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微生物酶制劑生產技術
項目介紹：
由於酶作用的特異性強、反應條件溫和、安全性大、污染環境小，因此隨著人們對健康、環保要求的增高，微生物生產的酶制劑將更需發展，酶制劑工業大有可為。其主要使用領域約：食品佔45%、洗滌劑34%、紡織10%、造紙3%、診斷葯用等6%。本種酶制劑生產技術使用篩選所得枯草芽孢桿菌，利用澱粉質原料發酵生產澱粉酶、蛋白酶和半纖維素酶，菌種性能穩定，發酵活力高。發酵液通過不同路徑的後提取工藝可得到不同使用級別的酶制劑產品。可提供菌種及工廠設計和工藝技術。
項目類別：新工藝
技術成熟程度：已產業化
知識產權狀況：屬實用新型專利
服務方式：合作開發、技術轉讓、合作辦廠、技術服務、交鑰匙工程、其它
投入產出效益分析：投資費用可根據生產規模定。
生 產 技 術
酶制劑是由微生物產生的生物產品，其生產過程是大規模生產技術應用過程，由三大工序組成：發酵、提取、造粒。
發 酵
微生物經過DNA技術的重組，變成高效的特定酶制劑的生產菌，生產菌在丹麥批量生產並冷藏，使用前，首先要經過實驗室的擴大培養，然後接入發酵車間內的種子罐進行再次擴大培養，最後擴大培養後的生產菌進入發酵罐開始酶制劑的人工化生產。生產菌在大型的不銹鋼發酵罐內得到充分的養分和空氣，在最適合的環境中迅速成長，同時產出大量的生物酶。整個發酵過程都是由計算機自動控制完成的，發酵所用的原料主要是農產品，發酵的整個過程完全符合GMP的要求。
提 取
提取過程的主要任務是從發酵液中提取酶。這是由許多過濾和濃縮步驟完成的。首先發酵液經初步過濾後，變成澄清的含有酶的濾液，此時的濾液經進一步過濾，去除大量的水份和小分子物質後變成酶的濃縮液。如果需要，酶的濃縮液可被進一步濃縮。對於以液體出售的酶產品，提取的最後步驟是標准化和穩定化。整個提取的生產過程完全符合GMP的要求。
造 粒
固體酶（顆粒酶）廣泛應用於洗滌行業和紡織行業中。目前諾維信中國採用了全自動控制的先進特體流化床工藝來生產固體顆粒產品。在流化床中，來自提取工藝的濃縮液被以霧狀形式噴到載體表面，並得到熱空氣的乾燥。酶層以外，另有兩層包膜被以同樣的工藝過程包裹在含酶顆粒的外層，從而最終得到了自由流動，無粉塵，使用安全方便的固體顆粒產品。
眾所周知，21世紀最具發展潛力的兩大產業是信息技術（IT）和生物技術。信息技術發展迅猛，並已滲透到社會生活的各個角落。有關信息技術的報道——多媒體、互聯網、信息全球化等，不但頻頻亮相於媒體，而且與我們的日常生活息息相關。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術看起來卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類基因組計劃、生物多樣性等字眼經常見諸報端，但離我們的生活似乎還很遙遠。所以，也有專家這樣評論：20世紀不是生物技術的世紀，而是生物工程蓄勢待發的世紀，21世紀才是生物工程的世紀。克隆羊多利的誕生，人類基因組90％測序工作的完成，歐美、日本等發達國家對生物技術產業投資的逐年加大，世界各大公司生命科學產業的合並浪潮一浪高過一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀的的確確是生物技術的時代。
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較小；⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由於這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨後，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及澱粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產葯用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫葯衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由於生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由於行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫葯和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由於世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什麼改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青黴素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫葯、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫葯方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青黴素酶、過氧化氫酶等；生物農葯有Bt、春日黴素、多氧黴素、井崗黴素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模範圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化製品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫葯衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高於低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以後的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素佔46％，氨基酸佔16.3％，有機酸佔13．