ɑ——淀粉酶的工业化生产
α-淀粉酶的生产工艺
食品111 陈雅媚 14号
目的：
学习并掌握α－淀粉酶的制备工艺。
α－淀粉酶的背景知识
α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中， 能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄 糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之 一。目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及 淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发 酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发 酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以 BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出 了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的 生产工艺。
3 4 5 6 7
可溶性淀粉溶液 温度条件和 保持时间 斐林试剂 温度条件和 保持时间
2ml
煮沸 1mil
有砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
实验现象
The end
谢谢 本次课程到此结束
取三支洁净试管，编上号，并分别按下表中序号1至5要求操作。
序 号 1
项
目
试
管
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可溶性淀粉溶液
1 2ml
60º C热水
2 2ml
沸水
3 2ml
冰块
2
3 4 5
温度条件 (保持5min)
新鲜淀粉酶溶液 （保持5min） 碘液（滴）
1ml 1
不变蓝
1ml 1
变蓝
1ml 1
变蓝
实验现象
二、PH对酶活性的影响
4. 不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间， 物质的添加无法达到均匀。 5. 由于不易侦测，从发酵工程的观点来看，许多 工作都只是在定性或观察性质，故不易设计反应 器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
α-淀粉酶的生产工艺设计
α-淀粉酶的生产工艺设计α-淀粉酶的发酵生产工艺摘要：α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
1.菌种的选育1. 1 细菌的分离与初步鉴定：将土壤系列稀释，把10-3 、10-4、10-5分别涂布到淀粉培养基上，27℃倒置培养2天，将长出的菌落接入斜面。
将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天，用碘液染色，记录透明圈大小和菌落直径，计算D/d值。
保菌供下次实验用。
1．2 紫外线诱变育种：取活化后的菌种配成菌悬液、稀释；倒淀粉培养基平板，将菌悬液涂布其表面；用紫外线处理平板0、2min、4min、6min、8min、10min，每个处理2次重复；放到黑暗中倒置培养，37℃培养48h，分别计数诱变组和对照组平板上的菌落数，并计算致死率；加入碘液，分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径，计算D/d值；将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。
1.3 诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。
②以NTG为诱变剂，按一定处理剂量(μg/ml)，在一定pH值的缓冲液中30℃恒温振荡处理1~4 h。
③经高速离心分离，移植于液体完全培养基进行后培养。
④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上，经24 h培养形成小菌落。
⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉BY液体培养基中，30℃培养36 h。
⑥用2#定性滤纸制成5 mm disc(小圆纸片)，并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。
倒入200 mm×300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中，冷却凝固。
然后把5 mm disc 纸顺序放在培养基表面。
⑦用微量注射器分别吸取培养液，移植到相应的disc上。
把disc 培养皿经37℃，24h分别培养。
α淀粉酶的生产工艺流程
α淀粉酶的生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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a-淀粉酶的生产工艺
