淀粉酶類的生產(chǎn).doc

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1、淀粉酶類的生產(chǎn)淀粉酶屬于水解酶類，是催化淀粉（包括糖原，糊精）中糖苷鍵水解的一類酶的統(tǒng)稱。它是研究較多，生產(chǎn)最早，產(chǎn)量最大和應用最廣泛的一種酶。幾乎占整個總產(chǎn)量的50％以上。根據(jù)淀粉酶對淀粉的作用方式不同，淀粉酶可分為四種主要類型，即a-淀粉酶，β-淀粉酶，葡萄糖淀粉酶和異淀粉酶。此外，還有一些應用不是很廣泛，生產(chǎn)量不大的淀粉酶，如環(huán)狀糊精生成酶，及α-葡萄糖苷酶等。表5—1淀粉酶的分類E.C編號系統(tǒng)名稱常用名作用特性存在E.C.3.2.1.1α-1，4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶α-淀粉酶，液化酶，淀粉-1，

2、4-糊精酶，內斷型淀粉酶不規(guī)則地分解淀粉糖原類物質的α-14糖苷鍵唾液，胰臟，麥芽，霉菌，細菌E.C.3.2.1.2α-1，4葡聚糖-4-麥芽糖水解酶Β-淀粉酶，淀粉-1，4-麥芽糖苷酶，外斷型淀粉酶從非還原性末端以麥芽糖為單位順次分解淀粉，糖原類物質的α-1，4糖苷鍵甘薯，大豆，大麥，麥芽等高等植物以及細菌等微生物E.C.3.2.1.3α-1，4葡聚糖葡萄糖水解酶糖化型淀粉酶，糖化酶，葡萄糖淀粉酶，淀粉-1，4-葡萄糖苷酶，淀粉葡萄糖苷酶從非還原性末端以葡萄糖為單位順次分解淀粉，糖元類物質的α-1，4糖苷

3、鍵霉菌，細菌，酵母等E.C.3.2.1.9支鏈淀粉6-葡聚糖水解酶異淀粉酶，淀粉-1，6-糊精酶，R-酶，茁酶多糖酶，脫支酶分解支鏈淀粉，糖元類物質的α-1，6糖苷鍵植物，酵母，細菌淀粉酶的種類不同，對直鏈淀粉和支鏈淀粉的作用方式也不一樣。各種不同的淀粉酶對淀粉的作用有各自的專一性。淀粉是自然界中分布極廣的碳水化合物，它是由葡萄糖基相連接聚合而成的，根據(jù)連接方式不同一般可將其分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。直鏈淀粉的葡萄糖基幾乎都是以α-1，4鍵相互連接成的直連，聚合度為100—6000個葡萄糖單位不等，最近研

4、究認為直鏈淀粉分子中也有極少量的分枝結構存在。支鏈淀粉則較復雜，除有較多的α-1，4鍵連接外，還在分子內有α-1，6鍵連接成樹枝狀，聚合度也比直鏈淀粉高。表5—2常見淀粉中直鏈與支鏈淀粉含量淀粉品種直鏈淀粉/％支鏈淀粉/％玉米2773馬鈴薯2377甘薯2080木薯1783大米1783糯玉米0100糯高粱0100糯米01005.1α-淀粉酶的生產(chǎn)α-淀粉酶作用于淀粉時，可以隨機的方式從分子內部切開α-1,4葡萄糖苷鍵而生成糊精和還原糖。其水解位于中間的α-1,4鍵的概率比水解位于分子末端的概率大，不能水解支鏈

5、淀粉的α-1,6鍵，也不能水街緊靠1,6分支點的-α-1,4鍵，不能水解麥芽糖，但可以水解含有3個或3個以上α-1,4糖苷鍵的低聚糖。由于水解產(chǎn)物的還原性末端葡萄糖殘基C1碳原子為α構型，故稱α-淀粉酶。目前，國內外生產(chǎn)α-淀粉酶所采用的菌種主要有細菌和霉菌兩大類，典型的與芽孢桿菌和米曲霉。米曲霉常用固態(tài)曲法培養(yǎng)，其產(chǎn)品主要用作消化劑，產(chǎn)量較小，芽孢桿菌則主要采用液體深層通風培養(yǎng)法大規(guī)模地生產(chǎn)α-淀粉酶，如我國的枯草桿菌BF—7658.5.1.1α-淀粉酶的性質幾種微生物α-淀粉酶的性質見表5—3表5—3各

6、種α-淀粉酶的性質作用機制酶來源———————————耐熱性/℃pH穩(wěn)定性適宜Ca2+的保護作用淀粉分解限度/％主要水解產(chǎn)物（15min）（30℃，24hpH枯草桿菌糊精，麥芽糖（液化型）35（30％）葡萄糖6％65~804.8~10.65.4~6.0+枯草桿菌（糖化型）70葡萄糖（41％）麥芽糖（58％）麥芽三糖，糊精55~704.0~9.04.8~5.2—枯草桿菌（耐熱型）35糊精，麥芽糖，葡萄糖75~905.0+米曲霉48麥芽糖（50％）55~704.7~9.54.9~5.2+黑曲霉48麥芽糖（50％

7、）55~704.7~9.54.9~5.2+黑曲霉（耐酸性）麥芽糖（50％）55~701.8~6.54.0+根霉48麥芽糖（50％50~605.4~7.03.6————————————————————————————————————————1.pH對酶活性的影響一般α-淀粉酶在pH5.5~8穩(wěn)定，pH4以下易失活，酶活性的最適pH5~6，即在此pH條件下酶的催化反應速度最快，另外酶的催化活性和酶的穩(wěn)定性是有區(qū)別的，前者指酶催化反應速度的快慢，活性高反應速度快，反之則反應速度慢，而后者表示酶具有催化活性而不失活

8、。酶最穩(wěn)定的pH不一定是酶活性的最適pH，反之，酶活性的最適pH不一定使酶最穩(wěn)定。在霉菌中，黑曲菌α-淀粉酶耐酸性強，黑曲霉NRRL330α-淀粉酶的最適pH為4.0，在pH2.5,40℃處理30min尚不失活，然而在pH7.0時，55℃處理15min，幾乎沒有損失，而在pH2.5處理則完全失活。枯草桿菌α-淀粉酶作用的最適pH為5~7.嗜堿細菌中存在著最適pH為4.0~11.0的α-淀粉酶。嗜堿性芽孢桿菌NRR