浅析淀粉分支酶对不同种类淀粉作用后的性能改善

伦恒田

摘要：淀粉分支酶属于糖苷水解酶家族中的一员，其作用方式为切开α-1,4-葡聚糖直链供体(直链淀粉或支链淀粉的直链区)的α-1,4-糖苷键，同时催化所切下的短链与受体链(原链或其他链)间α-1,6-糖苷键的形成，进而使淀粉链产生新的分支。具体在实际应用过程中，通过添加淀粉分支酶，利用生物法修饰淀粉，催化淀粉支链（α-1,6 糖苷键）的生成，提高淀粉糊液稳定性、抗老化回升，增加淀粉糊液透明度，降低淀粉糊液凝沉现象，明显提高淀粉附加值。

关键词：分支酶、糊液稳定性、透明度、沉降积

Abstract: starch branching enzymes belong to the family of glycoside hydrolases, and their mode of action is cleavage α- 1,4-glucan amylose donor (amylose or amylopectin amylose region) α- 1,4-glycosidic bond, catalyzing the interaction between the cut short chain and the receptor chain (original chain or other chains) α- The formation of 1,6-glycosidic bond makes the starch chain produce new branches. In the practical application, starch branching enzyme was added to modify starch by biological method to catalyze starch branching（ α- The formation of 1,6 glycosidic bonds) can improve the stability of starch paste, anti-aging recovery, increase the transparency of starch paste, reduce the coagulation phenomenon of starch paste, and significantly improve the added value of starch.

Keywords: branching enzyme, paste stability, transparency, sedimentation rate

1 原材料

玉米原淀粉：金玉米自产；木薯原淀粉：自备；糯玉米原淀粉:自备；淀粉酶：某大学提供，棕色液体

2仪器及设备

电热恒温水浴锅:华普达HH-2；可见分光光度计：上海舍岩SR-721；布拉本德粘度计：德国viscograph-E；数显黏度计:上海NDJ-5S；离心机：凯达KH23A

3试验过程

3.1分支酶对玉米原淀粉粘度的影响

3.1.1空白玉米原淀粉乳取样后，使用布拉本德粘度仪检测粘度。

3.1.2空白玉米原淀粉乳中添加一定量分支酶后，在电热恒温水浴锅中，维持一定的温度的条件下作用48-96h后，检测分析，主要使用布拉本德粘度仪检测粘度曲线，与3.1.1对比粘度变化情况。

3.1.3实验结果如下：

经分析，分支酶对玉米淀粉乳的作用时间延长后，糊液稳定性得到明显提高，可显著改善淀粉糊液稳定性，但对玉米淀粉乳粘度也无明显影响。。

3.2分支酶对不同种类原淀粉的糊液粘度、稳定性、、透明度、沉降情况

3.2.1分别配制相同浓度的玉米、木薯、糯玉米原淀粉乳，添加适量淀粉酶（按照粘度≤100mPa.s要求），一定温度下保温60min后，冷却后，使糊液温度降低到30℃，分别添加定量的分支酶，在一定温度下的水浴锅中搅拌作用24h、48h，分别取样检测糊液粘度稳定性、糊液透明度、沉降情况。同时进行空白试验，并与空白糊液对比。

3.2.2实验数据结果如下：

名称	作用时间	透光率%	粘度mPa.s	沉降积%	备注
玉米淀粉空白	0h	33.5	7.3	0	空白糊液透明度降低，且有明显分层
	24h	32.6	7.2	5
	48h	28.1	7.0	54
添加分支酶 玉米淀粉	0h	33.5	7.3	0	糊液透明度略有增加，无分层现象
	24h	34.8	7.3	0
	48h	40.3	7.1	0
木薯淀粉空白	0h	87.5	6.5	0	透明度变降低，但不明显。
	24h	85.5	6.4	0
	48h	78.9	6.3	0
添加分支酶 木薯淀粉	0h	87.5	6.5	0	透明度降低很明显。
	24h	84.3	6.3	0
	48h	35.1	6.0	0
糯玉米淀粉空白	0h	77.2	6.8	0	量筒底部有少许好黄色絮状物，透明度变降低，但不明显。
	24h	75.6	6.5	0
	48h	73.5	6.3	0
添加分支酶 糯玉米淀粉	0h	77.2	6.8	0	量筒底部有少许好黄色絮状物，透明度明显降低。
	24h	75.1	6.3	0
	48h	64.1	6.1	0

