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1、! ! ! ! :璺堕型型生兰兰生旦垫查奎堕垄全丝圭墨监 植物口一淀粉酶的生产和应用 李洪兵 湖南鸿鹰祥生物工程股份有限公司 湖南鸿鹰祥生物工程股份有限公司前身为建于1 9 7 8 年的国有企业津市酶制剂厂,随着国有企业改 革的深入,2 0 0 0 年6 月,在政府的支持下津市鸿鹰祥生物工程有限公司将原津市酶制剂厂买断,2 0 0 1 年经湖南省地方证券领导小组批准,改制为股份有限公司。 公司占地3 5 亩,有2 个发酵车间,发酵总容积3 0 0 立方米,固定资产2 0 0 0 万元,流动资金5 0 0 万元,年酶制剂生产能力2 0 0 0 0 吨。改制后的公司充满活力,认识到开发新产品是公司
2、生存和发展的必 由之路,设有新产品开发部,2 年多时间,已开发B 淀粉酶、1 3 葡聚糖酶、复合饲料酶制剂等品种, 投放市场受到欢迎。本文介绍B 淀粉酶的开发。 一、1 3 淀粉酶的生产 p i 定粉酉每( B a m y l a s e ) ,又称a - 1 ,4 葡聚糖麦芽糖水解酶( 酶编号3 、2 、1 、2 ) ,是一种外切型淀 粉酶,不能作用r 淀粉分子内部,只能从非还原性末端顺序切下麦芽糖。在该酶作用于淀粉时,同时发 生沃尔登反_ 立( w a l d e ni n v e r s i o n ) ,使产物由a 型变为B 型麦芽糖,因此,将该酶称为B 淀粉酶。 B 一淀粉酶r 泛存
3、在于大麦、小麦、山芋、大豆等高等植物及一些微生物中。据报道,日本年产B 淀粉酶6 0 0 0 吨,是从大豆提取蛋白质的废水用离子交换剂吸蹦回收的。芬兰糖业公司的B 淀粉酶 s p e z y m eB A 为液体剂型是由大麦中提取的。我公司生产的B - 淀粉酶是从大麦或小麦中经过现代科技方 法提取其工艺流程为: 灭菌 原料一浸泡一活化一过滤一超滤浓缩一吸附一沸腾干燥一粉碎一混粉一化验一包装 我们在生产实践中总结,想生产品质高的8 淀粉酶,必须保证以一F J L , 个方面。 1 优良的原材料 原材料的质量好坏。是直接影响0 淀粉酶品质的因素。因此,我们选择原材料的原则:活力高、耐温高、 吸水性
4、强、无污染、工艺操作简单、其渣可回收利用等特点。 2 超前的技术工艺 为了保证产品的质量及稳定性,一定要制定好适合自己产品要求的技术和工艺,并严格遵守操作规程 及工艺参数。 3 优良的生产环境 为了保证产品质量,对车间周围环境要定期清扫、灭菌,对所用生产设备及管道用完后严格清洗 生产前严格灭菌,以减少杂菌对产品的污染。产品标准见表1 。 表1 产品标准 一坐: 型盟旦型堂塑塑坐燮 重金属( 以p b 计) ,m g & g 53 0 铅( p b ) , m g k g15 砷( A S ) ,m g ,k g13 菌落总数 + gs 5 1 0 4 夫肠菌群M P N 1 0 0 9 1 3
5、 1 0 3 沙门氏 菌 不得捡出 鉴查i :盔墅堑堕 至堡垒些 注:酶活力可按应刖单位的需要提供。 由植物提取B 淀粉酶最主要的特点是种综合利用。一些高等植物含有数量可观具有商业价值的B 一淀粉酶,利“生物技术方法,提取分离生产植物B - 淀粉酶。在不影响原有植物商品价值的前提下,增 加了新的产品,有较好的经济效益和社会效益。 二B 淀粉酶的基本特点 我公司开发的小麦B 淀粉酶基本性质如F 。 l 、酶反应的P H 范围 川不同的P H 的缓冲液稀释酶液及配制1 可溶性淀粉,在不同P H 条件下测定酶活力,结果见表2 。 表2 不同p H 下酶活力 P H 5 05 56 0 6 5707
6、58 0 上述结果表明,该酶作用P H 范围5 0 7 5 ,最适作用P H 5 5 6 5 。 2 、酶的热稳定性 刷P H 6 5 磷酸缓冲液稀释相同的酶液5 份,其中4 份于不同水浴温度保温1 小时后按规定的方法 测定酶活力,另1 份作对照,结果见表3 。 表3 酶活的热稳定性 上述结果表明,该酶5 0 。C 、6 0 。C 保温1 小时未失活。6 5 保温1 小时后剩余酶活力还有7 0 。该酶 的作用温度范围5 0 6 04 C ,在6 0 “ C 以下不易失活,表明该酶的热稳定性较好。 3 、对淀粉的糖化试验 经液化玉米淀粉乳,浓度3 0 ,D E l 2 ,于温度6 0 。| C
