a-淀粉酶概述及应用
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低温α-淀粉酶
低温α-淀粉酶(Low-temperature α-amylase)是一种能在较低温度下活性的α-淀粉酶。
这类酶通常能够在相对较低的温度范围内(一般在10°C到40°C之间)保持其催化活性,因此对于一些需要在低温条件下进行生产或处理的工业应用具有重要意义。
以下是低温α-淀粉酶的一些特点和应用领域:
1.活性温度:低温α-淀粉酶的活性温度一般在较低的范围内,
适合在低温环境下进行工业生产。
2.来源:这类酶可以从一些适应低温环境的微生物中提取,例如
一些生活在寒冷环境的细菌或真菌。
3.食品工业:低温α-淀粉酶在食品工业中有一些应用,例如在
低温条件下制备一些涉及到淀粉降解的食品制品,如糖浆和面粉的加工。
4.酿酒工业:在啤酒酿造等过程中,低温α-淀粉酶可以用于麦
芽中淀粉的降解,有助于发酵过程的进行。
5.生物燃料生产:在生物质降解和生物燃料生产的过程中,低温
α-淀粉酶的活性温度范围可能更适合在低温条件下操作。
6.洗涤剂生产:低温α-淀粉酶也可能用于洗涤剂的生产,尤其
是那些需要在低温下进行的洗涤工艺。
这些特性使得低温α-淀粉酶在一些需要低温工艺的工业领域中具有潜在的应用前景。
不同的酶可能有不同的特性,因此在具体应用中需要选择适合特定条件的酶。
α一淀粉酶α—淀粉酶分布十分广泛,遍及微生物至高等植物。
其国际酶学分类编号为EC.3.2.1.1,作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α一1,4糖苷键,生成糊精和还原糖,由于产物的末端残基碳原子构型为Α构型,故称α一淀粉酶。
现在α一淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α一1,4糖苷键,起液化作用的一类酶。
一α—淀粉酶的应用α一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,它占了整个酶制剂市场份额的25%左右。
目前工业生产上都以微生物发酵法大规模生产α一淀粉酶。
1面包焙烤工业,作为保鲜剂最近几十年,麦芽α一淀粉酶和微生物α一淀粉酶被广泛用于焙烤工业。
这些酶用于面包工业,使这些产品体积更大,颜色更好,颗粒更柔软。
焙烤工业中的α一淀粉酶是从大麦麦芽和细菌、真菌叶提取的。
自从1955年以及1963年在英国经过GRAS级验证后,真菌淀粉酶一直作为面包的添加剂。
在现代化连续焙烤过程中,在面粉中添加α一淀粉酶不仅可以增加发酵率,降低生面团粘度(改进产品的体积和质地),增加生面团中糖的含量,改良面包的口感、外皮颜色和焙烤质量,还可以延长焙烤食品的保鲜时间。
2淀粉的液化作用和糖化作用α一淀粉酶的主要市场是淀粉水解的产物,如葡萄糖和果糖。
淀粉被转化为高果糖玉米糖浆(HFCS)。
由于他们的高甜度,被用于饮料工业中软饮料的甜味剂。
这个液化过程就用到在高温下热稳定性好的α一淀粉酶。
α一淀粉酶在淀粉液化上的应用工艺已经相当成熟,而且有很多相关报道。
3纤维脱浆现代纤维制造工艺在编织过程中会在纱线中产生大量的细菌,为防止这些纱线断裂,往往会在纱线的表面加一层可去除的保护层。
这些表面层的材料有很多种,淀粉是非常好的一个选择,因为它便宜,容易获取,并且可以很容易去除。
淀粉脱浆可以利用α一淀粉酶,它能有选择性的去除淀粉浆而不伤害纱线纤维,还能随机的使淀粉降解为易溶于水的糊精,因而容易被洗掉。
α淀粉酶使用说明α淀粉酶(Alpha-amylase)是一种酶类蛋白质,广泛存在于许多生物体中,如人体、植物和微生物。
它在生物体内起着重要的消化和代谢作用。
α淀粉酶可以降解淀粉分子,将其分解为较短的链状淀粉分子或单糖,便于生物体通过消化吸收利用。
在工业上,α淀粉酶也被广泛应用于食品、饲料、纺织和制糖等领域。
下面是α淀粉酶的使用说明。
1.α淀粉酶的存储和保管:α淀粉酶是易于保存和稳定的酶类蛋白质,通常以固体或液体形式提供。
在储存和保存α淀粉酶时,应注意以下几点:-尽量避免接触高温和阳光直射,避免α淀粉酶蛋白质的变性和失活。
-将α淀粉酶存放在干燥的地方,防止受潮和导致蛋白质变性。
-在使用之前,应先检查α淀粉酶的有效期,避免使用已过期的酶制剂。
