淀粉酶的研究现状与进展

淀粉酶属于某一类酶的总称，此类酶普遍具有催化水解淀粉分子内糖苷键的能力。由于淀粉酶存在多种氨基酸序列，存在多种来源渠道，而且具有较大差异性，所以对其的分类也存在多种方法。现阶段最为主流的分类方法是按照淀粉水解产物的异头碳构型进行分类，大致可以分为α-淀粉酶及β-淀粉酶，目前很大一部分淀粉酶都已经开始得到商业化发展应用，并有效作用于诸多行业，本文尝试分析当前淀粉酶的研究现状，并探討其具体应用与发展。

淀粉作为人类膳食结构中极为重要的组成部分，主要通过小麦、大米、马铃薯、木薯以及玉米等作物获得。除了可以用淀粉直接加工成各种食品之外，还可以将其作为原料，借助酶解法或化学法进行水解，从而得到果糖、麦芽糖糊精、葡萄糖以及相关衍生物，此外还可以在淀粉水解成的葡萄糖基础上继续以发酵的形式制备乙醇及相关衍生物。

按照水解产物异头碳构型进行划分

α-淀粉酶

α淀粉酶是能够水解糖原及淀粉等葡聚糖分子中α-1，4-糖苷键的酶，α-淀粉酶同时存在于GH126家族、GH119家族、GH57家族以及GH13家族中，其中GH13家族中α-淀粉酶最为常见，α-淀粉酶在自然界中广泛存在，无论是细菌还是哺乳动物，其体内都可以找到α-淀粉酶，有部分酶可以在pH为3的环境下保持活性，还有部分可以在90 ℃的高温环境下保持活性，此外还有一部分能够在有机溶剂、去污剂以及高盐环境下继续保持活性。植物中也存在α-淀粉酶，水稻、玉米、大豆以及大麦等农作物在发芽的过程中都会快速水解所存储的淀粉，以满足自身成长的能量需求。

β-淀粉酶

β-淀粉酶属于外切型淀粉酶，其可以在淀粉分子上的非还原性末端水解α-1，4糖苷键，同时还可以继续顺次切掉一个麦芽糖单元，产物是大分子的β-极限糊精和β-麦芽糖。β-淀粉酶的产物异头碳因为沃尔登转位反应而成为β构型，属于GH12和GH13家族。一般而言麦芽糖在β-淀粉酶淀粉水解产物中占50%左右，并存在大量的β-极限糊精，但其产物中却没有葡萄糖与寡糖分子。β-淀粉酶一般在小麦及大麦等植物与微生物中的含量较高，但相对于植物源β-淀粉酶而言，微生物源β-淀粉酶的热稳定性更高，所以其能够替代大麦芽用于啤酒酿造，或生产高浓度的麦芽糖浆。

γ-淀粉酶

γ-淀粉酶也是外切型淀粉酶的一种，其可以在淀粉分子上的非还原性末端顺次切掉一个葡萄糖单元，产物是β-极限糊精和β-葡萄糖。其本身与β-淀粉酶的反应存在相似之处，但其产物却是β-葡萄糖而并非β-麦芽糖，γ-淀粉酶属于GH97家族与GH15家族。

淀粉酶的应用与发展

α-淀粉酶的应用与发展

1.生产果葡糖浆

α-淀粉酶能够将淀粉水解成其他具有高附加值的产品。在果葡糖浆的生产方面，具体是借助α-淀粉酶对淀粉的部分水解，形成短链糊精，从而让淀粉悬浊液的粘度下降，促进其液化。然后借助糖化酶对淀粉的进一步水解，在淀粉的非还原末端切割掉α-1，4糖苷键，形成高葡萄糖浆，再应用葡萄糖异构酶使高糖浆转化异构为高果糖糖浆。

2.烘焙行业

在面团中添加α-淀粉酶能够使面团中的淀粉被水解成易于酵母发酵的小糊精颗粒，不仅能够让发酵速度显著上升，而且可以使面团的粘性下降，使面团的质地得到改善，促进面包的蓬松。此外，淀粉类产品经过烘烤后，会导致其酥皮更硬、外壳脆度下降，面包屑的含水量下降，从而影响面包口感，而应用α-淀粉酶，则能够有效应对这一问题，使烘焙食品的保质期与柔软度得到有效提升。

3.洗涤行业

洗衣方式及餐具洗涤的不断改进，使得洗涤剂中酶的应用量越来越高。淀粉依附在衣服上，能够提高污浊物的吸附效果，所以应用α-淀粉酶，能够将淀粉水解为小颗粒的水溶性寡糖，从而使得污浊物无法继续依附在衣服上，达到洗涤清洁的目的。

4.纺织业

针对纺织工业的纤维在制造与编制过程中常因机械处理导致经纱断裂的情况，业内普遍是在其表面涂上淀粉作为上浆剂，在脱浆过程中，应用α-淀粉酶能够有效去除其中的淀粉层，将其水解为易溶于水的糊精，从而大大降低脱浆难度，并且由于α-淀粉酶仅作用于淀粉，不会影响纺织品品质。

β-淀粉酶的应用与发展

由于β-淀粉酶的水解产物基本都是麦芽糖，并且能够生产麦芽糖含量达60%～70%的高麦芽糖浆，所以能够作为啤酒酿造以及饴糖等的主要糖化剂，得到广泛应用。

总结

淀粉酶作为当前人们工作和生活中极为常见的生物酶，必须要加强对其的研究和发展，充分发挥其优势，不仅要在洗涤剂、纺织以及烘焙方面继续深化应用，还应当积极开发其在其他领域的应用，提高生产效率、降低生产成本，使淀粉酶在未来经济发展中得到更为广泛的应用。

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