α_淀粉酶在食品工业应用研究

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耐高温α-淀粉酶在酒精生产中的应用

耐高温α-淀粉酶在酒精生产中的应用

耐高温α-淀粉酶在酒精生产中的应用摘要:我国酒精工业通过数十年的努力, 在生产、技术上有了很大的提高,特别在节能、综合利用和自动化等方面。

自20 世纪80 年代末, 在消化、吸收国外新技术、新设备的基础上, 酒精生产技术也进入了一个新时期。

“中温蒸煮”使用“耐高温α-淀粉酶”的双酶法液化、糖化工艺,在我国已推广多年,从使用效果、节能降耗、提高质量、出酒率及酒糟固液分离等方面表现出明显的优越性。

关键词:耐高温α-淀粉酶;酒精;应用;现在每年仍以10%的产量在增加。

美国主要以玉米谷物为原料, 而巴西则是使用甘蔗与糖蜜。

欧洲等其他发达国家正在立法推广实施燃料乙醇工程。

现在全世界的酒精总产量中, 燃料酒精占66%, 食用酒精占14%, 溶剂占11%, 作为中间体占9%, 由此可见, 燃料乙醇已经成为酒精中主要的消费产品。

我国的实际酒精生产能力已经达到500 万吨左右, 但开工率不足, 近年来大体在70%左右, 实际年生产酒精约为350 万吨。

一、概述淀粉酶是研究较多、生产最早、产量最大和应用最广泛的一种酶,特别是20世纪60年代以来,由于淀粉酶在淀粉糖工业生产及食品工业中的大规模应用,其的需要量与日俱增。

到目前为止,几乎占整个酶制剂总产量的50%以上。

工业生产中,一般采用纯种优良的枯草芽孢杆菌利用淀粉质原料通过深层通风发酵进行生产中温α-淀粉酶;利用纯种优良高产黑曲霉菌株,以薯类淀粉为原料,采用多级补料发酵法生产糖化酶。

所以,在微生物发酵的酶废液内除了含有约20%没有被完全提取的淀粉酶,同时含有没有完全反应的原料,还含有菌体自溶物、核酸及未被微生物完全利用的糖类、无机盐、无机氮源、蛋白质等其他物质,充分利用这些营养成分,不但可以提高酒精的出酒率、给企业带来可观的经济效益,而且将营养丰富的有机废液转化为酒精发酵结束后营养贫瘠的酒糟处理,这对环境的污染程度大大降低,而且酒糟处理起来比发酵废液容易的多。

因此,实验的主要目的是将酶制剂与酒精生产行业进行联合,共同创收,使得企业获得更大的收益。

中温α-淀粉酶在鲜湿面条中的应用研究

中温α-淀粉酶在鲜湿面条中的应用研究

中温α-淀粉酶在鲜湿面条中的应用研究何承云;孙俊良;李光磊;师玉忠;肖猛【摘要】Mesophilicα-amylase was a kind of important food industrial enzymes. The activity of mesophilicα-amylase as determined by DNS method was found to be (4068 ±24) U/g at pH 5.6 and 60℃.Next, partial properties of mesophilicα-amylase such as its optimal temperature, optimal pH, were investigated. The opti-mal temperature and pH of the mesophilicα-amylase were 60℃and pH 5.6, respectively. Based on its partial characterization, the feasibility of application of mesoph ilicα-amylase as flour products additive was studied. The farinograph showed that as flour products additive its use could reduce dough forming time. Moreover, mesophilicα-amylase not only markedly improved the sensory score of noodles, it also led to an increase in the chewingness of noodles. The added amount ranged from 16 mL/100 kg to 32 mL/100 kg wheat flour among which the optimal addition was 24 mL/100 kg wheat flour.%中温α-淀粉酶是一种非常重要的食品工业用酶.利用DNS法测定中温α-淀粉酶活力,在pH 5.6、温度60℃条件下该酶活力为(4068±24)U/g.在此基础上,研究中温α-淀粉酶部分酶学性质,结果表明:中温α-淀粉酶的最适温度为60℃、最适pH值为5.6.根据粉质曲线,中温α-淀粉酶可以明显降低鲜湿面条面团的形成时间,从而提高生产效率.适量添加中温α-淀粉酶能够明显改善鲜湿面条的感官和质构品质,添加范围可以在16 mL/100 kg~32 mL/100 kg面粉,其中24 mL/100 kg面粉的添加量较为适宜.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)013【总页数】5页(P104-108)【关键词】中温α-淀粉酶;面条;鲜湿面条【作者】何承云;孙俊良;李光磊;师玉忠;肖猛【作者单位】河南科技学院食品学院,河南新乡453003;河南科技学院食品学院,河南新乡453003;河南科技学院食品学院,河南新乡453003;河南科技学院食品学院,河南新乡453003;河南科技学院食品学院,河南新乡453003【正文语种】中文面条是我国的传统主食。

枯草杆菌生产_淀粉酶的研究

枯草杆菌生产_淀粉酶的研究

10科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2010 NO.29Science and Technology Innovation Herald研 究 报 告α-淀粉酶是在淀粉加工、食品工业、医药工业、发酵工业及酿造、制糖和纺织工业上应用广泛的酶种,也是目前国内外应用最广、产量最大的酶种之一。

