淀粉酶的生产
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－淀粉酶的背景知识
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。
3 4 5 6 7
可溶性淀粉溶液 温度条件和 保持时间 斐林试剂 温度条件和 保持时间
2ml
煮沸 1mil
有砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
2ml
煮沸 1mil
无砖红色沉淀
实验现象
The end
谢谢 本次课程到此结束
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 1
项
目
试
管
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可溶性淀粉溶液
1 2ml
60º C热水
2 2ml
沸水
3 2ml
冰块
2
3 4 5
温度条件 (保持5min)
新鲜淀粉酶溶液 （保持5min） 碘液（滴）
1ml 1
不变蓝
1ml 1
变蓝
1ml 1
变蓝
实验现象
二、PH对酶活性的影响
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。
酶在淀粉类食品生产中的应用知识
酶在淀粉类食品生产中的应用知识引言淀粉是一种重要的能量来源，广泛应用于食品和工业生产中。
然而，淀粉在自然环境下很难被分解和消化。
为了提高淀粉的可利用性和生产效率，酶在淀粉类食品生产中被广泛应用。
本文将介绍酶在淀粉类食品生产中的应用知识。
酶的作用机制酶是一种特殊的蛋白质，可以在生物体内催化化学反应的进行。
在淀粉类食品生产中，主要应用的酶是淀粉酶和糖化酶。
淀粉酶淀粉酶是一类能够水解淀粉为可溶性糖类的酶。
它能够将淀粉分子水解为较小的糖分子，如麦芽糖、葡萄糖等。
淀粉酶的作用机制包括两个主要反应：糊化和糖化。
1.糊化：淀粉酶通过加热作用将淀粉颗粒打破，使其形成胶状糊状物。
这种糊化过程可以使淀粉分子更易于被酶水解。
2.糖化：在糊化的基础上，淀粉酶催化淀粉分子断裂成糖分子。
这些糖分子可以被我们的消化系统吸收和利用。
糖化酶糖化酶是一种能够将复杂糖分子水解为单糖的酶。
它主要作用于淀粉酶无法水解的糖类物质，使其变得更易于消化和吸收。
酶在淀粉类食品生产中的应用酶在淀粉类食品生产中起着重要的作用，以下是几个常见的应用领域。
面粉加工面粉是淀粉类食品的重要原料之一。
在面粉加工过程中，淀粉酶常用于面粉的酵素改良。
面粉中淀粉的成分和性质直接影响到其加工和用途。
淀粉酶可以改善面粉的流动性、黏性和弹性等性质，使面粉更适合制作各种面包和糕点。
面团发酵在面团发酵过程中，淀粉酶通过糖化作用分解淀粉，产生可溶性糖类，为面团中的酵母菌提供能量和营养物质。
这样可以促进面团的发酵过程，使面包和面点的品质更好。
同时，糖化酶也可以用于提高面团中糖分的含量，增加产品的甜度和口感。
淀粉糖化淀粉糖化是指将淀粉水解为可溶性糖类的过程。
这是一项非常重要的工艺，在淀粉类食品和饮料的生产中广泛应用。
通过酶的作用，淀粉水解为可溶性糖类，用于制作各种甜品、饮料和调味品。
淀粉糖化可以提高产品的甜度和口感，延长产品的保质期，同时还可以降低产品的粘度和浓度。
淀粉糊化淀粉糊化是指将淀粉颗粒打破，形成胶状物的过程。
α-淀粉酶的生产工艺流程
α-淀粉酶的生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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淀粉酶 原料
淀粉酶是一类能够水解淀粉为糖类的酶，常用于食品加工、酿造和生物技术等领域。
淀粉酶的原料主要包括以下几种：
1.淀粉：淀粉是淀粉酶反应的底物，通常从植物中提取得到。
