双酶法玉米淀粉糖化反应的影响因素研究

Study on influencing factors of saccharification reaction of corn starch
by double enzyme method
KE Xu-qing
( Guizhou Light Industry Technical College, Guiyang 550025, Guizhou, China)
2019 年第 32 卷第 2 期
粮食与油脂

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双酶法玉米淀粉糖化反应的影响因素研究
柯旭清
( 贵州轻工职业技术学院 贵州贵阳 550025） 摘 要：基于双酶法催化玉米中的淀粉水解，并以 DE 值为分析指标对玉米淀粉糖化反应的影 响因素进行研究。通过本试验研究最终得出最佳工艺参数：选取质量浓度为 30 % 的玉米淀粉 料液，液化 DE 值为 14%，调节糖化酸度 pH 为 4.8，添加复合糖化酶含量为 300 U/g，在 58 ℃ 的糖化温度下进行处理 55 h，得到该条件下最大糖化 DE 值可达到 94%。此研究可为实际生产 中玉米淀粉糖化过程提供相关的参数指导。 关键词：玉米淀粉；糖化；DE 值；工艺参数
目前，淀粉制糖工艺使用复合糖化酶较为广泛， 即由糖化淀粉酶混合普鲁兰酶制成的复合酶，能从 非还原性末端水解 α-1,4 葡萄糖苷键，产生葡萄糖， 也能水解 α-1,6 葡萄糖苷键，转化成葡萄糖 。 [5-6]
本研究用产自黑曲霉与土曲霉的真菌葡糖淀粉 酶，与普鲁兰酶进行一定比例混合（质量比 1 ∶ 5）[7]， 对玉米淀粉糖化反应的影响因素进行研究，探索其
PL2002 型电子天平：上海智城分析仪器制造 有限公司；Simplseity 型纯水生产仪：美国 PMLL 公司；Bcn136O 型生物超净工作台：上海安亭科 学仪器厂；Delta320 型 pH 计：上海三申医疗器械 有限公司；WAJ 型阿贝折射仪：上海光学仪器厂。 1.3 试验方法 1.3.1 玉米淀粉液化
1 材料与方法 1.1 材料与试剂
玉米淀粉：实验室提供；耐高温 α- 淀粉酶 （30 000 U/g）：上海超研生物科技有限公司； 复合糖化酶（曲霉菌产生的真菌葡糖淀粉酶与普鲁 兰酶的混合物，质量比 1 ∶ 5，酶活力为 1 000 U/g）： 诺维信（中国）生物技术有限公司；斐林试剂：上 海拜力生物科技有限公司。 1.2 仪器与设备
Abstract: The starch hydrolysis in maize was catalyzed by double enzymatic method, and the
influencing factors of starch saccharification reaction were studied with DE value as the analysis index.
糖化 DE 值指料液中还原糖含量（以葡萄 糖计）占干基物质的百分比，也称葡萄糖值， 是衡量玉米淀粉水解程度的指标。DE 值 = 料 液中还原糖含量 / 淀粉含量 ×100%（本文中 玉米淀粉为 70 %）。应用 GB/T 22428.1-2008 《淀粉水解产品 还原力和葡萄糖当量测定》的 测定方法。本研究全部进行 4 次重复实验（即 n =4）。 1.3.3 糖化温度的影响
目前，企业生产淀粉糖的原料大多以玉米及各 最佳的工艺参数，为实际生产中玉米淀粉糖化研究
种薯类淀粉为主。由于玉米种植面积广、产量及淀 提供一定的理论基础。
粉含量高且价格较低廉，不会与口粮发生矛盾而影 响人们的正常生活，因而成为淀粉糖生产企业的首 选原料之一 [1]。
目前，用玉米淀粉制糖的方法主要是酸法、酸 酶法和双酶法。双酶法是在淀粉生产葡萄糖的过程 中，先用淀粉酶将淀粉乳进行液化，使长碳链水解 成十几个碳链的小分子糊精，再用糖化酶进一步水 解后制成纯净的葡萄糖液体，或进行喷雾烘干制成 全糖粉 。 [2-4]
将玉米淀粉与蒸馏水进行混合，调制成 30%
收稿日期：2018-06-04 作者简介：柯旭清（1967—），男，副教授，本科，研究方向为食品工艺，食品安全。
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（质量浓度，下同）的料液，加热进行糊化后 调节温度至液化酶（即耐高温 α- 淀粉酶）的最 适温度 75 ℃，最适 pH 6.0，恒温液化约 1.5 h， 备用。 1.3.2 DE 值测定
The optimum technological parameters were obtained as follows: corn starch mass concentration 30 %,
liquefaction DE value 14 %, adjusting saccharification acidity pH 4.8, adding compound saccharifying
enzyme content 300 U/g, treating at 58 ℃ for 55 h, and the maximum saccharification DE value could
reach 94 % under the conditions. It can provide relevant parameter guidance for the actual production of
糖 化 温 度 分 别 为 48、50、52、54、56、58、 60、62、64 和 66 ℃，其它反应条件保持一致，料 液浓度 30 %，液化 DE 值 13%~15%，pH 4.5~5.0， 糖化酶添加用量为 300 U/g，在不同的温度条作下， 反应 55 h，测得玉米淀粉糖化 DE 值。 1.3.4 糖化 pH 的影响
corn starch saccharification process.
Key words: corn starch; saccharification; DE value; process parameter
中图分类号：TS244
文献标识码：A
文章编号：1008-9578（2019）02-0063-04