α-淀粉酶一般可由微生物发酵产生,也可由植物和动物提取。

目前,工业生产上都以微生物发酵法为主进行大规模生产α-淀粉酶。

我国从1965年开始应用枯草芽孢杆菌(Bcaillussubtilis)BF-7658生产α-淀粉酶,当时仅无锡酶制厂独家生产,年产量为10.22吨。

现在国内生产酶制剂的厂家己发展到上千个,其中约有40%~50%的工厂生产α-淀粉酶。

总产量上万吨。

近年来,国外生产耐热α-淀粉酶发展较快,己从嗜热真菌、高温放线菌、特别是从嗜热细菌(嗜热脂肪芽孢杆菌B.stearothermophilust和地衣芽孢杆菌B.licheniformus等)中分离得到了耐高温的α-淀粉酶菌种。

但就国内而言,虽己开展了耐高温α-淀粉酶的研究工作,目前仍以枯草杆菌菌株生产α-淀粉酶为主。

本文就枯草杆菌在淀粉培养基上产α-淀粉酶做一下研究,其对在以玉米(淀粉含量为70%~75%)或大米(淀粉含量为80%~85%)主要原料的发酵酿酒过程,具有实际的指导意义。

1 材料和方法1.1实验材料1.1.1菌种 枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)为实验室保藏菌种。

1.1.2种子培养基 马铃薯固体(及液体)培养基(简称PDA,马铃薯200g、蔗糖20g、琼脂15g、水1000ml、PH自然,马铃薯去皮,切成块煮沸30min,然后用纱布过滤,再加糖及琼脂,溶化后补足水至1000ml。

121℃灭菌30min)1.1.3发酵培养基 淀粉液体培养基(可溶性淀粉、蒸馏水、pH自然。

α-淀粉酶在工业上的应用

α-淀粉酶在工业上的应用

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
耐高温 α-淀粉酶
• 耐高温 α-淀粉酶适合于高温(105~110℃ )下液化 淀粉, 不仅反应快,淀粉不易形成难溶性颗粒, 而且杂 质容易过滤清除, 液化淀粉一步即可完成,钙离子用量 少, 有利于糖化液精制。
• 耐高温α-淀粉酶在酒精生产的应用中,中温蒸煮、较 高温蒸煮用汽量减少30%左右, 糖化酶减少20-30u/g, 发酵质量在酒度、酸度、挥发酸、还原糖、总糖等方 面均好于高温蒸煮,甲醇含量低,原料出酒率, 淀粉 出酒率提高, 降低酒精成本。
其中耐热性淀粉酶在工业中已经大规模的使用耐高温淀粉酶耐高温淀粉酶适合亍高温105110下液化淀粉不仅反应快淀粉不易形成难溶性颗粒质容易过滤清除液化淀粉一步即可完成钙离子用量耐高温淀粉酶在酒精生产的应用中中温蒸煮较高温蒸煮用汽量减少30左右糖化酶减少2030ug収酵质量在酒度酸度挥収酸还原糖总糖等方面均好亍高温蒸煮甲醇含量低原料出酒率淀粉出酒率提高降低酒精成本
耐碱性α-淀粉酶
• 许多种微生物都能产生碱性 α-淀粉酶. 这些 α-淀粉酶的最 适反应 pH 分别在8 ~ 11的范围内, pH稳定范围也基本在 6.0~11的碱性环境中。
• 对于加酶洗涤剂, 不耐高pH值的酶种是其不能广泛应用的 限制性因素, 矛盾在于绝大多数洗涤剂配方为碱性条件下 洗涤效果好, 但此时酶活力损失大, 不能充分发挥酶助剂的 功能, 中性条件下酶活力虽然保持较高水平, 但洗涤效果差。

精选酶在淀粉类食品生产中的应用

精选酶在淀粉类食品生产中的应用

➢3.2 蛋白酶
✓ 蛋白酶添加到面粉中,使面团中的蛋白质在一定程 度上降解成肽和氨基酸,导致面团中的蛋白质含量 下降,面团筋力减弱,满足了饼干、曲奇、比萨饼 等对弱面筋力面团的要求。
✓ 同时,蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸 收。研究发现,还有一些蛋白酶,如“Milensyme” 真菌蛋白酶,在面包制作中能够水解面筋内部的某 些特定位置化学键,从而改善面团延伸性,提高面 包的对称性和均匀性,对面包的结构及风味均有改
➢ 异麦芽糖是淀粉经α-淀粉酶液化,β-淀粉酶糖化和α-葡萄 糖苷酶转苷反应而生成的包括含α-1,6键的异麦芽糖、潘糖、 异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。异麦芽糖在高温、微酸 性和酸性环境下稳定,可以添加于各种食品和饮料中。
➢ 异麦芽糖是难消化低聚糖,不被唾液、胰液所分解,但在 小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的 70%~80 %。对肠道直接刺激性较小。可明显增加肠道 中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌,而拟杆菌、梭状杆菌等有 害菌受到抑制,便秘改善,粪便pH下降,有机酸增加, 腐败物减少,血脂改善,免疫力明显增强。
(2)果葡糖浆
➢ 果葡糖浆是用葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生 成果糖,而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。 若将异构化反应完成后,混合糖液经过脱色、精 制、浓缩等过程,得到固形物含量达71%左右的 果葡糖浆,其中,含果糖42%左右,含葡萄糖 52%左右,另有6%左右为低聚糖。

