淀粉酶PPT课件
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9
1、淀粉酶解法的两个步骤
酶
水解位置
液化 淀粉酶 1，4糖苷键
水解次序
无先后次序
糖化 糖化酶 1，4和1，6 糖苷键
从非还原性 末端开始
水解产物
葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖
葡萄糖
10
2、糊化温度 发生糊化现象时的温度称为糊化温度，一般来讲，
糊化温度有一个范围。不同的淀粉有不同的糊化温度 举例：玉米、马铃薯、木薯、小麦等
滤困难。当然，随着酶制剂生产及应用技术的提高，酶解法制糖将逐渐取
4 代酸解法制糖。
6
返 回
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
直链淀粉 (15-25%)
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH O
CH2OH
CH2Hale Waihona Puke BaiduH
CH2
O OH
（2）使用前1h用温水（40℃）将酶溶解，少量不 溶物不影响使用效果。如工艺需要，可进行过滤， 取滤液使用。
（3）如遇少量结块现象，可以粉碎后使用。 （4）使用量：活力为20000 U /ml耐高温淀粉酶，
每1t原料（淀粉）加0.5L左右，相当于10 U /g干淀 粉。
14
问题
1、在液化过程中为何要加入氯化钙，浓度为多少？ 2、淀粉液化约多少时间？液化温度多少？
遇碘呈紫红色反应。
3
2、淀粉的特性
糊化 ：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最 后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有 粘性的淀粉糊 。
第一阶段：淀粉缓慢地可逆地吸收水分 第二阶段：当温度升到大约65℃时 ，淀粉颗
粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后膨 胀，粘度增加很大。 第三阶段：当温度继续升高，淀粉颗粒变成无 形空囊，可溶性淀粉浸出，成为半透明的均质 胶体。
4
3、酶解法
酶解法是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀 粉水解为葡萄糖的方法。 酶解法可分为两步： 第一步，利用α -淀粉酶将淀粉液化； 第二步，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解 转化为葡萄糖。生产上这两步分别称为液化和糖 化。由于在该过程中淀粉的液化和糖化都是在酶 的作用下进行的。因此酶解法又称为双酶法或多 酶法。
一、淀粉
1、淀粉的性状及组成
淀粉为白色无定形结晶粉末 形状有圆形、椭圆形和多角形三种 一般含水分高、蛋白质少的植物的淀粉颗粒比较大些，多成圆形或椭
圆形，如马铃薯、木薯等。
红薯淀粉颗粒 马铃薯淀粉颗粒 玉米淀粉颗粒 颗粒小的呈多角形如大米淀粉。
大米淀粉颗粒
1
淀粉的性状及组成
碳44.4％，氢6.2％，氧49.4％ 分为直链淀粉和支链淀粉 普通谷类和薯类淀粉含直链淀粉17％～27％，
5
• 1、酶解法是在酶的作用下进行的，反应条件较温和，不需要耐高温高
0011 0010 1010 1101压0或0酸01腐0蚀1的00设1备0；11
优点
• 2、酶作为催化剂的特点是专一性强，副反应少，故水解糖液纯度高， 淀粉转化率高；
• 3、可在较高的淀粉乳浓度下水解。
• 4、酸解法一般使用10-12Bx（含18%--20%淀粉）的淀粉乳，而酶解
糊化过程 第一阶段：预糊化。 第二阶段：糊化。 第三阶段：溶解。
11
2019/12/19
12
三、液化
α-淀粉酶的特性 （1）热稳定性 在60℃以下较为稳定 （2）作用温度 最适作用温度为60～70℃ （3）pH稳定性 在pH6.0～7.0较为稳定 （4）作用pH值 最适作用pH值为6.0 （5）与淀粉浓度关系 淀粉和淀粉的水解产物糊精，
O OH
O OH
OH
OH
OH
CH2OH
支链淀粉 (75-85%)
O OH
麦芽糖
OH α-1,4
异芽糖
α -1,6
纤维二糖 龙胆二糖
7
葡萄糖的分解反应
葡萄糖（失水）
5`-羟甲基糠醛 +甲酸 氨基酸
腐植质（色素）
酸法水解淀粉过程中， 由于反应温度、压力过高， 时间过长，葡萄糖受酸和热 的影响发生分解反应，生成 5’-羟甲基糠醛，因5’-羟 甲基糠醛的性质不稳定，又 可进一步分解生成乙酰丙酸、 蚁酸等物质，而这些物质又 能自身相互聚合，或与淀粉 中所含的其他有机物质相结 合，产生色素。
