β-淀粉酶提高青稞慢消化淀粉含量工艺优化

目的:深度开发青稞低血糖生成指数(GI)食品以及SDS系列产品。方法:以青稞粉为原料,采用响应面试验确定最优酶解条件,并通过α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用来评价其体外降糖活性。结果:当β-淀粉酶添加量为60 U/g,酶解时间为3.5 h,酶解温度为51℃,料液比(m青稞粉∶V_(β-淀粉酶液))为1∶12(g/mL)时,酶改性青稞粉中慢消化淀粉含量最高为16.55%。酶解后,青稞粉对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的最高抑制率分别为71.39%,48.32%。结论:最优酶解条件下,酶改性青稞粉中慢消化淀粉含量明显提高。

β-淀粉酶研究进展

β-淀粉酶是一种外切糖化酶,植物中的β-淀粉酶活力高,因此在啤酒等工业中都使用由植物中获得的β-淀粉酶。文中从提取、纯化、活力测定、鉴定、酶学性质、决定最适酸度和温度以及应用和研究前景等方面综述了β-淀粉酶的研究进展。

外源一氧化氮供体硝普钠对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响

采用药理学和生物化学实验技术,研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响。β-淀粉酶的专一性抑制剂α-环糊精可以明显抑制0.5mmol L-1SNP诱导的小麦种子萌发,SNP还能诱导自由型β-淀粉酶酶活性,上调β-淀粉酶基因转录本的水平。Western blotting结果发现,SNP处理可以增加β-淀粉酶蛋白的表达;运用NO专一性清除剂cPTIO及转录抑制剂放线菌素D可以逆转上述转录本和蛋白水平的变化。免疫电镜亚细胞定位证实小麦胚内的β-淀粉酶主要定位于蛋白储藏体内,并可能附着在淀粉粒上,SNP处理增加了β-淀粉酶蛋白的分布。推测外源NO供体SNP在小麦种子萌发早期不仅提高了自由型β-淀粉酶的活性,还可能诱导了β-淀粉酶的重新合成。

一种麦芽β-淀粉酶的纯化和特性研究

主要对一种麦芽中提取的β-淀粉酶进行特性的研究。纯 化研究发现,采用乙醇分级和Sephadex G—75相结合的 方法,可使酶的比活从389U/mg提高到1410U/mg,纯化 后酶的性质与原粗酶基本相似:最适温度都是50℃,最适 pH分别是5.8、5.6;高效液相色谱对粗酶水解产物分析, 水解产物里主要是麦芽糖,仅有少量的葡萄糖和少量麦 芽四糖或五糖,说明该麦芽β-淀粉酶酶系较纯。

玉米淀粉的β-淀粉酶酶解动力学研究

运用Michaelis-Menten方程对玉米淀粉β-淀粉酶酶解动力学方程进行描述和拟合,用Lineweaver-Burk和Wilkinson统计法求酶解动力学参数。结果表明:β-淀粉酶对玉米淀粉的水解反应初期遵循一级反应规律,可用Michaelis-Menten方程对其水解动力学方程进行描述和拟合。

甘薯β-淀粉酶的制备及性质研究

为开发利用甘薯淀粉生产过程中的废水资源，在不影响甘薯淀粉提取率的条件下，采用高效吸附剂有效地从其中回收了甘薯β－淀粉酶．此法吸附剂用量少、成本低，１ｋｇ鲜薯可制备１１０ｇ酶制剂，每克酶活力达７万单位，总回收率在８０％以上．制备的β－淀粉酶在４０～５０℃下热稳定性好，最适ｐＨ范围６．０～６．５，最适反应温度５５℃，可溶性淀粉水解率５６．４％．应用于饴糖生产试验的结果表明，与用麦芽制备的饴糖相比，产品的组分及风味基本无差异．

不同沉淀方法分离甘薯β-淀粉酶的研究

研究盐析法、有机溶剂沉淀法分离甘薯β-淀粉酶的工艺条件,分析盐析饱和度、有机溶剂体积比和溶液pH值对回收率及提纯倍数的影响。结果表明:硫酸铵饱和度在70%时,酶活性回收率达到78.1%,提纯1.56倍;乙醇体积比4:1时,酶活性回收率达到76.8%,提纯2.61倍;当溶液pH4.5～5.0、丙酮体积比3:1时,酶活性回收率可达到90.66%,提纯了3.29倍,此条件下β-淀粉酶分离效果最佳。