2.α淀粉酶的用途:α淀粉酶在食品加工和工业生产中有广泛的应用,具体包括以下几个方面:-食品加工:α淀粉酶可以促进淀粉的糊化和降解,用于制作糕点、面包、饼干等食品,改善食品质地和口感。
-制糖:α淀粉酶可以加速糖化过程,将淀粉转化为糖,用于制备糖浆、甜味剂和其他糖制品。
-酿造业:α淀粉酶可以促进麦芽中淀粉的糊化和酶解,提高麦芽的糖化率,用于啤酒生产和其他酒类发酵过程。
-纺织业:α淀粉酶可以用于纺织品的清洗和漂白过程中,去除淀粉残留和改善织物的手感和柔软度。
-饲料工业:α淀粉酶可以促进饲料中淀粉的降解和利用,提高饲料的营养价值和畜禽的饲料转化率。
3.α淀粉酶的使用方法:在不同的应用领域和具体使用要求下,α淀粉酶的使用方法会有所不同。
一般来说,α淀粉酶可以通过以下几个步骤实现其应用:-准备工作:首先,需要根据具体的应用需求和使用比例,确定所需α淀粉酶的使用量。
然后,将α淀粉酶适量稀释至所需的活性浓度。
-预处理:根据具体应用的要求,可以适当进行酶的预处理。
比如,将α淀粉酶与其他酶制剂混合、调整pH等。
-添加工艺:将稀释好的α淀粉酶加入到目标物质中,如食品原料、发酵液、纺织品或饲料等。
α-淀粉酶的合成与应用谷君摘要:酶, 发酵,生产,合成,应用关键词:生产应用一,淀粉酶的产生菌及酶的特性(1)淀粉酶可由微生物发酵产生,也可从植物和动物中提取,目前I业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产淀粉酶。
在 1 9 0 8年和 1 9 1 7年德国的 B o k i i n 和 F Af r o n t [ 日先后由细菌中生产出 d .淀粉酶,用于纺织品脱浆。
1 9 3 7年日本的福本口获得了产生a 一淀粉酶的括革杆菌。
第二次世界大战后,由干抗生素的发明,使得微生物I业大步前进, 1 9 4 9年Ⅱ - 淀粉酶开始采用深层通风培葬法进行生产。
1 9 7 3年耐热性淀粉酶投入了生产r 4 3 。
随淀粉酶的用途日蓝扩大,产量日见增多,生产水平也逐步提高。
近些年我们国家的酶制剂行业发展较快,从 1 9 6 5年开始应用解淀粉芽孢杆菌B F 一7 6 5 8生产淀粉酶,当时仅无锡酶制剂厂独家生产,近年在国内生产酶制剂的厂家已发展到 l 2 O多个,其中约有 4 O 左右的I厂生产淀粉酶,产品也由单一的常温I业用 d 一淀粉酶,发展到现在有I业用也有食品鼓,既有常温也有耐热的,剂型上有固体的也有液体淀粉酶。
酶制剂I业现已成为近代I业生产中不可缺少的组成部门,它对社会的贡献远远超过酶I业本身。
(2)世界上许多国家都以枯草杆菌,地衣芽孢杆菌生产细菌淀粉酶和米曲霉生产的真苗淀粉酶为主要产品,在工业生产中使用的菌种,最初都是从自然中得到的,通过筛选和诱变育种工作,可改变菌种的特性,提高 n 一淀粉酶的活力。
O n t t r u p 以地衣芽孢杆苗AT C C 9 7 9 8为出发菌株,用 Y射线, N T G以及 uV反复 7次诱变,使其 n 一淀粉酶的产量为原苗株的 2 5 倍。
A n d r e e v a 等将枯草杆菌孢子悬浮液经 5 0 ℃加热处理 3 0分钟,酶合成速度提高了 2 —2 、 7倍,可见采用诱变育种是行之有效的方法,但也有一定的局限性和缺点,由于发生平顶效应使之育种效果降低,利用转化法改良菌种,在枯草杆菌 n 一淀粉酶的生产苗上已取得可喜的结果 K a z u m a s a 等采用转化和诱变结合的方法.使 n 一淀粉酶产量比亲株高 l 5 0 0 - -2 0 0 0倍近年来,随生物工程技术的发展,基因工程技术已应用到菌种的改造方面。
耐高温α-淀粉酶在啤酒生产中的应用
α-淀粉酶,又称为淀粉过氧化酶,是一种可以加速淀粉水解的酶。
α-淀粉酶可用于植物细胞壁淀粉的分解,从而实现中性糖和呈酸性糖的生产。
它是一种能够耐受高温的酶,在啤酒生产中非常重要,因为啤酒的制造需要一定的温度条件。
α-淀粉酶有着优越的耐高温性,这是植物细胞壁淀粉水解所需的核心酶,可以在生产过程中满足一定的温度要求,并有效地保持稳定的活性水平,促进啤酒的软化。
它可以在低温的条件(5—50℃)下对糊精开始水解,使糊精变成酒精和糖醇。
在高温条件下(50—95℃),α-淀粉酶能快速水解淀粉,生成浓缩麦汁,大大改善了果实的品质。
此外,α-淀粉酶还可以促进啤酒的消化,从而促进啤酒的制造过程。
此外,α-淀粉酶的性能稳定,能有效地抑制变质和逆转反应,使得啤酒的供应更稳定,啤酒的质量也越来越好。
