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淀粉酶的概述

淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉、糖原、糊精中糖苷键水解的一类酶的总称。淀粉酶广泛分布于自然界，几乎所有植物、动物和微生物都含有淀粉酶。通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高，退浆快，污染少，产品比酸法、碱法更柔软，且不损伤纤维。淀粉酶的种类很多，根据织物不同，设备组合不同，工艺流程也不同，所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等，由于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少，可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜明的环保特色。

淀粉酶是研究较多、生产最早、产量最大和应用最广泛的一种酶。特别是20世纪60年代以来，由于淀粉酶在淀粉糖工业生产和食品工业中的大规模应用，酶的需求量与日俱增，虽然到目前为止，各类新酶层出不穷，总产量也在不断增加，但淀粉酶的产量仍旧占到整个酶制剂产量的50%以上。

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淀粉酶的分类

按微 生物来源 划分：

可分为细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、霉菌淀粉酶。

按 反 应温度 划分：

可分为中温淀粉酶和高温淀粉酶，中温淀粉酶在70度，高温淀粉酶在90～105度。

按 水解淀粉不同位置 划分：

可分为α－淀粉酶、β－淀粉酶、γ-淀粉酶（糖化酶）、异淀粉酶。

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α-淀粉酶

α-淀粉酶(α-amylase)又称为液化型淀粉酶，是一种催化淀粉水解生成糊精的淀粉酶。该酶作用于淀粉和糖原时，所产生的还原糖在光学结构上是α-型的，所以将此酶叫做α-淀粉酶。

α-淀粉酶(α-1，4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶)普遍分布在动物、植物和微生物中，是一种重要的淀粉水解酶， 主要机理 是以随机作用方式切断淀粉、糖原、寡聚或多聚糖分子内的葡萄糖苷键，产生麦芽糖、低聚糖和α-1，4葡萄糖等， 是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。

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β-淀粉酶

β-淀粉酶(β-Amylase)又称为麦芽糖苷酶，是一种外切酶。系统名称为1，4-α-D-葡聚糖麦芽糖水解酶(1，4-α-D-Glucan maltohydrolase，EC.3.2.1.2)。他作用于淀粉时从淀粉链的非还原端开始，作用于α-1，4-糖苷键，顺次切下麦芽糖单位，由于该酶作用于底物时发生沃尔登转位反应(Walden inversion)，使生成的麦芽糖由α-型转为β-型，故称β-淀粉酶。

β-淀粉酶广泛存在于大多数高等植物中，如大麦、小麦、甘薯和大豆等中。 哺乳动物中不存在β-淀粉酶。 微生物的β-淀粉酶从其对淀粉的作用来看，与高等植物的β-淀粉酶大体上是一致的，而 在耐热方面却优于高等植物的β-淀粉酶，更适于工业应用。

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葡萄糖淀粉酶

葡萄糖淀粉酶(E.C.3.2.1.3)系统名为α-1，4-葡聚糖-葡萄糖水解酶，又称γ-淀粉酶，他能将淀粉全部水解为葡萄糖，习惯上称之为糖化酶。葡萄糖淀粉酶是一种重要的工业酶制剂，是中国产量最大的酶种。

葡萄糖淀粉酶只存在于微生物界，许多霉菌都可以生产葡萄糖淀粉酶，它是唯一用150m3大发酵罐大量廉价生产的酶，因为其培养条件不适于杂菌生长，污染杂菌问题较少。

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异淀粉酶

异淀粉酶又称淀粉α-1，6-糖苷键的脱支酶(EC.3.2.1.68)，此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1，6-糖苷键，将支链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。

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产生淀粉酶的菌类

1、α-淀粉酶主要由枯草杆菌、芽孢杆菌、吸水链霉菌、黑曲霉、扩展青霉、米曲霉和根霉发酵提纯而成；

2、β-淀粉酶主要由巨大芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、假单胞菌、链霉菌、曲霉、根霉和内孢霉发酵提纯而成；

3、糖化酶主要由根霉、黑曲霉、拟内孢霉、红曲霉以及雪白根霉、德氏根霉、黑曲霉、泡盛曲霉、海枣曲霉、臭曲霉、红曲霉等的变异株发酵提纯而成；

4、异淀粉酶主要是由嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌发酵提纯而成。

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淀粉酶的应用领域

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α-淀粉酶

面制品加工领域：

加入真菌α-淀粉酶可增强酵母的繁殖能力，可以缩短面包面团的发酵时间。

工业生产领域：

分别以玉米和木薯淀粉为原料，采用α-淀粉酶和不同枝切酶的双酶协同作用，研究适合工业化生产麦芽低聚糖的工艺。

医药工业领域：

有助于卵巢癌与卵巢良性肿瘤的鉴别诊断；为龋病的病因学研究和预防提供了理论依据；黑曲霉α-淀粉酶因具有耐酸性，适用于制造助消化的药物，开发适合于胃酸性环境的耐酸性α-淀粉酶，用于制备消化助剂，将会使医疗效果更为有效。

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β-淀粉酶

食品加工领域：

用于生产淀粉糖、麦芽糖浆、饴糖、高麦芽糖浆、麦芽糖醇，替代真α菌淀粉酶节约成本。

工业生产领域：

在制醋时常用β-淀粉酶代替部分麸曲节省成本，在白酒和其他工业中也可以用其作糖化剂。

医药工业领域：

β-淀粉酶的一个重要用途是制造麦芽糖，医学上常用该酶和α-淀粉酶一道作为消化剂使用。

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葡萄糖淀粉酶

食品加工领域：

通常用做淀粉的糖化剂，故习惯上称之为糖化酶。该酶广泛用于酿酒和食品发酵工业中。

工业生产领域：

通常用作酒精发酵工业中。

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异淀粉酶

糖类研究领域：

异淀粉酶对α-1，6-糖苷键所处位置的严格要求，使他成为研究糖类结构很有价值的工具。

饲料使用领域：

在饲料的谷物淀粉中，直链淀粉含量仅占20％，支链淀粉含量高达80％，而α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶都不能迅速彻底地水解支链淀粉，添加适量的异淀粉酶使其转变为直链淀粉，使其更利于其他淀粉酶的水解，提高谷物淀粉的利用率。

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