α-淀粉酶的应用及研究现状

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1、α-淀粉酶的应用及研究现状发布:2010-10-08

2、来源:发酵在线    浏览次数：256α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。其国际酶学分类编号为EC．3．2．1．1，作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖，由于产物的末端残基碳原子构型为Α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，它占了整个酶制剂市场份额的25％左右。目前工业生产上都以微生物发酵法大规模生产α-

3、淀粉酶。α-淀粉酶的工业应用1.1面包焙烤工业，作为保鲜剂酶应用在焙烤工业中生产各种高品质的产品已经有几百年的历史。最近几十年，麦芽α-淀粉酶和微生物α-淀粉酶被广泛用于焙烤工业。这些酶用于面包工业，使这些产品体积更大，颜色更好，颗粒更柔软。直到今天，焙烤工业中的α-淀粉酶一直是从大麦麦芽和细菌、真菌叶提取的。自从1955年以及1963年在英国经过GRAS级验证后，真菌淀粉酶一直作为面包的添加剂。现在，它们应用于不同领域。现代化连续焙烤过程中，在面粉中添加α-淀粉酶不仅可以增加发酵率，降低生面团粘度(改进产品的体积和质地)，增加生面团中糖的含量，改良面包的口感、外

4、皮颜色和焙烤质量，还可以延长焙烤食品的保鲜时间。在储存过程中，面包颗粒变得干燥，坚硬，表皮不再清脆，导致面包的口感变差。这些变化统称为变质。每年仅仅由于面包变质而造成的损失超过一亿美元。各种传统的添加剂被用于防止食品变质，改善焙烤食品的质地和口味。最近，人们开始关注酶作为防腐剂、保鲜剂在生面团改良方面的作用，如支链淀粉酶和一淀粉酶配合可以有效的用于防腐。然而过量的一淀粉酶会导致面包过粘。因此，最近的趋势是使用中温稳定(ITS)α-淀粉酶，它们在淀粉液化后活性很高，但在焙烤过程完成前就失活。尽管已发现大量的微生物可以生产α-淀粉酶，但是具有中温稳定性质的α-淀粉酶仅

5、仅在几种微生物中被发现。1.2淀粉的液化作用和糖化作用α-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-淀粉酶。α-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。1.3纤维脱浆现代纤维制造工艺在编织过程中会在纱线中产生大量的细菌，为防止这些纱线断裂，往往会在纱线的表面加一层可去除的保护层。这些表面层的材料有很多种，淀粉是非常好的一个选择，因为它便宜，容易获取，并且可以很容易去除。淀粉脱浆可以利用α-淀粉酶，它能有选

6、择性的去除淀粉浆而不伤害纱线纤维，还能随机的使淀粉降解为易溶于水的糊精，因而容易被洗掉。1.4造纸工业淀粉酶在造纸工业中的用途主要是改良纸张涂层淀粉。纸张上的浆糊主要是保护纸张在处理过程中免于机械损伤，它同样也改良了成品纸的质量。浆糊提高了纸张的硬度和强度，增强了纸张的可擦除性，是一种很好的纸张涂料。当纸张穿过两个轧辊时，淀粉浆被加入纸张。这个过程的温度控制在45～6O℃，需要淀粉有稳定的粘度。研磨同样可以根据不同纸张等级控制淀粉的粘度。自然界的淀粉浓度对于纸张上浆来说太高，可以利用α-淀粉酶部分降解淀粉来调节。1.5除垢剂中的应用酶是现代高效除垢剂的成分之一。酶

7、在除垢剂中最大的功能就是使除垢剂更温和无害。早期的自动洗碗机的除垢剂非常粗糙，容易在进食时对人体造成伤害，而且对陶瓷，木质餐具也会造成损害。α-淀粉酶从1975年就被应用于洗衣粉。现在，90％的液体除垢剂都含有一淀粉酶，而且自动洗碗机的除垢剂对α-淀粉酶的需求也在不断增长。α-淀粉酶对ca2+过于敏感，在低ca2+的环境下稳定性很差，这限制了一淀粉酶在除垢剂中的应用。并且，大多数野生型菌株所产生的一淀粉酶对作为除垢剂原料之一的氧化剂也过于敏感。存家用除垢剂中，这个局限可以通过增加一些工艺步骤得到改善。最近，两家主要除垢剂酶的生产厂家NovozymesandGcnc

8、ncoreInternational已经利用蛋白质工艺改善淀粉酶的漂白稳定性。他们用亮氨酸替代地衣芽孢杆菌α-淀粉酶蛋白第197位上的蛋氨酸，导致酶对氧化剂成分的抵抗能力大大增强提高了其氧化稳定性，使酶在储存过程中的稳定性更好。这两家公司已经在市场上推了这些新产品。1.6制药和临床化学分析随着生物工程的不断发展，淀粉酶的应用涉及到许多其他领域，比如临床，制药和分析化学。已有报道，基于α-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。已经建立起一种利用淀粉酶探测更高低聚糖含量的方法，据称，这种方法比硝酸银探测方法更为

9、有效。2α