对酶活力有很大的提高作用。 （6）钙离子浓度对酶活力的影响 （7）pH稳定性与钙离子的关系 （8）Ca2+、Zn2+、Cl－等对α-淀粉酶有激活作用；
FeSO4、ZnSO4、CuSO4则有抑制作用。
13
α -淀粉酶的使用要点
（1）α-淀粉酶系生化物质，光线、温度、湿度会 引起酶失活。在运输中应避免日光曝晒和雨淋，仓 储应保持清洁、阴凉和干燥。
缺点
法可用20—23Bx（含34%--40%淀粉）的淀粉乳，并且可以采用粗原 料。 • 5、用酶解法制得的糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高，有利于糖 液的充分利用。 • 6、双酶法工艺同样适用于大米或粗淀粉原料，可避免淀粉在加工过程
1 中的大量流失，减少粮食消耗。
2 酶解法反应时间较长，设备要求较多，且酶是蛋白质，易引起糖液过
其余为支链淀粉； 而粘高粱和糯米等则不合直链淀粉，全部为支
链淀粉。 直链淀粉聚合度约100～6000之间 遇碘反应是纯蓝色
2
淀粉的性状及组成
支链淀粉是由多个较短的α-1,4糖苷键直链结 合而成。每2个短直链之间的连接为α -1,6糖苷 键。
聚合度约1000～3000,000之间，一般在6000 以上。
实验结果证明：
1） 5`-羟甲基糠醛 是产生色素的根源 2）色素的生成量随葡萄糖浓度的增加而增加 3）PH值等于3时，色素的生成量最小
8
二、酶解法制糖工艺
酶解法优点
由酸法水解工艺可知，以淀粉为原料应用酸水解法 制备糖液，由于需要高温、高压和催化剂，会产生一些 不可发酵性糖及其一系列有色物质，这不仅降低了淀粉 转化率，而且生产出来的糖液质量差。自60年代以来， 国外在酶水解理论研究上取得了新进展，使淀粉水解取 得了重大突破，日本率先实现工业化生产，随后其他国 家也相继采用了这种先进的制糖工艺。酶解法制糖工艺 是以作用专一性的酶制剂作为催化剂，因此反应条件温 和，复合和分解反应较少，因此采用酶法生产不仅可提 高淀粉的转化率及糖液的浓度，而且还可大幅度地改善 了糖液的质量，是目前最为理想、应用最广的制糖方法。
1、淀粉酶解法的两个步骤
酶
水解位置
液化 淀粉酶 1，4糖苷键
水解次序
无先后次序
糖化 糖化酶 1，4和1，6 糖苷键
从非还原性 末端开始
水解产物
葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖
葡萄糖
10
2、糊化温度 发生糊化现象时的温度称为糊化温度，一般来讲，
糊化温度有一个范围。不同的淀粉有不同的糊化温度 举例：玉米、马铃薯、木薯、小麦等
滤困难。当然，随着酶制剂生产及应用技术的提高，酶解法制糖将逐渐取
4 代酸解法制糖。
6
返 回
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH
直链淀粉 (15-25%)
CH2OH
O OH OH
CH2OH
O OH OH O
CH2OH
CH2Hale Waihona Puke BaiduH
CH2
O OH
（2）使用前1h用温水（40℃）将酶溶解，少量不 溶物不影响使用效果。如工艺需要，可进行过滤， 取滤液使用。
（3）如遇少量结块现象，可以粉碎后使用。 （4）使用量：活力为20000 U /ml耐高温淀粉酶，
每1t原料（淀粉）加0.5L左右，相当于10 U /g干淀 粉。
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问题
1、在液化过程中为何要加入氯化钙，浓度为多少？ 2、淀粉液化约多少时间？液化温度多少？
遇碘呈紫红色反应。
3
2、淀粉的特性
糊化 ：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最 后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有 粘性的淀粉糊 。
第一阶段：淀粉缓慢地可逆地吸收水分 第二阶段：当温度升到大约65℃时 ，淀粉颗
粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后膨 胀，粘度增加很大。 第三阶段：当温度继续升高，淀粉颗粒变成无 形空囊，可溶性淀粉浸出，成为半透明的均质 胶体。
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3、酶解法