若将异构化后的混合糖液中的果糖与葡萄糖分离,再 将分离的葡萄糖进行异构化,如此反复进行,可使更 多的葡萄糖转化为果糖,由此可生产出果糖含量达 70%、90%甚至更高的果葡糖浆,称之为高果糖浆。 高果糖浆与蔗糖相比具有甜度高,不易结晶,易发酵 等特点,故倍受点心及冷饮加工业青睐。

α淀粉酶

α淀粉酶

6制药和临床化学分析
已有报道,基于α一淀粉酶的液体稳定试剂已应用于全自动生化分析仪(CibaComingExpress)临床化学系统。
二α—淀粉酶的研究现状
1国内α一淀粉酶研究现状
1965年,我国开始应用淀粉芽孢杆菌BF一7658生产一淀粉酶,当时只有无锡酶制剂厂独家生产。1967年杭州怡糖厂实现了应用α一淀粉酶生产饴糖的新工艺,可以节约麦芽7%~10%,提高出糖率10%左右。1964年我国开始了酶法水解淀粉生产葡萄糖工艺的研究。l979年9月通过了酶法注射葡萄糖新工艺的鉴定,并先后在华北制药厂、河北东风制药厂、郑州嵩山制药厂等单位得到应用,取得了良好的经济效益。
2淀粉的液化作用和糖化作用
α一淀粉酶的主要市场是淀粉水解的产物,如葡萄糖和果糖。淀粉被转化为高果糖玉米糖浆(HFCS)。由于他们的高甜度,被用于饮料工业中软饮料的甜味剂。这个液化过程就用到在高温下热稳定性好的α一淀粉酶。α一淀粉酶在淀粉液化上的应用工艺已经相当成熟,而且有很多相关报道。
3纤维脱浆
由于α一淀粉酶是具有重要应用价值的工业酶,周内外很多课题组对它进行了研究。国内有代表性的研究单位有:四川大学,主要研究α一淀粉酶的生产菌株及其培养条件;江南大学,主要研究α一淀粉酶的结构以及应用性能,如耐热性、耐酸性;西北大学,主要研究α一淀粉酶的变性机理以及环境对α一淀粉酶的影响;华南理工大学,主要研究α一淀粉酶的固定化和动力性质;还有华中农业大学,中国科学院沈阳应用生态研究所,天津科技大学,南开大学生命科学学院,中国农业科学院,中国科学院微生物研究所等多家研究机构对多种α一淀粉酶生产菌的一淀粉酶基因进行了克隆以及表达研究。国外有代表性的研究单位有:加拿大的UniversityofBritishColumbia,他们对人胰腺的一淀粉酶结构和作用机理进行了深入的研究;丹麦的Carlsberg实验室主要研究大麦α一淀粉酶结构域与结合位点;美国的WesternRegionalResearchCenter主要研究大麦的α一淀粉酶与抗菌素的作用以及大麦α一淀粉酶的活性位点。

