耐酸高温淀粉酶在各个领域的应用

随着淀粉深加工产业的发展和工艺条件的变化，酶制剂品种需要不断更新和改进，α-淀粉酶已发展成为一个庞大而重要的工业酶家族。根据酶性质的不同，α-淀粉酶可分为耐热α-淀粉酶、耐酸α-淀粉酶、耐碱α-淀粉酶和耐盐α-淀粉酶。由于其在特定条件下的稳定性，它们在相关行业中具有非常重要的地位。近年来，一些淀粉原料深加工工艺希望在比现有条件更低的 pH 值条件下进行，因此耐酸性α-淀粉酶得到了广泛应用，如：青贮饲料、发酵饮料、药品生产以及工业副产品加工、废弃物处理等，具有很大的应用潜力和发展前景。
耐酸α-淀粉酶的机理与普通α-淀粉酶相似，但它能在较低的 pH 值下水解淀粉，其最适 pH 值为 4.0~5.0，而普通α-淀粉酶的最适 pH 值约为 6.0，且在 pH 值为 6.0~7.0 时更稳定。
近年来，随着耐酸α-淀粉酶的分子组成和酶学性质越来越清晰，其利用价值也逐渐被人们所认识，耐酸α-淀粉酶越来越受到人们的重视，并被广泛应用于酿造、食品、医药等领域。传统淀粉原料的加工一般要经过液化和糖化两个阶段。液化使用的是α-淀粉酶，其最适 pH 值约为 5.6~6.0，在 pH 值为 4.0 时容易失活；糖化使用的是糖化酶，其最适 pH 值约为 4.3。因此，在两个阶段的衔接过程中需要添加大量的试剂来调节 pH 值，不仅增加了生产成本，影响液化和糖化的效果，而且如果调节不当还会产生大量的副产物，使产品难以纯化和脱盐，在这种情况下，耐酸性α-淀粉酶的应用可以使液化和糖化在相同的 pH 值下进行，简化了淀粉的加工工艺。在这种情况下，耐酸性α-淀粉酶的应用可使液化和糖化在同一 pH 值下进行，简化了淀粉加工工艺。例如，高麦芽糖浆的生产和烧酒的制备。
我国传统白酒酿造的特点是边发酵边糖化，随着发酵的进行，发酵副产物（乳酸、琥珀酸、醋酸等）会导致酒糟酸度不断降低，酸度的不断降低导致常见的α-淀粉酶活性降低，酒糟中的α-淀粉酶被水解。酸度的不断降低导致普通α-淀粉酶活性降低，淀粉水解不完全，原料中 65% 的淀粉约有 12% 不能被利用，造成原料利用率低。而耐酸性α-淀粉酶是一种在酸性条件下水解淀粉的酶，其最适 pH 值为 4.0~5.0。在这种情况下，使用耐酸性α-淀粉酶可以充分利用剩余的淀粉，提高产量，降低成本。
在食品烘焙中，面包的发酵需要还原糖，添加酸性真菌α-淀粉酶可以使发酵过程稳定地产生糊精和麦芽糖。由于面包的烘烤温度很高，超过 60℃，真菌α-淀粉酶就会很快失去活性，防止淀粉的过度糊化，从而烘烤出的面包品质好、内部结构均匀、体积膨大、口感极佳，不仅可以加快发酵速度，缩短发酵时间，还可以替代国内现有面包改良剂中的致癌物质溴酸钾，更加安全。在面包制作中，其主要作用体现在以下几个方面：一是加快面团发酵速度，缩短发酵时间；二是改善面包内部组织，使面包蓬松度更好；三是增加面包体积，使面包表皮色泽好且稳定；四是延缓淀粉老化，延长面包保鲜时间。
在医学上，塔卡淀粉酶是各国广为流传的消化药，但黑曲霉的α-淀粉酶适宜的pH值为4.5~6.0，在胃中易被胃酸（pH值为2.0）破坏，导致医疗效果大打折扣，可用于制造具有耐酸性的α-淀粉酶消化药剂。
此外，还可用于工业废液处理。如酒精厂的废液处理，利用酸性α-淀粉酶对酒精废液进行发酵，使其有效转化，并能使转化后的酒精生产液液化和糖化过程都能在相同的酸碱度环境下进行，保证了酒精生产的质量，降低了生产成本，实现了企业的低废排放。

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