a-淀粉酶的生产工艺
淀粉酶是一类能够水解淀粉并将其转化为糖类的酶。
它广泛用于食品、饲料、纸浆、
发酵等行业中。
1. 酶菌的选育和培养
淀粉酶可由多种细菌、真菌和原生动物合成，其中最常用的是泌秀菌和枯草芽孢杆菌。
选用高产菌株和适合生产的菌株进行发酵，产生高效淀粉酶。
2. 发酵工艺
发酵工艺是淀粉酶生产的关键步骤。
其主要过程是菌种培养、接种、发酵、分离等。
泌秀菌的发酵条件为温度35℃-42℃，pH为6.0-7.0，培养液中含有可溶性淀粉、氮源、
矿物质以及适量的辅助物质，如表面活性剂等。
枯草芽孢杆菌的发酵条件为温度37℃-55℃，pH为6.5-7.5，培养液中含有可溶性淀粉、氮源和矿物质等。
3. 酶液的提取和纯化
对发酵液进行酶液的提取和纯化，可以采用离心、过滤、超滤、稳态层析等方法。
离
心可将大颗粒杂质和沉淀物去除。
过滤和超滤可去除小颗粒杂质和未溶解物质。
稳态层析
能够去除其他蛋白质等酶外蛋白。
为增强淀粉酶的稳定性，可以将其进行稳定化处理。
稳定化的方法包括添加保护剂、
离子交换、交联、酯化等。
保存时，应避免酶液暴露在空气中、光照下或高温中。
一般情
况下，淀粉酶的保存温度应低于0℃。
总之，淀粉酶的生产工艺涵盖了选育和培养酶菌、发酵、酶液的提取和纯化、稳定化
和保存等多个环节。
只有采取稳定的生产工艺和高效的酶菌，才能获得高质量的淀粉酶产品。
枯草杆菌摇瓶发酵生产α-淀粉酶
试剂及溶液
试剂：
碘、碘化钾、 α-淀粉酶制剂、磷酸氢二钠、柠檬 酸、盐酸、可溶性淀粉（湖州展望化学药业有限公 司）。
溶液配制： 原碘液：称取11.0 g碘和22.0 g碘化钾，用少量水 使碘完全溶解，定容至500 mL，贮存于棕色瓶中。 稀碘液：吸取原碘液2.00 mL，加20.0 g碘化钾用 水溶解并定容至500 mL，贮存于棕色瓶中。
酶的比活力
酶的比活力是酶纯度的一个指标，是指在特定条 件下，单位重量（mg）蛋白质或RNA所具有的 酶活力单位数。 酶活力：样品中酶总共有多少个酶单位。 比活力：每mg蛋白质中有多少个酶单位。 酶比活力＝酶活力（单位）/ mg （蛋白或RNA） 可用以比较每单位质量酶蛋白的催化能力。 对同一种酶，比活力可以代表酶的纯度，比活力 愈高，表示酶愈纯。在酶纯化过程中，比活力增 高。
4、菌种的制备：将斜面菌种在无菌条件下接种至 液体种子培养基中，在一定温度、转速下培养。
5、发酵：将摇床培养好的种子培养液接入发酵培 养基中，接种量为5 mL，共接3 瓶（100ml/250ml 瓶），做好标记。
实验步骤
发酵结束后：检查是否染菌 固液分离：方法自定； 发酵结束时，显微镜检查每个发酵瓶是否 污染，若无污染合并发酵液并测定发酵酶 活力。
α-淀粉酶制剂的理化要求
α-淀粉酶制剂的卫生要求
三、实验内容
微生物发酵法是酶制剂生产的主要方法。发酵生 产中多用液体深层发酵法制备酶。 大规模液体深层发酵之前，首先在实验室对保藏 的目的菌种进行活化和扩大培养，制得生产种子。 扩大培养多采用摇瓶培养，即在锥形瓶中加入一 定量的液体培养基，在摇床上以一定转速摇动进 行恒温培养。 摇瓶培养也是实验室模拟生产上进行发酵产酶的 一种模拟实验。（摇瓶发酵生产α-淀粉酶）
枯草杆菌工业生产α-淀粉酶 郑州轻工业学院结课论文
枯草杆菌生产α-淀粉酶摘要：α-淀粉酶广泛应用于生产生活的各个方面，并且枯草杆菌生产技术也已经拥有相当成熟的工业生产线。
但随着社会的发展，对α-淀粉酶的生产也提出来更高的要求。
本文着重介绍枯草杆菌生产α-淀粉酶生产流程以及最新的最新研究进展。
关键词：枯草杆菌α-淀粉酶基因工程菌筛选1、α-淀粉酶：1.1理化性质：米黄色、灰褐色粉末。
能水解淀粉中的α-1，4,葡萄糖苷键。
能将淀粉切断成长短不一的短链糊精和少量的低分子糖类，从而使淀粉糊的黏度迅速下降，即起到降低稠度和“液化”的作用，所以此类淀粉酶又称为液化酶。
作用温度范围60~90℃，最适宜作用温度为60~70℃，作用pH 值范围 5.5~7.0，最适pH 值为6.01.2化学性质：α-淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。
此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断α-1,4-链。
2、枯草芽胞杆菌：2.1细胞及菌落形态：枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。
单个细胞 0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。
无荚膜，周生鞭毛，能运动。
革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。
2.2产α-淀粉酶机制2.2.1机制一：枯草杆菌含有α-淀粉酶基因，通过基因的转录表达可以产生α-淀粉酶。
为了提高枯草杆菌的产酶能力，物理方法(射线和紫外线等)和化学方法(亚硝酸胍)常被用于诱变育种，其产酶能力提高一般5—6倍。
2.2.2机制二：利用基因工程的手段将枯草芽孢杆菌的α-淀粉酶基因导入基因工程菌内并得到表达，提高产酶能力。
3、α-淀粉酶工业生产流程：3.1菌种的初筛复筛及优化3.1.1初筛：将土壤样品10g放入带有玻璃珠盛有100ml无菌水的三角瓶中。
α-淀粉酶生产重要参数
