現象である. 彼らは、活性を失うことなく炭/アルミナ上のインベルターゼの吸着(固定化)を報告した. しかしながら、酵素固定化の技術は、約40年の経過後にのみ確立され得、1954年から1961年の間に多くの研究者が関連する手順および装置を開発した. 遊離酵素に対して固定化酵素を使用する利点のいくつかは以下の通りである:(i)マトリックスとの結合のために、固定化酵素は多くの場合より良好な安定性を有する. 酵素の固定化は、その活性に必要な3次および4次構造を保持するように、穏やかで制御された条件下で実施される. 固定化された細胞または組織は、高い特異性を有し、純粋な生成物を生じるので、固定化された酵素が固定化された細胞または組織よりも好ましい. (i)吸着法、(ii)共有結合法、(iii)交差結合法、(iv)包括法、および(iii)捕捉方法の5つの一般的なカテゴリーに分類することができる。 v)マイクロカプセル化による捕捉. 酵素「酵素安定化」の改善。基本的および応用された酵素学において最も重要な分野の1つである. 基本的な酵素学においては、酵素がそれらの生物学的活性をどのようにしてなぜ、そしていかになぜ失われたのかを最初に解明し、次いで、酵素分子に存在する構造 - 安定性関係を導く酵素安定化原理を理解することが特に適切である. 適用される酵素学において、最も重要な目標は、生体触媒によって有用な化合物を達成することである. 酵素は、触媒活性が高く、比活性が高く、温和な条件下で機能する能力の点で優れた触媒である. しかしながら、それらは一般に不安定であり、いくつかのメカニズムを介して迅速に不活性化するため、それらは実際の適用のための常に理想的な触媒ではない. 酵素の工業的用途テキスタイル産業の「アミラーゼ」細菌、真菌、膵臓および麦芽から単離されたものは、澱粉衣料用軟化剤として繊維産業で使用されている. これらの酵素は、毛髪を保持するコラーゲンまたは結合組織を皮膚の皮に消化し、したがって皮膚の脱毛を引き起こす. これらの酵素は、脱毛した皮膚の軟化または盛り付けのためにも使用され、一般的には、. 食物産業における酵素の使用肉およびビール処理プロテアーゼの「パパイン」は、 (パパイヤ由来)または「ブロメライン」(パイナップル由来)は、ペプチド結合を加水分解することによって肉を柔らかくするために使用される. チーズ「レニン」の製造ふくらはぎ胃から得られたものは、乳のカルシウムカゼインを外観のように凝ったカルシウム - パラカセイネートに変換するので、チーズの製造に使用される
. 他の酵素「カタラーゼ」は、チーズ製造プロセス中に牛乳を低温殺菌する間に生成するH 2 O 2を分解するので、チーズ製造にも使用される. 飲料産業酵母からの酵素は、糖類をアルコールおよびCO2に変換するため、飲料産業におけるアルコール発酵に使用されている. ジュースおよびワイン加工"ペクチナーゼ"ジュースやワインを透明にするペクチンを加水分解するため、缶入りフルーツジュースやワインに添加されることが多い. チョコレートおよびキャンディー 'インベルターゼ'チョコレートで覆われたベリーおよび他のそのようなキャンディーの製造に使用される. ソフトドリンク産業の「グルコースイソメラーゼ」加水分解されたトウモロコシデンプンからのフルクトース及び高フルクトースシロップの製造に使用され、清涼飲料に使用される. アイスクリーム産業の「ラクターゼ」は、アイスクリーム中のラクトース結晶の予防に使用されている。洗剤用酵素ほとんどの人にとって、酵素の最も一般的に知られている用途は酵素洗浄剤(洗剤)の製造であり、. 過去40年以来、洗剤における酵素の使用は、すべての酵素の適用の中で最大であった. 大多数の他の用途では、酵素は製造プロセスのある時点で補助剤として使用され、原則として完成品には存在しない. タンパク質は接着剤として作用し、水系洗剤系が汚れの他の成分の一部を除去するのを防止する(例えば、顔料および通りの汚れ)。. タンパク質を除去する際の非酵素的洗剤の非効率性は、漂白および乾燥によって引き起こされる酸化および変性による永続的な汚れを生じ得る. プロテアーゼはタンパク質を加水分解し、より可溶性のポリペプチドまたは遊離アミノ酸に分解する. 界面活性剤と酵素の複合効果の結果として、頑固な汚れは繊維から除去することができる. リパーゼ酵素はタンパク質の汚れを簡単に消化することができますが、油性と脂性の汚れは常に除去するのが面倒です. より低い洗浄温度への傾向は、グリーススポットの除去をより大きな問題にさせている. リパーゼは、脂肪、バター、サラダオイル、ソース、襟や袖口のタフな汚れなどの脂肪の汚れを取り除くことができます. アミラーゼアミラーゼは、ジャガイモ、スパゲッティ、カスタード、グレービー、チョコレートのようなデンプンベースの食品の残留物を除去するために使用されます. しかし、セルラーゼ酵素は、セルロース繊維の構造を綿と綿のブレンド上で改変することができる特性を有する. それが洗剤に添加されると、次のような効果が生じる。・色の増強 - 綿または綿のブレンドで作られた衣服が数回洗われた場合、それらは「ふわふわ」を生じる傾向がある。見て色が鈍くなる. しかしながら、これらの原線維は、セルラーゼ酵素によって分解され、繊維への滑らかな表面を回復させ、衣服を元の色に復元することができる. 軟化 - 酵素はまた、おそらくは微小原繊維の除去に起因して、布に有意な軟化効果を有する. 土壌の除去 - 若干の汚れ粒子がマイクロフィブリルのネットワークに閉じ込められ、マイクロフィブリルがセルラーゼ酵素によって除去されると放出される. バイオセンサーバイオセンサーは、そのセンシング機能のための生物材料の使用に基づくセンサーです
. 生体成分は、関心のある分析物と特別に反応または相互作用して、検出可能な化学的または物理的変化. バイオセンサーという用語は、生物学的システムを直接利用しない場合であっても、生物学的関心の物質および他のパラメータの濃度を決定するために使用されるセンサデバイスをカバーするためにしばしば使用される. 利点:細胞ベースのセンサーよりも特異的であり、より短い拡散経路(細胞壁がないため)に応答する方が短所短所:酵素を単離する追加の問題のために生産するのがより高価です多くの酵素が分離されると不安定になることがあります。 :今日最も広く普及しているバイオセンサーは、グルコースバイオセンサー.