一種淀粉酶的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種淀粉酶的制備方法。本發明專利技術以大麥芽為原料經過大麥芽的粉碎、淀粉酶的浸提、浸提液的初濾、淀粉酶的富集、浸提液沉淀、浸提液精濾、超濾濃縮、調配、二次精濾、最后進行無菌包裝。經過條件優選，本發明專利技術制備的淀粉酶的酶活力不低于70萬U/ml，純度高，穩定性好，具有廣闊的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種淀粉酶的制備方法，具體來說涉及從大麥芽中提取淀粉酶的方法。
技術介紹
麥芽中的主要貯藏物質是淀粉，其中包括20％～40％直鏈淀粉和60％～80％支鏈淀粉。同時麥芽中與淀粉降解密切相關的淀粉酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和極限糊精酶等[Wolfgang?K.啤酒工藝實用技術[M].北京：中國輕工業出版社，1998；Macgergor?A.W.，Bazin?S.L.，Macri?L.J.，et?al..Modelling?the?contribution?of?alpha-amylase，beta-amylase?and?limit?dextrinase?to?starch?degradation?during?mashing[J].Journal?of?Cereal?Science，1999，29：161-169]。α-淀粉酶是一種內切型淀粉水解酶。它可將淀粉分子鏈內的α-1，4葡萄糖甙鍵任意水解，但不能水解α-1，6葡萄糖甙鍵。α-淀粉酶作用直鏈淀粉時，生成麥芽糖、葡萄糖和小分子糊精；作用支鏈淀粉時，生成α-糊精、麥芽糖、葡萄糖和異麥芽糖。α-淀粉酶廣泛分布于動物(唾液、胰臟等)、植物(麥芽、山萮菜)及微生物。α-淀粉酶是淀粉及以淀粉為材料的工業生產中最重要的一種酶，現在已廣泛應用于淀粉加工業、烘焙工業、發酵工業、造紙工業和飼料工業等領域，具有非常廣闊的市場前景。目前，α-淀粉酶以微生物發酵法生產居多。r>β-淀粉酶是一種外切酶。它從淀粉的非還原端1，4-α-葡聚糖甙鍵開始，按一個葡萄糖單位依次降解淀粉，使切下的麥芽糖還原性末端的葡萄糖殘基構型轉變成β型，故稱為β-淀粉酶。β-淀粉酶作用淀粉時的主要產物為麥芽糖和少量的糊精[鄔顯章.酶的工業生產技術[M].吉林：吉林科學技術出版社，1973：384.王海明.β-淀粉酶與高輔料啤酒釀造[J].啤酒科技，2000，(6)：6-9]。β-淀粉酶廣泛存在于大麥、小麥、玉米、大豆、高粱、甘薯等高等植物。一些微生物通過發酵也能產生β-淀粉酶。微生物發酵法生產的β-淀粉酶活力低，成本較高。而從植物中提取的β-淀粉酶活性較高，在食品加工、發酵、醫藥及紡織行業有著重要的應用價值。我國主要以麥芽作為β-淀粉酶來源生產β-淀粉酶制劑。何艷克的研究表明在麥芽中，淀粉酶活性以β-淀粉酶為主[何艷克.大麥芽淀粉酶分類評價及極限糊精酶活性研究[D].廣東，華南理工大學，2011.]，則在麥芽中提取淀粉酶，也是以提取β-淀粉酶為主，且活性較高，為我國主要的生產方法。目前已有很多研究和專利報道了從微生物中提取α-淀粉酶[陳波，李大力，楊樹林.酸性α-淀粉酶生產菌株的篩選和酶的純化及酶的性質研究[J].食品科學，2005，26(5)：119-122.王紅梅.