α-淀粉酶发酵的生产工艺设计摘要：α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
对α-淀粉酶性质及其应用进行了相关综述。
关键词：α-淀粉酶；生产工艺设计；性质；应用Abstract：α-amylases are universally distributed throughout the animal，plant and microbial kingdoms．They can hydrolyse starch molecules to give diverse products including dextrins and progressively smaller polymers composed of glUcose units．α-amylases are one of the most popular and important form of industrial amylases．These enzymes are applied in baking industry，the processing of starch，ferm entation，brewing industry，textile and paper industries．The present review highlights the properties and applications ofα-Amylases．Key words：α-amylase；properties；applications1 绪论1.1α-淀粉酶性质简述1.1.1α-淀粉酶简述α-淀粉酶广泛存在于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物中[1]。
米黄色、灰褐色粉末。
枯草杆菌α-淀粉酶的生产 -回复
枯草杆菌α-淀粉酶的生产-回复枯草杆菌是一种常见的土壤细菌，它具有广泛的生态功能和应用潜力。
其中，枯草杆菌所产生的α淀粉酶具有重要的工业应用价值。
本文将重点介绍枯草杆菌α淀粉酶的生产过程，并一步一步回答相关问题。
第一步：枯草杆菌的筛选和培养枯草杆菌存在于自然环境中，但数量相对较少。
因此，首先需要对土壤、水体等样品进行筛选，以获得富集了枯草杆菌的样品。
一般来说，筛选方法包括稀释平板法、滤膜法等。
将样品分别稀释后接种到富含淀粉的培养基上，通过观察形状、颜色等特征，选择出生长较好的菌落。
筛选获得枯草杆菌后，需要进行培养。
枯草杆菌的培养基一般包括有机氮源、无机盐和适度的碳源。
常用的培养基主要有液体培养基和固体培养基。
液体培养基的优点是便于大规模生产，而固体培养基适用于纯化和保存菌株。
第二步：对枯草杆菌的生理特性进行研究在获得培养好的枯草杆菌后，需要进一步研究其生理特性，了解其适宜生长条件和产酶规律。
主要考察的因素包括温度、pH、碳源和氮源等。
通过调整这些因素，可以获得最佳的生长条件，提高α淀粉酶的产量。
第三步：淀粉诱导条件的优化淀粉是枯草杆菌产生α淀粉酶的主要诱导物。
在培养基中添加适量的淀粉，并对其浓度、添加时间和添加方式等进行优化。
一般来说，较高的淀粉浓度和适当的诱导时间可以促进α淀粉酶的合成和分泌。
第四步：分离和纯化α淀粉酶枯草杆菌培养物中产生了大量的α淀粉酶，但还同时存在其他杂质和细胞碎片等。
因此，需要对培养物进行分离和纯化，以得到纯度较高的α淀粉酶。
分离和纯化方法主要有凝胶过滤、柱层析、凝胶电泳等。
其中，柱层析常用于大规模生产，通过调节柱层析的条件（例如树脂种类、流速等），可以将α淀粉酶与其他杂质分离。
第五步：对纯化后的α淀粉酶进行特性研究分离和纯化后的α淀粉酶需要进行特性研究，了解其催化特性、抗温性和酸碱稳定性等。
这些特性研究有助于评估α淀粉酶在不同工业应用中的潜力和适用性。
除了以上步骤，还可以利用遗传工程手段对枯草杆菌的基因进行改造，提高α淀粉酶的产量和活性。
α-淀粉酶的生产工艺
一,α-淀粉酶菌种的筛选枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种，国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。
我们从BF7658出发，用紫外光及化学药品反复交替诱变，选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。
该菌为短杆状，革兰氏阳性，两端钝园，在肉汁表面可生成菌膜，在培养基上菌落呈乳白色，表面光滑、湿润、略有光泽，用碘液试之，菌落周围呈透明圈。
•固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶将菌种接种于马铃薯琼脂斜面，37℃培养三天，然后转接到种子液体培养基上（豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等），摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长期时，以0. 5%接种量接入固体培养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干。
麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8，加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、磨粉即为成品。