2％，酶佔10％，其它佔14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開。現代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶佔40％，洗滌用酶佔33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）佔27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的「瓶頸」。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模製備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用於下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種澱粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用於動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫葯、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，並正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由於生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由於技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與傑寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，並計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的
DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青黴素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化葯物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田葯品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化葯物由於附加值高而成為今後生物化工領域發展的重點。1997年生化葯物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體葯物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今後其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用於葯物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要葯物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在葯物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用於血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用於抗生素的合成。另外，多肽也是今後的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用於治療癌症、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原葯的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原葯需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用於臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用於臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今後發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用於手性葯物的合成。當前，手性葯物已成為國際新葯研究與開發的新方向之一。
1997年手性葯物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占葯品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性葯物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由於具有無毒、生物降解性好等優點，今後可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處於探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由於從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性後生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今後的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，並有人研製了一種綜合專家系統軟體包，可在幾分鍾內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取捨。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物感測器和計算機監控，依然是今後的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，並在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以後國際先進水平的僅佔20％～30％，多數處於20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國高檔的醫葯生化產品如激素、生長因子、干擾素、葯用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低於國外，酶制劑的活力也明顯低於國外，生化反應器和分離純化技術更是落後國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物感測器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，並淘汰一批生產規模小、生產技術落後、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展高檔產品，如高檔醫葯生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統。可以預見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以後，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫葯、保健、農葯、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫葯方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青黴素的產量居世界首位。其它生化葯物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農葯方面，生物農葯品種達12種，主要有蘇雲金桿菌、井崗黴素、赤黴素等。其中，井崗黴素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵製品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及澱粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一，檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位，目前生產能力達500Va以上，並有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處於世界領先地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫葯、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，並加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極採用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由於上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
3．2．6提高從業人員素質生物化工屬高科技產業，從業人員素質尤其重要。我國目前從事生物化工生產的大都是傳統化工行業的從業人員，操作水平還比較低，加強人材培養，以提高生物化工行業人員素質是十分必要的。
3．2．7加強知識產權保護長期以來，我國對生化領域的知識產權保護不夠，挫傷了科研開發人員的積極性，造成大量人才外流。加強知識產權保護，不僅能夠激勵國內科研開發人員，而且能夠吸收一大批在國外發展的科研人員回國發展，從而加快我國生物化工產業的發展。
B. 提取酶的方法有哪些
酶是蛋白質，可以根據其特點選擇適當的蛋白質提取純化方法！
選擇材料及預處理