常见的淀粉源包括玉米、小
麦、马铃薯等。
2.发酵产物：某些淀粉酶可以通过微生物发酵产生。
这些淀粉酶的原料可以是含有淀粉的
废弃物或副产品，如谷物糟粕、纤维素废弃物等。
3.培养基成分：对于通过微生物发酵生产淀粉酶的方法，培养基中需要添加适当的碳源、
氮源和微量元素等。
常见的培养基成分包括葡萄糖、蛋白质源（如酵母提取物）、氨盐等。
4.微生物菌株：淀粉酶的生产通常使用具有高产酶能力的微生物菌株。
这些菌株可以是细
菌、真菌或酵母等。
常见的微生物菌株包括枯草杆菌、曲霉、酵母菌等。
以上是常见的淀粉酶原料，不同的淀粉酶制备方法和应用领域会有所差异。
选择合适的原料和生产工艺对于获得高效、纯度较高的淀粉酶产品至关重要。
a-淀粉酶的生产工艺
a-淀粉酶的生产工艺
淀粉酶是一类能够水解淀粉并将其转化为糖类的酶。
它广泛用于食品、饲料、纸浆、
发酵等行业中。
1. 酶菌的选育和培养
淀粉酶可由多种细菌、真菌和原生动物合成，其中最常用的是泌秀菌和枯草芽孢杆菌。
选用高产菌株和适合生产的菌株进行发酵，产生高效淀粉酶。
2. 发酵工艺
发酵工艺是淀粉酶生产的关键步骤。
其主要过程是菌种培养、接种、发酵、分离等。
泌秀菌的发酵条件为温度35℃-42℃，pH为6.0-7.0，培养液中含有可溶性淀粉、氮源、
矿物质以及适量的辅助物质，如表面活性剂等。
枯草芽孢杆菌的发酵条件为温度37℃-55℃，pH为6.5-7.5，培养液中含有可溶性淀粉、氮源和矿物质等。
3. 酶液的提取和纯化
对发酵液进行酶液的提取和纯化，可以采用离心、过滤、超滤、稳态层析等方法。
离
心可将大颗粒杂质和沉淀物去除。
过滤和超滤可去除小颗粒杂质和未溶解物质。
稳态层析
能够去除其他蛋白质等酶外蛋白。
为增强淀粉酶的稳定性，可以将其进行稳定化处理。
稳定化的方法包括添加保护剂、
离子交换、交联、酯化等。
保存时，应避免酶液暴露在空气中、光照下或高温中。
一般情
况下，淀粉酶的保存温度应低于0℃。
总之，淀粉酶的生产工艺涵盖了选育和培养酶菌、发酵、酶液的提取和纯化、稳定化
和保存等多个环节。
只有采取稳定的生产工艺和高效的酶菌，才能获得高质量的淀粉酶产品。
淀粉酶生产工艺
淀粉酶生产工艺淀粉酶作为一种重要的工业酶，广泛应用于食品、医药、饲料、糖化、纺织、皮革等领域。
下面将主要介绍淀粉酶的生产工艺。
淀粉酶的生产工艺通常分为两个步骤：种子培养和发酵生产。
1. 种子培养淀粉酶的种子一般由菌丝体制备而得，种子菌株的选取非常重要。
首先，从土壤、植物、食品中分离得到淀粉酶产生菌株，并经过传代培养筛选出优良菌株。
然后，选择合适的培养基进行菌株的预培养，以获得高活性和高产量的种子菌株。
培养基的选择要考虑到菌株的特性和经济性。
在种子培养过程中，通常采用摇瓶培养或容器培养的方式，控制好温度、pH值和氧气供应等条件，优化菌株的生长。
2. 发酵生产种子培养完成后，将种子菌株接种到大型发酵罐中进行发酵生产。
发酵过程需要控制好发酵温度、pH值、氧气供应和添加剂的投放等条件。
温度：淀粉酶的产生通常在30-50°C之间，具体温度要根据菌株的特性来确定。
温度过高或过低都会影响酶活性和产量。
pH值：淀粉酶一般在中性或微酸性环境下活性最高，一般在pH 5.0-7.0 的范围内进行发酵。
氧气供应：氧气供应对淀粉酶的产生有重要影响，因为淀粉酶属于需要氧气的好氧菌株。
因此，在发酵过程中需要控制好氧气的供应，提供充足的氧气以促进酶的产生。
添加剂：为了提高淀粉酶的产量和稳定性，常常会在发酵过程中添加一些助产剂或诱导剂，如优质动物蛋白、磷酸盐和氨基酸等。
这些添加剂能够提供菌株合成淀粉酶所需的营养物质，增加产酶能力。
发酵时间一般为24-72小时，根据菌株的生长速率和淀粉酶产量进行调整。
发酵过程中，可以通过监测酶活性和生物量的变化来掌握发酵的进程和产酶情况。
在发酵结束后，可通过离心、超滤等技术手段将淀粉酶提取和分离出来，经过加工和精制，最终得到纯净的淀粉酶产品。
