[发明专利]一种绿色糖单孢菌麦芽糖α-淀粉酶突变体及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及酶工程和基因工程领域，具体是一种绿色糖单孢菌麦芽糖α-淀粉酶的突变体及其应用。

背景技术

麦芽糖浆是利用精制淀粉为原料，用酶制剂液化、糖化后，经精制、浓缩而成的一种淀粉糖浆，其成分主要为麦芽二糖(≥50%)、葡萄糖、麦芽三糖、麦芽四糖及四糖以上等。麦芽糖浆中麦芽糖含量的界限规定并不严格，通常饴糖中麦芽糖的含量为40～50%，有的还高达60%，高麦芽糖浆中麦芽糖的含量为50～70%，超高麦芽糖浆中麦芽糖含量大于70%，目前工业上生产糖浆产量较大，且比较普遍的是高麦芽糖浆。

在麦芽糖生产发展历史过程中主要经历的产品有三种：一是普通麦芽糖浆，麦芽糖含量在40～50％之间；二是高麦芽糖浆，麦芽糖含量在50～70％之间；三是超高麦芽糖浆，麦芽糖含量在70％以上。麦芽糖浆中葡萄糖很容易炭化变色影响到麦芽糖浆的品质和外观质量，随着人们对麦芽糖的质量，特别是麦芽糖的含量的要求越来越高，以及现代酶工业的发展和应用更使得超高麦芽糖浆成为目前主要的麦芽糖产品。国际上高质量的超高麦芽糖桨的要求是麦芽糖含量高，葡萄含量要低，特别是用于特殊行业的麦芽糖浆，如用于医药产品和麦芽糖醇的深加工对麦芽糖的含量和葡萄糖的含量的要求更高。

目前超高麦芽糖浆的生产工艺一般是先利用普通的α-淀粉酶将淀粉控制性不完全水解生成一定DE值的糊精，再利用一种或两种脱支酶与α-淀粉酶共同作用减少寡糖的含量来获得超高麦芽糖浆，其实质上就是利用多酶进一步水解来最大限度减少葡萄糖和和寡糖的生成以最大限度提高麦芽糖的含量，但是在现实生产对设备的要求高，对生产工艺需要进行精确的控制。在实际生产中需要对生产的反应条件进行紧密的控制，既要保证淀粉充分水解成极限糊精又要避免过度水解生成过多的葡萄糖才能获得较高的麦芽糖产量，这种紧密的生产工艺要求是制约麦芽糖生产质量和成本的关键技术，也是国内很多一般企业很难达到的。超纯高麦芽糖生产的关键有几点：①控制液化液的DE值；②多种酶协同作用；③糖化后迅速灭酶，目的是使得一次糖化麦芽糖含量达到80％，为后续生产结晶或注射麦芽糖奠定良好基础。由于使用α-淀粉酶在产生麦芽糖的同时也会伴随较多的葡萄糖，影响到后续的工艺。目前最常用的真菌α-淀粉酶使用单独使用只能生产40～50%的麦芽糖浆，而要生产80％以上超纯麦芽糖浆以及生产结晶麦芽糖用糖浆，需要使用β-淀粉酶，并且以普鲁兰酶为辅助脱支以增加β-淀粉酶的效率才能获得80％以上的麦芽糖。目前工业用β-淀粉酶主要从大麦中提取，成本高、价格昂贵且活力较低，制约了麦芽糖行业的快速发展。因此目前麦芽糖生产中寻找更简单的生产工艺，提高生产工艺的可控性，提高麦芽糖的含量，是降低麦芽糖生产成本的关键。