•深层发酵法生产α-淀粉酶斜面菌种制法同前。
将试管斜面菌种接种到马铃薯茄子饼斜面（培养基同前种子培养基），37℃培养三天，使之形成芽孢，以提高种子的稳定性。
然后接种到500升种子罐，37℃搅拌通风培养12～14小时。
当菌体进入对数生长期（镜检细胞密集、粗壮整齐、大多数细胞单独存在，少数呈链状，发酵液=6.3～6.8，酶活5～10单位∕毫升）时，乃转入10000升发酵罐，37℃，通风，搅拌，培养40～48小时。
中途三倍碳源的培养基补料，体积相当于基础料的1∕3，从培养12小时开始，每小时一次，分30余次添加完毕。
停止补料后6～8小时罐温不再上升，菌体衰老，80％形成空泡，每2～3小时取样分析一次，当酶活不再升高，可结束发酵。
而后向发酵液中添加2%CaCl2，0.8%Na2HPO4，50～55℃加热处理30分钟，以破坏共存的蛋白酶，促使胶体凝聚而易于过滤。
α-淀粉酶的生产工艺-PPT课件
不变蓝
变蓝
变蓝
二、PH对酶活性的影响
1、加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
加新鲜淀粉酶1ml
1
2
3
2、加蒸馏水1ml
加NaOH1ml
加HCl1ml
1
2
3
3、各加可溶性淀粉溶ºC热水中
1
2
5、加斐林试剂2ml 3
60ºC热水
60ºC热水 温度条件保持5min
60ºC热水
麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8， 加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、 磨粉即为成品。
对于固体发酵有以下7个缺点：
1. 限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产 物较受限，一般较适合于真菌。
2. 在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除常造成问 题，尤其是大量生产时，常限制其大规模的产能。
淀粉遇碘后，形成蓝紫色的复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解 成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成蓝紫色的复 合物。麦芽糖和葡萄糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成 砖红色的氧化亚铜沉淀。
1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2、探索理解淀粉酶在不同的温度和PH催化淀粉水解的情况。
试管，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹,酒精灯，三脚架，石棉 网，温度计，火柴。 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉 溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液， 热水，蒸馏水,冰块, , 碘液,斐林试剂。
实验器材
• 1.菌种：枯草芽孢杆菌JD-32生产法 • 2.仪器：培养皿、试管、发酵罐、灭
菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种 斜面活化 摇瓶种子 厚层通风
饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)
饲料中常用酶制剂及生产过程（ɑ——淀粉酶为例）摘要：随着生活水平的提高，人们对肉类食品的需求大大提高，畜禽养殖业大力发展。
养殖动物的品种，饲料的种类，疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。
在饲料处理中，酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。
常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。
酶制剂在饲料生产中作用巨大，有广阔的应用前景。
ɑ——淀粉酶是酶制剂中经常使用的一种，其市场需求量大，具有成熟的生产工艺。
关键词：酶制剂种类作用ɑ—淀粉酶生产工艺前景一、酶制剂的种类及作用植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。
自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶，特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。
植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。
植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。
反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。
