糖化酶研究进展及其应用,目录,糖化酶简介,功能及应用,结构特点及分类,理化性质,糖化酶的发酵生产,一 糖化酶简介,糖化酶(Gluco-Amylase)又称葡萄糖淀粉酶（EC.3.2.1.3)能在常温条件下将淀粉分子的a-1.4和a-1.6糖苷键切开,而使淀粉转化为葡萄糖。是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,糖化酶是含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白 分子量在60，0001000，000之间。其中 碳水化合物占4%18%。,二 结构特点及分类,文本,文本,文本,文本,文本,文本,文本,文本,2.1 结构特点,具有与生淀粉相结合的亲合位点 Cp 区域和 GP- l。 对生淀粉发生作用。,对糊化的淀粉进行作用但不能水解生淀粉或作用能力非常弱,二 结构特点及分类,2.2 分类,GA I,GA II,GA III,三 理化性质,3.1 底物特异性,取决于酶的分子结构, 底物结构及大小。 它的最大反应速度随着碳链延长而增加, 呈线形变化,同一糖化酶，不同构型对同一淀粉的水解也不一样,对生淀粉的作用能力均小于对可溶性淀粉的作用能力, 其作用能力降低与酶对底物作用的 Km 值上升有关,CLostridium thermohydro- sulfuricum糖化酶是目前已报道的糖化酶中耐热最高的酶, 在 50 %的淀粉溶液中, 70下酶完全稳定, 而且在 10 %酒液中仍很稳定。,三 理化性质,3.2 PH稳定性,最适pH一般为4.56.5,3.3 热稳定性,四 糖化酶的发酵生产,糖化酶产酶菌种 主要是霉菌, 我国多用红曲霉、黑曲霉以及根霉。根霉以固体发酵为主, 红曲霉和黑曲霉多以深层液体发酵生产。,4.1 黑曲霉固体发酵法,四 糖化酶的发酵生产,工艺流程: 试管菌种三角瓶扩大培养帘子曲种通风制曲粗酶制品,四 糖化酶的发酵生产,4.2 液体深层发酵法,工艺流程: 试管斜面种子种子扩大培养发酵过滤浓缩干燥粗酶制剂,五 功能及应用,5.1糖化酶的作用机制,从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解-1,4糖苷键,切下一个个葡萄糖单元,生成葡萄糖,并像-淀粉酶一样,使水解下来的葡萄糖发生构型变化,形成-D-葡萄糖,当遇到支链淀粉的分支点时,糖化酶也可以水解-1,6糖苷键和-1,3糖苷键,五 功能及应用,5.2 在食品工业中的应用,1、冷冻食品采用淀粉酶对冷冻食品中的淀粉进行水解，并用糖化酶糖化使其生成葡萄糖。这种方法可以适当降低白砂糖 、奶粉 、奶油的用量，并增加淀粉的用量，从而降低了产品的生产成本。同时可使产品的口感细腻 、柔软，质量得到改善。,五 功能及应用,5.2 在食品工业中的应用,2、食醋酿造传统酿醋工艺存在着酒母培养条件差、酒母质量不稳定、原料淀粉利用率低、出醋率低、高温季节生产不稳定等诸多生产技术难题。在发酵工艺中应用耐高温酒用活性干酵母和糖化酶。降低了原材料的消耗,而且显著提高了淀粉利用率和出醋率。,五 功能及应用,5.2 在食品工业中的应用,3、白酒我国传统白酒的生产用固态发酵法,大多使用淀粉质原料,一般以曲为糖化剂,成本高、产酒率低。利用糖化酶代替部分曲,以提高出酒率,降低生产成本,已被众多白酒企业普遍采用。,五 功能及应用,5.3 使用糖化酶的优点,糖化酶对设备没有腐蚀性，使用安全。糖化酶一般无任何毒副作用。可节约粮食可降低劳动强度，改善劳动条件。使用糖化酶工艺简单、性能稳定、有利于各厂的稳定生产。质量稳定，使用方便，利于连续糖化，提高产品质量，降低成本。使用糖化酶有利于生产机械化，有利于实现文明生产。,Thanks,