淀粉酶对面制品品质的影响.doc

1 α-淀粉酶对面制品品质的影响摘要: α-淀粉酶作为安全高效、安全的面制品改良剂,已广泛地应用于食品烘焙行业。结合学者的研究成果,主要对α-淀粉酶的结构、酶学性质、酶解效率的影响因素以及其对面包的影响进行了介绍。α- 淀粉酶,系统命名为α-1,4- 葡聚糖水解酶,以糖原或淀粉为底物,从分子内部切开α-1, 4 糖苷键而使底物水解成糊精和少量的葡萄糖和麦芽糖。直链淀粉和支链淀粉均以无规则形式进行分解,从而是淀粉酶的粘度迅速下降,即起“液化”作用,故α- 淀粉酶又称为液化酶。大多数α- 淀粉酶的分子量在 45000~60000 。α- 淀粉酶不能切开分支点的α-1,6- 糖苷键,也不能切开分支点附近的α-1,4- 糖苷键[1] ,不同分子结构的支链淀粉和支链淀粉含量对α- 淀粉酶的媒介效率有很大影响。α- 淀粉酶能够水解面粉中的直链淀粉和支链淀粉的α-1, 4- 糖苷键生成糊精、麦芽糖和葡萄糖,以保证面团发酵时足够的糖源从而提高发酵速度,缩短发酵时间[2] 。另外,α- 淀粉酶热稳定性高, 进入烤炉后的一段时间内仍保持催化作用[3], 提高发酵质量,使面制品内部质构和组织均匀细腻[4] 。 1、淀粉酶结构目前, 已对很多不同种类和来源的α- 淀粉酶[ 黑曲霉(α spergillus niger) 、米根霉(α spergillusoryz α e) 、人和猪胰腺、人唾液腺、大麦种子(bα rleyseeds) 和地衣芽孢杆菌(Bα cillus licheniformis)] 的晶体结构进行了 X- 射线衍射研究, 并得到了高分辨率的晶体结构图[5] 。研究表明所有α-淀粉酶均为分子量在 50ku左右的单体,由经典的三个区域(α、 B、 C)组成[5,6 .7,]: 中心区域α由一个(B/ α)8圆筒构成;区域 B由一个小的 B- 折叠突出于 B3 和α3 之间构成;而 C- 末端球型区域 C 则由一个 Greek-key 基序组成, 为该酶的活性部位, 负责正确识别底物并与之结合。为保持α- 淀粉酶的结构完整性和活性,至少需要一个能与之紧密结合的 Ca ?2,而 Cl ?往往是α- 淀粉酶的变构激活因子, 并且在所有 Cl ?依赖性的α- 淀粉酶中, 组成催化三联体的残基都是严格保守的[6] 。 2、α-淀粉酶作用机理 a-淀粉酶分为高温淀粉酶、中文淀粉酶和低温淀粉酶。三种酶作用位点和机理相同,只是最适温度有所差别。耐高温α-淀粉酶属于水解酶类,能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的α-D-1 , 4 糖苷键,使溶液的粘度迅速下降,产生可溶性糊精、低聚糖及少量麦芽糖、葡萄糖。对于耐高温α- 淀粉酶作用机制的研究, Nielsen JE[ 8]等提出了如下图模型。该模型认为催化中心位于α/β桶状结构的底部, Glu26 1 和 Asp231 是起催化作用的两个重要残基。整个催化过程为,首先淀粉链中的糖苷氧被质子供体 Glu261 质子化;然后亲核基团 Asp231 亲核攻击葡萄糖残基的 C1 ,糖苷键断裂,葡萄糖残基与 Asp231 形成酯键,同时去质子化状态的 Glu26 1 夺取一个水分子 H ,产生一个 OH- ;最后 OH- 攻击葡萄糖残基的 C1 ,使酯键断 2 裂, Glu261 和 Asp231 重新恢复初始状态。 3、酶学性质