葡萄糖淀粉酶的相关研究及应用

背景及概述^[1][2]

葡萄糖淀粉酶是淀粉酶的一种，可用于酒精和酒类、淀粉酶以及其他一些发酵工业的淀粉质原料糖化等。如在啤酒工业中，将葡萄糖淀粉酶与异淀粉酶、中性蛋白酶、β-葡聚糖酶配合，用于外加酶法糖化，可收到降低麦芽用量、提高辅料比例、弥补麦芽质量的缺陷等良好效果。也可将其与异淀粉酶配合用于干啤酒生产，提高啤酒发酵度。近年来，随着生物技术的发展，酿酒活性干酵母的研制成功，将葡萄糖淀粉酶与活性干酵母配合使用于酒精工业和酿酒工业，可以稳定产品质量，降低用曲量，节约粮耗，提高出酒率，增加产量和生产安全度，并促进了行业的技术进展和技术改造。

相关研究^[4-5]

田美玲等人为寻求高效、安全、快捷地运用高压脉冲电场(PEF)对酶进行活化改性的可行性。本项目以葡萄糖淀粉酶为对象,研究PEF处理对其活性、酶学性质、动力学参数的影响,并借助SDS-PAGE、荧光光谱和圆二色谱(CD)等分析其构象变化。研究结果表明:当电场强度为15 k V/cm,流速为80 m L/min,葡萄糖淀粉酶活性激活最为明显,与原酶液相比增加20.74±0.71%,且该激活效应在4℃环境下能维持17 h;并且PEF处理能拓宽葡萄糖淀粉酶的最适反应温度范围,降低Km,增大Vmax,提高其催化效率,但最适p H范围几乎不变。同时SDS-PAGE结果表明PEF处理不改变葡萄糖淀粉酶分子量,其一级结构不变;圆二色光谱结果表明,PEF处理使其α-螺旋、β-折叠含量分别增加3.00%和2.80%,酶空间结构趋于有序化,二级结构发生改变;而内源荧光分析显示PEF处理使酶吸收峰增强,Trp残基等微环境暴露,三级结构发生变化。

隋春红应用离子结合法将葡萄糖淀粉酶固定在PEI/PVA纳米纤维膜上并对其理化性质进行研究。采用高压静电纺丝技术制备聚乙烯亚胺(PEI)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,采用热交联方法使其具备水稳定性后,再利用离子吸附法固定葡萄糖淀粉酶。结果显示,利用红外光谱(FT-IR)表征固定有葡萄糖淀粉酶的PEI/PVA纳米纤维膜,表明葡萄糖淀粉酶可成功固定在静电纺丝形成的PEI/PVA纳米纤维膜表面。通过固定化葡萄糖淀粉酶的酶学性质鉴定,发现固定化葡萄糖淀粉酶的最适反应温度为65℃,比游离的葡萄糖淀粉酶提高了6℃;固定化葡萄糖淀粉酶的适用p H值范围明显变宽;热稳定性和存贮稳定性显著增强且可以重复使用。利用离子吸附法能简便地将蛋白质分子固定于纳米纤维膜上,具有一定的应用前景。

应用^[6-7]

CN201710418824.4提供了一种小米绿豆黄酒及其酿造工艺，涉及黄酒酿造工艺。该酿造工艺包括：将蒸熟的绿豆和小米混合，再与黄酒曲和葡萄糖淀粉酶混合得到混合料，其中，绿豆与小米的干重比为1：10～14。将混合料进行培菌处理后得到第二混合料。以及将第二混合料与水混合，进行发酵处理。该酿造工艺以小米和绿豆为原料，在黄酒曲和葡萄糖淀粉酶的共同作用下制得黄酒，该酿造工艺简单、可控性强。该黄酒由上述酿造工艺制得，具有酒色亮黄、酒体丰满、口感厚重、酸甜适中的特点，且具有浓郁的米香和独特的酒香。

CN201310735376.2公开了一种非水溶性杏仁膳食纤维粉，主要包括杏仁渣、软水、中性脂肪酶、水、葡萄糖淀粉酶和中性蛋白酶，制备方法：(1)取杏仁渣，加软水，搅拌过滤，收集滤渣再次处理3~4次，软水洗涤；(2)向杏仁渣中加软水，加中性脂肪酶，过滤，收集滤渣，即为脱脂肪杏仁渣；(3)向脱脂肪杏仁渣中加水，加进葡萄糖淀粉酶，过滤，收集滤渣、即为脱脂肪、脱淀粉杏仁渣；(4)向脱脂肪、脱淀粉杏仁渣中加水，加中性蛋白酶，过滤，用软水洗涤，收集滤渣，即为非水溶性杏仁膳食纤维粉。本发明保护物质内部的结构，从而提高预防结肠癌、肠憩室症、便秘、肥胖及胆结石的作用。

主要参考资料

[1] 中国酒事大典

[2] 微生物学词典

[3] 马丽娜,陈喜文,甘睿,陈洁,陈德富.葡萄糖淀粉酶的结构和功能研究进展[J].生物技术通讯,2005(06):677-680.

[4]田美玲,方婷,杜木英,张甫生.高压脉冲电场对葡萄糖淀粉酶活化的研究[J].现代食品科技,2015,31(08):248-253.

[5]隋春红,王程,董顺福,韩丽琴.葡萄糖淀粉酶在高压静电纺PEI/PVA纳米纤维膜上的离子吸附固定[J].生物技术通报,2015,31(02):167-172.

[6]CN201710418824.4一种小米绿豆黄酒及其酿造工艺

[7]CN201310735376.2一种非水溶性杏仁膳食纤维粉及其制备方法