專利名稱：：液化淀粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及改進(jìn)α淀粉酶在把谷物淀粉轉(zhuǎn)化為下游產(chǎn)品如葡萄糖、果糖和酒精中的應(yīng)用。具體地說，本發(fā)明涉及在液化之前或液化期間將鈉離子加入淀粉混合物以提高在低pH，即在≤約pH5.9時(shí)液化的效率。谷物如玉米長(zhǎng)期以來被用作一種淀粉源。人所熟知的分離和純化淀粉以用于工業(yè)加工過程的方法之一是濕磨法，該方法已發(fā)展成高度專一性的和綜合的體系，設(shè)計(jì)成盡可能完全地分離谷粒中的主要成分(參見StanleyA.Watson，StarchChemistry&amp;Technology，Vol.II，IndustrialAspects，AcademicPress，NewYork，1967，pp.30-51)。在常用的濕磨法中，用于生產(chǎn)淀粉制品的干谷物先經(jīng)歷被稱為浸漬的浸泡處理過程。在浸漬期間，谷物受逆流水流作用以分離多種溶解物，包括谷物顆粒的植酸酯(phytate)和植酸、糖類、鹽類和蛋白質(zhì)。然后從浸泡水(浸漬水)中分離浸泡過的谷粒，進(jìn)行機(jī)械破碎和磨碎操作。然后應(yīng)用浮選和離心法分離淀粉中的胚芽，纖維和蛋白質(zhì)；再將所得胚乳(淀粉)、纖維和蛋白質(zhì)的漿料進(jìn)一步磨碎并篩選以分離出纖維。最后，基于密度通過逆流沖洗而分離蛋白質(zhì)和胚乳相關(guān)組分，通過離心作用從蛋白質(zhì)/面筋流中分離淀粉。再充分沖洗已分離的淀粉流以除去任何非粒狀淀粉相關(guān)的溶解物，包括溶解物如無機(jī)鹽，和化合物如植酸酯和植酸鹽。所得產(chǎn)物是高度純化過的不溶性粒狀淀粉漿，它被用作糖化至果糖的起始產(chǎn)品。通常，從淀粉至果糖的加工過程由四步構(gòu)成液化粒狀淀粉，糖化已液化的淀粉而成葡萄糖，純化，和異構(gòu)化成果糖。淀粉液化加工處理的目的是，將濃縮的淀粉聚合物顆粒懸浮液轉(zhuǎn)化成低粘度、鏈長(zhǎng)更短的可溶性糊精溶液。該步驟對(duì)于用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備方便地加工和有效地糖化成葡萄糖或其它糖相當(dāng)重要。為了液化粒狀淀粉，要求提高粒狀淀粉的溫度至高于約72℃以糊化顆粒，加熱處理時(shí)立即破壞不溶性淀粉顆粒而產(chǎn)生水溶性淀粉溶液。再用α淀粉酶(E3.2.1.1.)液化已溶解的淀粉溶液。通常的酶促液化處理過程包括調(diào)節(jié)粒狀淀粉漿的pH至6.0～6.5，該pH適于得自地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)的α淀粉酶，是通過加入氫氧化鈣、氫氧化鈉或碳酸鈉來調(diào)節(jié)pH的。加入氫氧化鈣的優(yōu)勢(shì)在于還提供鈣離子，已知鈣離子能穩(wěn)定α淀粉酶以抗失活。加入α淀粉酶時(shí)，將懸浮液泵送通過蒸汽噴嘴以至立即升溫至80°～115℃。淀粉被迅速糊化，并且由于存在α淀粉酶，通過α淀粉酶無規(guī)水解α(1-4)糖苷鍵使淀粉解聚而得易于泵送的流體物質(zhì)。在液化處理的第二種變化形式中，將α淀粉酶加入淀粉懸浮液，該懸浮液被保持在80-100℃的溫度下以部分地水解淀粉顆粒，再將部分水解后的淀粉懸浮液泵送通過溫度高于約105℃的噴嘴以完全糊化任何殘留的粒狀結(jié)構(gòu)。