以蛋白質和結構與功能為基礎，從分子水平上認識生命現象，已經成為現代生物學發展的主要方向，研究蛋白質，首先要得到高度純化並具有生物活性的目的物質。蛋白質的制備工作涉及物理、化學和生物等各方面知識，但基本原理不外乎兩方面。一是得用混合物中幾個組分分配率的差別，把它們分配到可用機械方法分離的兩個或幾個物相中，如鹽析，有機溶劑提取，層析和結晶等；二是將混合物置於單一物相中，通過物理力場的作用使各組分分配於來同區域而達到分離目的，如電泳，超速離心，超濾等。在所有這些方法的應用中必須注意保存生物大分子的完整性，防止酸、鹼、高溫，劇烈機械作用而導致所提物質生物活性的喪失。蛋白質的制備一般分為以下四個階段：選擇材料和預處理，細胞的破碎及細胞器的分離，提取和純化，濃細、乾燥和保存。
微生物、植物和動物都可做為制備蛋白質的原材料，所選用的材料主要依據實驗目的來確定。對於微生物，應注意它的生長期，在微生物的對數生長期，酶和核酸的含量較高，可以獲得高產量，以微生物為材料時有兩種情況：（1）得用微生物菌體分泌到培養基中的代謝產物和胞外酶等；（2）利用菌體含有的生化物質，如蛋白質、核酸和胞內酶等。植物材料必須經過去殼，脫脂並注意植物品種和生長發育狀況不同，其中所含生物大分子的量變化很大，另外與季節性關系密切。對動物組織，必須選擇有效成份含量豐富的臟器組織為原材料，先進行絞碎、脫脂等處理。另外，對預處理好的材料，若不立即進行實驗，應冷凍保存，對於易分解的生物大分子應選用新鮮材料制備。
蛋白質的分離純化
一，蛋白質（包括酶）的提取
大部分蛋白質都可溶於水、稀鹽、稀酸或鹼溶液，少數與脂類結合的蛋白質則溶於乙醇、丙酮、丁醇等有機溶劑中，因些，可採用不同溶劑提取分離和純化蛋白質及酶。
（一）水溶液提取法
稀鹽和緩沖系統的水溶液對蛋白質穩定性好、溶解度大、是提取蛋白質最常用的溶劑，通常用量是原材料體積的1-5倍，提取時需要均勻的攪拌，以利於蛋白質的溶解。提取的溫度要視有效成份性質而定。一方面，多數蛋白質的溶解度隨著溫度的升高而增大，因此，溫度高利於溶解，縮短提取時間。但另一方面，溫度升高會使蛋白質變性失活，因此，基於這一點考慮提取蛋白質和酶時一般採用低溫（5度以下）操作。為了避免蛋白質提以過程中的降解，可加入蛋白水解酶抑制劑（如二異丙基氟磷酸，碘乙酸等）。
下面著重討論提取液的pH值和鹽濃度的選擇。
1、pH值
蛋白質，酶是具有等電點的兩性電解質，提取液的pH值應選擇在偏離等電點兩側的pH 范圍內。用稀酸或稀鹼提取時，應防止過酸或過鹼而引起蛋白質可解離基團發生變化，從而導致蛋白質構象的不可逆變化，一般來說，鹼性蛋白質用偏酸性的提取液提取，而酸性蛋白質用偏鹼性的提取液。
2、鹽濃度
稀濃度可促進蛋白質的溶，稱為鹽溶作用。同時稀鹽溶液因鹽離子與蛋白質部分結合，具有保護蛋白質不易變性的優點，因此在提取液中加入少量NaCl等中性鹽，一般以0.15摩爾。升濃度為宜。緩沖液常採用0.02-0.05M磷酸鹽和碳酸鹽等滲鹽溶液。
（二）有機溶劑提取法
一些和脂質結合比較牢固或分子中非極性側鏈較多的蛋白質和酶，不溶於水、稀鹽溶液、稀酸或稀鹼中，可用乙醇、丙酮和丁醇等有機溶劑，它們具的一定的親水性，還有較強的親脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。但必須在低溫下操作。丁醇提取法對提取一些與脂質結合緊密的蛋白質和酶特別優越，一是因為丁醇親脂性強，特別是溶解磷脂的能力強；二是丁醇兼具親水性，在溶解度范圍內（度為10%，40度為6.6%）不會引起酶的變性失活。另外，丁醇提取法的pH及溫度選擇范圍較廣，也適用於動植物及微生物材料。
二、蛋白質的分離純化
蛋白質的分離純化方法很多，主要有：
（一）根據蛋白質溶解度不同的分離方法
1、蛋白質的鹽析
中性鹽對蛋白質的溶解度有顯著影響，一般在低鹽濃度下隨著鹽濃度升高，蛋白質的溶解度增加，此稱鹽溶；當鹽濃度繼續升高時，蛋白質的溶解度不同程度下降並先後析出，這種現象稱鹽析，將大量鹽加到蛋白質溶液中，高濃度的鹽離子（如硫酸銨的SO4和NH4)有很強的水化力，可奪取蛋白質分子的水化層，使之「失水」，於是蛋白質膠粒凝結並沉澱析出。鹽析時若溶液pH在蛋白質等電點則效果更好。由於各種蛋白質分子顆粒大小、親水程度不同，故鹽析所需的鹽濃度也不一樣，因此調節混合蛋白質溶液中的中性鹽濃度可使各種蛋白質分段沉澱。
影響鹽析的因素有：（1）溫度：除對溫度敏感的蛋白質在低溫（4度）操作外，一般可在室溫中進行。一般溫度低蛋白質溶介度降低。但有的蛋白質（如血紅蛋白、肌紅蛋白、清蛋白）在較高的溫度（25度）比0度時溶解度低，更容易鹽析。（2）pH值：大多數蛋白質在等電點時在濃鹽溶液中的溶介度最低。（3）蛋白質濃度：蛋白質濃度高時，欲分離的蛋白質常常夾雜著其他蛋白質地一起沉澱出來（共沉現象）。因此在鹽析前血清要加等量生理鹽水稀釋，使蛋白質含量在2.5-3.0%。
蛋白質鹽析常用的中性鹽，主要有硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉等。 其中應用最多的硫酸銨，它的優點是溫度系數小而溶解度大（25度時飽和溶液為4.1M，即767克/升；0度時飽和溶解度為3.9M，即676克/升），在這一溶解度范圍內，許多蛋白質和酶都可以鹽析出來；另外硫酸銨分段鹽析效果也比其他鹽好，不易引起蛋白質變性。硫酸銨溶液的pH常在4.5-5.5之間，當用其他pH值進行鹽析時，需用硫酸或氨水調節。
蛋白質在用鹽析沉澱分離後，需要將蛋白質中的鹽除去，常用的辦法是透析，即把蛋白質溶液裝入秀析袋內（常用的是玻璃紙），用緩沖液進行透析，並不斷的更換緩沖液，因透析所需時間較長，所以最好在低溫中進行。此外也可用葡萄糖凝膠G-25或G-50過柱的辦法除鹽，所用的時間就比較短。
2、等電點沉澱法
蛋白質在靜電狀態時顆粒之間的靜電斥力最小，因而溶解度也最小，各種蛋白質的等電點有差別，可利用調節溶液的pH達到某一蛋白質的等電點使之沉澱，但此法很少單獨使用，可與鹽析法結合用。
