食品科技学院本科课程教学大纲 《酶工程》教学大纲 一、基本信息 课程名称 酶工程 课程编号BEN410 文名称 ngineering 果程类型 去 总学时 3 学时 无机化学、有机化学、微生物学 实践学时工 学分 预修课程 适用对象 生物工程专业本科生 酯工程是随着酶学研究不断深入和酶应用的发展，酶学和工程学相互渗透、结合而发展 来的一门新的技术科学 学的甚木原 与化学T利 课程简介 学技术。本课程主要述酶的生产、应用的基本理论和基本技术。内容包 的发酵生产，酶的分离纯化，酶分子的修饰与改造，酶与细胞周定化， 反应器和酶的应用等 二、教学目标及任务 稀工程是 端和重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。南工程是生物工程专业必修的 门专业核 工程的重要组成部分 王要明还 的生产和应用的基不理论和基本技木·内容包拉 可时 分千的修饰与改造，薛与细胞固定化，酶的非水相催化和酶的应用等 泛研究 程 全面 酶学与酶工程的具体内容 程的基本理论，理解并掌握日 用的 业化等技 用所学的基本理论知识 技术米解状与生 相关的实际问避 三、学时分配 教学课时分配 章节 章节内容 讲课 实验践 合计 第一章 酵学概论 第二章 酶的发酵生) 第三章 廓的分离与纯化 第四章 醇分子的修饰与改造 第五章 酶与细胞固定化 第六章 酶的非水相催化 第七章 原反应器 第八章 酶的应用 合计 四、教学内容及教学要求 第一章隋学概论 （4学时 第一节 研究简 2近代学发 第二节廉作为催化剂的特点 1.催化效率高 2。专一件 3.反应条件温和
食品科技学院本科课程教学大纲 54 《酶工程》教学大纲 一、基本信息 课程名称 酶工程 课程编号 BIEN4103 英文名称 Enzyme engineering 课程类型 专业核心课 总学时 36 理论学时 36 实验学时 实践学时 学 分 2 预修课程 无机化学、有机化学、微生物学、 生物化学、分子生物学等 适用对象 生物工程专业本科生 课程简介 酶工程是随着酶学研究不断深入和酶应用的发展，酶学和工程学相互渗透、结合而发展 来的一门新的技术科学，它是酶学、微生物学的基本原理与化学工程相结合而产生的交叉科 学技术。本课程主要阐述酶的生产、应用的基本理论和基本技术。内容包括：酶学概论，酶 的发酵生产，酶的分离纯化，酶分子的修饰与改造，酶与细胞固定化，酶的非水相催化，酶 反应器和酶的应用等。 二、教学目标及任务 酶工程是生物技术的基础和重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。酶工程是生物工程专业必修的一 门专业核心课程，是生物工程的重要组成部分。主要阐述酶的生产和应用的基本理论和基本技术。内容包括：酶 学概论，酶的发酵生产，酶的分离纯化，酶分子的修饰与改造，酶与细胞固定化，酶的非水相催化和酶的应用等。 同时介绍酶工程领域的最新技术发展与动态。 通过本课程的学习，要求学生较全面了解酶学与酶工程的具体内容，掌握酶工程的基本理论，理解并掌握目 前广泛研究与应用的固定化酶、酶的分子改造及酶的非水相催化等技术。同时了解酶在不同行业中的应用，以及 现代酶工程理论和技术的新发展。学会综合运用所学的基本理论知识和技术来解决一些与生产相关的实际问题， 为今后学习和工作奠定良好的理论基础。 三、学时分配 教学课时分配 章 节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 第一章 酶学概论 4 4 第二章 酶的发酵生产 5 5 第三章 酶的分离与纯化 6 6 第四章 酶分子的修饰与改造 5 5 第五章 酶与细胞固定化 4 4 第六章 酶的非水相催化 4 4 第七章 酶反应器 4 4 第八章 酶的应用 4 4 合 计 36 36 四、教学内容及教学要求 第一章 酶学概论（4 学时） 第一节 酶学研究简史 1．史前时期 2．近代酶学发展 3．现代酶学发展 第二节 酶作为催化剂的特点 1．催化效率高 2．专一性 3．反应条件温和