待糊化淀粉冷卻后，可以第二次加入α淀粉酶以進(jìn)一步水解淀粉。該處理過程的第三種變化形式稱為干法磨粉加工。在干法磨粉中，將整谷粒磨碎并與水混合?？扇我馔ㄟ^浮選分離或相當(dāng)?shù)墓に嚦ヅ哐浚挥忙恋矸勖敢夯没旌衔?，其中含淀粉、纖維、蛋白質(zhì)和谷物的其它成分。當(dāng)采用干法磨粉工藝時(shí)，本領(lǐng)域中通常的實(shí)際操作是在較低溫度下進(jìn)行酶促液化。一般認(rèn)為，將淀粉糖化成可溶性糊精時(shí)，低溫液化不如高溫液化有效。通常地，在α淀粉酶的存在下將糊化后的淀粉溶液保持在較高的溫度直至達(dá)到10-20的DE，一般需要1～3小時(shí)。葡萄糖值(DE)是衡量總還原糖濃度的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是基于干重以D-葡萄糖計(jì)算的。未水解的粒狀淀粉的DE實(shí)際上為零，而定義D-葡萄糖的DE為100。含α淀粉酶的淀粉溶液可保持的最高溫度由獲得酶的微生物源和α淀粉酶分子的分子結(jié)構(gòu)而定。從野生型枯草芽孢桿菌(B.Subtilis)菌株或解淀粉芽孢桿菌(B.amyloliquefaciens)菌株生產(chǎn)的α淀粉酶使用溫度通常不高于約90℃，因?yàn)楦哂谠摐囟葧r(shí)會(huì)導(dǎo)致過快的熱失活；而從野生型地衣芽孢桿菌菌株生產(chǎn)的α淀粉酶可在高達(dá)約110℃的溫度下使用。已知淀粉和鈣離子的存在可穩(wěn)定α淀粉酶以抗失活。然而，α淀粉酶在大于6的pH下使用以防過快失活。在低溫下，已知得自地衣芽孢桿菌的α淀粉酶在低到5的pH下顯示出優(yōu)良的水解淀粉底物活性。不過，當(dāng)該酶被用于在通常的噴嘴溫度即102℃～109℃下淀粉的水解時(shí)，pH必須維持在至少大于pH5.7以避免過快失活。遺憾的是該pH要求提供窄范圍的加工機(jī)會(huì)，因?yàn)閜H值大于6.0會(huì)產(chǎn)生不需要的副產(chǎn)物如麥芽寡糖類。因此，實(shí)際上液化pH必須保持在5.9～6.0以獲得理想產(chǎn)率的水解淀粉。有關(guān)液化時(shí)pH的另一個(gè)問題是要求將淀粉懸浮液的pH從4左右，它是得自濕磨階段的玉米淀粉懸浮液的pH，提高到5.9～6.0。該pH調(diào)節(jié)中需要加入昂貴的酸中和化學(xué)藥品，而且還要求額外的離子交換來精制最后的淀粉糖化產(chǎn)品以除去化學(xué)藥品。此外，液化后的下一步加工，一般是將已液化淀粉糖化成葡萄糖，要求pH為4～4.5；因此，必須將pH從5.9～6.0下調(diào)到4～4.5；需要另外加入化學(xué)藥品和額外的精制步驟。在美國(guó)專利No.5,322,778中，通過在液化漿中加入下述物質(zhì)于pH4.0～6.0下完成液化抗氧化劑如亞硫酸氫鹽，抗壞血酸或其鹽，異抗壞血酸，或酚類抗氧化劑如丁基化羥基苯甲醚、丁基化羥基甲苯、或α生育酚。依該發(fā)明的權(quán)利要求，必須加入濃度大于5mM的抗氧化劑。在美國(guó)專利No.5,180,669中，是通過在磨碎的淀粉漿中加入過量于緩沖該溶液所需量的碳酸根離子而實(shí)現(xiàn)pH5.0～6.0間的液化。由于加入碳酸根離子引起pH增大，所以漿料中通常要加入能生成氫離子的物質(zhì)例如無機(jī)酸如鹽酸或硫酸來進(jìn)行中和。在PCTPublicationNo.WO94/02597中，描述了氧化穩(wěn)定性得到改善的突變型α淀粉酶，其中一個(gè)或多個(gè)蛋氨酸被除半胱氨酸或蛋氨酸之外的任意氨基酸取代。