淀粉酶生产工艺
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。
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。
猪胰淀粉酶的制备工艺研究
药 物 生 物 技 术Pharm aceutical Biotechno logy 2006,13(3):211~213猪胰淀粉酶的制备工艺研究*杨东来,高学军*(东北农业大学动物医学学院动物生物化学教研室,黑龙江哈尔滨150030)摘 要 以猪胰脏为原料,利用(N H4)2SO4盐析、凝胶层析及真空低温冻干等方法制备胰淀粉酶。
该工艺制备的胰淀粉酶的活性为108.57ku/g,收率为1.4%,纯度为59%,低成本。
结果表明本方法能生产出高活性低成本的胰淀粉酶。
关键词 猪胰淀粉酶;胰脏;制备中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:1005 8915(2006)03 0211 03猪胰淀粉酶和其他的哺乳类动物的胰淀粉酶一样都是 淀粉酶[1],其分子质量约为46ku。
猪胰 淀粉酶主要作用是分解糊化后的直链淀粉和支链淀粉中直链部分 1,4键[2],对 1,6键不分解,分解淀粉产物为糊精、麦芽糖[3,4]。
胰淀粉酶作用的最佳pH为6.7~7.0。
胰淀粉酶在工业生活中应用广泛,如畜牧业、皮革业、纺织业、生物制药、洗涤剂等。
当前国内市场上主要为高纯度的胰淀粉酶,其制备成本很高,操作复杂并且收率非常低。
猪胰淀粉酶制备在国内尚未见报道。
目前市场上胰淀粉酶主要为国外进口,价格昂贵。
作为猪胰淀粉酶原料的猪胰脏来源充足,因此改进猪胰淀粉酶的生产工艺,提高回收率,在生化制药中有着重要意义。
1 试验材料新鲜猪胰脏,猪胰淀粉酶标准品(Sigm a公司),Sephdex G 100,胰淀粉酶检测试剂盒(南京建成),低温离心机,真空冻干机,Alphaimag er P TMP 2200凝胶扫描系统,CDM C 21V3.0层析工作站系统,低温层析柜,紫外分光光度计,磁力搅拌器,真空泵。
2 试验方法2.1 猪胰淀粉酶测定方法用胰淀粉酶检测试剂盒测定胰淀粉酶活性。
2.2 粗胰淀粉酶的制备[5,6]取新鲜猪胰脏搅碎成胰浆,加入少量蒸馏水继续在室温搅拌1h,然后在4 继续搅拌8h。
酶的生产工艺
精制工艺
生产食品级产品需要进行提取和精制处 理。提取的精制设备是板框压滤机和超 滤器。使用板框压滤机除去发酵液中的 菌体和杂质，得到较纯的酶液滤饼，含 水量要求小于45 %含酶小于100U。将 得到的酶液再进行防腐和调配处理便成 为产品。
二、脂肪酶
• 三酰基甘油基水解酶，可水解三酰甘油 酯为甘油和脂肪酸 • 广泛存在于动植物和微生物内 • 微生物脂肪酶的种类很多，广泛存在于 细菌，酵母和霉菌
（三）发酵方法—固体发酵
固体发酵法以植物秸杆为主要原料，工艺简单，产品价格低廉。 (1)菌种 绿色木霉 (2)培养基 通过对其固态发酵条件进行单因素优化试验来确定 发酵培养基的最佳碳、氮源种类及添加量为:稻草粉与麸皮的 质量比为9 : 1 ，NH4N03 0.5% (3)发酵培养 最适培养条件为:固液比1 : 3，接种量1mL，pH自 然，培养温度30°C. 培养时间96h。 (4)酶的提取 目前生产厂家只能采用直接干燥粉碎得到固体酶 制剂或用水浸泡后压滤得到液体酶制剂，产品外观粗糙，成品 质量不稳定，杂质含量高。因此，随着液体发酵酶工艺的发展 及菌种性能的提高，采用液体发酵法生产纤维素酶是必然趋势。 （5）工业上生产酶制剂的主要方法为盐析法，盐析剂为硫酸铵。 首先以pH4.8的乙酸缓液与酶按体积1 : 2的比例稀释酶液，在 4°C、硫酸铵饱和度为70%的条件下提取16h，5000r/min离心 20min得到沉淀，即为粗纤维素酶。
2.发酵工艺
（1）培养基
米曲霉的培养基:豆饼粉7. 5%， (NH4)2S04 0.8%，水40%，KH2P04 0.25%，麸皮51. 45%。黑曲霉的培养基(g/L) :新鲜麸皮8.25，米糠 4.5，豆饼粉1. 5， (NH4)2S04 O. 3，K2HP04 O. 06，CaCl2 0.075，水8. 6mL， pH5.5。
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。
淀粉酶的制备及活力测定
(三）α-淀粉酶活力测定： ① 取试管3支 ② 于每管中各加入酶液1mL，在70℃±0.5℃恒温 水浴中准确加热15min，钝化β-淀粉酶。取出 后迅速用流水冷却。 ③ 在对照管中加入4mL0.4mol/L氢氧化钠。 ④ 在4支试管中各加入1mLpH5.6柠檬酸缓冲液。 ⑤ 将4支试管置于恒温水浴中，40℃±0.5℃保温 15min，再向各管分别加入40℃下预热的1%淀 粉液2mL，摇匀，立即放入40℃恒温水浴准确计 时保温5min。取出后向测定管迅速加入 4mL0.4mol/L氢氧化钠，终止酶活动，准备测糖。
项目二
淀粉酶的制备及应用
班级 姓名 学号 小组
一、淀粉酶
淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，通 常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料， 由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的 退浆率高，退浆快，污染少，产品比酸法、 碱法更柔软，且不损伤纤维。淀粉酶的种 类很多，根据织物不同，设备组合不同， 工艺流程也不同，目前所用的退浆方法有 浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等，由 于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少， 可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜 明的环保特色。