酶解法是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀 粉水解为葡萄糖的方法。 酶解法可分为两步： 第一步，利用α -淀粉酶将淀粉液化； 第二步，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解 转化为葡萄糖。生产上这两步分别称为液化和糖 化。由于在该过程中淀粉的液化和糖化都是在酶 的作用下进行的。因此酶解法又称为双酶法或多 酶法。
一、淀粉
1、淀粉的性状及组成
淀粉为白色无定形结晶粉末 形状有圆形、椭圆形和多角形三种 一般含水分高、蛋白质少的植物的淀粉颗粒比较大些，多成圆形或椭
圆形，如马铃薯、木薯等。
红薯淀粉颗粒 马铃薯淀粉颗粒 玉米淀粉颗粒 颗粒小的呈多角形如大米淀粉。
大米淀粉颗粒
1
淀粉的性状及组成
碳44.4％，氢6.2％，氧49.4％ 分为直链淀粉和支链淀粉 普通谷类和薯类淀粉含直链淀粉17％～27％，
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• 1、酶解法是在酶的作用下进行的，反应条件较温和，不需要耐高温高
0011 0010 1010 1101压0或0酸01腐0蚀1的00设1备0；11
优点
• 2、酶作为催化剂的特点是专一性强，副反应少，故水解糖液纯度高， 淀粉转化率高；
• 3、可在较高的淀粉乳浓度下水解。
• 4、酸解法一般使用10-12Bx（含18%--20%淀粉）的淀粉乳，而酶解
糊化过程 第一阶段：预糊化。 第二阶段：糊化。 第三阶段：溶解。
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三、液化
α-淀粉酶的特性 （1）热稳定性 在60℃以下较为稳定 （2）作用温度 最适作用温度为60～70℃ （3）pH稳定性 在pH6.0～7.0较为稳定 （4）作用pH值 最适作用pH值为6.0 （5）与淀粉浓度关系 淀粉和淀粉的水解产物糊精，
O OH
O OH
OH
OH
OH
CH2OH
支链淀粉 (75-85%)
O OH
麦芽糖
OH α-1,4
异芽糖
α -1,6
纤维二糖 龙胆二糖
7
葡萄糖的分解反应
葡萄糖（失水）
5`-羟甲基糠醛 +甲酸 氨基酸
腐植质（色素）
酸法水解淀粉过程中， 由于反应温度、压力过高， 时间过长，葡萄糖受酸和热 的影响发生分解反应，生成 5’-羟甲基糠醛，因5’-羟 甲基糠醛的性质不稳定，又 可进一步分解生成乙酰丙酸、 蚁酸等物质，而这些物质又 能自身相互聚合，或与淀粉 中所含的其他有机物质相结 合，产生色素。
对酶活力有很大的提高作用。 （6）钙离子浓度对酶活力的影响 （7）pH稳定性与钙离子的关系 （8）Ca2+、Zn2+、Cl－等对α-淀粉酶有激活作用；
FeSO4、ZnSO4、CuSO4则有抑制作用。
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α -淀粉酶的使用要点
（1）α-淀粉酶系生化物质，光线、温度、湿度会 引起酶失活。在运输中应避免日光曝晒和雨淋，仓 储应保持清洁、阴凉和干燥。
缺点
法可用20—23Bx（含34%--40%淀粉）的淀粉乳，并且可以采用粗原 料。 • 5、用酶解法制得的糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高，有利于糖 液的充分利用。 • 6、双酶法工艺同样适用于大米或粗淀粉原料，可避免淀粉在加工过程
1 中的大量流失，减少粮食消耗。
2 酶解法反应时间较长，设备要求较多，且酶是蛋白质，易引起糖液过
其余为支链淀粉； 而粘高粱和糯米等则不合直链淀粉，全部为支
链淀粉。 直链淀粉聚合度约100～6000之间 遇碘反应是纯蓝色
2
淀粉的性状及组成
支链淀粉是由多个较短的α-1,4糖苷键直链结 合而成。每2个短直链之间的连接为α -1,6糖苷 键。
聚合度约1000～3000,000之间，一般在6000 以上。
实验结果证明：
1） 5`-羟甲基糠醛 是产生色素的根源 2）色素的生成量随葡萄糖浓度的增加而增加 3）PH值等于3时，色素的生成量最小
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二、酶解法制糖工艺
酶解法优点
由酸法水解工艺可知，以淀粉为原料应用酸水解法 制备糖液，由于需要高温、高压和催化剂，会产生一些 不可发酵性糖及其一系列有色物质，这不仅降低了淀粉 转化率，而且生产出来的糖液质量差。自60年代以来， 国外在酶水解理论研究上取得了新进展，使淀粉水解取 得了重大突破，日本率先实现工业化生产，随后其他国 家也相继采用了这种先进的制糖工艺。酶解法制糖工艺 是以作用专一性的酶制剂作为催化剂，因此反应条件温 和，复合和分解反应较少，因此采用酶法生产不仅可提 高淀粉的转化率及糖液的浓度，而且还可大幅度地改善 了糖液的质量，是目前最为理想、应用最广的制糖方法。