总之,α-淀粉酶具有优越的耐高温性,可以有效地加工小麦,加速淀粉分解,生产出中性糖和呈酸性糖,从而促进啤酒生产。
啤酒制作过程中使用α-淀粉酶,可以提高啤酒的质量,让消费者享受更加高品质的啤酒。
α-淀粉酶综述佚名2013-10-06摘要: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。
本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。
关键词:α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势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。
其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1,4糖苷键,生成糊精和还原糖。
由于产物的末端残基碳原子构型为α构型,故称α-淀粉酶。
现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1,4糖苷键,起液化作用的一类酶。
1 α-淀粉酶的发现和应用史1.1 α-淀粉酶的发现啤酒是最古老的酒精饮料,发酵是其关键步骤,其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。
这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚,直到淀粉的发现。
在19世纪早期,许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。
Nasse(1811年)发现,从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖,而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。
Kirchhoff(1815年)做了一个巧妙的实验。
他将4份的冷水加入到2份的淀粉中,并边加边搅拌。
之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。
在淀粉糊还是余温的时候,加入被粉碎的麸质(或麦芽),然后在40-60°列式温度下水浴。
1-2小时后发现,淀粉糊开始缓慢液化。
8-10小时后,淀粉糊被转化为一种甜的溶液。
之后,他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆,品尝后发现,其和发酵液一样甜。
在操作的过程中,他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质,并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。
此外,如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸,最终就没有糖生成。
小麦中的α-淀粉酶是一种酶,主要作用是分解淀粉为较小的糖类分子,如糊精和麦芽糖。
这种酶在小麦种子萌发过程中特别重要,因为它帮助种子开始生长。
在萌发过程中,α-淀粉酶将淀粉分解成可以被植物细胞吸收和利用的糖类,为种子提供能量和营养。
此外,α-淀粉酶也在面粉加工过程中发挥作用。
在制作面包、糕点等食品时,α-淀粉酶可以帮助面粉中的淀粉分子更好地与水混合,从而改善面团的质地和口感。
它还可以促进酵母的发酵过程,帮助食品膨胀变松软。
在医药、养殖业和其他工业领域,α-淀粉酶也有广泛的应用。
例如,在养殖业中,α-淀粉酶可以作为水产饲料的粘结剂,提高饲料颗粒的光滑度和鱼的食用喜好。
在医药工业中,α-淀粉酶作为药片粘合剂,有助于制成强度大、易于消化和溶解的药片。
此外,在铸造工业中,α-淀粉酶可用作型砂的胶粘剂,提高砂型的抗夹砂能力和表面强度。
α-淀粉酶在食品工业应用研究α-淀粉酶在食品行业的应用研究摘要:α-淀粉酶作为淀粉酶的一种,广泛应用于工业生产,在食品、医药、造纸、酿造以及饲料等工业中发挥着越来越重要的作用。
文章综述了α-淀粉酶的酶学性质和在食品工业的应用,以及对α-淀粉酶未来发展的思考,如何进一步研究,使其应用价值得到更好的发挥。
关键词:淀粉酶;α-淀粉酶;应用;展望。
