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发酵制品:淀粉酶的分类及应用
时间:2023-03-24
     1、淀粉酶的概述
     淀粉酶属于水解酶类,是催化淀粉、糖原、糊精中糖苷键水解的一类酶的总称。淀粉酶广泛分布于自然界,几乎所有植物、动物和微生物都含有淀粉酶。通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高x性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、碱法更柔软,且不损伤纤维。淀粉酶的种类很多,根据织物不同,设备组合不同,工艺流程也不同,所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等,由于淀粉酶退浆机械作用小,水的用量少,可以在低温条件下达到退浆效果,具有鲜明的环保特色。
     淀粉酶是研究较多、生产早、产量大和应用广泛的一种酶。特别是20世纪60年代以来,由于淀粉酶在淀粉糖工业生产和食品工业中的大规模应用,酶的需求量与日俱增,虽然到目前为止,各类新酶层出不穷,总产量也在不断增加,但淀粉酶的产量仍旧占到整个酶制剂产量的50%以上。
     2、淀粉酶的分类
     按微生物来源划分:
     可分为细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、霉菌淀粉酶。
     按反应温度划分:
     可分为中温淀粉酶和高温淀粉酶,中温淀粉酶在70度,高温淀粉酶在90~105度。
     按水解淀粉不同位置划分:
     可分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶(糖化酶)、异淀粉酶。
     1、α-淀粉酶
     α-淀粉酶(α-amylase)又称为液化型淀粉酶,是一种催化淀粉水解生成糊精的淀粉酶。该酶作用于淀粉和糖原时,所产生的还原糖在光学结构上是α-型的,所以将此酶叫做α-淀粉酶。
     α-淀粉酶(α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶)普遍分布在动物、植物和微生物中,是一种重要的淀粉水解酶,主要机理是以随机作用方式切断淀粉、糖原、寡聚或多聚糖分子内的葡萄糖苷键,产生麦芽糖、低聚糖和α-1,4葡萄糖等,是工业生产中应用为广泛的酶制剂之一。
     2、β-淀粉酶
     β-淀粉酶(β-Amylase)又称为麦芽糖苷酶,是一种外切酶。系统名称为1,4-α-D-葡聚糖麦芽糖水解酶(1,4-α-D-Glucan maltohydrolase,EC.3.2.1.2)。他作用于淀粉时从淀粉链的非还原端开始,作用于α-1,4-糖苷键,顺次切下麦芽糖单位,由于该酶作用于底物时发生沃尔登转位反应(Walden inversion),使生成的麦芽糖由α-型转为β-型,故称β-淀粉酶。
     β-淀粉酶广泛存在于大多数高等植物中,如大麦、小麦、甘薯和大豆等中。哺乳动物中不存在β-淀粉酶。微生物的β-淀粉酶从其对淀粉的作用来看,与高等植物的β-淀粉酶大体上是一致的,而在耐热方面却优于高等植物的β-淀粉酶,更适于工业应用。
     3、葡萄糖淀粉酶
     葡萄糖淀粉酶(E.C.3.2.1.3)系统名为α-1,4-葡聚糖-葡萄糖水解酶,又称γ-淀粉酶,他能将淀粉全部水解为葡萄糖,习惯上称之为糖化酶。葡萄糖淀粉酶是一种重要的工业酶制剂,是中国产量大的酶种。
     葡萄糖淀粉酶只存在于微生物界,许多霉菌都可以生产葡萄糖淀粉酶,它是w一用150m3大发酵罐大量廉价生产的酶,因为其培养条件不适于杂菌生长,污染杂菌问题较少。
     4、异淀粉酶
     异淀粉酶又称淀粉α-1,6-糖苷键的脱支酶(EC.3.2.1.68),此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1,6-糖苷键,将支链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。
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