黑曲霉PZ301產耐酸性α-淀粉酶的固態發酵條件及酶的分離純化研究[D].安徽，安徽農業大學，2011.曾麗娟.類芽孢桿菌屬菌株產生淀粉酶的分離純化及對淀粉結合域CBM25的初步研究[D].廣西，廣西大學，2010.一株A-淀粉酶抑制劑生產菌及A-淀粉酶抑制劑的制備方法與應.CN?101139569.⑤雙水相萃取分離純化α-淀粉酶的方法.CN?102220300B.]，同時也有很多專利公開了從麩皮、大豆和薯類等植物中提取β-淀粉酶[大豆β-淀粉酶制備工藝.CN?1088754C.液態β-淀粉酶制劑的制備方法.CN?101323849?B.從薯類細胞組織中提取β-淀粉酶的方法.CN?101451127?B.從麩皮中提取液態β-淀粉酶的方法.CN101979529?B.]，但從麥芽中提取淀粉酶還鮮有報道。據文獻報道，從小麥、麩皮、大麥、大豆、麥芽、甘薯、細菌所含的β-淀粉酶比較來看，麥芽β-淀粉酶比上述常見高等植物中β-淀粉酶含量明顯要高，且其活力高，淀粉易于回收，經濟效益好。因此本專利技術以大麥芽為原料，采用科學合理的提取方法，提取了產量高、純度高和酶活力高的淀粉酶，并將其制成了酶制劑。
技術實現思路
為了從大麥芽中制備高產率和高純度的淀粉酶，本專利技術提供了一種淀粉酶的制備方法，主要包括以下步驟：(一)大麥芽粉碎將大麥芽置于粉碎機中粉碎，粉碎產物過80目篩，收集篩下物。稱量、定額包裝，并標明名稱、重量、批號等內容備用。(二)浸提(1)浸提液配制：100L純化水加入偏亞硫酸氫鈉0.25kg、焦亞硫酸鈉0.25kg、亞硫酸鈉0.25kg，硫代硫酸鈉0.25kg和山梨酸鉀0.05kg，充分混勻備用。(2)淀粉酶提取：稱取10kg大麥芽粉碎物進入步驟(1)配制的浸提液中，另加入0～5g纖維素復合酶，充分混勻后，在常壓下，加熱并控制溫度為20～45℃，調節pH值為5，攪拌提取4～20小時。(三)初濾將得到的混合物料通過200～300目的過濾機加壓過濾，將淀粉酶的粗提取液與大麥芽粉碎物分離開來。(四)富集(1)按料液質量體積比1∶8(w/v)，將大麥芽粉碎物加到步驟(三)得到的淀粉粗提取液中，按步驟(二)的方法浸提4～20小時；(2)重復步驟(三)及步驟(四)的(1)3次后，將得到的混合物料通過200～300目的過濾機加壓過濾，收集濾液。(五)沉淀將0.15％氯化鈣加入到步驟(四)富集所得的淀粉酶粗提取液中，攪拌15～25分鐘后，將其靜置6～8小時，待漿液沉淀分層后，收集上清液，進一步除雜。(六)精濾將2kg硅藻土加入到經沉淀處理后的淀粉酶提取液中，充分混合，進一步除去清液中所含的大部分淀粉、果膠和大分子糖類。然后，過精濾板框進行精濾。(七)超濾濃縮將步驟(六)所得精濾液進入超濾濃縮器進行超濾濃縮，濃縮液中加入氯化鋁(PAC)0.03％聚凝并調整pH到4.0-6.0，過濾去除雜質，濾液進行二次超濾，超濾濃縮的溫度控制在20℃以下，超濾濃縮所采用的為4英寸卷式膜，截流分子量為10K道爾頓。可得酶比活力達45～78萬U/ml的淀粉酶濃縮液。(八)調配將超濾濃縮所得淀粉酶濃縮液置于調配罐中，加入1％-8％(w/v)麥芽糊精，0.1％-0.5％(w/v))山梨酸鉀、0.2％-1％苯甲酸鈉，攪拌混勻。(九)二次精濾在步驟(八)所得的淀粉酶溶液中加入硅藻土，過精濾板框進行精濾。(十)無菌包裝將步驟(九)得到的淀粉酶溶液通過孔徑為0.15μm～0.25μm的微管過濾機進行過濾除菌后，進行無菌罐裝，即得到淀粉酶成品。...