1概述淀粉酶(amylase,Amy,AMS),广泛存在于自然界,几乎所有的植物、动物和微生物都含有淀粉酶。
依据对淀粉作用方式的不同分为:α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等;而根据淀粉酶来源的不同又可以分为:细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、动物淀粉酶和植物淀粉酶[1]。
其中,α-淀粉酶(α-amylase)属于葡萄糖水解酶家族13(GH13),国际酶学分类编号为 EC 3.2.1.1[2],能随机切开淀粉、糖原等大分子内部的α-1,4-葡萄糖苷键,将其水解成糊精、低聚糖和葡萄糖等一系列小分子[3,4],使淀粉黏度迅速下降。
由于产物的末端残疾C原子为α构型,故称α-淀粉酶[5]。
不同来源的α-淀粉酶性质有一定的区别,工业上主要是应用真菌和细菌产生的α-淀粉酶。
2α-淀粉酶性质由于α-淀粉酶来源广泛,其酶学和理化性质会有一定区别,为了满足不同工业生产需要,需要充分了解所使用α-淀粉酶的来源以及其性质,主要有以下三个方面:2.1温度和pH值不同温度和pH值条件下,α-淀粉酶的活力会有所不同,只有在最适温度和pH值条件下,酶的稳定性最好,其活力最强,才能更好地发挥作用[6,7]。
2.2底物和其他酶类一样,α-淀粉酶也具有底物特异性,不同来源的淀粉酶反应底物各有不同,α-淀粉酶对淀粉及其衍生物具有高度的特异性。
2.3金属离子α-淀粉酶中含有金属离子Ca2+,可以维持酶本身的特殊构象,保证酶的活性和稳定性,一旦被其他金属离子取代,酶活性将受到影响。
但也有报道称Ca2+是否游离对酶的活性没有影响[8]。
淀粉酶【拼音:diàn-fěn méi;英文:Amylase】是一种水解酶,是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。
淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷键的酶。
根据作用的方式可分为α-淀粉酶(EC3.2.1.1.)与β-淀粉酶(EC3.2.1.2.)。
α-淀粉酶广泛分布于动物(唾液、胰脏等)、植物(麦芽、山萮菜)及微生物。
微生物的酶几乎都是分泌性的。
此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子,既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,无差别地切断α-1,4-链。
因此,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主,此外,还有麦芽三糖及少量葡萄糖。
另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精。
一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%,但在细菌的淀粉酶中,亦有呈现高达70%分解限度的(最终游离出葡萄糖)。
β-淀粉酶与α-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链。
主要见于高等植物中(大麦、小麦、甘薯、大豆等),但也有报告在细菌、牛乳、霉菌中存在。
对于象直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡萄糖。
作用于支链淀粉或葡聚糖的时候,切断至α-1,6-键的前面反应就停止了,因此生成分子量比较大的极限糊精。
从上述的α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式,分别提出α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶(α-1,4-glucan 4-glucanohydrolase)和α-1,4-葡聚糖-麦芽糖水解酶(α-1,4-glucan maltohydrolase)的名称等而被使用。
α-淀粉酶是一种内切葡萄糖苷酶,属于淀粉酶α-淀粉酶催化水解淀粉会使淀粉黏度迅速下降,所以又称为液化淀粉酶。
理化性质:米黄色、灰褐色粉末。
能水解淀粉中的α-1,4,葡萄糖苷键。
