α-淀粉酶如何发挥作用
淀粉液化
内作用α-淀粉酶可裂解糊化淀粉中的α-1,4 内部键,迅速将粘度从 10,000 cP 以上降至 100 cP 以下。对于淀粉加工、乙醇生产和酿酒醪的制备至关重要。.
恒温变体
地衣芽孢杆菌衍生的恒温α-淀粉酶在 80-105°C 温度下仍具有活性,因此无需对糊化淀粉进行酶预处理即可实现高温淀粉液化。.
改善面团和面包屑
在烘焙过程中,真菌α-淀粉酶(黑曲霉)可从受损淀粉中生成可发酵糖,提高酵母活性、面包皮颜色和面包屑的柔软度。在面团温度下具有活性,直至在烘焙过程中失活。.
α-淀粉酶在各行业的应用
生物燃料和乙醇
热稳定性α-淀粉酶可在 85-95°C 温度下液化玉米、小麦和木薯淀粉糊,然后进行糖化。可为高产能乙醇厂提供连续蒸煮和喷射蒸煮系统。.
酿造
中温α-淀粉酶可提高大麦和辅料糖化过程中的淀粉转化率,改善提取物产量和发酵性。还可用于高比重酿造,控制糊精含量。.
烘焙
真菌α-淀粉酶可使面粉性能标准化,改善面包皮的色泽和松软度,延长面包、面包卷和平面包的保质期。剂量为 20-200 毫克/千克面粉。.
果汁和提取
降解果泥和植物萃取物中的淀粉,以降低粘度、改善过滤效果并防止成品果汁和萃取物中的淀粉混浊。.
动物饲料
提高谷物类家禽和猪日粮的淀粉消化率,增加能量供应,降低饲料转化率。.
淀粉酶的应用:工艺细节、用量和参数
生物燃料和乙醇生产
淀粉液化 | 高 DS 醪液处理
功能: α-淀粉酶通过随机裂解α-1,4糖苷键使淀粉液化,从而快速降低高干固(DS)糖浆(30-35% DS)的粘度。这样就能实现高效泵送和下游糖化。热稳定性α-淀粉酶(活性可达 105°C)是喷射蒸煮和高温液化工艺的首选。.
典型用量 0.01-0.1% w/w 淀粉;85-95°C 液化;pH 5.5-6.5;30-90 分钟停留时间
应用: 玉米乙醇、木薯乙醇、小麦淀粉液化、甘薯淀粉加工、工业葡萄糖浆生产。.
酿造和蒸馏
酿造 | 混合麦芽浆糖化
功能: α-淀粉酶可以转化缺乏足够内源酶的糊化淀粉辅料(玉米、大米、高粱),从而实现高辅料酿造。α-淀粉酶与葡萄糖淀粉酶相结合,可将淀粉完全糖化为可发酵糖。细菌α-淀粉酶在高添加量和谷物糖化中的表现优于麦芽淀粉酶。.
典型用量 0.01-0.1% w/w;在糊化温度下加入醪中;糖化 60-90 分钟
应用: 高附加值拉格啤酒、大米拉格啤酒、高粱啤酒、威士忌水洗制剂、糖蜜朗姆麦芽汁。.
相关指南 酿造酵素--淀粉酶、葡糖淀粉酶和 beta-葡聚糖酶指南 → 酿造酵素--淀粉酶、葡糖淀粉酶和 beta-葡聚糖酶指南
烘焙和面粉处理
烘焙|淀粉改性和延长保质期
功能: 真菌α-淀粉酶(在烘焙温度约 65°C 时失活)可产生可发酵糖和糊精,改善酵母发酵、面包皮颜色(马氏反应)和面包屑的柔软度。麦芽糖淀粉酶(可恒温)可延缓淀粉逆变,使面包保质期延长 3-5 天。.
典型用量 1-10 ppm 真菌淀粉酶;1-5 ppm 麦芽糖淀粉酶;添加到面粉中或在搅拌阶段添加
应用: 煎面包、面包卷、饼干、甜食、无麸质面包、延长保质期的工业用三明治面包。.
果汁和饮料澄清
果汁加工 | 淀粉除霾
功能: 苹果和梨汁中的淀粉雾是由压榨后残留的淀粉颗粒形成的。α-淀粉酶能水解残留的淀粉,消除混浊,防止装瓶后淀粉沉淀。对于淀粉含量最高的早季苹果汁尤为重要。.
典型用量 0.01-0.05% w/w;45-55°C;30-60 分钟;随后过滤
应用: 苹果汁澄清、梨汁加工、葡萄汁淀粉去除、热带果汁稳定。.
动物饲料
饲料生产|提高淀粉消化率
功能: 在配合饲料中添加外源性淀粉酶,可提高消化酶输出尚未成熟的幼畜(仔猪、肉用仔鸡)的淀粉消化率。补充淀粉酶还能释放颗粒饲料中未煮熟或未加工淀粉部分的能量,提高饲料转化率。.
典型用量 100-500 U/g 饲料;用于制粒的恒温配方(≥85°C);建议同时添加植酸酶
应用: 肉鸡、蛋鸡和仔猪饲料;富含淀粉的谷物日粮;高麦日粮;幼畜开食料。.
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