α淀粉酶的生产工艺

α－淀粉酶的生产工艺食品111陈雅媚14号目的：学习并掌握α－淀粉酶的制备工艺。α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的生产工艺。α－淀粉酶的背景知识α－淀粉酶的应用α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。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，是应用最为广泛的酶制剂之一。实验原理α－淀粉酶广泛存在于植物、哺乳动物和微生物中。α－淀粉酶是内切酶，酶的作用点仅限于淀粉链的α－1，4糖苷键，对α－1，6糖苷键不能作用，但能越过α－1，6糖苷键，将α－1，4糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精，而使淀粉对碘呈蓝紫色的特异性反应逐渐变红棕色。在酶解的最初阶段，α－淀粉酶对淀粉的水解速度很快，但当水解到一定程度后，水解虽在继续进行，水解速度却变得缓慢。该酶的最小作用底物是麦芽三糖以上的低聚糖，对麦芽三糖的作用很弱，对麦芽糖没有水解能力。枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）是当今工业酶制剂的主要生产菌种之一，主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。本实验利用高产α－淀粉酶的枯草芽孢杆菌T2生产α－淀粉酶用于制备淀粉水解糖。实验器材1.菌种：枯草芽孢杆菌JD-32生产法2.仪器：培养皿、试管、发酵罐、灭菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机工艺流程保藏菌种斜面活化摇瓶种子培养厚层通风发酵麸曲烘干抽提粗制品过滤收集滤液沉淀离心洗涤沉淀风干粉碎精制品种子罐扩大培养实验步骤1.培养基的制备与灭菌发酵培养基：蛋白胨5g，酵母膏2.5g，葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2.5g，KH2PO41g，MgSO4.7H2O0.25g，CaCl2.2H2O0.1g，H2O500mL，pH7.0。分装于100mL锥形瓶中，每瓶50mL，121℃灭菌20min。2.接种与产酶培养将菌种接种于培养基斜面，35℃培养三天，然后转接到摇瓶种子培养基，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。3.提取

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。对于固体发酵有以下7个缺点：1.限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产物较受限，一般较适合于真菌。

2.在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除常造成问题，尤其是大量生产时，常限制其大规模的产能。

3.固态下各项参数不易侦测，尤其是液体发酵的各种探针不适用于固体发酵，pH值、湿度、基质浓度不易调控，Biomass不易量测，每批次发酵条件不易一致，再现性差。

4.不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间，物质的添加无法达到均匀。5.由于不易侦测，从发酵工程的观点来看，许多工作都只是在定性或观察性质，故不易设计反应器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。6.固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低于液体发酵。7.萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。而对于发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。探究影响淀粉酶活性条件

酶活力也称酶活性，是以酶在最适温度、最适pH等条件下，催化一定的化学反应的初速度来表示。本实验是以一定量的淀粉酶液，于37°C、pH6.8的条件下，在一定的初始作用时间里将淀粉转化为还原糖，然后通过与DNS试剂作用，比色测定，求得还原糖的生成量，从而计算出酶反应的初速度，即酶的活力。这里规定，一个淀粉酶活力单位定义为在37°C、pH6.8的条件下，每分钟水解淀粉生成1mg还原糖所需的酶量实验原理淀粉遇碘后，形成蓝紫色的复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成蓝紫色的复合物。麦芽糖和葡萄糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。

目的要求1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。2、探索理解淀粉酶在不同的温度和PH催化淀粉水解的情况。材料用具试管，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹,酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，火柴。质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏水,冰块,,碘液,斐林试剂。

1、加可溶性淀粉2ml

1

2

31、加可溶性淀粉2ml1、加可溶性淀粉2ml一、温度对酶活性的影响1232、60ºC热水

沸水

冰块温度条件保持5min3、淀粉酶1ml淀粉酶1ml淀粉酶1ml12360ºC热水

沸水

冰块温度条件保持5min加碘液1滴加碘液1滴加碘液1滴方法步骤一、温度对酶活性的影响取三支洁净试管，编上号，并分别按下表中序号1至5要求操作。序号

项目

试管1231

可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

2ml

2

温度条件

(保持5min)

60ºC热水

沸水

冰块

3

新鲜淀粉酶溶液（保持5min）

1ml

1ml

1ml

4

碘液（滴）

1115

实验现象

变蓝

变蓝不变蓝二、PH对酶活性的影响1、加新鲜淀粉酶1ml加新鲜淀粉酶1ml加新鲜淀粉酶1ml

1232、加蒸馏水1ml加NaOH1ml加HCl1ml

1233、各加可溶性淀粉溶液2ml

123

12360ºC热水

60ºC热水60ºC热水温度条件保持5min4、放入60ºC热水中

5、加斐林试剂2ml6、煮沸1min

1237、实验现象

123

二、PH对酶活性的影响：取三支洁净试管编上号分别按下表中序号1至7的要求操作。

序号

项目

试管1231新鲜淀粉酶溶液

1ml

1ml

1ml

2

PH条件

蒸馏水

1mlNaOH

1ml

HCI1ml

3可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

2ml

4

温度条件和保持时间

60．C

5mil

60．C

5mil

60．C

5mil

5

斐