毕业论文文献综述生物工程α-淀粉酶的研究及应用淀粉酶是一种水解酶,是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。
淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷键的酶。
根据作用的方式可分为α-淀粉酶(EC3.2.1.1.)与β-淀粉酶(EC3.2.1.2.)。
因α-淀粉酶作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1,4糖苷键,生成糊精和还原糖,而β-淀粉酶从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链生成分子量比较大的极限糊精,且α-淀粉酶分布更广泛,已是一种十分重要的酶制剂,α-淀粉酶大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、和医药行业等,它占了整个酶制剂市场份额的25%左右[1]。
目前工业生产上都以微生物发酵法大规模生产α-淀粉酶。
但随着社会需求的增大,工业生产对α-淀粉酶的需求量也越来越大,急需寻找满足生产需要的具新型特征的酶制剂。
因此本文主要讨论以α-淀粉酶为代表的淀粉酶的研究及应用。
1 α-淀粉酶的研究1.1 α-淀粉酶分离纯化方法的研究高纯度α-淀粉酶是一种重要的水解淀粉类酶制剂,可用于研究酶反应机理和测定生化反应平衡常数等。
分离纯化α-淀粉酶的方法很多,一般都是依据酶分子的大小、形状、电荷性质、溶解度、稳定性、专一性结合位点等性质建立的。
要得到高纯度的α-淀粉酶,往往需要将各种方法联合使用。
盐析沉淀、凝胶过滤层析、离子交换层析、疏水作用层析、亲和层析和电泳等,是蛋白质分离纯化的主要方法。
用吸附树脂法、40%乙醇从α-淀粉酶发酵液中分离高活性α-淀粉酶,用离子交换法和透析法对初酶液进行脱盐处理,最后用DEAE-纤维素纯化α-淀粉酶,所得酶活力为60153U/g,酶活性回收率为66.04%[2]。
另通过乙醇沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析等方式,从白曲霉菌A. kawachii的米曲粗抽出液中,分离纯化到两个耐酸性α-淀粉酶比活性极高的组分。
用疏水吸附法和DEAE-cellulose(二乙氨基乙基-纤维素)柱层析法分离纯化α-淀粉酶,所得酶活力为110 000 U/g。
a淀粉酶b淀粉酶葡萄糖淀粉酶引言淀粉酶是一类重要的酶,在生物体内扮演着关键的角色。
其中,a淀粉酶、b淀粉酶和葡萄糖淀粉酶是三种常见的淀粉酶。
它们在食物消化、工业应用和生物研究中都具有广泛的用途。
本文将从不同角度全面探讨这三种淀粉酶的特点和应用。
二级标题一:a淀粉酶a淀粉酶,也称为α-淀粉酶,是一种能够降解淀粉的酶类。
它主要通过水解淀粉分子中的α-1,4-糖苷键来产生低聚糖和葡萄糖。
在生物体内,a淀粉酶在胰腺和唾液中都有存在。
三级标题一:结构和功能a淀粉酶的结构由单一的多肽链组成,该链上含有多个结构域。
这些结构域的稳定性和柔韧性使得a淀粉酶在庞大的淀粉颗粒网络中能够迅速进行水解。
其功能是将淀粉分子水解为较小的聚合物,以便生物体能够更好地吸收和利用淀粉。
在消化过程中,a淀粉酶作用于进入口腔的食物,将淀粉分解成糊状物质,为后续的消化做好准备。
三级标题二:应用领域a淀粉酶在食品工业和医药领域都有重要的应用价值。
在食品工业中,a淀粉酶广泛用于面包、面条和饼干等淀粉制品的生产过程中。
它可以加速淀粉的分解,使得面团更加柔软,并提高制品的质地和口感。
而在医药领域,a淀粉酶被应用于胰岛素治疗中。
由于胰岛素需要进入血液中才能发挥作用,而胰岛素是由淀粉酶降解产生的。
因此,使用a淀粉酶可以加速胰岛素的释放,提高治疗效果。
二级标题二:b淀粉酶b淀粉酶,也称为β-淀粉酶,是另一类能够降解淀粉的酶。
与a淀粉酶不同的是,b淀粉酶能够断裂α-1,6-糖苷键,从而进一步分解淀粉分子。
三级标题一:结构和功能b淀粉酶的结构与a淀粉酶类似,也由单一肽链组成。
然而,其结构域的构成使得b淀粉酶能够识别和断裂α-1,6-糖苷键。
这样一来,b淀粉酶可以将淀粉分子分解成更小的分子,如麦芽糖和葡萄糖。
其功能与a淀粉酶类似,都是将淀粉分子分解为易于吸收和利用的形式。
三级标题二:应用领域b淀粉酶在酿酒业和酶制剂生产中有广泛的应用。
在酿酒过程中,b淀粉酶能够将淀粉转化为发酵所需的糖类物质。