阿尔法淀粉酶600

阿尔法淀粉酶600

阿尔法淀粉酶600阿尔法淀粉酶600:改变淀粉产业的利器阿尔法淀粉酶是一种常见的酶类制剂,而阿尔法淀粉酶600则是其中的一种具有广泛应用的产品。

阿尔法淀粉酶600能够在淀粉转化过程中发挥重要作用,其广泛应用于食品、饲料、纺织、酿造等行业,对于提高产品质量、降低生产成本具有显著的效果。

阿尔法淀粉酶600作为一种生物酶,其本质是一种蛋白质。

它主要通过催化淀粉分子中的α-1,4-糖苷键的水解,将淀粉分解为较小的分子,如低聚糖和葡萄糖。

这种分解过程被称为淀粉的糊化,使得淀粉更易于被人体吸收和利用。

因此,阿尔法淀粉酶600在食品工业中被广泛应用于糕点、面包、果冻等产品的制作中,以改善其口感和消化性能。

在饲料行业中,阿尔法淀粉酶600被用于提高动物对淀粉的利用率。

通过添加适量的阿尔法淀粉酶600到饲料中,可以将淀粉有效地转化为可被动物消化吸收的低聚糖和葡萄糖,提高饲料的营养价值。

这对于提高动物的生长速度、降低饲料转化率具有积极的意义,对于养殖业的发展具有重要的推动作用。

除了食品和饲料行业,阿尔法淀粉酶600还在纺织和酿造等行业中发挥重要作用。

在纺织行业,阿尔法淀粉酶600被用于处理纺织品的定型和整理过程,以改善纺织品的柔软性和手感。

在酿造行业,阿尔法淀粉酶600被用于酿造啤酒和白酒等产品中,以增加其口感和风味。

阿尔法淀粉酶600的应用不仅可以改善产品的质量,还可以降低生产成本。

由于阿尔法淀粉酶600可以加速淀粉的分解和糊化过程,因此可以减少传统加热和加压等工艺操作,节约能源和生产成本。

此外,阿尔法淀粉酶600还可以提高淀粉的利用率,减少淀粉的浪费,进一步降低生产成本。

然而,阿尔法淀粉酶600的广泛应用也面临一些挑战。

首先,阿尔法淀粉酶600的生产成本较高,限制了其在一些中小型企业中的应用。

其次,阿尔法淀粉酶600的稳定性和活性在不同环境条件下存在差异,需要根据具体的应用场景进行调整和优化。

此外,阿尔法淀粉酶600的市场竞争也较为激烈,需要不断创新和提高产品的性能和品质。

低温α-淀粉酶

低温α-淀粉酶

低温α-淀粉酶
低温α-淀粉酶(Low-temperature α-amylase)是一种能在较低温度下活性的α-淀粉酶。

这类酶通常能够在相对较低的温度范围内(一般在10°C到40°C之间)保持其催化活性,因此对于一些需要在低温条件下进行生产或处理的工业应用具有重要意义。

以下是低温α-淀粉酶的一些特点和应用领域:
1.活性温度:低温α-淀粉酶的活性温度一般在较低的范围内,
适合在低温环境下进行工业生产。

2.来源:这类酶可以从一些适应低温环境的微生物中提取,例如
一些生活在寒冷环境的细菌或真菌。

3.食品工业:低温α-淀粉酶在食品工业中有一些应用,例如在
低温条件下制备一些涉及到淀粉降解的食品制品,如糖浆和面粉的加工。

4.酿酒工业:在啤酒酿造等过程中,低温α-淀粉酶可以用于麦
芽中淀粉的降解,有助于发酵过程的进行。

5.生物燃料生产:在生物质降解和生物燃料生产的过程中,低温
α-淀粉酶的活性温度范围可能更适合在低温条件下操作。

6.洗涤剂生产:低温α-淀粉酶也可能用于洗涤剂的生产,尤其
是那些需要在低温下进行的洗涤工艺。

这些特性使得低温α-淀粉酶在一些需要低温工艺的工业领域中具有潜在的应用前景。

不同的酶可能有不同的特性,因此在具体应用中需要选择适合特定条件的酶。

阿尔法淀粉酶水解支链淀粉

阿尔法淀粉酶水解支链淀粉

阿尔法淀粉酶水解支链淀粉阿尔法淀粉酶(Alpha-amylase)是一种能够水解支链淀粉的酶类物质。

淀粉是植物体内最主要的储能物质之一,由许多葡萄糖分子组成。

然而,淀粉分子并非一条直线,而是由支链和直链组成的复杂结构。

支链的存在给淀粉分子的水解带来了一定的难度,而阿尔法淀粉酶的作用就是针对这些支链进行水解,使淀粉能够被人体有效吸收利用。

阿尔法淀粉酶主要存在于许多生物体内,包括人类、动物和微生物。

在人类体内,阿尔法淀粉酶主要由胰腺和唾液腺分泌。

胰腺分泌的阿尔法淀粉酶进入小肠中,与食物中的淀粉相结合,通过水解作用将淀粉分解为较小的多糖和葡萄糖分子。

而唾液中的阿尔法淀粉酶则在口腔中起到初步水解淀粉的作用。

阿尔法淀粉酶的水解作用是通过催化淀粉分子内部的糖苷键断裂来实现的。

具体来说,阿尔法淀粉酶能将淀粉分子中α-1,4-糖苷键水解为两个葡萄糖分子,从而将淀粉分子的支链逐渐切断。

这种水解作用不仅可以在人体内发生,也可以在工业生产中得到利用。

阿尔法淀粉酶具有很高的底物特异性,即只能催化特定的糖苷键断裂反应。

它主要作用于α-1,4-糖苷键,而对于α-1,6-糖苷键的水解能力较弱。

这也是为什么淀粉分子中的支链在阿尔法淀粉酶的作用下能够逐渐被切断的原因。

阿尔法淀粉酶在食品工业中有着广泛的应用。

将阿尔法淀粉酶添加到食品中,可以改善食品的质地和口感。

例如,将阿尔法淀粉酶添加到面粉中,可以使面团更加柔软,提高面包的口感。

此外,阿尔法淀粉酶还可以用于生产酒精和酱油等发酵食品。

在这些过程中,阿尔法淀粉酶能够将淀粉分解为可发酵的糖类物质,提高发酵效率。

阿尔法淀粉酶在医学领域也有一定的应用。

由于其能够水解淀粉,因此可以被用于治疗胃肠道消化功能障碍等疾病。

例如,在某些胰腺疾病或手术后,患者可能会出现胃肠道消化功能受损的情况,此时可以通过口服阿尔法淀粉酶来补充消化酶的缺失,促进食物的消化吸收。

总结起来,阿尔法淀粉酶是一种能够水解支链淀粉的酶类物质。

α淀粉酶的添加济代码

α淀粉酶的添加济代码

α淀粉酶的添加济代码α淀粉酶,又称淀粉酶A,是一种重要的酶类,在食品加工、饲料生产、生物燃料等领域具有广泛的应用。

本文将介绍α淀粉酶的添加济代码,以及其在食品加工中的应用。

一、α淀粉酶的添加济代码α淀粉酶的添加济代码通常由国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission)制定和规范。

目前,国际上常见的α淀粉酶添加济代码包括:1. E1400:α淀粉酶(淀粉酶A)2. E1401:α淀粉酶(淀粉酶A)预浸膏3. E1402:α淀粉酶(淀粉酶A)发酵提取物4. E1403:α淀粉酶(淀粉酶A)酸水解提取物5. E1404:α淀粉酶(淀粉酶A)酶变性物6. E1405:α淀粉酶(淀粉酶A)酶解物这些代码是为了标识和区分不同类型的α淀粉酶及其衍生物,以便于食品生产者和消费者对产品进行正确识别和选择。

