淀粉的雙酶法制糖
雙酶法采用作用專一的酶制劑為催化劑，反應(yīng)條件溫和，復(fù)合分解反應(yīng)較少，可提高原料的轉(zhuǎn)化率及糖液濃度，改善糖液質(zhì)量，是目前最理想的淀粉水解糖制備方法。
ɑ-淀粉酶的國際酶學(xué)分類編號為E．C．3.2.1.1。能使水溶液中的淀粉分子迅速液化，產(chǎn)生較小分子的糊精，故又稱液化酶或糊精化酶。ɑ-淀粉酶是內(nèi)切型淀粉酶，是從淀粉分子的內(nèi)部任意切開ɑ-1,4糖苷鍵，使淀粉分子迅速降解，失去黏性和碘的呈色反應(yīng)。由于水解產(chǎn)物的還原性末端葡萄糖第一位碳原子的光學(xué)性質(zhì)呈ɑ-構(gòu)型，故稱為ɑ-淀粉酶。ɑ-淀粉酶不能水解淀粉分子中的ɑ-1,6糖苷鍵，但可以越過此鍵繼續(xù)水解ɑ-1,4鍵。
ɑ-淀粉酶對淀粉的水解速度受到底物分子大小和結(jié)構(gòu)的影響。相對分子質(zhì)量越小的底物越難被水解，也就是說底物分子的葡萄糖聚合度越低越難水解。事實(shí)上，ɑ-淀粉酶對麥芽糖中的ɑ-1,4鍵沒有作用，對麥芽三糖的水解也很困難。
這是因?yàn)楱?淀粉酶與底物結(jié)合時(shí)對底物的大小有一定要求，底物分子越大越容易結(jié)合，反應(yīng)速率也越快。對于分支越多的淀粉分子，ɑ-淀粉酶越難對其進(jìn)行水解，對越靠近ɑ-1,6鍵的ɑ-1,4鍵也越難水解。這是因?yàn)楱?淀粉酶對底物結(jié)構(gòu)有一定要求，帶有分支點(diǎn)的淀粉分子底物比較不容易同ɑ-淀粉酶結(jié)合。
因此，ɑ-淀粉酶對淀粉的水解在最初階段速率很快，龐大的淀粉分子很快斷裂成較小的分子，隨著淀粉分子的變小，水解速率也越來越慢。
ɑ-淀粉酶作用于直鏈淀粉時(shí)，首先任意切開ɑ-1,4鍵，使之迅速分解為糊精和低聚糖。糊精和低聚糖可進(jìn)一步緩慢水解，理論上可最終分解為87%的麥芽糖和13%的葡掏糖。如果作用于支鏈淀粉，由于ɑ-1,6鍵的存在，水解產(chǎn)物中除麥芽糖、葡萄糖外，還含有異麥芽糖和一系列ɑ-極限糊精（由4個(gè)或更多的葡萄糖殘基所構(gòu)成的帶有ɑ-1,6鍵的寡糖）。
不同來源的ɑ-淀粉酶具有不同的熱穩(wěn)定性和最適作用溫度。根據(jù)此性質(zhì)可將ɑ-淀粉酶分成耐熱型和非耐熱型兩類。由解淀粉芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)生的ɑ-淀粉酶屬耐熱型ɑ-淀粉酶，最適溫度92℃。霉菌產(chǎn)生的ɑ-淀粉酶是非耐熱型ɑ-淀粉酶，最適溫度只有50-55℃。
需要指出的是：高濃度底物及鈣離子對ɑ-淀粉酶的耐熱性有很大幫助。底物濃度越高，ɑ-淀粉酶在高溫下的穩(wěn)定性越高，活力增加。在淀粉濃度為10%的情況下，加熱80℃，1 h后活力殘余約94%，在沒有淀粉存在情況下，活力殘余為24%，穩(wěn)定性提高4倍，鈣離子也可以提高ɑ-淀粉酶的耐熱性。
加入不同量的氯化鈣于70℃加熱1h，用殘余活力百分率表示穩(wěn)定性。在0-0.5g/ml氯化鈣濃度的變化范圍內(nèi)，酶的殘余活力迅速提高，也就說明了酶的耐熱性有大大的提高。這是因?yàn)楱?淀粉酶是金屬酶，鈣離子與酶結(jié)合后能保持酶分子有最適構(gòu)象，維持酶的最大活性與穩(wěn)定性。
除由黑曲霉產(chǎn)生的耐酸性ɑ-淀粉酶外，一般微生物產(chǎn)生的ɑ-淀粉酶都是不耐酸的，當(dāng)pH低于4.5時(shí)迅速失活。一般無論是什么來源的酶在pH 5.5-8.0都比較穩(wěn)定，最適pH 5~6。此外，在不同的溫度條件下，ɑ-淀粉酶的最適pH也有所不同。當(dāng)溫度升高，酶的最適pH會向7.0移動。
本文參考《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書。
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