食品科技学院本科误程教学大纲 木质及其组成 化作用机理 ?南作用高州性机理 第五节庭的分类与命名 1习惯命名注 2,国际系统命名法 3,因际系统分类法及编号 第六节降活力及其测定 1。敌活力的定义 2.隆活力的测定方法 本童重点、难点：酶的基本概念：僻活性调节控制的机制：酶的催化作用机制。 本章数学要求：理解与掌握酶作为生物催化剂的显著特点、酶活性调节控制的机制、酶的结构与功能的关系、酶 的催化作用机制、酶的命名规则、酶活力的测定等：了解酶学以及薛工程的发展简史和前景。 第二章酶的发酵生产(5学时) 第一节酶生物合成的基本理论 I,RNA的生物合成 转羽 2.蛋白质的生物合成 翻译 南生物合成的调节 第二节廊发酵生产常用的微生物 业常 的 工发的 4,发酵工艺条 提在的 第四节降发酵动力学 1,陈牛物合成的式 2.细胞生长动力学 】立政动力学 第五节閩定化细胞发酵产酶 1固定化细胞发硅产馥的特点 2,固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制 3。固定化细胞生长和产酶动力学 第大节动植物细胞培养产聘 1,动物细胞培养产酶 2。植物细胞培养产酶 本章重点、难点：酶生物合成及调节控制的基本理论：酯发酵生产的工艺条件及其控制，提高酶产量的措施：酶 生物合成的几种模式：细胞生长动力学和产酶动力学方程及含义。 本章教学要求：理解与掌挥酶生物合成及调节控制的基本理论：了解主要产酶微生物种类：重点掌操酶发酵生户 的工艺条件及其控制，提高确产量的措施：掌握酶合成模式与产酵动力学：了解周定化细胞发酵和动植物细胞培 养产酶的特点及条件控制
食品科技学院本科课程教学大纲 55 4．酶活性的调节性 第三节 酶的结构与功能 1．酶的化学本质及其组成 2．酶的分子结构 第四节 酶的催化作用机理 1．中间产物学说 2．酶作用专一性机理 3．酶作用高效性机理 第五节 酶的分类与命名 1．习惯命名法 2．国际系统命名法 3．国际系统分类法及编号 第六节 酶活力及其测定 1．酶活力的定义 2．酶活力的测定方法 本章重点、难点：酶的基本概念；酶活性调节控制的机制；酶的催化作用机制。 本章教学要求：理解与掌握酶作为生物催化剂的显著特点、酶活性调节控制的机制、酶的结构与功能的关系、酶 的催化作用机制、酶的命名规则、酶活力的测定等；了解酶学以及酶工程的发展简史和前景。 第二章 酶的发酵生产（5 学时） 第一节 酶生物合成的基本理论 1．RNA 的生物合成——转录 2．蛋白质的生物合成——翻译 3．酶生物合成的调节 第二节 酶发酵生产常用的微生物 1．产酶微生物 2．工业常用的产酶微生物 第三节 酶的发酵工艺条件及控制 1．菌种活化与扩大培养 2．培养基的配制 3．发酵方式的选择 4．发酵工艺条件控制 5．提高酶产量的措施 第四节 酶发酵动力学 1．酶生物合成的模式 2．细胞生长动力学 3．产酶动力学 第五节 固定化细胞发酵产酶 1．固定化细胞发酵产酶的特点 2．固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制 3．固定化细胞生长和产酶动力学 第六节 动植物细胞培养产酶 1．动物细胞培养产酶 2．植物细胞培养产酶 本章重点、难点：酶生物合成及调节控制的基本理论；酶发酵生产的工艺条件及其控制，提高酶产量的措施；酶 生物合成的几种模式；细胞生长动力学和产酶动力学方程及含义。 本章教学要求：理解与掌握酶生物合成及调节控制的基本理论；了解主要产酶微生物种类；重点掌握酶发酵生产 的工艺条件及其控制，提高酶产量的措施；掌握酶合成模式与产酶动力学；了解固定化细胞发酵和动植物细胞培 养产酶的特点及条件控制
