淀粉水解

【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《淀粉水解》，欢迎阅读！

淀粉的水解速度与底物聚合度有关，相对分子质量愈小的底物愈难被水解；分支愈多的底物也愈难被水解；对愈靠近α-1，6糖苷键的α-1，4糖苷键也愈难水解；对于分支点α-1，6糖苷键邻近的1～2个α-1，4糖苷键几乎没有作用。在水解中等长度的麦芽低聚糖时，优先水解靠近还原末端的α-1，4糖苷键。

（2）地衣芽孢杆菌α-淀粉酶 此酶相对分子质量62000，突出特点是热稳定性高，最适作用温度在90oC以上，在淀粉乳液化中应用的温度高达110-115oC，可使淀粉间歇液化和连续液化。所需Ca2+量很低，丹麦产termanyl酶就是一种地衣芽孢杆菌α-淀粉酶，液化时只需要5mg/kg Ca2+。相同情况下枯草芽孢杆菌α-淀粉酶则要求150mg/kg，相差30倍。对termanyl酶，淀粉乳中的Ca2+就可满足要求，不需另外添加Ca2+，这样可在液化后的精制工序中省去除Ca2+的工序。

液化过程中，先产生G5（麦芽五糖）和G5以上长链物，之后再缓慢水解成G2（麦芽糖）和G3（麦芽三糖），液化后的水解液中主要由麦芽低聚糖和糊精组成，水解液组成的实验结果见表7-11。

表7-11地衣芽孢杆菌α-淀粉酶水解普通玉米淀粉的糖浆组成

DE值/%

DP范围

1~5 6.4 13.3 21.4 28.9

6~15 12.6 20.9 26.4 29.8

16~45 46~150 151~450 451~1250 >1250 31 16.2 11.1 13.4 9.3 29.9 16.2 8.4 7.5 3.8 26.3 13.9 5.7 4.3 2 22 11.1 4.1 2.9 1.2

8

12 16 20

（3）米曲霉α-淀粉酶 属于非耐热性α-淀粉酶，它作用于淀粉时先是从分子内部切开α-1，4糖苷键生成各种低聚糖，然后在长时间作用下将低聚糖水解成麦芽糖与麦芽三糖，因此也称麦芽糖生成酶。在50oC、pH5.0～6.0时酶活力最高，对支链淀粉底物的作用效果不如直链淀粉，要求用Ca2+增加酶的稳定性和活力。由于是内切酶，水解产物中不残留β-极限糊精，产品流动性好，常用于生产高麦芽糖浆。

三种α-淀粉酶的性质比较结果列于表7-12中。 表7-12 主要α-淀粉酶的性质比较

酶

来源

淀粉水解限度/% 35 35 48

消色点时水解度/% 13 13 16

热稳定温度/℃ 80~85 95~105 55~70

最适反应pH

钙离子保护作用浓度/（mg/L） 150 20 50

主要水解产

物 G5，G2（13%）G6（麦芽六糖） G6,G3,G2,G7 G2,G1(葡萄糖50%）

细菌常温α-淀粉酶 细菌耐热α-淀粉酶 霉菌α-淀粉

酶

枯草芽孢杆

菌 地衣芽孢杆

菌 米曲霉

5.4~6.4 5.5~7.0 4.9~5.2

4.影响α-淀粉酶作用效果的主要因素

（1）热稳定性 不同来源的α-淀粉酶具有不同的热稳定性和最适反应温度，根据热稳定性的不同，α-淀粉酶分为两类：分别是耐高温α-淀粉酶和普通


α-淀粉酶。耐高温α-淀粉酶的酶源为地衣芽孢杆菌，其最适温度在90℃以上，连续喷射液化工艺中，当液化温度达到100-115℃时，仍可以发挥作用。普通α-淀粉酶，酶源为枯草芽孢杆菌，最适温度为80℃。

（2）pH 不同来源的α-淀粉酶的稳定pH和最适pH都不同，多数α-淀粉酶都不耐酸，当pH低于4.5时迅速失活。酶活力相对稳定的pH范围在5.5-8.0，最适反应pH为6-6.5，即在此pH条件下，酶的催化反应速度最快。另外酶的催化活力和酶的稳定性是有区别的，前者指酶催化反应速度的快慢，活力高反应速度快，反之则反应速度慢；而后者表示酶具有催化活力而不时活。酶最稳定的pH不一定是酶活力的最适pH，反之，酶的最适pH不一定使酶最稳定。枯草杆菌α-淀粉酶作用的最适pH为5-7。各种不同的酶的最适pH可以通过实验测定，由于最适pH受底物种类、浓度、缓冲液成分、温度和时间等因素的影响，测定时必须控制一定的条件，条件改变可能会影响最适pH。

2+

（3）Ga的浓度 α-淀粉酶是单成分酶，钙离子对酶的稳定性起重要作用。Ga2+使酶分子保持适当的构象，从而维持其最大的活力与稳定性。钙离子与酶蛋白结合紧密，只有在低pH下，用螯合剂EDTA才能将它剥离。钙被除掉后，酶活力完全丧失，重新补充钙后，制钙离子浓度为0.01mol/L。耐高温α-淀粉

2+

酶对于钙离子的依赖性较低，50-70mg/kg的Ga浓度已足够，用自来水配料时不需要另外添加Ga2+。

（4）淀粉乳浓度 淀粉和糊精的浓度都对酶活力的稳定性有直接影响，随浓度提高，酶活力稳定性加强。以枯草芽孢杆菌α-淀粉酶为例，在淀粉浓度10%的情况下，80℃加热，1h以后活力残余约94%；在没有淀粉存在的情况下，活力残余约24%，稳定性相差约4倍。浓度提高到25%-30%时，稳定性进一步提高，煮沸以后活力也不至于完全失去。

（二）葡萄糖淀粉酶

葡萄糖淀粉酶的国际统一分类号为EC3.2.1.3，名称为α-1，4-葡聚糖基水解酶，俗称糖化酶，葡萄糖淀粉酶是一种重要的淀粉酶，是国内产量最大的水解酶品种。广泛应用于酒精、酿酒、葡萄糖及果葡糖浆的生产中。

1.酶的作用方式

大多数菌株生产的葡萄糖淀粉酶由两种同工酶组成，即葡萄糖淀粉酶Ⅰ和葡萄糖淀粉酶Ⅱ。葡萄糖淀粉酶是一种外切型淀粉酶，能从淀粉分子的非还原末端逐一水解α-1，4糖苷键，水解产物为β-型的葡萄糖。水解过程中葡萄糖单位之间的C1-O-C4中的C1-O键断裂，与α-淀粉酶一样，也是作用于长链比短链催化活性大。

虽然葡萄糖淀粉酶能优先水解α-1，4糖苷键，但对α-1，3、α-1，6糖苷键也有一定活力，只是水解速度很慢，仅为水解α-1，4糖苷键的6.6%和3.6%。葡萄糖淀粉酶水解淀粉和糊精分子时作用方式为单链式，即淀粉酶水解完一个分子后，再去水解另一个分子；但水解较小分子的低聚糖时，作用方式为多链式，即水解一个分子几次后，与其脱离再水解另一个低聚糖分子。

葡萄糖淀粉酶水解速度还受底物分子排列上的下一个糖苷键的影响。

本文来源：https://www.wddqxz.cn/abeb39ee856a561252d36fd1.html