二、α淀粉酶在食品加工中的应用α淀粉酶在食品加工中具有多种应用,其中主要包括以下几个方面:1. 面包制作:α淀粉酶可以促进面团的发酵过程,提高面包的体积和口感,并延长面包的保鲜期。

2. 酿造业:在啤酒和白酒的生产过程中,α淀粉酶可以帮助淀粉的降解和糖化,提高酒精发酵率和酒的口感。

3. 乳制品加工:在乳制品加工中,α淀粉酶可以促进乳制品的加热稳定性,改善口感和质地。

4. 糖果制作:在糖果制作中,α淀粉酶可以降低糖果的粘性,提高糖果的口感和储存稳定性。

5. 精细化工:α淀粉酶还可以用于澄清果汁、提取果胶、制备食品添加剂等方面。

总结:通过对α淀粉酶的添加济代码和在食品加工中的应用进行介绍,我们可以看到α淀粉酶在食品工业中具有广泛的应用前景。

在今后的食品制造过程中,科学合理地应用α淀粉酶,将会为食品加工业带来更多的创新和发展机遇。

淀粉酶在食品中的应用

淀粉酶在食品中的应用

淀粉酶在食品中的应用刘宝琴摘要:酶,是一种蛋白质,它是由生物活性细胞所产生的,它具有高效率的催化的作用,并且其专一性很强,并且性质温和,没有毒害、无味吧,不会对食品产生幂良的影响,从而[1]大量的应用到食品的焙烤加工中。

淀粉酶在生活中的应用很广泛。

淀粉糖的生产,甜味剂的生产都离不开淀粉酶。

本文主要介绍各种淀粉酶在食品工业中的应用。

关键词: α-淀粉酶食品工业β-淀粉酶一.定义及分类淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、碱法更柔软,且不损伤纤维。

是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。

淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷键的酶。

根据酶水解产物异构类型的不同可分为α-淀粉酶(EC3(2(1(1()与β-淀粉酶(EC3(2(1(2()。

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。

微生物的酶几乎都是分泌性的。

此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子和激活因子,也有部分淀粉酶为非Ca2+依赖型。

淀粉酶既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,无差别地随机切断糖链内部的α,1,4-链。

因此,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以葡萄糖为主,此外,还有少量麦芽三糖及麦芽糖,其中真菌a-淀粉酶水解淀粉的终产物主要以麦芽糖为主且不含大分子极限糊精,在烘焙业和麦芽糖制造业具有广泛的应用。

另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精(又称α-糊精)。

一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%,但在细菌的淀粉酶中,亦有呈现高达70%分解限度的(最终游离出葡萄糖);β-淀粉酶广泛分布与α-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α,1,4-葡聚糖链。

真菌α-淀粉酶的研究和应用

真菌α-淀粉酶的研究和应用

真菌α-淀粉酶的研究和应用16120901 20092348 王德美摘要: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。

α-淀粉酶在现代淀粉糖浆、焙烤制品、啤酒酿制及生料酒精等行业已得到广泛的应用。

随着现代制糖工业与发酵工业的发展及其对真菌α-淀粉酶的使用需求,使得真菌α-淀粉酶在现代工业酶制剂中占有重要地位。

对真菌α-淀粉酶的研究和利用,为满足国内市场需求、调整我国酶制剂工业结构和带动相关食品或发酵行业的发展等具有重要意义。

关键词:真菌α-淀粉酶,可发酵性糖,固态发酵,冷冻沉析,食品应用1.真菌α-淀粉酶的结构及其催化机制1.1真菌α-淀粉酶的结构与大多数α-淀粉酶类似,真菌α-淀粉酶通常含有三个结构域,分别称为A、B和C。

结构域A为酶的催化反应中心区域,其典型结构为(a/b)8TIM-桶状结构,结构域B和结构域C基本上位于结构域A得到对立两端【1】。

其中,Ca2+的保守结合位点位于结构域A和结构域B之间的表面区域,而大多数情况下Ca2+的存在对于α-淀粉酶家族保持其酶活力和稳定性是必须的。

结构域B位于TIM-桶状结构域的第三个β-折叠和第三个α-螺旋之间,该区域富含不规则的β-片层结构,在不同的淀粉酶中的大小和结构差异较大,被认为与α-淀粉酶的第五特异性有关。

同时,通过定点突变或随机突变结果表明,该部位在淀粉酶中核能相对比较脆弱,与α-淀粉酶的总体稳定性关联密切,其中部分氨基酸的改变对酶的pH稳定性和热稳定性影响较为显著。

结构域C形成α-淀粉酶蛋白质羧基端,并含有α-淀粉酶家族所特有的希腊钥匙β-sandwich结构,通常认为其通过将结构域A的疏水区域与溶剂相隔离以稳定催化区域或TIM桶状结构【2】。

1.2真菌α-淀粉酶的催化机制通过X-射线晶体结构、化学修饰和定点突变等手段,表明Asp206、Glu230和Asp2973个氨基酸可能是α-淀粉酶、家族的核心催化位点【3】。