食品科技学院本科课程教学大纲 第三章酶的分离与纯化(6学时)》 第一节预处理 发液的预处理 nta 第二节摩的提取 2.影响酶提取的因素 第三节麻的纯化与精制 1的纯化 2。酯的持制 第四节酶纯度的深价及剂型 1.酶的纯度评价 2.静的剂型 3.意的稳定性与保名 本章重点、准点：细胞破碎的各种方法：几种常用的分离方法（离心分离、层析分离、电泳分离等）的操作原理 及技术要求 本章数学要求：理解与掌捏酶分高纯化的基本原则，细胞破碎与酶的提取方法：重点掌握醇的纯化原理与方法（高 心分离、沉淀分离、层析分离、电泳分离、膜分离、结品等)：了解酶的浓缩与干燥方法：掌探酶纯度的检验方 与改造(5学时) 第一节薛化学修 结 去及修饰剂的要求 第二节的蛋白质工程 1,蛋白质的结枸分析与结构预测 2,蛋白质工程的主要手段 3。蛋白质工程改造的实际应用 第三带酶分子的定向进化 】定向进化的原理 2.定向进化的方法 3。定向讲化的的应用 本章重点、难点：酶的化学修饰基本原理，酶侧链基团的修饰方法及性质特征：酶的蛋白质工程手段：酶分子的 定向进化的策略。 本章散学要求：了解南分子修饰的目的、现状及进展：掌握酶化学修饰基本原理、酶化学修饰的方法及性质特征： 理解酶的蛋白质工程和南分子的定向进化的含义：掌握酶的蛋白质工程手段和酶分子的定向进化的策略：了解稀 分子修饰的应用。 第五章酶与细胞固定化(4学时) 第一节酶的固定化 1.固定化酶的制备原则 ,定化细胞分关 形态特征和生理状态 2.细胞的固定化方法 56
食品科技学院本科课程教学大纲 56 第三章 酶的分离与纯化（6 学时） 第一节 预处理 1．发酵液的预处理 2．细胞的破碎 第二节 酶的提取 1．酶提取的方法 2．影响酶提取的因素 第三节 酶的纯化与精制 1．酶的纯化 2．酶的精制 第四节 酶纯度的评价及剂型 1．酶的纯度评价 2．酶的剂型 3．酶的稳定性与保存 本章重点、难点：细胞破碎的各种方法；几种常用的分离方法（离心分离、层析分离、电泳分离等）的操作原理 及技术要求。 本章教学要求：理解与掌握酶分离纯化的基本原则，细胞破碎与酶的提取方法；重点掌握酶的纯化原理与方法（离 心分离、沉淀分离、层析分离、电泳分离、膜分离、结晶等）；了解酶的浓缩与干燥方法；掌握酶纯度的检验方 法。 第四章 酶分子的修饰与改造（5 学时） 第一节 酶化学修饰 1．化学修饰的目的 2．化学修饰的基本原理 3．化学修饰的方法及修饰剂的要求 4．大分子结合修饰 5．酶分子侧链基团修饰 6．肽链有限水解修饰 7．金属离子置换修饰 8．酶化学修饰的应用 第二节 酶的蛋白质工程 1．蛋白质的结构分析与结构预测 2．蛋白质工程的主要手段 3．蛋白质工程改造的实际应用 第三节 酶分子的定向进化 1．定向进化的原理 2．定向进化的方法 3．定向进化的的应用 本章重点、难点：酶的化学修饰基本原理，酶侧链基团的修饰方法及性质特征；酶的蛋白质工程手段；酶分子的 定向进化的策略。 本章教学要求：了解酶分子修饰的目的、现状及进展；掌握酶化学修饰基本原理、酶化学修饰的方法及性质特征； 理解酶的蛋白质工程和酶分子的定向进化的含义；掌握酶的蛋白质工程手段和酶分子的定向进化的策略；了解酶 分子修饰的应用。 第五章 酶与细胞固定化（4 学时） 第一节 酶的固定化 1．固定化酶的制备原则 2．酶的固定化方法 第二节 细胞的固定化 1．固定化细胞分类、形态特征和生理状态 2．细胞的固定化方法