7、P H 5 5 条件下1 9 淀粉加入小麦1 3 淀粉酶1 5 0 个单位,保温糖化4 小时后用高压液相色谱测定糖的组分,见表4 。 表4 B 一淀粉酶糖化试验结果 G 1G 2G 3G 4 试验1 1 4 55 1 6 82 2 6 43 6 6 试验31 3 85 0 8 52 】5 93 8 9 试验3 1 6 65 0 3 62 24 84 1 2 上述试验结果表明,该酶糖化淀粉主要生成麦芽糖,是一种生产麦芽糖的专用酶。该酶糖化的产物除 麦芽糖外,麦芽三糖也较多,葡萄糖和麦芽四糖则很少。其他主要为B 一极限糊精。 ! ! 望:主里堕型型皇兰皇皇旦垫查奎堕垄全堡查叁! ! 壁: 三应用
8、B - 淀粉酶由于采用现代高科技方法生产的新产品,具有酶活力高、酶系纯、用量少、使用方便等 特点。在实际应用中,设备投资少,可以提高原料出糖率、比酸法糖化D E 值提高6 8 、缩短糖化 时间、降低产品色度、提高麦芽糖含量,改善非生物性物质对产品稳定性的影响。被广泛用于饴糖和啤 酒:I 业。本公司的产品先后在广州珠江食品厂、广西悟州乐哈哈食品工业有限公司、杭州丰润饴糖厂、 河南商丘啤酒厂、金星啤酒厂、北京华斯啤酒集团、北京双合盛五星啤酒厂、安徽圣泉啤酒厂、福建惠 泉啤酒集团等饴糖厂、啤酒厂应用。受到广大用户的一致好评,使用该产品企业经济效益明显提高,取 得了较立1 _ 的经济效益和社会效益。
9、1 、用于生产麦芽糖浆 麦芽糖浆亦称饴糖,是种用途很广的甜味剂。麦芽糖具有耐热,不易着色、易溶于水、吸湿性低、 发酵性高的特点,甜味与砂糖不同,爽口、清淡、甜度约为砂糖的三分之,与砂糖混用可降低食品的 甜度。J J 泛用于糖果、果酱、饮料、啤酒等产品生产。 以人米为原料采用植物B 淀粉酶生产麦芽糖浆,工艺流程为 a 淀粉酶P 楗粉酶活性碳 J I 大米一洗米一浸米一粉碎一调浆一液化一冷却一穗化一过滤一脱色一过 I 拳一浓缩一成品 梨毽 麦芽糖浆) r 艺要点: ( j ) 建议大米浸泡后采用湿磨法粉碎,粉浆细度通过6 0 目筛8 0 ,粉浆浓度2 0 - 2 3 波美度。 ( 2 ) 建议添加
10、C a C l 2 0 2 ,P H 调节至5 9 - 62 ,用高温a 靛粉酶液化( 中温a _ 淀粉酶亦可) ,液化后碘液 检查呈红色,D E 僵1 4 左右。 ( 3 ) 液化结束,冷却到6 0 。C ,调节P H 至5 5 ,每克原料添加小麦B 淀粉酶1 5 0 2 0 0 单位,保持5 8 6 0 “ C 糖 化4 - 6 小时可得麦芽糖含量4 0 。5 0 的饴糖。 2 、配合普鲁兰酶生产商麦芽糖浆 B 淀粉酶不能水解支链淀粉的a I 6 键,也不能跨过分支点a - I 6 键切开内部的a 1 4 键水解支链淀粉 是不完全的。对于支链淀粉较多的淀粉原料,单独使用B 淀粉酶,麦芽糖的
11、生成量只有4 0 5 0 。 普鲁兰酶能够专性切开支链淀粉分支点的a - I 6 键,从而剪下整个侧支,形成长短不一直链淀粉。B 淀粉酶配台普鲁兰酶使用,可以用于生产麦芽糖含量高达7 0 8 0 的高麦芽糖浆。 生产工艺为糖化开始前,调节P H 至5 5 温度5 8 6 0 ,同时加入小麦B 淀粉酶( 每克淀粉添加 15 0 - 2 0 0 单位) 和普鲁兰酶( 如用诺维信公司的P r o m o z y m e 2 0 0 L ,每吨淀粉添加2 K g ) ,糖化约4 0 小 时,可获得麦芽糖含量7 0 8 0 的高麦芽糖浆。 3 、用于啤酒工业外加酶法糖化 啤酒生产原料为大麦芽和辅料大米。当麦芽质量较差或大米用量较多,麦芽中的B 淀粉酶不足, 糖化时生成麦芽糖的量降低,将影响啤酒的品质。糖化开始时外加B 淀粉酶与麦芽中的B 淀粉酶协同 作用,可生成足够量的麦芽糖,使啤酒的品质得到保证。 具体为糖化开始前,加入小麦B 淀粉酶,每克大米添加2 5 0 - 3 0 0 单位。原工艺不变。
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