纤维素酶：是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。
纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。
纤维素酶种类繁多，来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。
除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。
果胶酶：是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。
普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。
α-淀粉酶在工业上的应用
生产菌种
• 1、细菌淀粉酶 解淀粉芽孢杆菌
• 2、真菌淀粉酶
地衣芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和 曲霉属和青霉属
• 根据理论水分活度的概念，霉菌α-淀粉酶大多采用固体曲 法生产；细菌α-淀粉酶则以液体深层发酵为主
液体深层发酵
液体深层发酵装置
固态发酵
固态发酵装置
固体发酵的缺点
• 1. 限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产物较受限，一般 较适合于真菌。
Ca2+的作用
• 普通α-淀粉酶中都含有至少一个 Ca2+，一般通过 和酶分子中的Asp（天冬氨酸）残基形成盐键结 合在一起; Ca2+并不直接参与淀粉水解反应中酶底物络合物的形成, 但它对酶起着维持最适构象的 作用; 失去Ca2+ ，能导致酶的失活或对热、酸或 SDS 等变性因素的稳定性降低; 低浓度金属螯合 剂EDTA 的加入就会明显地降低酶的活性和稳定 性。因此, 在使用这些普通α-淀粉酶的过程中常需 要添加一定浓度的Ca2+溶液, 以保证酶能够维持最 高的活力和稳定性。
固体发酵的优点
• SSF也有许多优于SmF的优点，包括先进的生产 能力，更简单的技术，较低的资本投资，较低的 能量需求和较少的污水排量，更好的产品回收和 不产生泡沫，另外，据报道称其是对发展中国家 最适合的方法。
淀粉酶的纯化
• 酶的分离纯化一般包括三个基本步骤：即抽提、纯化、结 晶或制剂。
• 酶的提取:使用盐溶液、酸溶液、碱溶液、有机溶剂等 • 沉淀分离:盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、复合
酶的热稳定性的影响因素
• 1mmol /L 的钙离子或 50mmol /L 的钠离子能显著 地提高该酶的热稳定性 ;
• 酸性氨基酸具有明显的增强作用 , 碱性氨基酸却 使之降低 ;
a-淀粉酶的生产与应用
α-淀粉酶的合成与应用谷君摘要：酶, 发酵,生产,合成,应用关键词：生产应用一，淀粉酶的产生菌及酶的特性（1）淀粉酶可由微生物发酵产生，也可从植物和动物中提取，目前I业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产淀粉酶。
在 1 9 0 8年和 1 9 1 7年德国的 B o k i i n 和 F Af r o n t [ 日先后由细菌中生产出 d ．淀粉酶，用于纺织品脱浆。
1 9 3 7年日本的福本口获得了产生a 一淀粉酶的括革杆菌。
第二次世界大战后，由干抗生素的发明，使得微生物I业大步前进， 1 9 4 9年Ⅱ - 淀粉酶开始采用深层通风培葬法进行生产。
1 9 7 3年耐热性淀粉酶投入了生产r 4 3 。
随淀粉酶的用途日蓝扩大，产量日见增多，生产水平也逐步提高。
近些年我们国家的酶制剂行业发展较快，从 1 9 6 5年开始应用解淀粉芽孢杆菌B F 一7 6 5 8生产淀粉酶，当时仅无锡酶制剂厂独家生产，近年在国内生产酶制剂的厂家已发展到 l 2 O多个，其中约有 4 O 左右的I厂生产淀粉酶，产品也由单一的常温I业用 d 一淀粉酶，发展到现在有I业用也有食品鼓，既有常温也有耐热的，剂型上有固体的也有液体淀粉酶。
酶制剂I业现已成为近代I业生产中不可缺少的组成部门，它对社会的贡献远远超过酶I业本身。
（2）世界上许多国家都以枯草杆菌，地衣芽孢杆菌生产细菌淀粉酶和米曲霉生产的真苗淀粉酶为主要产品，在工业生产中使用的菌种，最初都是从自然中得到的，通过筛选和诱变育种工作，可改变菌种的特性，提高 n 一淀粉酶的活力。
O n t t r u p 以地衣芽孢杆苗AT C C 9 7 9 8为出发菌株，用 Y射线， N T G以及 uV反复 7次诱变，使其 n 一淀粉酶的产量为原苗株的 2 5 倍。
A n d r e e v a 等将枯草杆菌孢子悬浮液经 5 0 ℃加热处理 3 0分钟，酶合成速度提高了 2 —2 、 7倍，可见采用诱变育种是行之有效的方法，但也有一定的局限性和缺点，由于发生平顶效应使之育种效果降低，利用转化法改良菌种，在枯草杆菌 n 一淀粉酶的生产苗上已取得可喜的结果 K a z u m a s a 等采用转化和诱变结合的方法．使 n 一淀粉酶产量比亲株高 l 5 0 0 - -2 0 0 0倍近年来，随生物工程技术的发展，基因工程技术已应用到菌种的改造方面。
a-淀粉酶的生产工艺