食品科技学院本科误程教学大纲 第三节固定化（细胞）的性质 第四节圆定化 细胞 )的应用 ”周化细眼的 本幸重点、点：固定化酶的制备原侧：各种因定化方法的比较：定化南的性质 本章学要求：理解与握酶和细胞的固定化方法：苹固定化酶的性质了解周定化酶与周定化细胞的应用。 第六章酶的非水相催化4学时) 第一节非水介质中酶学基础 ,生物催化反应的非水介质体系 2。非水介质中酶的结构与性质 3。非水相体系对南修化的影时 第二节藤在非水介质中的催化反应及应用 1,非水介质中阵的催化反应类利 2。非水介质中酶催化反应条件及其控制 3.非水介质中事征化的应用 本章重点、难点：酶在非水介质中的催化特性：非水介质中酶催化反应的条件及其控制。 本章教学要求：了解非水相体系对酶催化反应的影响：理解非水介质中酶的催化反应及其特性，掌拟非水相酶催 化反应条件的选择和控制 :了解非水介质中酶催化的应用， 第七章酶反应器(4学时) 第一节酶反应馨类型 ,南反应器的类 第二节反应的设计与选型 应器中流 代态的控 产能力的控制 反应的空性 第四节 应用与发展 酯后应要的应围 )陈后应蝶的省 本章重点、难点：各种酶反应器的特点和适应的酶反应类型：酯反应器选择的几项基本原则。 本章教学要求：举握各种酶反应器特点、适用对象及适用的操作模式：章握酶反应器选择的几项基本原则，主要 是根据酶的应用形式、酶反应动力学性质、底物和产物的理化性质选择酶反应器：了解酶反应器操作的基本方法 和注资事通 第八章酶的应用(4学时) 第一节酶在食品工业中的应用 1.酵在食品保鲜方面的应用 2,髯在淀粉类食品生产方面的应用 3.酶在蛋白质类食品生产方面的应用 4.影在果蔬类食品生产方面的应用 5,薛在改善食品的品质与风味方面的应用 第二节酵在医疗保健中的应用 1.在疾病诊断方面的应用 2,酶在疾病治疗方面的应用 3。酶在药物制造方面的应用
食品科技学院本科课程教学大纲 57 第三节 固定化酶（细胞）的性质 1．影响固定化酶性质的因素 2．固定化酶（细胞）的性质 第四节 固定化酶（细胞）的应用 1．固定化酶的应用 2．固定化细胞的应用 本章重点、难点：固定化酶的制备原则；各种固定化方法的比较；固定化酶的性质。 本章教学要求：理解与掌握酶和细胞的固定化方法；掌握固定化酶的性质；了解固定化酶与固定化细胞的应用。 第六章 酶的非水相催化（4 学时） 第一节 非水介质中酶学基础 1．生物催化反应的非水介质体系 2．非水介质中酶的结构与性质 3．非水相体系对酶催化的影响 第二节 酶在非水介质中的催化反应及应用 1．非水介质中酶的催化反应类型 2．非水介质中酶催化反应条件及其控制 3．非水介质中酶催化的应用 本章重点、难点：酶在非水介质中的催化特性；非水介质中酶催化反应的条件及其控制。 本章教学要求：了解非水相体系对酶催化反应的影响；理解非水介质中酶的催化反应及其特性，掌握非水相酶催 化反应条件的选择和控制；了解非水介质中酶催化的应用。 第七章 酶反应器（4 学时） 第一节 酶反应器类型 1．酶反应器简介 2．酶反应器的类型 第二节 酶反应器的设计与选型 1．酶反应器的设计 2．酶反应的选择 第三节 酶反应器的操作 1．酶反应器中流动状态的控制 2．酶反应器的恒定生产能力的控制 3．酶反应器的稳定性 第四节 酶反应器的应用与发展 1．酶反应器的应用 2．酶反应器的发展 本章重点、难点：各种酶反应器的特点和适应的酶反应类型；酶反应器选择的几项基本原则。 本章教学要求：掌握各种酶反应器特点、适用对象及适用的操作模式；掌握酶反应器选择的几项基本原则，主要 是根据酶的应用形式、酶反应动力学性质、底物和产物的理化性质选择酶反应器；了解酶反应器操作的基本方法 和注意事项。 第八章 酶的应用（4 学时） 第一节 酶在食品工业中的应用 1．酶在食品保鲜方面的应用 2．酶在淀粉类食品生产方面的应用 3．酶在蛋白质类食品生产方面的应用 4．酶在果蔬类食品生产方面的应用 5．酶在改善食品的品质与风味方面的应用 第二节 酶在医疗保健中的应用 1．酶在疾病诊断方面的应用 2．酶在疾病治疗方面的应用 3．酶在药物制造方面的应用