耐高温α淀粉酶研究进展

耐高温α淀粉酶研究进展

耐高温α 淀粉酶研究进展郑元木摘要: 耐高温α-淀粉酶是重要的工业用酶之一,本文简要综述了该酶结构、性质、作用机制、分离纯化方法及生产工艺流程和用途。

关键词:耐高温α-淀粉酶;作用机制;生产工艺;用途α-淀粉酶全称为α-1,4-葡聚糖水解酶(EC3.2.1.1),作用于淀粉时,可从分子内部切开α-1,4-糖苷键而生成糊精和还原糖,由于产物的末端葡萄糖残基C1碳原子为α-构型,故得名为α-淀粉酶[1]。

耐高温α-淀粉酶不同于中温α-淀粉酶和α-淀粉酶普通高温,具有优越的耐热性能、酶活力高和较宽的pH适应范围等特性,故在工业中得到广泛的应用。

1 结构、功能、作用机制比较不同来源的耐高温α-淀粉酶氨基酸序列发现,虽然有的氨基酸序列相似性不足30%,但它们的三级结构极为相似,这也表明三级结构是催化活性的关键因素[2]。

耐高温α-淀粉酶都是由三个结构域组成,即为结构域A、结构域B、结构域C。

地衣芽孢杆菌是生产耐高温α-淀粉酶最重要的菌种,以地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶为例(结构如图一)[3]。

结构域A为8个α-螺旋和8个β-折叠交替组成的α/β桶状结构,该结构较为刚性,维持酶的基本构象。

结构域B具有较大的柔性,推测它可能与底物特异性结合有关,主要由一个或几个β-折叠构成。

结构域C构成α-淀粉酶的碳端,由反平行β-折叠组成,它包含的氨基酸少,距离活性位点远,缺乏柔性,目前它的功能尚不清楚。

α-淀粉酶的催化活性口袋位于结构域A和B之间,在α/β桶状结构的底部。

此外,在结构域A和B之间还发现有一个或几个钙离子及其他金属离子结合位点,推测它可能与稳定酶的结构有关。

耐高温α-淀粉酶属于水解酶类,能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的α-D-1,4糖苷键,使溶液的粘度迅速下降,产生可溶性糊精、低聚糖及少量麦芽糖、葡萄糖。

对于耐高温α-淀粉酶作用机制的研究,Nielsen JE[4]等提出了如图二模型。

该模型认为催化中心位于α/β桶状结构的底部,Glu261和Asp231是起催化作用的两个重要残基。

淀粉酶在食品工业中的应用

淀粉酶在食品工业中的应用

淀粉酶的用途是:用作果汁加工中的淀粉分解和提高过滤速度以及蔬菜加工、糖浆制造、葡萄糖等加工制造。

1、在纺织物中加入淀粉酶可以使衣物更加柔软,而且还不会损伤皮肤,适合做睡衣。

2、其次淀粉酶还可以应用在蔬菜加工的过程之中,可以使蔬菜保持新鲜亮度,在制造糖浆的过程中也可以起到良好的作用。

3、异淀粉酶还可以用于微生物的发酵,平时所蒸馒头用的酵母粉就是从中所得来,而且在果汁加工过程中也是可以提高大量的速度,工业化生产大大提高。

淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、碱法更柔软,且不损伤纤维。

淀粉酶的种类很多,根据织物不同,设备组合不同,工艺流程也不同,所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等,由于淀粉酶退浆机械作用小,水的用量少,可以在低温条件下达到退浆效果,具有鲜明的环保特色。

