本發(fā)明涉及生物科學(xué)酶工程領(lǐng)域，具體是一種改性α-淀粉酶的制備方法。

背景技術(shù)：

生物酶是隨著生物技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展起來的一種新型生物催化劑，相比傳統(tǒng)的催化劑具有高效率、低能耗、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。α-淀粉酶又稱淀粉-1，4-糊精酶(α-1，4-葡聚糖葡聚糖水解酶，E.C.3.2.1.1)，在動物、植物、微生物中分布廣泛，不同來源的α-淀粉酶已被廣泛研究。α-淀粉酶主要功能是從淀粉分子的內(nèi)部隨機(jī)切開α-1，4糖苷鍵，生成糊精和還原糖，因此，其特征是引起底物溶液粘度的急劇下降和碘反應(yīng)的消失，最終產(chǎn)物在分解直鏈淀粉時以麥芽糖為主。目前α-淀粉酶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、紡織、造紙、洗滌以及制藥等行業(yè)。

α-淀粉酶用于多種工業(yè)和商業(yè)過程，包括淀粉液化、紡織物退漿、食品制造、衣物清潔和盤碟洗滌。在此類應(yīng)用中，α-淀粉酶可分解淀粉而釋放出較小的碳水化合物。然而，淀粉束可耐α-淀粉酶水解，因?yàn)榻M織化的淀粉聚合物將酶排除在外。因此，使用具有增強(qiáng)的比活性的α-淀粉酶只能略微地改善淀粉水解，因?yàn)樗⑽唇鉀Q可及性的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性好的改性α-淀粉酶的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將10-20份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；

(2)將粉碎至粒徑為1-3mm的生姜置于容器中，添加2-4倍重量的水，控制溫度50-60℃保持2-3h，添加混合物料2-3倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至30-40℃保持5-6h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在20-30℃下反應(yīng)50-70min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將1-3份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入1-2倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置3-5h；

(5)將15-25份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)2-4h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入還原劑，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(1)中在均相反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為3-5h，反應(yīng)溫度為30-50℃。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(1)中在均相反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為4h，反應(yīng)溫度為40℃。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(7)中的還原劑為硼氫化鈉。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述硼氫化鈉的濃度為0.8-1.2mol/L。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(3)中高錳酸鉀的濃度為0.3-0.5mol/L。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(1)中干燥處理方式為烘干，烘干溫度為50-70℃，烘干時間為3-5h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用生姜提取物有效減緩了酶制劑的回潮；同時可增強(qiáng)α-淀粉酶的耐凍、耐熱性能，保持相同的酶活力，有效防止了α-淀粉酶在運(yùn)輸、保存和使用過程中酶活力的損失，延長了α-淀粉酶的保質(zhì)期，制得的α-淀粉酶熱穩(wěn)定性明顯提高、理化性能得到改善、改性酶的最適pH值較游離酶往酸性方向移，且酶活性在一定范圍內(nèi)受pH的影響較小。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將10份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為3h，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；干燥處理方式為烘干，烘干溫度為50℃，烘干時間為3h；

(2)將粉碎至粒徑為1mm的生姜置于容器中，添加2倍重量的水，控制溫度50℃保持2h，添加混合物料2倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至30℃保持5h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將濃度為0.3mol/L的高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在20℃下反應(yīng)50min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將1份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入1倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置3h；

(5)將15份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)2h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入濃度為0.8mol/L的硼氫化鈉，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

實(shí)施例2

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將12份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為3.5h，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；干燥處理方式為烘干，烘干溫度為55℃，烘干時間為3.5h；

(2)將粉碎至粒徑為1.5mm的生姜置于容器中，添加2.5倍重量的水，控制溫度52℃保持2.2h，添加混合物料2.2倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至32℃保持5.2h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將濃度為0.35mol/L的高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在22℃下反應(yīng)55min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將1.5份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入1.2倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置3.5h；

(5)將18份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)2.5h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入濃度為0.9mol/L的硼氫化鈉，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

實(shí)施例3

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將15份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為4h，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；干燥處理方式為烘干，烘干溫度為60℃，烘干時間為4h；

(2)將粉碎至粒徑為2mm的生姜置于容器中，添加3倍重量的水，控制溫度55℃保持2.5h，添加混合物料2.5倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至35℃保持5.5h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將濃度為0.4mol/L的高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在25℃下反應(yīng)60min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將2份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入1.5倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置4h；

(5)將20份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)3h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入濃度為1mol/L的硼氫化鈉，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

實(shí)施例4

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將18份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為4.5h，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；干燥處理方式為烘干，烘干溫度為65℃，烘干時間為4.5h；

(2)將粉碎至粒徑為2.5mm的生姜置于容器中，添加3.5倍重量的水，控制溫度58℃保持2.8h，添加混合物料2.8倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至38℃保持5.8h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將濃度為0.45mol/L的高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在28℃下反應(yīng)65min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將2.5份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入1.8倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置4.5h；

(5)將22份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)3.5h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入濃度為1.1mol/L的硼氫化鈉，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

實(shí)施例5

一種改性α-淀粉酶的制備方法，具體步驟如下：

(1)將20份黃原膠加入蛋白酶水溶液中水合，水合結(jié)束后將膠擠壓并轉(zhuǎn)入均相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為5h，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行滅活、干燥處理，然后將黃原膠通過120目篩進(jìn)行篩分，保留通過120目篩的膠粉備用；干燥處理方式為烘干，烘干溫度為70℃，烘干時間為5h；

(2)將粉碎至粒徑為3mm的生姜置于容器中，添加4倍重量的水，控制溫度60℃保持3h，添加混合物料3倍重量乙醇和甲醇的混合物，控制溫度至40℃保持6h，過濾；濾液真空濃縮后冷凍干燥獲得生姜提取物；

(3)將濃度為0.5mol/L的高錳酸鉀溶于醋酸鈉緩沖液中，得到氧化溶液；將所述膠粉加入所述氧化溶液中，在30℃下反應(yīng)70min，得到氧化的黃膠原溶液；

(4)將3份的所述生姜提取物加入至氧化的黃膠原溶液中，再加入2倍的乙醇和甲醇的混合物，混合均勻后靜置5h；

(5)將25份的α-淀粉酶溶于水，配制成α-淀粉酶水溶液；

(6)將得到的α-淀粉酶水溶液加入至步驟(4)的溶液中，反應(yīng)4h后得到交聯(lián)反應(yīng)混合物；

(7)向所述交聯(lián)反應(yīng)混合物中加入濃度為1.2mol/L的硼氫化鈉，發(fā)生反應(yīng)，得到改性α-淀粉酶。

本發(fā)明采用生姜提取物有效減緩了酶制劑的回潮；同時可增強(qiáng)α-淀粉酶的耐凍、耐熱性能，保持相同的酶活力，有效防止了α-淀粉酶在運(yùn)輸、保存和使用過程中酶活力的損失，延長了α-淀粉酶的保質(zhì)期，制得的α-淀粉酶熱穩(wěn)定性明顯提高、理化性能得到改善、改性酶的最適pH值較游離酶往酸性方向移，且酶活性在一定范圍內(nèi)受pH的影響較小。

上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。