3、低溫有機溶劑沉澱法
用與水可混溶的有機溶劑，甲醇，乙醇或丙酮，可使多數蛋白質溶解度降低並析出，此法分辨力比鹽析高，但蛋白質較易變性，應在低溫下進行。
（二）根據蛋白質分子大小的差別的分離方法
1、透析與超濾
透析法是利用半透膜將分子大小不同的蛋白質分開。
超濾法是利用高壓力或離心力，強使水和其他小的溶質分子通過半透膜，而蛋白質留在膜上，可選擇不同孔徑的瀘膜截留不同分子量的蛋白質。
2、凝膠過濾法
也稱分子排阻層析或分子篩層析，這是根據分子大小分離蛋白質混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝膠（Sephadex ged）和瓊脂糖凝膠（agarose gel）。
（三）根據蛋白質帶電性質進行分離
蛋白質在不同pH環境中帶電性質和電荷數量不同，可將其分開。
1、電泳法
各種蛋白質在同一pH條件下，因分子量和電荷數量不同而在電場中的遷移率不同而得以分開。值得重視的是等電聚焦電泳，這是利用一種兩性電解質作為載體，電泳時兩性電解質形成一個由正極到負極逐漸增加的pH梯度，當帶一定電荷的蛋白質在其中泳動時，到達各自等電點的pH位置就停止，此法可用於分析和制備各種蛋白質。
2、離子交換層析法
離子交換劑有陽離子交換劑（如：羧甲基纖維素；CM-纖維素）和陰離子交換劑（二乙氨基乙基纖維素；DEAE?FONT FACE="宋體" LANG="ZH-CN">纖維素），當被分離的蛋白質溶液流經離子交換層析柱時，帶有與離子交換劑相反電荷的蛋白質被吸附在離子交換劑上，隨後用改變pH或離子強度辦法將吸附的蛋白質洗脫下來。（詳見層析技術章）
（四）根據配體特異性的分離方法－親和色譜法
親和層析法（aflinity chromatography）是分離蛋白質的一種極為有效的方法，它經常只需經過一步處理即可使某種待提純的蛋白質從很復雜的蛋白質混合物中分離出來，而且純度很高。這種方法是根據某些蛋白質與另一種稱為配體(Ligand）的分子能特異而非共價地結合。其基本原理：蛋白質在組織或細胞中是以復雜的混合物形式存在，每種類型的細胞都含有上千種不同的蛋白質，因此蛋白質的分離（Separation），提純（Purification）
和鑒定（Characterization）是生物化學中的重要的一部分，至今還沒的單獨或一套現成的方法能移把任何一種蛋白質從復雜的混合蛋白質中提取出來，因此往往採取幾種方法聯合使用。
細胞的破碎
1、高速組織搗碎：將材料配成稀糊狀液，放置於筒內約1/3體積，蓋緊筒蓋，將調速器先撥至最慢處，開動開關後，逐步加速至所需速度。此法適用於動物內臟組織、植物肉質種子等。
2、玻璃勻漿器勻漿：先將剪碎的組織置於管中，再套入研桿來回研磨，上下移動，即可將細胞研碎，此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高，適用於量少和動物臟器組織。
3、超聲波處理法：用一定功率的超聲波處理細胞懸液，使細胞急劇震盪破裂，此法多適用於微生物材料，用大腸桿菌制備各種酶，常選用50-100毫克菌體/毫升濃度，在1KG至10KG頻率下處理10-15分鍾，此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱，應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。
4、反復凍融法：將細胞在-20度以下冰凍，室溫融解，反復幾次，由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹，使細胞結構破碎。
5、化學處理法：有些動物細胞，例如腫瘤細胞可採用十二烷基磺酸鈉（SDS）、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞，細菌細胞壁較厚，可採用溶菌酶處理效果更好。
無論用哪一種方法破碎組織細胞，都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中，使大分子生物降解，導致天然物質量的減少，加入二異丙基氟磷酸（DFP）可以抑制或減慢自溶作用；加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性，加入苯甲磺醯氟化物（PMSF）也能清除蛋白水解酥活力，但不是全部，還可通過選擇pH、溫度或離子強度等，使這些條件都要適合於目的物質的提取。
濃縮、乾燥及保存
一、樣品的濃縮
生物大分子在制備過程中由於過柱純化而樣品變得很稀，為了保存和鑒定的目的，往往需要進行濃縮。常用的濃縮方法的：
1、減壓加溫蒸發濃縮
通過降低液面壓力使液體沸點降低，減壓的真空度愈高，液體沸點降得愈低，蒸發愈快，此法適用於一些不耐熱的生物大分子的濃縮。
2、空氣流動蒸發濃縮 空氣的流動可使液體加速蒸發,鋪成薄層的溶液，表面不斷通過空氣流；或將生物大分子溶液裝入透析袋內置於冷室，用電扇對准吹風，使透過膜外的溶劑不沁蒸發，而達到濃縮目的，此法濃縮速度慢，不適於大量溶液的濃縮。
3、冰凍法 生物大分子在低溫結成冰，鹽類及生物大分子不進入冰內而留在液相中，操作時先將待濃縮的溶液冷卻使之變成固體，然後緩慢地融解，利用溶劑與溶質融點介點的差別而達到除去大部分溶劑的目的。如蛋白質和酶的鹽溶液用此法濃縮時，不含蛋白質和酶的純冰結晶浮於液面，蛋白質和酶則集中於下層溶液中，移去上層冰塊，可得蛋白質和酶的濃縮液。