综上所述，淀粉酶的生产工艺主要包括菌株的培养和发酵生产两个步骤。
通过控制好培养条件和发酵参数，能够提高淀粉酶的产量和质量，达到产业化生产的要求。
α-淀粉酶的生产工艺
a-淀粉酶的发酵生产工艺扌商要：a•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，a•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。
1•菌种的选育1. 1细菌的分离与初步鉴定：将土壤系列稀释，把10乞10-\10腐分别涂布到淀粉培养基上，27C倒置培养2天，将长出的菌落接入斜面。
将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天，用碘液染色，记录透明圈大小和菌落直径，计算D/d值。
保菌供下次实验用。
1. 2紫外线诱变育种：取活化后的菌种配成菌悬液、稀释；倒淀粉培养基平板，将菌悬液涂布其表面；用紫外线处理平板0、2min.4min.6min、8min.10min,每个处理2次重复；放到黑暗中倒置培养，37C培养48h,分别计•数诱变组和对照组平板上的菌落数，并计算致死率；加入碘液，分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径，计算D/d值；将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。
1.3诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。
②以NTG为诱变剂，按一定处理剂量（包/ml）,在一定pH值的缓冲液中30T恒温振荡处理1~4h°③经高速离心分离，移植于液体完全培养基进行后培养。
④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上，经24h培养形成小菌落。
⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉B丫液体培养基中，30E培养36ho⑥用2#定性滤纸制成5mmdisc（小圆纸片），并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素（抑菌）。
倒入200mmx300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中，冷却凝固。
然后把5mmdisc纸顺序放在培养基表面。
⑦用微量注射器分别吸取培养液，移植到相应的disc上。
把disc培养皿经37C,24h分别培养。
⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上，并挑出淀粉水解圈大的disc,用相对应的1ml培养液接种摇瓶，进行发酵测定酶活力。
发酵实验报告(细菌液体发酵生产淀粉酶)
（六）参数监测
每隔6 h取一次样，检测其pH、生物量、酶活及残糖含量等指标。
Ⅰ. pH的测定：标准液校准pH计后，测定样品pH值。
Ⅱ.生物量的测定：每次取20-30mL的发酵液，先用大离心机(5000 rpm, 3～5 min)离心，收集上清液，用小离心机（10000rpm，1min）用来测酶活，沉淀用水清洗几次后再离心，然后将所得沉淀放入100℃烘箱中，烘干（2 h左右），然后测其干重，取平均值。
式中：
ODA——A管的吸收光度值；103——mg转换为ug；
ODB——B管的吸收光度值；180.2——葡萄糖的摩尔质量；
N——酶液的稀释倍数；10——表示酶反应时间为10min；
K：标准曲线斜率。
回归直线方程y=kx-0.0747，k=0.7023。
酶活力单位（U/ml）={[K(ODA+ ODB)]/2 + b}×N×103/10/0.2/180.2=0.794U/ml
4．罐体排汽口排汽，并保持罐内正压。