【技術保護點】
一種淀粉酶的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：(一)大麥芽粉碎將大麥芽置于粉碎機中粉碎，粉碎產物過80目篩，收集篩下物，稱量、定額包裝，并標明名稱、重量、批號等內容備用；(二)浸提(1)浸提液配制：100L純化水加入偏亞硫酸氫鈉0.25kg、焦亞硫酸鈉0.25kg、亞硫酸鈉0.25kg，硫代硫酸鈉0.25kg和山梨酸鉀0.05kg，充分混勻備用；(2)淀粉酶提取：稱取10kg大麥芽粉碎物進入步驟(1)配制的所述浸提液中，另加入0～5g纖維素復合酶，充分混勻后，在常壓下，加熱并控制溫度為20～45℃，調節pH值為5，攪拌提取4～20小時；(三)初濾將步驟(二)中的混合物料通過200～300目的過濾機加壓過濾，將淀粉酶粗提取液與大麥芽粉碎物分離開來；(四)富集(1)按料液質量體積比1∶8(w/v)，將步驟(二)所述的大麥芽粉碎物加到步驟(三)所述的淀粉粗提取液中，按步驟(二)浸提4～20小時；(2)重復步驟(三)及步驟(四)的(1)3次后，將得到的混合物料通過200～300目的過濾機加壓過濾，收集濾液；(五)沉淀將0.15％氯化鈣加入到步驟(四)所述的濾液中，攪拌15～25分鐘后，將其靜置6～8小時，待所述濾液沉淀分層后，收集上清液，進一步除雜；(六)精濾將2kg硅藻土加入到步驟(五)所述的上清液中，充分混合，進一步除去所述上清液中的大部分淀粉、果膠和大分子糖類，然后，過精濾板框進行精濾；(七)超濾濃縮將步驟(六)所得精濾液進入超濾濃縮器進行超濾濃縮，濃縮液中加入氯化鋁(PAC)0.03％聚凝并調整pH到4.0?6.0，過濾去除雜質，濾液進行二次超濾，超濾濃縮的溫度控制在20℃以下，超濾濃縮所采用的為4英寸卷式膜，截流分子量為10K道爾頓；(八)調配將超濾濃縮所得的所述淀粉酶濃縮液置于調配罐中，加入1％?8％(w/v)麥芽糊精，0.1％?0.5％(w/v)山梨酸鉀、0.2％?1％苯甲酸鈉，攪拌混勻；(九)二次精濾將步驟(八)所得的淀粉酶溶液加入硅藻土，過精濾板框進行精濾；(十)無菌包裝將步驟(九)所得的淀粉酶溶液通過孔徑為0.15μm～0.25μm的微管過濾機進行過濾除菌后，進行無菌罐裝，即得到淀粉酶成品。...

【技術特征摘要】
1.一種淀粉酶的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
(一)大麥芽粉碎
將大麥芽置于粉碎機中粉碎，粉碎產物過80目篩，收集篩下物，稱量、
定額包裝，并標明名稱、重量、批號等內容備用；
(二)浸提
(1)浸提液配制：100L純化水加入偏亞硫酸氫鈉0.25kg、焦亞硫酸
鈉0.25kg、亞硫酸鈉0.25kg，硫代硫酸鈉0.25kg和山梨酸鉀0.05kg，充
分混勻備用；
(2)淀粉酶提取：稱取10kg大麥芽粉碎物進入步驟(1)配制的所述
浸提液中，另加入0～5g纖維素復合酶，充分混勻后，在常壓下，加熱并控
制溫度為20～45℃，調節pH值為5，攪拌提取4～20小時；
(三)初濾
將步驟(二)中的混合物料通過200～300目的過濾機加壓過濾，將
淀粉酶粗提取液與大麥芽粉碎物分離開來；
(四)富集
(1)按料液質量體積比1∶8(w/v)，將步驟(二)所述的大麥芽粉碎
物加到步驟(三)所述的淀粉粗提取液中，按步驟(二)浸提4～20小時；
(2)重復步驟(三)及步驟(四)的(1)3次后，將得到的混合物料
通過200～300目的過濾機加壓過濾，收集濾液；
(五)沉淀
將0.15％氯化鈣加入到步驟(四)所述的濾液中，攪拌15～25分鐘
后，將其靜置6～8小時，待所述濾液沉淀分層后，收集上清液，進一步除
雜；
(六)精濾
將2kg硅藻土加入到步驟(五)所述的上清液中，充分混合，進一步
除去所述上清液中的大部分淀粉、果膠和大分子糖類，然后，過精濾板框
進行精濾；
(七)超濾濃縮
將步驟(六)所得精濾液進入超濾濃縮器進行超濾濃縮，濃縮液中加
入氯化鋁(PAC)0.03％聚凝并調整pH到4.0-6.0，過濾去除雜質，濾液進
行二次超濾，超濾濃縮的溫度控制在20℃以下，超濾濃縮所采用的為4英<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王發善，韓振遠，褚弘斌，陳玉忠，
申請(專利權)人：多多藥業有限公司，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23