4、吸收法 通過吸收劑直接收除去溶液中溶液分子使之濃縮。所用的吸收劑必需與溶液不起化學反應，對生物大分子不吸附，易與溶液分開。常用的吸收劑有聚乙二醇，聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝膠等，使用聚乙二醇吸收劑時，先將生物大分子溶液裝入半透膜的袋裡，外加聚乙二醇復蓋置於4度下，袋內溶劑滲出即被聚乙二醇迅速吸去，聚乙二醇被水飽和後要更換新的直至達到所需要的體積。
5、超濾法 超濾法是使用一種特別的薄膜對溶液中各種溶質分子進行選擇性過濾的方法，不液體在一定壓力下（氮氣壓或真空泵壓）通過膜時，溶劑和小分子透過，大分子受阻保留，這是近年來發展起來的新方法，最適於生物大分子尤其是蛋白質和酶的濃縮或脫鹽，並具有成本低，操作方便，條件溫和，能較好地保持生物大分子的活性，回收率高等優點。應用超濾法關鍵在於膜的選擇，不同類型和規格的膜，水的流速，分子量截止值（即大體上能被膜保留分子最小分子量值）等參數均不同，必須根據工作需要來選用。另外，超濾裝置形式，溶質成份及性質、溶液濃度等都對超濾效果的一定影響。Diaflo 超濾膜的分子量截留值：
膜名稱
分子量截留值
孔的大的平均直徑
XM－300
300，000
140
XM－200
100，000
55
XM－50
50，000
30
PM－30
30，000
22
UM－20
20，000
18
PM－10
10，000
15
UM－2
1，000
12
UM05
500
10
用上面的超濾膜製成空心的纖維管，將很多根這樣的管攏成一束，管的兩端與低離子強度的緩沖液相連，使緩沖液不斷地在管中流動。然後將纖維管浸入待透析的蛋白質溶液中。當緩沖液流過纖維管時，則小分子很易透過膜而擴散，大分子則不能。這就是纖維過濾秀析法，由於透析面積增大，因而使透析時間縮短10倍。
二、乾燥
生物大分子制備得到產品，為防止變質，易於保存，常需要乾燥處理，最常用的方法是冷凍乾燥和真空乾燥。真空乾燥適用於不耐高溫，易於氧化物質的乾燥和保存，整個裝置包括乾燥器、冷凝器及真空乾燥原理外，同時增加了溫度因素。在相同壓力下，水蒸汽壓隨溫度下降而下降，故在低溫低壓下，冰很易升華為氣體。操作時一般先將待乾燥的液體冷凍到冰點以下使之變成固體，然後在低溫低壓下將溶劑變成氣體而除去。此法干後的產品具有疏鬆、溶解度好、保持天然結構等優點，適用於各類生物大分子的乾燥保存。
三、貯存
生物大分子的穩定性與保存方法的很大關系。乾燥的製品一般比較穩定，在低溫情況下其活性可在數日甚至數年無明顯變化，貯藏要求簡單，只要將乾燥的樣品置於乾燥器內（內裝有乾燥劑）密封，保持0－4度冰箱即可，液態貯藏時應注意以下幾點。
1、樣品不能太稀，必須濃縮到一定濃度才能封裝貯藏，樣品太稀易使生物大分子變性。
2、一般需加入防腐劑和穩定劑，常用的防腐劑有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等。蛋白質和酶常用的穩定劑有硫酸銨糊、蔗糖、甘油等，如酶也可加入底物和輔酶以提高其穩定性。此外，鈣、鋅、硼酸等溶液對某些酶也有一定保護作用。核酸大分子一般保存在氯化鈉或檸檬酸鈉的標准緩沖液中。
3、貯藏溫度要求低，大多數在0度左右冰箱保存，有的則要求更低，應視不同物質而定。
C. 從組織細胞中獲得酶的粗提取樣品常有哪些方法
從動物胰臟中提取胰蛋白酶,一般是用稀酸將胰腺細胞中含有的胰蛋白酶原提取出來,然後根據等電點沉澱的原理將提取液的pH值調至酸性（pH3.0左右）,使大量的酸性蛋白沉澱出來.經硫酸銨分級鹽析將胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原和彈性蛋白酶原沉澱.沉澱物經水溶解並調至pH8.0,用極少量的胰蛋白酶將胰蛋白酶原激活,同時溶液中的胰凝乳蛋白酶原和彈性蛋白酶原也被激活,三種酶原相互作用過程如下：
也可採用從胰臟中提取出胰蛋白酶原,利用合適的提取溶液的pH值促使胰蛋白酶原部分自溶,並通過溶液中Ca2+的環境,使胰蛋白酶原被開始自溶的少量具有活性的胰蛋白酶所激活,轉變為具有活性的胰蛋白酶（胰凝乳蛋白酶原及彈性蛋白酶原亦同時被胰蛋白酶激活成有活性的酶）.
激活後的酶溶液再進一步分離純化.
〔試劑和器材〕
1、試劑
（1）pH2.3.0乙酸化的水溶液
（2）10%（體積分數）乙酸
（3）2mol/L硫酸
（4）固體硫酸銨
（5）無水CaCl2
（6）結晶胰蛋白酶
（7）25%乙醇溶液(含0.015mol/LHCl 、0.05mol/LCaCl2)
（8）95%（體積分數）乙醇
（9）5mol/L NaOH
（10）丙酮
2、器材
（1）胰臟
（2）組織搗碎機
（3）離心機
（4）磁力攪拌器
（5）透析袋、20目篩網、紗布、水浴鍋
（6）燒杯、量筒、刻度吸管、試管、玻璃漏斗
（7）布氏漏斗、抽濾瓶、溫度計、滴管、玻璃攪棒、紗布、pH試紙等
〔方法和步驟〕
方法一
1、 胰蛋白酶原的提取
取新鮮胰臟約150g,剝去結締組織和脂肪,取凈重100g,切成碎塊,在組織搗碎機中搗碎,並加入2倍體積預冷的pH2.3.0乙酸化水溶液,製成勻漿.漿液倒入500mL燒杯中,用10%（體積分數）乙酸調節pH在2.3.0之間,在5～10℃下提取6h以上,並間隙輕輕攪拌.用4層紗布過濾,盡量擠出濾液.組織殘渣中再加入0.5倍體積（約50mL左右）預冷的pH2.3.0乙酸化水溶液再提取一次（放置1～2h）,再用4層紗布過濾.合並兩次濾液,用2.5mol/L硫酸調節濾液pH在2.3.0之間,4℃放置4h（pH始終保持在2.3.0）,使提取液中酸性蛋白沉澱析出.提取液用折疊濾紙於玻璃漏斗中自然過濾,收集濾液,量取體積（約200mL左右）.