四、实验步骤
1. 将萌发好的稻谷种子去壳，注意别把芽去掉， 称取1g，置于研钵中。 2. 加入少量的石英砂和2mL的蒸馏水，研磨匀浆。 3. 将匀浆倒入离心管中，用6mL蒸馏水分次将残 渣洗入离心管。提取液在室温下放置提取15至20 分钟。每隔数分钟搅动一次，使其充分提取。 4. 然后在3000转/分转速下离心10分钟。 5. 将上清液过滤，倒入100mL容量瓶中，加蒸馏 水定容至刻度，摇匀，即制得α-淀粉酶原液。 装入试剂瓶中，贴标签，保存于低温冰箱中，为 以后的实验使用。
0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液： A液（0.1mol/L 柠檬酸）：称取C6H8O7.H2O 21.01g，用蒸馏水溶解并定容至1L； B液（0.1mol/L 柠檬酸钠）：称取 Na3C6H5O7.2H2O 29.41g，用蒸馏水溶解并 定容至1L。 取A液13.7mL与B液26.3mL混匀，即为 0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液； 1％淀粉溶液：称取1g淀粉溶于 100mL0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液中。
葡萄糖淀粉酶
VVm：是通气比的单位 （立方米／立方米﹡分钟） 通气比是指每分钟通气量与罐体 实际料液体积的比重 通气比=通气速率／发酵体积
发酵：
培养基配比为玉米粉12%，黄豆饼4%， 麸皮1%，α-淀粉酶添加量为100U／g （淀粉），pH调至4.5以下。于 30~32℃下通风培养90~110h。通风量 1~12h为0.5VVm，12~14h为0.பைடு நூலகம்VVm， 24~28h为1VVm，84h后为0.8VVm。 培养84h后每隔8h测定pH、还原糖、酶 活、并镜检菌体形态。当pH降到3.4， 还原糖降到1.8%以下，酶活力上升至 13600U ／ml以上时，即可放罐。
固体孢子培养： 在茄型瓶中加入10g麸皮和10ml睡，拌 均后灭菌30min，冷却后接入一环斜面 菌种，于31℃培养6~7d备用。
种子罐培养：
玉米粉6%，黄豆饼粉2%，麸皮2%。 在31℃下通风培养32h,通风量为 0.5VVm。当pH下降到3.8，酶活在 500U／ml左右，镜检菌丝生长正常， 无杂菌污染时即可接入二级种子罐 或发酵罐。
葡萄糖淀粉酶的性质
• 糖化酶是一种糖蛋白。 • 糖化酶随作用的温度升高活力增大，超 过65℃又随温度升高而活力急剧下降， 本品是最适作用温度是60-62℃。最适 作用PH舒值在4.0-4.5左右 。 • 一般性质
葡萄糖淀粉酶的使用优点
• 1、 糖化酶对设备没有腐蚀性，使用安全。使 用糖化酶工艺简单、性能稳定、有利于各厂 的稳定生产。本品质量稳定，使用方便，利 于连续糖化，提高产品质量，降低成本。糖 化酶一般无任何毒副作用. • 2、 使用糖化酶对淀粉水解比较安全，可提高 出酒率，麸曲法能减少杂菌感染，节约粮食 可降低劳动强度，改善劳动条件。 • 3、 使用糖化酶有利于生产机械化，有利于实 现文明生产。
饲料中常用酶制剂及生产过程(ɑ——淀粉酶为例)
饲料中常用酶制剂及生产过程（ɑ——淀粉酶为例）摘要：随着生活水平的提高，人们对肉类食品的需求大大提高，畜禽养殖业大力发展。
养殖动物的品种，饲料的种类，疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。
在饲料处理中，酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。
常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。
酶制剂在饲料生产中作用巨大，有广阔的应用前景。
ɑ——淀粉酶是酶制剂中经常使用的一种，其市场需求量大，具有成熟的生产工艺。
关键词：酶制剂种类作用ɑ—淀粉酶生产工艺前景一、酶制剂的种类及作用植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。
自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶，特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。
植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。
植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。
反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。
纤维素酶：是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。
纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。
纤维素酶种类繁多，来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。
除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。
果胶酶：是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。
普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。
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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。