[发明专利]利用mPEG-Mal5000-β-淀粉酶生产高麦芽糖浆的方法

说明书

本发明公开了一种mPEG‑Mal5000‑β‑淀粉酶生产高麦芽糖浆的方法：①将淀粉与水调成淀粉浆，加入耐高温α‑淀粉酶，90℃保温3min，灭酶；②灭酶后的淀粉液中加入mPEG‑Mal5000‑β‑淀粉酶，酶解结束，煮沸离心即得高麦芽糖浆。与未修饰β‑淀粉酶相比，应用mPEG‑Mal5000‑β‑淀粉酶生产高麦芽糖浆，加酶量由200 U/g降低至120 U/g，使用量减少了40%；糖化时间由28h减少到16h；产率由73.29%提高至85.67%。酶解玉米淀粉，加酶量由200 U/g降低至100 U/g，使用量减少了50%；糖化时间由27h减少到14h；产率由76.53%提高至86.34%。

技术领域

本发明属于植物淀粉利用领域，具体涉及一种利用mPEG-Mal5000-β-淀粉酶生产高麦芽糖浆的方法。

背景技术

β-淀粉酶是淀粉酶类中的一种，广泛存在于大麦、小麦、甘薯、大豆等高等植物以及芽孢杆菌属等微生物中。据报道，近年来中国甘薯产后淀粉加工比例达到70％-80％。中国每年因生产薯类淀粉而排放的废液约1650万t，如果得不到及时处理会对环境造成污染，甘薯中β-淀粉酶是块根中仅次于甘薯贮藏蛋白的一种蛋白质成分，甘薯中提取的β-淀粉酶是植物β-淀粉酶最佳来源。但在实际生产应用中发现甘薯中β-淀粉酶容易受到环境条件(如pH、压力、温度和离子强度等)的影响，其酶学活性表现得不稳定，这些特性极大制约了甘薯β-淀粉酶在食品及啤酒工业中的应用。酶的化学修饰除了可以改善该酶的热稳定性外还可以增强其pH稳定性和酶的活性。聚乙二醇类是一种良好的化学修饰剂，其在磷脂酶、蛋白酶、精氨酸激酶、草酸脱羧酶等各种酶中有所应用，但其β-淀粉酶的应用中鲜有报道。

本发明中制备的mPEG-Mal5000-β-淀粉酶的稳定性显著于未修饰β-淀粉酶。修饰后的β-淀粉酶在酶解淀粉时，缩短酶解时间，降低酶解温度，提升了耐热性和耐碱性。将mPEG-Mal5000-β-淀粉酶应用到麦芽糖浆生产时酶用量减少，酶解时间缩短，降低了麦芽糖浆生产成本，提高了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产成本低、生产效率高的mPEG-Mal5000-β-淀粉酶生产高麦芽糖浆的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种利用mPEG-Mal5000-β-淀粉酶生产高麦芽糖浆的方法，包括以下步骤：①将淀粉与水调成淀粉浆，加入耐高温α-淀粉酶，90℃保温3min，再于121℃高压灭酶15min；②灭酶后的淀粉液中加入mPEG-Mal5000-β-淀粉酶，于自动糖化仪中酶解16h，酶解结束，煮沸10min，离心，即得高麦芽糖浆；所述mPEG-Mal5000-β-淀粉酶的制备方法如下：向试管中加入8.0mLpH 6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，再分别加入125μmol/Lβ-淀粉酶酶液1.0mL和500μmol/LmPEG-Mal5000溶液1.0mL，置于58℃恒温金属浴中震荡10min，取反应液进行透析24h，透析完毕，将透析液在20℃下真空浓缩后进行真空冷冻干燥。

优选的，所述步骤①中淀粉与水的重量为1:3.5-4.0。

优选的，所述步骤①中耐高温α-淀粉酶的添加量为5U/g干淀粉。

优选的，所述步骤②中mPEG-Mal5000-β-淀粉酶的添加量为100～120U/g干淀粉。

优选的，所述步骤②中的酶解温度为60℃。

优选的，所述淀粉为玉米淀粉或甘薯淀粉。