a-淀粉酶的生产工艺α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一，目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
面包是一种由小麦粉经发酵、焙烤制作而成的主食，在人们的饮食中扮演着重要的角色。
面包可以被看作是由连续相和不连续相组成的不稳定的、有弹性的泡沫状食品，保质期较短。
在储存过程中，面包往往会失去它特有的香味，外皮变硬，并出现干面包屑。
面包在储存过程中发生的化学和物理变化被称为面包变质。
面包变质会导致消费者接受度下降，易造成大量的食物浪费，并给生产及销售者造成经济损失。
为此，大多数企业通过在生产过程中添加改良剂来减缓面包变质，延长面包的保质期。
面包改良剂通常具有延缓面包老化、改善面筋结构、降低面包芯硬度、增大面包体积等功能。
研究发现，使用酶作为改良剂是特别安全的，因为酶具备生态友好性、生物降解性、高效性，并具有高度特异性，可有效减少面包变质率。
近年来，酶受到了社会各界的广泛关注，并被大量应用到烘焙产品当中。
α-淀粉酶的简介和分类酶因具备纯天然、安全、高效的特点，常作为改良剂用于改善面包的质地和口感。
淀粉酶是能催化淀粉水解转化成葡萄糖、麦芽糖及低聚糖的一类酶的总称，不同种类的淀粉酶水解淀粉后得到的水解产物也会不同。
按其水解淀粉的作用方式不同可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。
其中，α-淀粉酶和β-淀粉酶广泛存在于粮食作物中，且均与面包烘焙有关，尤其以α-淀粉酶作用最为突出。
而β-淀粉酶因无法耐受住烘焙温度，在面包中心温度达到60～70℃时，活力已经丧失大半，其作用效果不及α-淀粉酶。
α-淀粉酶是一种内切酶，主要催化小麦淀粉的直链淀粉和支链淀粉分子中的α-(1-4)-D糖苷键的内水解，但也可作为α-外淀粉酶，从非还原端生成α-麦芽糖。
α-淀粉酶无法水解淀粉分子内的α-1,6糖苷键，但可以跨越此键水解淀粉分子内部的α-1,4糖苷键，从而导致淀粉结构的改变。
α - 淀粉酶的应用与发展
100 年前，酶制品就被应用在食品工业方面 。 食品工业方面， α － 淀粉酶主要被广泛应用于烘焙工业中，主要是用于面包的 加工， 比如能增加面包的体积，面质松软可 口，通过对面包组织结构的改善，改变其柔软 度与外表光泽，还 能够提高面包的保质期和保鲜期，酶类特殊的作用更是能够提 高 面包的发酵速度。 在清洁行业， α －淀粉酶也有着很好的作用。在社会飞速 发展的今天，清洁剂，α － 淀粉酶由于其 温和无害的性质，并且 清洗时不需要用到高温，现如今的洗衣 粉 中就有着α －淀粉酶的加入。如今α －淀粉酶几乎应用到了 大部分的清洁剂中。 在造纸工业中， α －淀粉酶很好的保护纸张表面的作 用，可以使其免受机器加工的 损伤，同时也能将纸质进行改良， 使纸张的硬度和受用度都能得到提高。人们平时 所用的 淀粉却有着很高的局限性，比如浓度太高，在这种情况下，就需 要加入 α － 淀粉酶来对淀粉进行降解，使其浓度能够达到造纸工业的标准。 在生物工程行业， α － 淀粉酶也有着广泛的应用。由于近 几年来生物工程发展迅 猛， α － 淀粉酶在此领域的应用价值也 被逐渐挖掘出来，主要是被应用在医药和临 床行业。在医药方 面， α －淀粉酶主要用于助消化剂和一些有助消化的药物，因为 其特有的耐酸性，再经过适当的开发会非常适合胃酸性环境。
英国在1963年证实其安全性， 1995 年美国批准 α － 淀粉酶可 以用于烘焙工业
全剧终
α － 淀粉酶的应用与发展
---presented by ning Zhou
引 言
α －淀粉酶是一种从微生物到高等植物广泛遍布的酶， α － 淀粉酶作为酶类的一种，被应用于各个领域，在医药和食品 行业等更是被广泛应用。可以说随着 α － 淀粉酶的更多研究 与提取方式的高效发展，其被应用的行业也会随之产生进步， 而目前大规模生产 α －淀粉酶的方法是微生物发酵法，虽然说 α －淀粉酶在植物和动物中也能够提取，但是自从第二次世界 大 战后抗生素出现，微生物发酵法也成为了大规模生产的主 流。
α-淀粉酶在食品工业应用研究
α-淀粉酶在食品工业应用研究α-淀粉酶在食品行业的应用研究摘要：α-淀粉酶作为淀粉酶的一种，广泛应用于工业生产，在食品、医药、造纸、酿造以及饲料等工业中发挥着越来越重要的作用。
文章综述了α-淀粉酶的酶学性质和在食品工业的应用，以及对α-淀粉酶未来发展的思考，如何进一步研究，使其应用价值得到更好的发挥。
关键词：淀粉酶；α-淀粉酶；应用；展望。
1概述淀粉酶（amylase，Amy，AMS），广泛存在于自然界，几乎所有的植物、动物和微生物都含有淀粉酶。
依据对淀粉作用方式的不同分为：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等；而根据淀粉酶来源的不同又可以分为：细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、动物淀粉酶和植物淀粉酶[1]。
其中，α-淀粉酶（α-amylase）属于葡萄糖水解酶家族13（GH13），国际酶学分类编号为 EC 3.2.1.1[2]，能随机切开淀粉、糖原等大分子内部的α-1,4-葡萄糖苷键，将其水解成糊精、低聚糖和葡萄糖等一系列小分子[3,4]，使淀粉黏度迅速下降。
由于产物的末端残疾C原子为α构型，故称α-淀粉酶[5]。