3.2.3实验图片如下：

经分析

1）在玉米淀粉糊液中添加分支酶，只有延长作用时间到48h后，糊液透明度有明显提高，由33.5%提高到40.3%，且糊液稳定性较好，也未见明显分层，说明此分支酶对玉米淀粉糊液确有改善作用。

2）分支酶对木薯淀粉糊液未见显改善，反而使其透明度降低明显，由87.5%降低到35.1%；对糯玉米也未见显改善，透明度也降低，由77.2%降低到64.1%。

3.3分支酶对改性淀粉糊液的影响

3.3.1按照3.1.2，在玉米原淀粉乳中添加一定量分支酶后，在电热恒温水浴锅中，维持一定的温度的条件下作用48h后，，进行玉米原淀粉改性反应，催化剂添加量为200L/T，pH控制在1.0-3.0，温度在30-40℃，反应时间为6h，改性反应完后，烘干淀粉，检测20%糊液粘度，并稀释到10%的浓度检测糊液稳定性、糊液透明度、沉降情况。

3.3.2分支酶对改性淀粉糊液对比数据如下：

样品	透光率% （稀释到10%）	粘度mPa.s	沉降积%	备注
空白	64.9	7.6	无沉降
作用48h后	65.3	7.1	无沉降

通过上述数据可看出，玉米淀粉乳加入分支酶作用48h后，糊液粘度略低，但不明显；糊液透明度仅高0.4%，也不明显，说明分支酶先作用淀粉乳后再改性淀粉后，改性淀粉的糊液未见明显改善。

3.3.3按照改进后的方案，改变分支酶的作用条件，分支酶添加量分别是10%、20%，作用温度提高到65℃后， pH控制在1.0-2.5，作用48h后，进行相同工艺条件下的改性反应，改性反应完后，烘干淀粉，检测20%糊液粘度，并稀释到10%的浓度检测糊液稳定性、糊液透明度、沉降性、离心沉淀量的影响。

3.3.4改进方案，分支酶对改性淀粉糊液对比数据如下：

样品	透光率% （稀释到10%）	粘度mPa.	沉降积%	离心后沉淀量%	备注
空白	47.0	8.3	无沉降	1.11	无分层
添加10%	27.1	7.8	44ml	11.53	分层明显
添加20%	15.6	7.5	30ml	8.89	分层明显

实验图片如下：

分析后，按照改进后的新方案，温度提高到65℃后，pH降低到1.0-2.5后，分支酶添加量越大，糊液透明度越低，分层越明显，说明添加分支酶后，糊液情况更差，未见改善。

4结论

4.1经分析，分支酶对玉米淀粉乳的作用时间延长后，糊液稳定性得到明显提高，可显著改善淀粉糊液稳定性，但对玉米淀粉乳粘度也无明显影响。

4.2.分支酶对不同原淀粉（玉米、木薯、糯玉米）的其他性能的影响情况如下：

1）在玉米淀粉糊液中添加分支酶，只有延长作用时间到48h后，糊液透明度有明显提高，由33.5%提高到40.3%，且糊液稳定性较好，也未见明显分层，说明此分支酶对玉米淀粉糊液确有改善作用。

2）分支酶对木薯淀粉糊液未见显改善，反而使其透明度降低明显，由87.5%降低到35.1%；对糯玉米也未见显改善，透明度也降低，由77.2%降低到64.1%。

3分支酶先对改性淀粉反应前的淀粉乳作用48h后，糊液透明度仅高0.4%，说明分支酶对改性淀粉糊液的透明度无明显改善。

参考文献

[1]李兆丰, 顾正彪, 刘艺婷,等.一种提高淀粉分支酶活力的方法. CN106190998B[P].2019.

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[3] 郭运玲, 孔华, 左娇,等. 木薯淀粉分支酶活性测定方法比较研究[J]. 中国农学通报, 2016, 32(33):6.

[4] 高振宇, 黄大年. 植物支链淀粉合成的关键酶—淀粉分支酶[J]. 生物工程进展, 1998(06):28-30.

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