5．空气过滤系统只空消，不实消，以免罐中物料冲入过滤器内。但空消一结束，即要通入无菌空气吹干管路并保压，避免染菌。
6．进蒸汽时顺着蒸汽管路开阀门，结束时逆着进路关阀门，先开尾阀后开主阀，结束时先关主阀后关尾阀。
7．蒸汽一停，即由无菌空气充入保持罐内正压。
8．蒸汽对设备与物料灭菌中注意安全，控制时间、压力限制。
本科学生实验报告
学号104120440姓名孙永升
学院生命科学学院专业、班级10生物技术
实验课程名称发酵开课学期2012至2013学年第二学期
填报时间2013年5月15日
云南师范大学教务处编印
实验名称
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淀粉酶的生产
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什么是淀粉酶
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什么是淀粉酶淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉(包括糖原，糊精)中糖苷键水解的
一类酶的统称。
它是研究较多，生产最早，产量最大和应用最广泛的一种酶。
α-淀粉
酶不规则地分解淀粉，糖原类物质的α-1,4糖苷键唾液，胰脏，麦芽，霉菌，细菌
β-淀粉酶从非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解淀粉，糖原类物质的α-1,4糖
苷键甘薯，大豆，大麦，麦芽，细菌
淀粉酶葡萄糖淀粉酶从非还原性末端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉，糖原类物质
的α-1,4糖苷键霉菌，细菌，酵母等
异淀粉酶分解支链淀粉，糖原类物质的α-1,6糖苷键植物，酵母，细菌
α-淀粉酶的工厂生产
α-淀粉酶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。
目前，国内外生产α-淀粉酶所采用的
菌种主要有细菌和霉菌两大类，典型的为芽孢杆菌和米曲霉。
米曲霉常用固态曲法培养，其产品主要用作消化剂，产量较小，芽孢杆菌则主要采用液体深层通风培养法，能大规
模地生产α-淀粉酶。
枯草芽孢杆菌生产α-淀粉酶工艺流程孢子斜面
热处理
粗滤淀粉吸附
孢子悬浮液
压滤
种子罐
盐析
乙醇沉淀
发酵罐
干燥
压罐喷雾干燥
粉碎计量罐混合补量罐包装成品
种子扩大培养
1
孢子制备
2
种子制备
3
发酵罐培养
孢子制备
将保存在淀粉琼脂斜面上的枯草芽孢杆菌孢子用无菌水洗下，接种到锥形瓶中，在35℃精置2-4天，待长出大量孢子后作为接种用的种子。
种子制备
将保藏的菌种接种到马铃薯琼脂斜面(20%马铃薯煎出汁加MgSO4· 7H2O 5 mg/L,琼脂2%,pH 6.7~7.0),37℃ 培养3天。
然后接入到20L种子罐，37℃搅拌，通风培养 12~14小时。
此时菌种进入对数生长期(镜检细胞密集，粗壮整齐，大多数细胞单独存在，少数呈链状，发酵液pH 6.3~6.8,酶活5~10U/mL),再接种到发酵罐。
发酵罐培养
培养基的配制：用麦芽糖液配置成含麦芽糖6%、豆粕水解液6%~7%、
Na2HPO4· 12H2O0.8%、(NH4)2SO4 0.4%、 CaCl2 0.2%、NH4Cl0.15%、豆油1kg、深井水20L,调pH 至 6.5~7.0。
发酵罐培养基经消毒灭菌冷却后接入3%~5%种子培养成熟液。
培养条件为：温度37±1℃,罐压0.5kg/cm2,风量 1~20h 为1:0.48vvm,20 h后1:0.67vvm,培养时间为 28~36 h。
下游
加工处理
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发酵液的预处理
提取纯化成品加工