a淀粉酶b淀粉酶葡萄糖淀粉酶

a淀粉酶b淀粉酶葡萄糖淀粉酶

a淀粉酶b淀粉酶葡萄糖淀粉酶引言淀粉酶是一类重要的酶,在生物体内扮演着关键的角色。

其中,a淀粉酶、b淀粉酶和葡萄糖淀粉酶是三种常见的淀粉酶。

它们在食物消化、工业应用和生物研究中都具有广泛的用途。

本文将从不同角度全面探讨这三种淀粉酶的特点和应用。

二级标题一:a淀粉酶a淀粉酶,也称为α-淀粉酶,是一种能够降解淀粉的酶类。

它主要通过水解淀粉分子中的α-1,4-糖苷键来产生低聚糖和葡萄糖。

在生物体内,a淀粉酶在胰腺和唾液中都有存在。

三级标题一:结构和功能a淀粉酶的结构由单一的多肽链组成,该链上含有多个结构域。

这些结构域的稳定性和柔韧性使得a淀粉酶在庞大的淀粉颗粒网络中能够迅速进行水解。

其功能是将淀粉分子水解为较小的聚合物,以便生物体能够更好地吸收和利用淀粉。

在消化过程中,a淀粉酶作用于进入口腔的食物,将淀粉分解成糊状物质,为后续的消化做好准备。

三级标题二:应用领域a淀粉酶在食品工业和医药领域都有重要的应用价值。

在食品工业中,a淀粉酶广泛用于面包、面条和饼干等淀粉制品的生产过程中。

它可以加速淀粉的分解,使得面团更加柔软,并提高制品的质地和口感。

而在医药领域,a淀粉酶被应用于胰岛素治疗中。

由于胰岛素需要进入血液中才能发挥作用,而胰岛素是由淀粉酶降解产生的。

因此,使用a淀粉酶可以加速胰岛素的释放,提高治疗效果。

二级标题二:b淀粉酶b淀粉酶,也称为β-淀粉酶,是另一类能够降解淀粉的酶。

与a淀粉酶不同的是,b淀粉酶能够断裂α-1,6-糖苷键,从而进一步分解淀粉分子。

三级标题一:结构和功能b淀粉酶的结构与a淀粉酶类似,也由单一肽链组成。

然而,其结构域的构成使得b淀粉酶能够识别和断裂α-1,6-糖苷键。

这样一来,b淀粉酶可以将淀粉分子分解成更小的分子,如麦芽糖和葡萄糖。

其功能与a淀粉酶类似,都是将淀粉分子分解为易于吸收和利用的形式。

三级标题二:应用领域b淀粉酶在酿酒业和酶制剂生产中有广泛的应用。

在酿酒过程中,b淀粉酶能够将淀粉转化为发酵所需的糖类物质。

三种淀粉酶作用机理

三种淀粉酶作用机理

三种淀粉酶作用机理三种淀粉酶分别是α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶,它们的作用机理如下:1. α-淀粉酶:这是一种内切酶,可以水解淀粉、糖原和环状糊精分子内的α-1,4-糖苷键。

然而,它一般不水解支链淀粉的α-1,6键,也不水解紧靠分枝点α-1,6键外的α-1,4键。

α-淀粉酶对食品的主要影响是降低黏度,也影响其稳定性,如布丁和奶油沙司。

2. β-淀粉酶:这种酶作用于淀粉分子,每次从淀粉分子的非还原端切下两个葡萄糖单位,并且由原来的α-构型转变为β-构型。

它能够完全水解直链淀粉为β-麦芽糖,有限水解支链淀粉,应用在酿造工业中。

3. 葡萄糖淀粉酶:这种酶不仅能够水解淀粉分子的α-1,4键,而且能水解α-1,3键,α-1,6键。

葡萄糖淀粉酶从淀粉分子非还原端开始依次水解一个葡萄糖分子,并把α-构型转变为β-型。

它在食品和酿造工业上应用广泛,如生产果葡糖浆。

总的来说,这三种淀粉酶各有其特点和作用范围。

除了上述的三种淀粉酶,还有一种叫做脱支酶的酶,它能够水解支链淀粉的α-1,6键。

这种酶可以将支链淀粉转变为直链淀粉,使其更容易被α-淀粉酶和β-淀粉酶水解。

在食品工业中,淀粉酶的应用非常广泛。

它们可以用于改善食品的口感、提高食品的保质期、降低成本等。

例如,在啤酒酿造中,淀粉酶可以水解淀粉为葡萄糖,为酵母提供营养;在面包制作中,淀粉酶可以改善面团的延展性和成品的体积;在糖果制作中,淀粉酶可以改善糖浆的透明度和口感。

除了食品工业,淀粉酶在医疗、制药和生物工程领域也有广泛的应用。

例如,α-淀粉酶可以用于治疗消化不良和腹泻等肠道疾病;β-淀粉酶可以用于治疗糖尿病和肥胖症等代谢性疾病;葡萄糖淀粉酶可以用于生产葡萄糖溶液,为患者提供营养。

总的来说,淀粉酶在我们的生活中无处不在,对我们的生活产生了很大的影响。

通过了解和利用不同种类的淀粉酶,我们可以更好地利用它们来改善我们的生活。

小麦中的阿尔法淀粉酶的作用

小麦中的阿尔法淀粉酶的作用

小麦中的α-淀粉酶是一种酶,主要作用是分解淀粉为较小的糖类分子,如糊精和麦芽糖。

这种酶在小麦种子萌发过程中特别重要,因为它帮助种子开始生长。

在萌发过程中,α-淀粉酶将淀粉分解成可以被植物细胞吸收和利用的糖类,为种子提供能量和营养。

此外,α-淀粉酶也在面粉加工过程中发挥作用。

在制作面包、糕点等食品时,α-淀粉酶可以帮助面粉中的淀粉分子更好地与水混合,从而改善面团的质地和口感。

它还可以促进酵母的发酵过程,帮助食品膨胀变松软。

在医药、养殖业和其他工业领域,α-淀粉酶也有广泛的应用。

例如,在养殖业中,α-淀粉酶可以作为水产饲料的粘结剂,提高饲料颗粒的光滑度和鱼的食用喜好。

在医药工业中,α-淀粉酶作为药片粘合剂,有助于制成强度大、易于消化和溶解的药片。

此外,在铸造工业中,α-淀粉酶可用作型砂的胶粘剂,提高砂型的抗夹砂能力和表面强度。

α淀粉酶酶活定义

α淀粉酶酶活定义

α-淀粉酶(Alpha-amylase)是一种酶,它催化淀粉分解成较小的碳水化合物,如糊精和麦芽糖。

α-淀粉酶酶活定义指的是这种酶的活性,即它在一定条件下催化淀粉分解的能力。

酶活通常以单位时间内催化反应的量来表示,例如单位时间内分解的淀粉量或生成的糊精量。

α-淀粉酶酶活的单位通常是国际单位(International Units, UI),1 UI的α-淀粉酶在一定条件下(如一定的温度、pH值、底物浓度等)能够在1分钟内分解一定量的淀粉。