食品科技学院本科课程教学大纲 第三节藤在轻化工中的应用 1.在轻化原料处理方面的应用 2.在轻化工产品生产方面的应用 3.在加酶日用工业产品方面的应用 第四节酶在分析检测方面的应用 1.单酶反应检测 2.多酶偶联反应检测 3.酶标记免疫反应检测 第五节酶在环境及能源开发领域中的应用 1.在环境监测与治理方面的应用 2.在能源开发领域中的应用 第六节酶在生物技术中的应用 1.酶在除去细胞壁方面的应用 2.酶在大分子切割方面的应用 3.酶在分子拼接方面的应用 本章重点、难点：酶作为一种工业生物催化剂在生产中运用原理及过程。 本章数学要求：掌握酶在食品、轻工、化工、医药、环保、能源、生物技术等领域中的应用情况，通过一些具体 实例分析对酶工程有感性的了解，并将前面所学理论与实际结合：了解酶工程领域的一些新技术、新成果。 三、考核方式及要求 考核方式：考试的形式为闭卷 成绩评定：期末考试占70%、平时成绩占30%，其中平时成绩中10分是出勤成绩，10分是课堂讨论和提问 成绩，10分是课堂练习。 四、推荐教材及教学参考书 教材： 《酶工程》（第三版），郭勇编著，科学出版社，2009年，标准书号：ISBN9787030252128。 参考书： 《酶工程》，施巧琴编著，科学出版社，2005年，标准书号：ISBN7030150384. 《酶工程》（第二版），罗贵民，化学工业出版社，2008年，标准书号：1SBN9787122023667。 《酶工程》，王金胜编著，中国农业出版社，2007年，标准书号：ISBN9787109119376。 大纲制订人：陆兆新吕凤霞 大纲审定人：曾晓雄 58
食品科技学院本科课程教学大纲 58 第三节 酶在轻化工中的应用 1．在轻化原料处理方面的应用 2．在轻化工产品生产方面的应用 3．在加酶日用工业产品方面的应用 第四节 酶在分析检测方面的应用 1．单酶反应检测 2．多酶偶联反应检测 3．酶标记免疫反应检测 第五节 酶在环境及能源开发领域中的应用 1．在环境监测与治理方面的应用 2．在能源开发领域中的应用 第六节 酶在生物技术中的应用 1．酶在除去细胞壁方面的应用 2．酶在大分子切割方面的应用 3．酶在分子拼接方面的应用 本章重点、难点：酶作为一种工业生物催化剂在生产中运用原理及过程。 本章教学要求：掌握酶在食品、轻工、化工、医药、环保、能源、生物技术等领域中的应用情况，通过一些具体 实例分析对酶工程有感性的了解，并将前面所学理论与实际结合；了解酶工程领域的一些新技术、新成果。 三、考核方式及要求 考核方式：考试的形式为闭卷。 成绩评定：期末考试占 70%、平时成绩占 30%，其中平时成绩中 10 分是出勤成绩，10 分是课堂讨论和提问 成绩，10 分是课堂练习。 四、推荐教材及教学参考书 教 材： 《酶工程》（第三版），郭勇编著，科学出版社，2009 年，标准书号：ISBN 9787030252128。 参考书： 《酶工程》，施巧琴编著，科学出版社，2005 年，标准书号：ISBN 7030150384。 《酶工程》（第二版），罗贵民，化学工业出版社，2008 年，标准书号：ISBN 9787122023667。 《酶工程》，王金胜编著，中国农业出版社，2007 年，标准书号：ISBN 9787109119376。 大纲制订人：陆兆新 吕凤霞 大纲审定人：曾晓雄