科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教学实录与评析

多姿多彩的酶教学设计

本节是人教版必修1第五章第一节后的“科学技术社会”中的内容，设计此节的目的是为拓展学生视野，培养学生兴趣，从课内延生到课外，为选修1酶工程的学习打基础。

酶在生活和生产当中的应用：

1.洗涤剂工业：

加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类

易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。

2.乳制品工业：

凝乳酶——奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。

乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品

的消化吸收。

3.纺织工业：

淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆，其中细菌淀粉酶能忍受

100～110℃的

高温操作条件。

纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布，提高牛仔服质量。

4.医疗和药品工业：

胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污

染微生物的繁殖。

5.酿酒工业：

麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵

母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇的产量。

具体而言可以从以下几方面加强认识：1.洗涤剂和个人用品工业用酶：

洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中，酶

无处不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等

一系列生活

1

污垢；而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新”

的效果。

含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成，减少口臭。将

来，多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。这将使爱美人进一步

心再的心

为美丽而付出受化学品毒害的代价。

2 酶在食品工业的应用：

3 酶在纺织品整理中的应用：

4.饲料工业用酶：

5 啤酒工业酿造用酶：传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。如要麦芽汗中酶活性变

化或过低可能导致一系列质量问题：提取率低，麦汗分离时间长，发酵慢，啤酒的口味及稳

定性差等。

工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶，用辅料（玉米、小麦、大米、等淀粉类原料）酿

啤酒，大麦酿啤酒时分别加入

α

淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。

麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的

β

葡聚糖酶和戊聚

糖酶的应用可解决这些问题。

啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降

到某一水平（大约

0.07PPM）时，则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入

α

乙酰乳酸脱羧酶

可促进双乙酰分解，缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味

6 酶与燃料酒精：

7 淀粉糖工业用酶；20 世纪

60 年代，糖化酶的应用很使快大多数葡萄糖生产工艺都由酸水

解变成酶小解。由于酶瓜的高效性和专一性，人们可以大规模地生产纯度更高、更易结晶的

产品。1973 年，固定化葡萄糖异构酶的开发使得高果糖浆的工业化生产成为可能。这一工

业还迅速采用了由分子生物学和遗传工程学得到的新酶，使工艺不断得到优化和突破。

淀

2

粉（主要来源于小麦、玉米、木薯和马铃薯等）制糖的主要转化步骤是液化、糖化和

异构化。

在淀粉悬浮液中加入耐温型的

α-淀粉酶，搅拌后通过喷射液化器在

105110C 的温度下

经一系列管道统停留约

5MIN，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉经板式换热所产生的麦

芽糊精经糖化酶或真菌

α-淀粉酶进一步糖化，可生产各种不同甜度的甜味剂，如麦芽糖浆及

高转化糖浆。应用

α-淀粉酶、糖化酶及普鲁兰酶可生产高麦芽糖浆和中转化糖浆，其麦芽糖

含量接近

80%。

另外，淀粉经酶水解后还可发酵生产酒精、多元醇、维生素

C 和青毒素及其他抗生素等

8 发酵工业与酶：中华民族早在

5000 年前就开始利用微生物发酵生产食品、酿造调味品和

饮用酒类，是世界上最早应用发酵技术的民族之一。

随着人类对微生物生理活动规律认识的加深，利用外源的高活力工业酶制剂将淀粉分解

成为菌种利用效率最高的葡萄糖，并加入到发酵培养基中。形成了在时间与空间上均可分别

进行的糖化和发酵工艺。这种工艺将工业化的

α

淀粉酶和葡萄糖淀粉酶（即糖化）的应用引

入发酵工业，并立即带来发酵工业技术进步的巨大飞跃。

时至今日，仅仅是淀粉分解为葡萄糖的酶制剂已远远不能满足发酵工业的需求，具备以

下特征的酶越来越受到发酵工业的青睐：更宽的

PH、温度适应范围；更少的副产物生成；

减少化学品使用以处于环境保护。

除了上述两种酶的应用外，越来越多的酶被不断地引入到发酵工业中以使人们可利用更

多的原料来源，或使生产过程更环保和便利。

9 制革工业用酶：

此设计主要用于教师对各行业用酶情况的了解，积极用于学生的

3

讨论。

4