濾液中加入粉末狀固體硫酸銨,使溶液達0.75飽和度（每升濾液加492g,5℃）.放置過夜,使胰蛋白酶原完全析出.次日抽濾,棄濾液,壓緊並收集濾餅,即胰蛋白酶原粗品.
2、 胰蛋白酶原的激活
將胰蛋白酶原粗品稱重（濕重）,分次加入10倍體積預冷的蒸餾水（按濾餅重量計算）,使濾餅完全溶解（一般情況濾餅中硫酸銨含量約占餅重1/4）.用5mol/L NaOH將溶液調至pH8.0,慢慢地攪拌下加入固體無水CaCl2使溶液的Ca2+終濃度達到0.1mol/L（要減去一部分氯化鈣與硫酸銨結合生成硫酸鈣的鈣離子）.取出2mL溶液用於測定激活前的蛋白含量及酶活性.原溶液中加入5mg結晶胰蛋白酶,輕輕攪拌均勻,25℃放置2～4h,或4℃放置12～16h,使胰蛋白酶原活化.每隔1h取樣測定胰蛋白酶活性增長情況,直至酶激活速度變慢或停止增長.一般比活可達到3 500～4 000 BAEE單位/mg.留取2mL溶液用於測定激活後的蛋白質含量和酶活性.激活酶溶液用2mol/L硫酸調pH至2.3.0,濾紙過濾,濾去硫酸鈣沉澱,收集濾液,4℃保存備用.
方法二
稱取冷凍豬胰臟100g,在2～5℃下解凍,切成小塊,用組織搗碎機中絞碎成胰漿,在5～10℃存放24h以上,使胰酶自身活化.胰漿中加入25%（質量分數）乙醇溶液250mL（25%乙醇溶液中加0.015mol/L HCl 、0.05mol/L CaCl2）,搗碎機中搗碎1min.胰漿倒入500mL燒杯中,間隙攪拌,溫度20℃左右,活化5～6h.每隔1.5h,吸取2mL活化液用於測定激活後的蛋白質含量和酶活性.
活化反應結束後,胰漿3 500 r/min離心20min,將離心後上清液用二層紗布過濾.濾液置250mL燒杯中,以過濾清液的體積為准,加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使溶液硫酸銨飽和度為20%.放置 6h後,3 500 r/min離心20min,保存上清液待用,取沉澱.沉澱分別用適量95%乙醇洗滌過濾,再用丙酮洗滌,過濾.最後將沉澱置於表面皿上自然乾燥,即得胰蛋白酶粗品Ⅰ.
在上述離心上清液中,加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使上清液溶液達到55%硫酸銨飽和度,放置 6h後,3 500 r/min離心30min,取離心沉澱,分別用適量95%乙醇、丙酮洗滌,過濾後將沉澱置於表面皿上自然乾燥,即得胰蛋白酶粗品Ⅱ.