提取
α-淀粉酶常用的提取方法有：盐析法、乙醇淀粉吸附法和喷去干燥法，这里用盐析法。
具体方法：发酵液经热处理，冷却到40℃ ,加入硅藻土为助滤剂过滤。
滤饼加2.5
倍水洗涤，洗液同发酵液合并后，在45 ℃真空浓缩数倍后，加 (NH4)SO4至40%饱和度。
盐析沉淀物加硅藻土后过滤，滤饼于40℃ 烘干磨粉即成粗酶制品。
纯化α-粉酶的纯化方法可采用反萃取技术。
反胶团的配置将适当比例的正丁醇和
异辛烷加入比色管，摇匀。
再加入适量 CTAB,放入加热套中加热溶解，摇匀，使其均
匀分布于有机相，得到澄清透明稳定的反胶团系统。
前萃取将α-淀粉酶溶解于缓冲液中，稀释，滤清。
磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液构成初始水相。
将反胶团相和水相置于三角烧瓶中，在振荡器上剧烈摇晃后 (250 r/min,
10 min),倾入离心管，进行离心 (3 500 r/min, 5 min),用滴管小心地将两相分开取
上层有机相待用。
反萃取用去离子水配制适当pH 值(pH<pI)和离子强度的缓冲液作为反萃取水相，与
前萃取所得的有机相混合，放入恒温水浴锅加热片刻，在振荡机上剧烈摇晃后 (250
r/min,10 min),倾入离心管，进行离心 (3500 r/min,5 min)。
用滴管小心地将两相分开，下层水相即为纯化的淀粉酶。
影响α-淀粉酶生产的因素
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碳源的诱导及阻遏
氮源温度对产酶的影响
pH对产酶的影响其他
碳源的诱导及阻遏
在液体静止培养下各种碳源对淀粉也化芽孢杆菌的效果依次是：可溶性淀粉>麦芽糖>甘露醇>阿拉伯糖>葡萄糖 >蔗糖>乳糖>半乳糖>木糖。
豆饼浸出液为氮源时，淀粉液
化芽孢杆菌的最佳碳源依次是乳糖，半乳糖，淀粉，麦芽糖。
用在葡萄糖与氨构成的合
成培养基中，乳糖仍最适合于菌体生长，糊精则完全无效，但琥珀酸，延胡索酸几乎与
可溶性淀粉一样有效，葡萄糖，果糖，蔗糖等在高浓度时抑制α-淀粉酶的生成。
氮源
培养液化淀粉芽孢杆菌时，白蛋白，酪蛋白，大豆饼碱水抽提液，据蛋白胨为较优
氮源。
玉米浆与其他蛋白质并用时也是良好氮源。
以酪蛋白的酸或碱水解物作氮源时，
产酶不及酪蛋白本身。
各种氨基酸与酪蛋白的酶水解物有利于α-淀粉酶的生成，谷氨
酸促进黑曲霉α-淀粉酶的生成。
pH对产酶的影响
最适pH范围在6.8~7.2,而用洗涤细胞做试验时，其最适 pH在6.2~6.5,pH超过7.0时，α-淀粉酶生成量明显较低。
枯草杆菌BF-7658以豆饼麸皮培养基发酵时，最适
pH5.5~6.5, 超过此范围，酶活基低。
谷草杆菌TUD-127以玉米和豆饼粉为原料，最适pH 范围很宽，为5.5~8.0
,以6~7.5最佳。
温度对产酶的影响
枯草柑菌一般在35~37℃下培养为合适。
芽孢杆菌生产α淀粉酶的最适温度范围很小，在35℃与37.5℃下静止培养淀粉液化芽孢杆菌，α-淀粉酶的产量有明显的差别，35℃
下培养的远比37。
5℃为好。
但是在摇瓶培养下，两种培养温度的最终产酶活性无明显
区别。
液化深层培养与固体培养对温度的敏感性不同，液体培养时，一旦温度升到40℃以上，对产酶就不利。
其他
影响α-淀粉酶产量的其他因素还很多，例如深层培养中的通风量、搅拌强度、接种量、种龄等。
α-淀粉酶活性的测定
采用国标QB/1803―93,对萃取前的粗酶以及萃取萃取后的的精制酶的酶活力进行测定，依据所附“吸光度和淀粉酶酶浓度对照表”。
将吸光度换算为酶活浓度c,进而求出
酶活D660。
下式计算：D660=c×n 式中：c―――测试酶液浓度，u/g; n―――样品的稀释倍数，g/mL。
平行试验相对误差不得超过2%。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。