不同来源的α-淀粉酶性质有一定的区别，工业上主要是应用真菌和细菌产生的α-淀粉酶。
2α-淀粉酶性质由于α-淀粉酶来源广泛，其酶学和理化性质会有一定区别，为了满足不同工业生产需要，需要充分了解所使用α-淀粉酶的来源以及其性质，主要有以下三个方面：2.1温度和pH值不同温度和pH值条件下，α-淀粉酶的活力会有所不同，只有在最适温度和pH值条件下，酶的稳定性最好，其活力最强，才能更好地发挥作用[6,7]。
2.2底物和其他酶类一样，α-淀粉酶也具有底物特异性，不同来源的淀粉酶反应底物各有不同，α-淀粉酶对淀粉及其衍生物具有高度的特异性。
2.3金属离子α-淀粉酶中含有金属离子Ca2+，可以维持酶本身的特殊构象，保证酶的活性和稳定性，一旦被其他金属离子取代，酶活性将受到影响。
但也有报道称Ca2+是否游离对酶的活性没有影响[8]。
α-淀粉酶在畜禽生产中的作用机理及应用进展
α-淀粉酶在畜禽生产中的作用机理及应用进展摘要随着近代酶技术及生物技术的发展，高效能生物活性物质——酶制剂已能大规模地工业化生产，并被应用于饲料工业中，许多实验和实际应用结果都表明，饲用酶制剂作为一种饲料添加剂能有效地提高饲料的利用率、促进动物生长和防治动物疾病的发生，与抗生素和激素类物质相比，具有卓越的安全性，引起了全球范围内饲料行业的高度重视。
饲用酶种类繁多，淀粉酶作为其中的一种，在畜禽生产中取得了相当好的效果。
本文主要介绍淀粉酶的组成、基本性质以及在畜禽生产中的应用。
关键词：α-淀粉酶畜禽生产作用机理应用进展正文：1、α-淀粉酶的简介1.1 α-淀粉酶的定义淀粉酶是一类能分解淀粉糖苷键的酶的总称，广泛存在于动植物和微生物中，是利用最早、用途最广、工业产量最大的酶制剂品种。
按照水解淀粉酶的方式，淀粉酶主要可分为四大类：α-淀粉酶（α-amylase）、β-淀粉酶（β-amylase）、葡萄糖淀粉酶（glucoamylase）和异淀粉酶（i soamylase）。
［1］其中，α-淀粉酶（α-1，4-葡聚糖-4-葡聚糖苷酶，EC3.2.1.1）多是胞外酶，其作用于淀粉时可从分子内部随机地切开淀粉链的α-1，4糖苷键，而生成糊精和还原糖，产物的末端残基碳原子构型为α-构型，故称α-淀粉酶。
［2］-［3］1.2 α-淀粉酶的分类和结构依α-淀粉酶产物不同可将它们分为糖化型和液化型两种：液化型α-淀粉酶，能将淀粉酶快速液化，其终产物为寡聚糖和糊精：糖化型α-淀粉酶有较强的酶切活性，在水解可溶性淀粉时，随着水解时间的延长而产生寡聚糖，麦芽糖直至葡萄糖。
按照其使用条件可以分为低温型、中温型、高温型、耐酸耐碱型。
按产生菌不同又可以分为细菌、真菌、植物和动物淀粉酶。
工业淀粉酶生产
工业淀粉酶生产
出发菌株～米曲霉2197 产酶148u/g
↓紫外线
突变株～米曲霉ZLA16 产酶324u/g
↓硫酸二乙酯
突变株～米曲霉ZLB35 产酶416u/g
↓钴60γ—射线
突变株～米曲霉ZLC06 产酶685u/g
↓微波
突变株～米曲霉ZLD14 产酶788u/g
↓亚硝酸
突变株～米曲霉ZLE09 产酶801u/g
↓离子束
突变株～米曲霉ZLF13 产酶946u/g
真菌α—淀粉酶提取工艺流程图
水
麸曲（粗酶）—→浸提—→压滤—→滤渣—→饲料↓
超滤浓缩←—稀酶液
↓
乙醇沉析
↓
过滤—→酶泥（饼）
↓
低温烘干
↓
标准化—→成品
工业淀粉酶的生产工艺，向成熟的发酵液中加入占发酵液重量1％-3％的钙离子保护剂或2％-5％淀粉中的至少一种，在70-90℃的条件下，进行热处理。
将制得的纯化的耐高温。
-淀粉酶送至压力喷雾塔进行喷雾干燥，制得酶粉，将酶粉调配后，分装即得成品。
该耐高温。
- 淀粉酶呈固体状态，酶活力达2万单位／g以上，具有较高的稳定性，易贮存和运输。
α
作用温度范围60~90℃，最适宜作用温度60~70℃， 作用pH值范围为5.5~7.0，最适pH值为6.0。Ca2+具 有一定的激活、提高淀粉酶活力的能力，并且对其 稳定性的提高也有一定效果。可催化水解a-1,4糖苷 键，但只能催化水解直链淀粉，生成a-麦芽糖和少 量葡萄糖。 主要存在于人的唾液和胰脏中，也存在于麦芽、 芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉和米曲霉中。可由米 曲霉、嗜酸性普鲁士蓝杆菌、淀粉液化杆菌、地衣 芽孢杆菌和枯草杆菌分别经发酵、精制、干燥而得。
4 分类
• 按照 使用条件 可以分为中温型、高温型和 耐酸耐碱型.
• 按 产生菌不同 可以分为细菌、真菌、植物 和动物淀粉酶。
• 按 产物不同 可将其分为糖化型和液化型两 种。液化型α -淀粉酶能将淀粉快速液化， 其终产物为寡聚糖和糊精；而糖化型α -淀 粉酶有较强的酶切活性，在水解可溶性淀 粉时，随解时间的延长而产生寡聚糖，麦 芽糖直至葡萄糖。
5 工业应用
α -淀粉酶 焙烤工业
最早应用于1984年， 作为治疗消化紊乱的 药物辅助剂
淀粉工业
纺织退浆 清洁剂
造纸 啤酒酿造
焙烤工业
面包等焙烤食品储存一定时间后逐渐变干变硬，易碎，风 味变差。
α -淀粉酶用于面包加工中可以使面 包体积增大，纹理疏松；提高面团的发 酵速度；改善面包心的组织结构，增加 内部组织的柔软度；产生良好而稳定的 面包外表色泽；提高入炉的急胀性；抗 老化，改善面包心的弹性和口感；延长 面包心储存过程中的保鲜期。
3 理化性质