D. 食用酶是如何進行工業製取的酶的種類很多，通過微生物發酵的技術能實現酶的提取嗎
不管是不是食用酶，利用微生物發酵技術生產的生物酶，都可以通過工業化技術進行分離、提取、純化，從而得到商品酶制劑。
酶一般並不直接食用，所以不叫「食用酶」。酶一般是作為食品生產過程中加入的一種助劑，在食品產品中一般已經沒有具有活性的酶了，所以，這類作為助劑使用的酶一般叫做「食品用酶制劑」。
食品用酶制劑中允許存在蛋白質類與多糖類雜質及其他酶，但不允許混入多量水溶性無機鹽類，這就對酶的提取有了工藝技術上的要求。如果是胞外酶，一般是先對發酵液進行過濾，濾液中的酶可根據其等電點調整PH值使其沉澱。還有其他沉澱方法，如鹽析法、有機溶劑沉澱法、單寧沉澱法等。離心後得到粗提的酶，再溶解後，可重復上述步驟，使酶的純度進一步提高。如果需要精製酶，還可通過層析、電泳、萃取等方法，對酶進行進一步提純。有時，還要根據需要，進行脫鹽、脫色處理。
然後，就是濃縮、乾燥等工序，就可得到固態的酶制劑了。由於酶屬於蛋白質，對溫度比較敏感，在濃縮、乾燥時，必須採用低溫濃縮和低溫乾燥。同時，在整個提取和精製過程中，要避免重金屬離子混入。
如果要提取的是胞內酶，要先進入細胞破碎，使細胞中的酶釋放出來，再進行提取。
E. 怎樣用微生物提取酶製取氫
用微生物提取酶製取氫主要有以下兩種：
一是利用葡萄糖脫氧酶。美國橡樹嶺國家實驗室從熱源體乳酸菌中提取葡萄糖脫氧酶。熱源體乳酸菌首先是在美國礦井中的低溫干餾煤渣中發現的。葡萄糖脫氧酶在一種化學物質磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸（NADP）的幫助下，能從葡萄糖中提取氫。在製取氫的過程中，NADP從葡萄糖中剝取一個氫原子，使剩餘物質變成氫原子溶液。
二是利用氫化酶。這種酶是從曾在海底火山口附近發現的一種微生物中提取的。氫化酶的作用是使NADP攜載的氫原子結合成氫分子，而NADP還原為它原來的狀態再次被利用。
除美國發現這種酶外，俄羅斯的科學家也在湖沼里發現了這種微生物。他們把這種微生物放在適合它生存的特殊器皿里，然後用氫氣瓶將微生物產生出的氫氣收集起來。
F. 如何從重組大腸桿菌中提取出澱粉酶粗酶液
用轉基因技術.
把人類的澱粉酶基因導入到大腸桿菌的基因組中.
大腸桿菌就可以通過轉錄翻譯產生澱粉酶.
G. 鯽魚腸道粗酶液的提取
1、首先粗酶提取液的制備取不同發酵階段的發酵液40ml在4℃。
2、其次10000g條件下離心10min。
3、然後棄上清液，收集菌體即可。提取是通過溶劑（如乙醇）處理、蒸餾、脫水、經受壓力或離心力作用，或通過其他化學或機械工藝過程從物質中製取有用成分（如組成成分或汁液）。
H. 微生物是怎麼發酵得到酶的
一般都是發酵微生物，生產菌體和表達酶蛋白，提取酶蛋白。純的酶都是經過特異工藝提取和純化的。
I. 舉例簡述微生物酶開發的一般程序
我把你問題中的「程序」理解為「過程」。簡單說一下。
以纖維素酶產生菌的篩選為例。
先找可能存在此類微生物的環境，如森林裡的枯枝爛葉和腐質土。採好樣品，拿回實驗室，首先進行擴大培養。就是把樣品中所有的微生物都培養增殖。一般就用全營養培養基。
培養液稀釋不同倍數後，做平板單細胞培養，這時就要用到「篩子」了。對於纖維素酶產生菌，篩子可選用可溶性纖維素。平板培養時，用可溶性纖維素作唯一碳源，不產生纖維素酶的微生物就不能生長（或生長極弱），把生長良好的微生物挑選出來，再進行擴大培養，再用纖維素唯一碳源的培養基進行篩選，並挑選生長優勢菌落，重復以上步驟（可以多挑選幾支進行對比選擇）。幾次以後，用纖維素粉（不溶性的）做唯一碳源的培養基，進行平板培養，纖維素酶產生量越大、活性越高，產生的透明圈直徑就越大。用這種辦法可能對酶產生量大、活性高的菌種做進一步篩選。
其它目的微生物的篩選步驟也差不多。
關鍵是采樣地點的選擇和「篩子」的設計。
菌種篩選好後，一般是用正交實驗確定培養基組成。先用單因素實驗，再進行驗證。在進行擴大實驗前，可根據小試確定的培養基組成，用低成本原料進行替代性實驗，以降低工業化生產時的生產成本。然後用小型發酵罐進行中試，進一步摸清產酶條件，如培養基組成、通風量、溫度、發酵各階段條件控制方式。。。。等等。就可以進行工業化生產了。在工業化生產時，在數十噸至百噸罐中，還要進行幾次實驗，進一步摸條件和條件控制。
在進行產酶微生物的篩選和發酵條件摸索的同時，還要對酶的提取技術進行研究，還要對酶的性質、最佳作用條件等進行研究，對研究出的工藝進行評價，以確定開發出的酶是否具有商業價值，以及商業價值的高低。
差不多就這樣。
希望對你有用。