酶活的测定通常需要一个标准化的过程,包括底物的准备、酶的稀释、反应条件的设定、反应时间的控制以及产物的定量分析。

常用的定量方法包括滴定法、比色法、光谱法等。

在实际应用中,α-淀粉酶广泛用于食品工业,如面包制作、酿酒和洗涤剂生产中,也在医学和生物化学研究中作为研究工具。

a-淀粉酶

a-淀粉酶

α-淀粉酶07食品科学—02号解鑫α-淀粉酶XiXi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;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;applications淀粉酶广泛存在于动物、植物和微生物中[1],在食品、发酵、纺织和造纸等工业中均有应用,尤其在淀粉加工业中,微生物淀粉酶更是应用广泛并已成功取代了化学降解法;同时,它们也可以应用于制药和精细化工等行业[2]。

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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]。

3应用各种酶制剂在食品工业中,已经有上百年的应用历史,已经广泛应用于食品、医药、酿造、纺织等工业生产中。

而现代酶工程技术的快速发展,又使得酶制剂生产工艺不断改善、效率提高、成本降低,从而获得更大的经济效益;通过利用微生物和基因工程等技术,还可以根据实际需要,获得能在不同温度和不同酸碱性环境中工作的α-淀粉酶。

3.1 面粉烘烤最近几十年,α-淀粉酶已经被广泛应用于焙烤工业中[9]。

焙烤工业中使用的酶制剂有很多种,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪氧化酶、乳糖酶、普鲁兰酶等,在面粉、蛋糕、饼干等焙烤食品制作过程中发挥着不同的重要作用。

其中,尤其是α-淀粉酶,更是有着不可取代的地位。

在面包加工过程中,添加α-淀粉酶不仅可以增大面包体积,改善表皮色泽和口感,提高柔软度,还可以延长保质期等[10]。

热稳定性α-淀粉酶在高温时发挥作用,不仅增加发酵率,使淀粉液化完全,提高面粉中的糖含量,改善口感和质地,而且用量少操作简单[11];与普通α-淀粉酶比较,不受温度影响,从而不会导致面包过度液化,使口感变差[12,13]。

中温α-淀粉酶的最适作用温度为50℃~70℃,与面包糊化温度相近,可以有效控制面包的糊化程度,使淀粉水解成聚合度合适的糊精,而这种聚合度的糊精又具有抗老化的作用。

婴幼儿胃肠道功能还不是很完善,因此,对饮食的可消化性要求严格,尤其是对谷物类的食品。

由于传统工艺生产加工的谷物类食品淀粉水解程度较难控制,而婴幼儿因为胃肠淀粉水解酶较少,对谷物类等含淀粉量较多的食品消化吸收能力差,容易引起胀气和腹泻等消化问题。

在谷物类淀粉中加入中温α-淀粉酶,可以有效控制淀粉水解程度,同时保证其营养成分不被破坏,增强了婴幼儿对谷物类营养物质的消化和吸收。

与传统的食品添加剂(化学试剂、奶粉、糖酯、卵磷脂、抗氧化剂等)比较,酶制剂在焙烤过程中,具有更好的改良和抗老化作用,如α-淀粉酶、普鲁兰酶、去分支酶、β-淀粉酶等,单一使用或者几种酶制剂混合使用,不仅可以改善口感、色泽,延长保质期,而且安全健康。

已知中温淀粉酶已经应用于面包、果汁、葡萄糖等多种食品的生产加工[14,15]。

目前, 焙烤工业使用的α- 淀粉酶主要来自大麦麦芽、真菌和细菌。

早在1955年美国就已经将真菌源的α-淀粉酶作为面包添加剂。

英国在1963年也再次证明了α-淀粉酶等酶制剂作为食品添加剂的安全性[16]。

3.2淀粉加工淀粉具有来源广、价格低、口感佳等优点,作为食物和能量的一个主要来源,被广泛使用。

淀粉原料,通过酶的作用,转化成方便实用和使用的产品。

其中耐高温α-淀粉酶,克服了普通α-淀粉酶作用温度的限制,具有较高的反应温度(最适温度为90℃~95℃),反应速度快、作用力度强,不仅用于淀粉加工行业,而且已经广泛应用于酒精、发酵、纺织和制药等行业。

3.3啤酒酿造和酒精生产在酿造啤酒的原料中加入α-淀粉酶,可以加快原料的液化,增加辅料,特别是在麦芽糖化力较低的情况下,可以提高原料的利用率,降低生产成本;同时使用α-淀粉酶和β-淀粉酶效果更加更明显,在节粮、节能的同时,进一步提高了经济效益[17]。

在酒精生产过程中,添加α-淀粉酶,可以有效控制蒸煮温度,节约煤炭和冷却水的使用量,同时提高了原料的利用率,酒精品质也得到改善[18]。

4展望早在1948年α-淀粉酶就已经开始商业化应用,作为治疗鲜花紊乱的药物辅助剂。

目前,α-淀粉酶已经广泛应用在食品加工工业中,包括淀粉加工、乳品加工、果蔬加工、蛋白质加工、面粉的烘烤加工和酿酒工业中等。

作为一种节能环保且高效的酶,如何将其潜在价值发挥到最高,是未来研究过程中需要努力的方向。

有研究发现α-淀粉酶在一些酸性和高温环境条件下仍然可以保持高度酶活性,这一特性可以满足现代工业发展的更多需要。

而微生物来源的α-淀粉酶,逐渐成为工业生产的重要来源[19]。

通过基因改造和菌种选育等方法[20],也可以实现对α-淀粉酶实现定向化技术和结构改造,从而满足更多的工业生产需求。

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