α-淀粉酶是一种内切葡萄糖苷酶，属于淀粉酶。α淀粉酶催化水解淀粉会使淀粉黏度迅速下降，所 以又称为液化淀粉酶。
米黄色、灰褐色粉末。能水解淀粉中的a-1,4葡萄 糖苷键。能将淀粉切断成长短不一的短链糊精和 少量的低分子糖类，从而使淀粉糊的黏度迅速下 降，即起到降低粘稠度和“液化”的作用，所以 此类淀粉酶又称液化酶。
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• 应用：广泛应用于食品制造，制药，纺织等许多方面。在畜禽养殖中 ɑ—淀粉酶常用作饲料的添加酶制剂。不同来源ɑ—淀粉酶作用效果不 同。例如黑曲霉酸性淀粉酶适用于制造助消化的药物。米曲霉的淀粉 酶耐热性较差，用于面包工业。糖化塑细菌淀粉酶因产物具有较多的 麦芽糖．可用以制造低D值的糖类．而耐热性强的细菌淀粉酶，由于 液化完全，用酶量少，操作较容易，适于淀粉液化及棉布退浆、酶法 生产葡萄糖以及石油压裂。目前，一淀粉酶已用在淀粉加工业面包工 业、发酵工业、饲料制造等。
一、种子培养：将保存的枯草杆菌BF-7658的试管斜面种子接种到马铃薯茄子 瓶斜面（20%马铃薯煎出汁加MgSO4.9H2O 5mg/L,琼脂2%，PH6.7-7.0）， 37摄氏度培养3天（使之形成芽孢提高种子稳定性），然后接种到500L种子罐， 37摄氏度搅拌（300r/min），通风培养12-14小时（进入对数期），在接种到 发酵罐。 二、培养条件：温度37摄氏度左右，搅拌速度200r/min时，0—12h通气量为 1:0.67,12h至结束通气量为1：（1——1.33），发酵周期为40——48h。 三、中间补料：补料从10h开始，一般前期后期少，中期多，根据菌体生长情 况调节。补料体积相当于基础料的1/3。
用途
粗滤
压滤
发酵罐
干燥
压罐 喷雾干燥
粉碎
计量罐 混合
补料培养基
补料罐
包装
成晶
碳源:葡萄糖、果糖、蔗糖等容易利用的糖只能促进细胞呼吸、生长，不利于淀粉 酶生成，反而抑制。大多数工厂使用淀粉或玉米粉。 氮源：氮源不仅是细胞生长的氮素来源，还是合成淀粉酶的重要原料。通常用豆 饼粉花生粉等，并补充适量无机氮源。碳源与氮源的比例对淀粉酶的形成影响很 大，如玉米与豆饼粉为碳源氮源，对于枯草杆菌BF-7658生产ɑ—淀粉酶比例应在 （8:5）—（9:5）为宜。 无机盐：过量磷酸盐显著增加枯草杆菌BF-7658ɑ—淀粉酶产量。钙离子有利于维 持淀粉酶活性，锰离子、锌离子、铁离子、钠离子有刺激产酶作用，原料中已经 能够满足需求，不需添加。 表面活性剂：改变细胞膜通透性，一定条件下显著促进淀粉生产。
四、发酵完毕：停止补料后6——8h，温度不再升高，酶活性不再升高 ，菌体进 入衰老期，即可结束发酵。向发酵液中加入2%CaCl2，0.8%Na2HPO4，并加热 至50——55摄氏度，维持30min。（破坏蛋白酶），冷却至40摄氏度提炼。 五、提取：常用提取方法有以下三种。 1）盐析法：发酵液经热处理，冷却到40摄氏度，加入硅藻土为助滤剂过滤。 滤饼加2.5倍水洗涤，洗液与滤液合并后，在45摄氏度真空瓶浓缩数倍后，加 （NH4）2SO4至40%饱和度。盐析，沉淀物加硅藻土后过滤，滤饼于40摄氏度 烘干后磨粉即为粗酶成品，回收率70%左右。 2）乙醇淀粉吸附法：在发酵液中加入Na2HPO4、CaCl2和NaCl，使其浓 度分别达到1%、1%和0.5%。在PH6.3——6.5之间，65摄氏度维持15——30min 以促进凝絮，同时钝化蛋白酶。然后迅速冷却到30摄氏度，压滤除渣。酶液在低 温下经刮板薄膜蒸发器浓缩至汉固形物35——40%,加入与其干物等量的淀粉，然 后在搅拌的同时缓缓加入2倍量的10——15摄氏度的乙醇，使其终浓度达到60% 左右，继续搅拌数分钟，静止数小时，待沉淀完全离心分离。沉淀物于50摄氏度 热风干燥后磨粉，酶收率60%左右。 3）喷雾干燥法：将发酵液粗滤后直接采用喷雾干燥法干燥，收率可达90% 左右。但制品中含杂质多，有臭味，妨碍应用，同时蒸汽消耗量大，易吸湿。
ɑ——淀粉酶的工业化生产
ɑ—淀粉酶：即ɑ—1，4葡聚糖-4-葡萄糖水解酶，为内切酶，可从淀粉
分子内部切开ɑ—1，4-键生成糊精和还原糖。产物末端葡萄糖残基C1原 子为ɑ-构型故称ɑ—淀粉酶。ɑ—淀粉酶是一种金属酶，酶分子中含有Ca 除根霉与地衣芽孢杆菌ɑ—淀粉酶外，Ca 为保持酶活性和稳定性所必 需。其他二价碱体金属（Sr 、 Ba 、 Mg 等），也有使无Ca 的 ɑ—淀粉酶恢复活性的能力。
枯草杆菌培养一般在35到37摄氏度，且液体深层 培养与固体培养敏感度不同。固体培养枯草杆菌在37摄 氏度下达到产酶高峰的时间比35摄氏度缩短12h。 产酶期间培养基pH可以通过补充碳源氮源实现， 适宜的PH为5.5——6.5，多次补充将PH保持在6.3—— 6.6能促进产酶。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
BF-7658ɑ—淀粉酶
工业生产常用菌种：枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、米 曲霉等。
生产方式：固体培养、液体深层培养
ɑ—淀粉酶种类:液化型、糖化型
以我国产量最大、用途最广的一种液化型ɑ—淀粉酶——枯草 杆菌BF-7658ɑ—淀粉酶为例
BF-7658 孢子斜面
孢子悬浮液 无菌空气 种子罐 盐析 乙醇沉淀 热处理 淀粉吸附