α-淀粉酶又稱為液化型淀粉酶、液化酶、α-1,4-糊精酶,主要用于水解淀粉制造飴糖、葡萄糖和糖漿糊精等,用于面包的生產(chǎn),以改良面團,如降低面團黏度、加速發(fā)酵進程,增加含糖量和緩和面包老化等。根據(jù)α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性可分為高溫α-淀粉酶和中溫α-淀粉酶(日常簡稱為中溫淀粉酶、高溫淀粉酶),在工業(yè)生產(chǎn)加工中,兩者之間有什么區(qū)別呢?
中溫α-淀粉酶與高溫α-淀粉酶的使用條件
中溫α-淀粉酶由枯草芽孢桿菌經(jīng)深層發(fā)酵、提煉等工序精制而成。
PH值:PH6.0—6.5時較穩(wěn)定,最適PH6.0,PH5.0以下失活。
作用溫度:在60℃以下較為穩(wěn)定,最適作用溫度60—70℃。
高溫α-淀粉酶由地衣芽孢桿菌經(jīng)深層發(fā)酵、提煉等工序精制而成。
PH 影響:該酶的PH 范圍5.0~10.0,有效PH 范圍5.0~8.0,最適PH 范圍5.8~6.8。
溫度影響:該酶應(yīng)用于間隙液化時,最適作用溫度在90℃以上,95~97℃時液化迅速,100℃時仍保持相當活力;在連續(xù)噴射液化中,該酶在高溫下非常穩(wěn)定,液化迅速、快捷、徹底,瞬間溫度可至105~110℃,5~7min。
薯干或薯干粉是檸檬酸生產(chǎn)的原料,來原豐富,淀粉含量非常高!
加入中溫淀粉酶后,可改善淀粉液化的情況,從而提高了發(fā)酵的產(chǎn)酸和轉(zhuǎn)化率。
中溫α-淀粉酶與高溫α-淀粉酶的相同點
不管是中溫α-淀粉酶還是高溫α-淀粉酶,都有酶制劑的通性,即它是由活細胞產(chǎn)生的生物催化劑,它和其他催化劑相比,具有高專-性、高效率和反應(yīng)條件溫和特點,同時酶本身又是蛋白質(zhì),它具有蛋白質(zhì)-般通用性,如紫外線、熱、表面活性劑、重金屬鹽及酸堿變性劑等也會使酶失活,因此在儲存和使用中需要特別注意。
中溫α-淀粉酶與高溫α-淀粉酶應(yīng)用對比分析
中溫α-淀粉酶與高溫α-淀粉酶的作用底物是淀粉,它在適宜的條件下,可以在淀粉分子內(nèi)部任意切割α-1牞4鍵,而使淀粉迅速降解,失去粘性,變成麥芽糖、葡萄糖和糊精等,這個過程通常被稱之為淀粉的液化,因此α-淀粉酶被稱為液化酶。我們以檸檬酸行業(yè)應(yīng)用淀粉酶為例,簡單介紹兩者的區(qū)別。
薯干或薯干粉是檸檬酸生產(chǎn)的原料,來原豐富,淀粉含量非常高!僅依靠發(fā)酵罐的蒸煮和菌種本身含有的酶系來完成淀粉的液化和糖化過程,這就在一定程度上限制了發(fā)酵水平的提高,如加入中溫淀粉酶后,可改善淀粉液化的情況,從而提高了發(fā)酵的產(chǎn)酸和轉(zhuǎn)化率。但隨之而來的是,以薯干粉為原料大容量發(fā)酵,投料時間長,升溫慢,特別是當遇蒸汽不足時,升溫更緩,料液PH逐步下降,當加入中溫淀粉酶加入后,底物PH已降至中溫α-淀粉酶的適應(yīng)PH以外,使中溫α-淀粉酶由于淀粉酶失活,液化難以徹底而影響發(fā)酵。
高溫α-淀粉酶由于適應(yīng)PH范圍寬就不受影響,即使底物PH降至PH5,液化仍能正常進行,不影響發(fā)酵,更重要的是,高溫α-淀粉酶具有較寬的溫度適應(yīng)范圍,即在50℃時酶活力就能達到50%,80℃時酶活力達到80%,90℃以上酶活力更高,在95~97℃時迅速液化,到100℃酶仍具有活力,這是中溫α-淀粉酶不可比擬的(中溫α-淀粉酶在90℃以下即失活)。因此使用高溫α-淀粉酶按檸檬酸行業(yè)的常規(guī)操作,就可以保證液化徹底,發(fā)酵成功。