α淀粉酶的生产工艺.pptx

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。
α－淀粉酶的背景知识
α－淀粉酶的应用
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。
实验原理
α－淀粉酶广泛存在于植物、哺乳动物和微生物中。α－淀粉酶是内切酶，酶的作用点仅限于淀粉链的α－1，4糖苷键，对α－1，6糖苷键不能作用，但能越过α－1，6糖苷键，将α－1，4糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精，而使淀粉对碘呈蓝紫色的特异性反应逐渐变红棕色。在酶解的最初阶段，α－淀粉酶对淀粉的水解速度很快，但当水解到一定程度后，水解虽在继续进行，水解速度却变得缓慢。该酶的最小作用底物是麦芽三糖以上的低聚糖，对麦芽三糖的作用很弱，对麦芽糖没有水解能力。
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶制剂的主要生产菌种之一，主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。本实验利用高产α－淀粉酶的枯草芽孢杆菌T2生产α－淀粉酶用于制备淀粉水解糖。
实验器材
：枯草芽孢杆菌JD-32生产法
：培养皿、试管、发酵罐、灭菌锅、振荡培养箱、高速冷冻离心机
工艺流程
保藏菌种
斜面活化
摇瓶种子培养
厚层通风发酵
麸曲
烘干
抽提
粗制品
过滤
收集滤液
沉淀
离心
洗涤沉淀
风干
粉碎
精制品
种子罐扩大培养
实验步骤

发酵培养基：蛋白胨5g，，,可溶性淀粉2 . 5g，KH2PO4 1g， ， ，H2O 500mL，。分装于100mL锥形瓶中，每瓶50mL，121℃灭菌20min。

将菌种接种于培养基斜面，35℃培养三天，然后转接到摇瓶种子培养基，摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长期时，以0. 5%接种量接入固体培养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干。

麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8，加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、磨粉即为成品。
对于固体发酵有以下7个缺点：
1. 限于低湿状态下生长的微生物，故可能的流程及产物较受限，一般较适合于真菌。

2. 在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除常造成问题，尤其是大量生产时，常限制其大规模的产能。

3. 固态下各项参数不易侦测，尤其是液体发酵的各种探针不适用于固体发酵，pH值、湿度、基质浓度不易调控，Biomass不易量测，每批次发酵条件不易一致，再现性差。
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。
6. 固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低于液体发酵。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。 而对于发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
探究影响淀粉酶活性条件
酶活力也称酶活性，是以酶在最适温度、最适pH等条件下，催化一定的化学反应的初速度来表示。本实验是以一定量的淀粉酶液，于37°C、，在一定的初始作用时间里将淀粉转化为还原糖，然后通过与DNS试剂作用，比色测定，求得还原糖的生成量，从而计算出酶反应的初速度，即酶的活力。这里规定，一个淀粉酶活力单位定义为在37°C、，每分钟水解淀粉生成1mg还原糖所需的酶量