α-淀粉酶在食品工业应用研究

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1、a■淀粉酶在食品行业的应用研究摘要：a・淀粉酶作为淀粉酶的一种，广泛应用于工业生产，在食品、医药、造纸、酿造以及饲料等工业中发挥着越来越重要的作用。文章综述了a■淀粉酶的酶学性质和在食品工业的应用，以及对a■淀粉酶未来发展的思考，如何进一步研究，使其应用价值得到更好的发挥。关键词：淀粉酶；一淀粉酶；应用；展望。1概述淀粉酶(amylase,Amy,AMS),广泛存在于自然界，几乎所有的植物、动物和微生物都含有淀粉酶。依据对淀粉作用方式的不同分为：(X•淀粉酶、卜淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等；而根

2、据淀粉酶来源的不同又可以分为：细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、动物淀粉酶和植物淀粉酶⑴。其中，a■淀粉酶(a-amylase)属于葡萄糖水解酶家族13(GH13),国际酶学分类编号为EC3.2.1.1[2],能随机切开淀粉、糖原等大分子内部的a-1,4-葡萄糖昔键，将其水解成糊精、低聚糖和葡萄糖等一系列小分子卩⑷，使淀粉黏度迅速下降。由于产物的末端残疾C原子为a构型，故称淀粉酶⑸。不同来源的*淀粉酶性质有一定的区别，工业上主要是应用真菌和细菌产生的a•淀粉酶。2a-淀粉酶性质由于0(■淀粉酶来源广泛，其酶学和理化性质会

3、有一定区别，为了满足不同工业生产需要，需要充分了解所使用a■淀粉酶的來源以及其性质，主要有以下三个方面：2.1温度和pH值不同温度和pH值条件下，-淀粉酶的活力会有所不同，只有在最适温度和pH值条件下，酶的稳定性最好，其活力最强，才能更好地发挥作用[呵。2.2底物和其他酶类一样，(X■淀粉酶也具有底物特异性，不同来源的淀粉酶反应底物各有不同，—淀粉酶对淀粉及其衍生物具有高度的特异性。2.3金属离子a■淀粉酶中含有金属离子Ca2+,可以维持酶本身的特殊构象，保证酶的活性和稳定性，一旦被其他金属离子取代，酶活性将受

4、到影响。但也有报道称Ca2+是否游离对酶的活性没有影响⑹。3应用各种酶制剂在食品工业中，已经有上百年的应用历史，已经广泛应用于食品、医药、酿造、纺织等工业牛产中。而现代酶工程技术的快速发展，乂使得酶制剂生产工艺不断改善、效率提高、成本降低，从而获得更大的经济效益；通过利用微生物和慕因工程等技术，还可以根据实际需要，获得能在不同温度和不同酸碱性环境屮工作的-淀粉酶。3.1面粉烘烤最近几-1•年,a■淀粉酶己经被广泛应用于焙烤工业中［铁焙烤工业中使用的酶制剂有很多种，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪氧化酶、乳糖酶、普鲁兰酶等

5、，在面粉、蛋糕、饼干等焙烤食品制作过程中发挥着不同的重要作用。其中，尤其是*淀粉酶，更是有着不可取代的地位。在面包加工过程中，添加a•淀粉酶不仅可以增大面包体积，改善表皮色泽和口感，提高柔软度，还可以延长保质期等［⑼。热稳定性g淀粉酶在高温时发挥作用，不仅增加发酵率，使淀粉液化完全，提高面粉中的糖含量，改善口感和质地，而且用量少操作简单［⑴；与普通a■淀粉酶比较，不受温度影响，从而不会导致面包过度液化，使口感变差［12J31o中温（X■淀粉酶的最适作用温度为50°C〜70°C,与面包糊化温度相近，可以有效控制面

6、包的糊化程度，使淀粉水解成聚合度合适的糊精，而这种聚合度的糊精乂具有抗老化的作用。婴幼儿胃肠道功能述不是很完善，因此，对饮食的可消化性要求严格，尤其是对谷物类的食品。由于传统工艺生产加工的谷物类食品淀粉水解程度较难控制，而婴幼儿因为胃肠内淀粉水解酶较少，对谷物类等含淀粉量较多的食品消化吸收能力差，容易引起胀气和腹泻等消化问题。在谷物类淀粉中加入中温a■淀粉酶，可以有效控制淀粉水解程度，同时保证其营养成分不被破坏，增强了婴幼儿对谷物类营养物质的消化和吸收。与传统的食品添加剂（化学试剂、奶粉、糖酯、卵磷脂、抗氧化剂

7、等）比较,酶制剂在焙烤过程中，具有更好的改良和抗老化作用，如a■淀粉酶、普鲁兰酶、去分支酶、卜淀粉酶等，单一使用或者几种酶制剂混合使用，不仅可以改善口感、色泽，延长保质期，而且安全健康。已知屮温淀粉酶已经应用于面包、果汁、葡萄糖等多种食品的生产加工［，4J5］o目前，焙烤工业使用的a-淀粉酶主要来自大麦麦芽、真菌和细菌。早在1955年美国就已经将真菌源的ot■淀粉酶作为而包添加剂。英国在1963年也再次证明了*淀粉酶等酶制剂作为食品添加剂的安全性［⑹。3.2淀粉加工淀粉具有来源广、价格低、口感佳等优点，作为食物

8、和能量的一个主要来源,被广泛使用。淀粉原料，通过酶的作用，转化成方便实用和使用的产品。其中耐高温a■淀粉酶，克服了普通a■淀粉酶作用温度的限制，具有较高的反应温度（最适温度为90°C〜95°C）,反应速度快、作用力度强，不仅用于淀粉加工行业，而U已经广泛应用于洒精、发酵、纺织和制药等行业。3.3啤酒酿造和酒精生产在酿造啤酒的原料中加入a■淀粉酶，可以加快原料的液化，增加辅料，特别是在麦