α淀粉酶

α一淀粉
α—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一1,4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一淀粉酶。现在α一淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α一1,4糖苷键,起液化作用的一类酶。
一α—淀粉酶的应用
α一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一淀粉酶。
1面包焙烤工业,作为保鲜剂  你对学校减负工作有什么建议
最近几十年,麦芽α一淀粉酶和微生物α一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,颜更好,颗粒更柔软。焙烤工业中的α一淀粉酶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。在现代化连续焙烤过程中,在面粉中添加α一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、外皮颜和焙烤质量,还可以延长焙烤食品的保鲜时间。
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 
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一淀粉酶,它能有选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。
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。
5除垢剂中的应用
酶是现代高效除垢剂的成分之一。酶在除垢剂中最大的功能就是使除垢剂更温和无害。α一淀粉酶从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。
6制药和临床
化学分析
金善雅电影已有报道,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国外α一淀粉酶研究现状
目前,除开展大量常规诱变育种T作外,国外已初步搞清产α一淀粉酶的调控基因,探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术。将枯草芽孢杆菌重组体的基因引入生产菌株,使α一淀粉酶产量提高7~10倍,并已应用于食品和制酒工业,给选育高产α一淀粉酶菌株开创了新的途径。
3国内外研究机构及其主要研究方向
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。
穿孔板
三、α一淀粉酶制剂的生产
唐山开元集团枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α一淀粉酶菌种,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,表面光滑、湿润、略有光泽,用碘液试之,菌落周围呈透明圈。
(一) 固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α一淀粉酶
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。
(二)深层发酵法生产α一淀粉酶
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。冷却到35℃,加入硅藻土为助滤剂过滤。滤液加2.5倍水洗涤,洗涤同发酵液合??,真空浓缩数倍后,加(NH4)2SO4盐析,盐析物加硅藻土后压滤,滤饼于40℃烘干,磨粉而成。按此工艺,由酶液到粉状酶制剂的收率为70%。
┌  ─ ─ ─ ─ ─┐
│                ↓
孢子斜面            │      ┌ ─ ─ ─ ─ ┐
↓                │      ↓            ↓
孢子悬浮液          │      热处理        粗滤
↓                │      ↓            │
种子罐              │      盐析            │
↓                │      ↓            │
发酵罐─ ─ ─ ─ ─ ┘      压滤            │
↓                        ↓            ↓
补料罐                      干燥        喷雾干燥
↓            │
粉碎            │ 
bss>解放台湾↓←填充剂    │
混粉← ─ ─ ─ ┘
包装
四总结
近年来我国酶制剂工业蓬勃发展,品种和产量也不断增加。但是同国外酶制剂行业比尚有一定的差距。国外α一淀粉酶发酵水平达900Uml,耐高温α一淀粉酶发酵水平为300Uml.
。而我国常温α一淀粉酶活力为200~500Uml,淀粉酶活力仅为150Uml,并且我国α一淀粉酶剂型、品种和生产菌株都很单一。由于我国淀粉资源丰富,淀粉酶应用范围广泛,淀粉酶工业发展也必将促进我国其他工业的迅速发展。为适应国民经济发展需要,应进一步扩大
α一淀粉酶的产量和品种,今后应加强以下几个方面的研究:
1. α一淀粉酶下游工程的研究,研制不同等级酶制剂及不同剂型的酶制剂;
2. 加强菌种的筛选和诱变育种工作;
3. 加强基础理论的研究,如菌种产酶的遗传基因控制酶的形成,这将有助于提高酶产量和开拓酶的途用。
4. 深入开展酶分子的改造和修饰的研究,并在工业、医药等方面得到实际应用。

本文发布于:2024-09-23 16:19:16,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/117522.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:淀粉酶   应用   研究   淀粉   工业   生产   小时
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议