植物β-淀粉酶

介绍了植物β-淀粉酶的蛋白质结构、热稳定性、突变体和遗传规律、生理功能、基因表达和调控的研究新进展,并对今后此领域的研究作了展望。

普鲁兰酶和β-淀粉酶对大米支链淀粉回生影响的研究

本文研究了普鲁兰酶和β-淀粉酶对大米支链淀粉回生的影响。通过用DSC和α-淀粉酶两种方法测定其回生,结果表明:β-淀粉酶能够通过切短大米支链淀粉外侧枝链而抑制其回生,且随着酶解度的增加回生抑制更加明显。普鲁兰酶的适度处理加快了大米支链淀粉的回生,脱支下来的短直链不能形成结晶,除外侧短枝链外,其它较长链也可参与结晶。两种检测方法所得结果比较一致。

紫甘薯β-淀粉酶水溶剂法提取技术的研究

主要研究水溶剂法提取紫甘薯β-淀粉酶的工艺条件。通过单因素实验,提出影响β-淀粉酶活力的几个主要因素,并通过正交实验进一步优化提取工艺条件,结果表明,以NaHSO30.5g.L-1作还原剂,提取温度40℃、提取时间1h、提取液pH6.5、液料比5∶1时提取效果最佳。

β-淀粉酶抑制面制品回生工艺优化的研究

以小麦粉为原料,通过β-淀粉酶对面制品进行抗回生处理,研究了加酶量、酶作用时间、酶作用温度对β-淀粉酶抑制面制品回生效果的影响,并在单因素试验基础上,采用响应面分析法对β-淀粉酶抑制面制品回生工艺进行优化,结果表明,β-淀粉酶抑制面制品回生工艺的最佳条件为:酶浓度为45.8 U,酶作用温度为57℃,酶作用时间32.2 min。在此工艺条件下制得的面制品,经4℃下冷藏48 h后测得的硬度为(3 299.86±8.32)g,而未经β-淀粉酶抗回生处理的面制品,经4℃下冷藏48 h后测得的硬度为(12 950±7.22)g。面制品硬度降低了74.52%。

氮肥用量对啤酒大麦籽粒蛋白质和醇溶蛋白组分含量的影响及其与β-淀粉酶活性的关系

氮肥用量显著影响籽粒蛋白质含量、B醇溶蛋白和C醇溶蛋白组分含量,而对D醇溶蛋白组分含量的影响不显著;随着氮肥用量增加,籽粒蛋白质含量、B醇溶蛋白和C醇溶蛋白组分含量显著增加,D醇溶蛋白组分含量增加相对较少。品种对籽粒蛋白质含量、C和D醇溶蛋白组分含量的影响要比氮肥用量大,而B醇溶蛋白组分含量的差异主要是由氮肥用量的差异引起的。氮肥用量显著影响千粒重和β-淀粉酶活性,而对产量的影响不显著;随着氮肥用量增加,千粒重和β-淀粉酶活性显著增加,而产量的变化相对较小。品种对千粒重和β-淀粉酶活性的影响要比氮肥用量大。本研究中未发现β-淀粉酶活性和籽粒蛋白质含量之间的正相关关系。

两步超滤法分离甘薯β-淀粉酶

采用50 k D和10 k D两种超滤膜对甘薯β-淀粉酶进行两步超滤,研究了超滤分离甘薯中β-淀粉酶的最佳工艺。结果表明,膜超滤中跨膜压力为0.12 MPa、超滤时间40 min、操作温度35℃、物料p H值为7.0。在此条件下,β-淀粉酶比活力为71 627 U/mg,纯化倍数为11.85,酶活回收率为82.79%,表明分离后的酶经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析为单一条带。

中国大豆核心种质β-淀粉酶的酶学特性研究

本研究对172份中国大豆核心种质β-淀粉酶的酶活力、热稳定性以及6种大豆β-淀粉酶的部分酶学性质进行了分析。172份大豆均含有β-淀粉酶,所分析的6份大豆其β-淀粉酶的最适作用pH、最适作用温度以及最稳定pH均相同,说明其作用功能具有高度保守性。大豆种质之间酶活力差异极大(最低仅6 784 U/g,最高达69 060 U/g),纬度之间酶活力差异亦明显,但春播与夏播,国内与国外大豆之间无显著差异;大豆种质之间粗酶液的热稳定性也存在较大差异。所分析的6种大豆β-淀粉酶均具有较好的酶学性质和热稳定性。

β-淀粉酶酶解甘薯淀粉条件分析

麦芽糖可以诱导枯草芽孢杆菌产生中温α-淀粉酶，甘薯淀粉的β-淀粉酶酶解产物主要为麦芽糖。应用高效液相色谱示差折光检测法对不同酶解条件下甘薯淀粉β-淀粉酶酶解产物进行分析。结果表明，液化酶加入量为5～10U／g干淀粉时，酶解产物中葡萄糖的含量最高可达0．94％±0．048％，其含量较低，不会对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶具有阻遏作用。酶解最佳条件为液化酶加入量5U／g干淀粉，β-淀粉酶最佳加入量为200U／g干淀粉，酶解最佳温度为60℃，最佳酶解时间为28h时，此条件下甘薯淀粉酶解产物中麦芽糖含量达75．8％±1．7％。甘薯淀粉β-淀粉酶酶解产物可以诱导β-淀粉酶酶解产物枯草芽孢杆菌发酵生产中温α-淀粉酶。研究对枯草芽孢杆菌发酵生产中温α-淀粉酶碳源优化具有重要意义。

