(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210715712.6 (22)申请日 2022.06.04 (71)申请人 宁夏夏盛实业 集团有限公司 地址 750001 宁夏回族自治区银川市金凤 区康地路126号 申请人 沧州夏盛酶生物技 术有限公司 (72)发明人 赵迎春　沈涛　张蕊　杜新园　 谢合群　 (51)Int.Cl. C12N 1/20(2006.01) C12N 1/38(2006.01) C12N 9/26(2006.01) C12R 1/10(2006.01) (54)发明名称 一种利用麦 芽四糖酶生产α- 淀粉酶的方法 (57)摘要 本发明公开了一种利用麦芽四糖酶生产α ‑ 淀粉酶的方法， 属于酶制剂领域。 所述利用麦芽 四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 主要通过将地衣 芽孢杆菌培养后， 在发酵处理过程中每隔2 ‑4小 时流加40％～70％的淀粉糖 溶液、 0.005 ‑0.01％ 的麦芽四糖酶， 发酵结束滤去发酵浆料中的残 渣， 即制得液体α ‑淀粉酶。 本发明提供的麦芽四 糖酶具有具有水解淀粉作用， 在麦芽四糖酶作用 下， 可以使玉米淀粉、 玉米粉水解生成麦芽四糖， 而麦芽四糖是α ‑淀粉酶生产的最好的诱导剂。 故而可以利用麦芽四糖酶催化合成麦芽四糖糖 来诱导α ‑淀粉酶的生产， 具有巨大的商业价值 和现实意义。 所制成的α ‑淀粉酶活力比现有技 术生产的分别提高了20 ‑30％， 产品得率提高了 10％‑20％。 权利要求书1页 说明书2页 CN 115029272 A 2022.09.09 CN 115029272 A 1.一种利用麦 芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 包括如下步骤： (1)菌种选取： 采用经优化选育的地衣芽孢杆菌作为生产菌株， 并在斜面菌台上保存备 用； (2)菌种培养： 将斜面菌台上的菌株放入培养瓶 中在30±1℃的温度条件下培养1 ‑3天， 然后放入种子罐中进行通 风搅拌培 养12‑30小时； (3)发酵处理： 玉米淀粉15％～30％， 玉米粉5％～10％， 豆粕1％～8％， 玉米浆2％～ 5％， 磷酸二氢钾0.1％～0.8％， 磷酸氢二钾0.8％～2％， 柠檬酸钠0.05％～0.4％， 余量为 水， 加高温淀粉酶液化、 混合成发酵浆料， 按重量百分比取5 ‑15％的培养菌种， 将灭菌后的 发酵浆料放入发酵罐中进行通风搅拌发酵， 温度控制在42 ±1℃， 风量400 ‑1000m/h， pH值 6.4‑6.8， 培养时间80 ‑100小时； 发酵过程中每隔2 ‑4小时流加40％～70％的淀粉糖溶液、 0.005‑0.01％的麦 芽四糖酶。 2.如权利要求1所述的利用麦芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 其特征在于， 所述地衣芽 孢杆菌为专经优化选 育的地衣芽孢杆菌2# 。 3.如权利要求1所述的利用麦芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 其特征在于， 玉米淀粉 15％～30％， 玉米粉5％～10％， 豆粕1％～8％， 玉米浆2％～5％， 磷酸二氢钾0.1％～ 0.8％， 磷酸氢二钾0.8％～2％， 柠檬酸钠0.05％～0.4％， 余量为水， 加高温淀粉酶液化、 混 合成发酵浆料， 按重量百分比取5 ‑15％的培养菌种， 将灭菌后的发酵浆料放入发酵罐中进 行通风搅拌发酵， 温度控制在42 ±1℃， 风量400 ‑1000m/h， pH值6.4 ‑6.8， 培养时间80 ‑100小 时。 4.如权利要求3所述的利用麦芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 其特征在于， 发酵过程中 每隔3小时按初始发酵浆料重量流加40％～70％的淀粉糖溶液、 0.005 ‑0.01％的麦芽四糖 酶。 5.一种利用麦 芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法， 包括如下步骤： (1)菌种选取： 采用经优化选育的地衣芽孢杆菌作为生产菌株， 并在斜面菌台上保存备 用； (2)菌种培养： 将斜面菌台上的菌株放入培养瓶 中在30±1℃的温度条件下培养1 ‑3天， 然后放入种子罐中进行通 风搅拌培 养12‑30小时； (3)发酵处理： 玉米淀粉15％～30％， 玉米粉5％～10％， 豆粕1％～8％， 玉米浆2％～ 5％， 磷酸二氢钾0.1％～0.8％， 磷酸氢二钾0.8％～2％， 柠檬酸钠0.05％～0.4％， 余量为 水， 加高温淀粉酶液化、 混合成发酵浆料， 按重量百分比取5 ‑15％的培养菌种， 将灭菌后的 发酵浆料放入发酵罐中进行通风搅拌发酵， 温度控制在42 ±1℃， 风量400 ‑1000m/h， pH值 6.4‑6.8， 培养时间80 ‑100小时； 发酵过程中流加40％～70％的淀粉糖溶液、 0.005 ‑0.01％ 的麦芽四糖酶， 发酵 结束滤去发酵浆料中的残渣， 即制得 液体α‑淀粉酶。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115029272 A 2一种利用麦芽四糖酶生产 α‑淀粉酶的方 法 技术领域： [0001]本发明涉及酶制剂领域， 尤其涉及一种利用麦 芽四糖酶生产α ‑淀粉酶的方法。 背景技术： [0002]麦芽四糖淀粉 酶属淀粉酶系中的新型外切淀粉 酶， 从淀粉的非还原末端特异地顺 序切割第4个α ‑1， 4糖苷键， 其产物为麦芽四糖。 因其具有良好的食品加工适应性以及对人 体健康有益的多种功能， 被广泛应用于食品、 化工、 医药等行业。 该酶具有 水解底物广泛性， 能水解 7种不同来源淀粉， 包括小麦淀粉、 玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 可溶性淀粉、 直链淀粉、 支链淀粉和糖原； 产物的单一性， 主要产物均为麦芽四糖； 水解速度具差异性， 以分解玉米 淀粉的能力 最强， 分解糖原的能力最弱； 最适温度45℃， 最适作用pH为8.0； Cu+、 Zn2+、 Fe3+ 及Mg2+ 对酶活力有促进作用， 而Ni2+、 Li +及EDTA对酶活力有抑制作用。 利用发酵所得重组 麦芽四糖淀粉酶制备麦芽四糖并进行酶反应条件优化， 使用高效液相色谱检测产物含量。 发现当酶转化反应温度为50℃， 反应pH为7.0， 加酶量为30U/g底物， 底物麦芽糊精的质量浓 度为250g/L  时， 反应12h， 麦芽四糖转化率可达73.2％， 为降低生产成本和工业制备麦芽四 糖提供了理论依据。 而麦 芽四糖是α ‑淀粉酶发酵生产最 好的诱导剂。 [0003]麦芽四糖是一种新型麦芽低聚糖， 具有易消化吸收、 低甜度、 高黏度、 保湿性好、 吸 湿性低、 抗龋齿、 增稠作用强、 冰点作用小、 低渗透压、 防止食品中蛋白质变性等特点， 广泛 应用于食品行业、 饲料行业、 造纸行业及及生化试剂分析行业等。 以淀粉液化液为原料， 通 过对液化液DE值、 糖化温度、 糖化pH、 糖化时间、 普鲁兰酶添加量及麦芽四糖酶添加量的研 究发现， 普鲁兰酶与麦芽四糖酶协同作用效果比较明显， 它们的共同使用可以明显提高麦 芽四糖含量。 通过对DE值、 糖化温度、 糖化pH作正交试验表明， 影响麦芽四糖含量各因素的 主次关系依次是DE值、 糖化温度、 糖化pH； 在底物浓度27％， 普鲁兰酶添加量为0.5ml/L， 麦 芽四糖酶添加量为0.4ml/L， DE值为5， 糖化温度为55℃， 糖化pH  5.5时， 麦芽四糖含量最高 为57.42％。 [0004]α‑淀粉酶( α ‑1， 4‑D‑葡萄糖‑葡萄糖苷水解酶)是一种重要的淀粉水解酶。 其作用 于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α ‑1， 4糖苷键， 生 成糊精和还原糖。 由于产 物的末端残 基碳原子构型为α 构型， 故称α ‑淀粉酶。 现在a ‑淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α ‑ 1， 4糖苷键， 起液化作用的一类酶。 能水解淀粉产生糊 精、 麦芽糖、 低聚糖和葡萄糖等， 是工 业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。 目前， α ‑淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、 焙 烤工业、 啤酒酿造、 酒精工业、 发酵以及纺织等许多行业。 α ‑淀粉酶在动物、 植物、 微生物中 均能产生， 但大量生产还是主要靠微生物发酵。 但实际生产过程中， α ‑淀粉酶产量非常低， 而且生产成本高， 其主要原因在于以下几个方面： 1、 诱导物原料如面粉、 玉米淀粉用量大且 市场价高； 2、 生产周期长， 高达1 10h； 3、 α‑淀粉酶酶活偏低； 4、 后提取困难， 酶活得率偏低。 发明内容： [0005]本发明所解决的技术问题是克服现有α ‑淀粉酶生产技术中生产周期长、 α ‑淀粉酶说　明　书 1/2 页 3 CN 115029272 A 3