大豆乳清中β-淀粉酶的超滤提取技术研究

大豆乳清废水中含有丰富的β-淀粉酶。通过超滤技术对乳清废水中的β-淀粉酶进行浓缩回收,研究了膜截留分子量(MWCO)、操作温度、料液pH对超滤效果的影响。结果表明,选用MWCO3ku的膜,在跨膜压差2bar、温度(25±3)℃、pH7的操作条件下,膜通量由初始的44L/(m2·h)衰减至23L/(m2·h),平均通量达到35L/(m2·h);β-淀粉酶的酶活力可达到101U/mL,料液的浓缩倍数为10倍,酶活浓缩倍数约为9倍,总酶活的回收率为92%,浓缩液较高的β-淀粉酶酶活力为下一阶段的分离纯化奠定了基础,为大豆深加工废水综合利用提供了依据。

大麦籽粒β-淀粉酶活性的棱型效应和灌浆期间的动态研究

测定了不同棱型的188个大麦品种的籽粒β-淀粉酶活性和蛋白质含量,分析比较不同棱型间β-淀粉酶活性的差异,并观察了籽粒灌浆期间β-淀粉酶活性的动态.结果表明,同一棱型的品种间籽粒β-淀粉酶活性均存在较大变异,六棱大麦变异系数最大.多数大麦品种的β-淀粉酶活性变动在500～1500U/g之间,二棱大麦的平均值明显高于四棱和六棱大麦.β-淀粉酶活性与籽粒蛋白质含量之间,二棱大麦品种存在极显著的正相关,而四棱和六棱大麦品种的相关不显著.筛选到8个β-淀粉酶活性高于1500 U/g且籽粒蛋白质含量低于11.5%的二棱型大麦品种.β-淀粉酶活性在籽粒灌浆前期和后期增加幅度明显高于中期,最高值出现在成熟期,与单位籽粒蛋白质积累量呈显著正相关.

大豆β-淀粉酶基因在毕赤酵母中的高密度发酵表达

大豆β-淀粉酶在麦芽糖浆生产上具有应用优势。该研究应用毕赤酵母表达系统异源表达大豆β-淀粉酶,并对重组酶的酶学性质进行了分析,结果显示,其酶学性质没有改变。为了增强重组β-淀粉酶的表达,采用甲醇/山梨醇混合碳源诱导的毕赤酵母表达策略,10 L发酵罐发酵表达的重组β-淀粉酶酶活力为310 U/mL,比单一甲醇诱导提高了36%。研究结果表明,发酵条件优化对提高异源β-淀粉酶在毕赤酵母中的表达有重要参考价值。

响应曲面法优化麦芽中β-淀粉酶提取工艺的研究

通过实验比较大麦发芽前后β-淀粉酶活力的变化及影响麦芽β-淀粉酶提取的主要因素。在单因素实验基础上,采用Box-Behnken设计中的五因素三水平的响应曲面分析法,建立了麦芽中β-淀粉酶提取的二次多项数学模型,考察了各因素对β-淀粉酶提取的影响。结果表明,大麦发芽第3dβ-淀粉酶活力最大;β-淀粉酶提取优化工艺条件为:料液比1∶17、温度44℃、缓冲液pH6.4、提取时间2.3h,还原剂用量1.64g/L;在此工艺条件下,每克绝干麦芽提取得到的β-淀粉酶酶活为1230.22U。

利用α-淀粉酶和β-淀粉酶制备缓慢消化淀粉

以普通玉米淀粉为原料,分别利用α-淀粉酶和β-淀粉酶制备缓慢消化淀粉(SDS),并通过正交试验优化了制备SDS的最佳工艺条件。通过正交试验确定α-淀粉酶法制备SDS的最佳条件为:pH 6.5,酶反应时间50min,温度50℃,α-淀粉酶用量240 U,在此条件下SDS最高产率为7.11%;通过正交试验确定β-淀粉酶法制备SDS的最佳条件为:pH 7.0,酶反应时间60 min,温度40℃,β-淀粉酶用量500 U,在此条件下SDS最高产率为10.12%。由于两种制备方法的最佳工艺条件差别不大,而β-淀粉酶法制备的产品产率较高。