在PCTPublicationNo.94/18314中，描述了氧化穩(wěn)定性得到改善的突變型α淀粉酶，其中一個(gè)或多個(gè)蛋氨酸、色氨酸、半胱氨酸、組氨酸或酪氨酸殘基被不可氧化的氨基酸取代。在PCTPublicationNo.WO91/00353中，研究了通過基因工程化處理α淀粉酶來解決液化時(shí)的有關(guān)問題，包括特性如更高的熱穩(wěn)定性、酸穩(wěn)定性和堿穩(wěn)定性。在美國(guó)專利No.4,914,029中，在玉米浸泡的濃縮液中加入植酸酶以減小玉米浸泡的濃縮液中的植酸量，于是更有效地將玉米浸漬母液用于動(dòng)物飼料。盡管現(xiàn)有技術(shù)中取得了進(jìn)展，但仍需要在低pH值下應(yīng)用可商購的α淀粉酶進(jìn)行淀粉液化的有效方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是，應(yīng)用易得到的突變型或野生型α淀粉酶為低pH液化淀粉提供更好的效率。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是，提供不需添加昂貴的抗氧化劑而液化淀粉的方法。根據(jù)本發(fā)明，液化淀粉溶液的方法包括如下幾步(a)向淀粉淀液中加入鈉組合物，其中淀粉溶液中最終鈉濃度大于20ppm；(b)向淀粉溶液中加入α淀粉酶；和(c)將包括鈉組合物和α淀粉酶的淀粉溶液保溫一定時(shí)間，并且是在適合于把淀粉溶液液化成液化的淀粉溶液的條件下進(jìn)行保溫的；進(jìn)行步驟(c)的條件使得存在于淀粉溶液中抗氧化劑的最終濃度小于2.5mM。依本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，鈉組合物的最終濃度約為20ppm或更大；優(yōu)選約20ppm～約10,000ppm；更優(yōu)選約50ppm～約1000ppm；且最優(yōu)選約100～500ppm。步驟(c)也優(yōu)選在低于約5.9的pH下進(jìn)行；更優(yōu)選低于約5.7；且最優(yōu)選低于約5.5。如下文更詳細(xì)指出的那樣，實(shí)施本發(fā)明可賦予商業(yè)化淀粉液化方法以重要的優(yōu)勢(shì)。盡管不想受理論約束，申請(qǐng)人仍然認(rèn)為加入鈉組合物可消除用α淀粉酶低pH液化淀粉的有關(guān)問題，這是由于酶本身穩(wěn)定性的提高或是鈉與淀粉溶液中使淀粉不穩(wěn)定的一種或多種組合物的作用。申請(qǐng)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，加入的鈉賦予α淀粉酶更大的低pH活性，這就能用可商購的α淀粉酶在低于約5.9的pH值下有效地液化粒狀淀粉。參照下述詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，就可更好地理解本發(fā)明和進(jìn)一步的目的以及伴隨的優(yōu)點(diǎn)?！耙夯饔谩被颉耙夯北硎镜矸郾晦D(zhuǎn)化成鏈長(zhǎng)更短、粘性更小的糊精的加工過程。該過程一般包括淀粉糊化的同時(shí)或隨后加入α淀粉酶。在工業(yè)加工中，粒狀淀粉優(yōu)選得自包括玉米、小麥、買羅高梁、高梁、黑麥或焦干碎麥(bulgher)的來源。不過，本發(fā)明可應(yīng)用于適于液化作用的任何谷物淀粉源，例如已知能產(chǎn)生適合于液化作用的淀粉的其它任何谷物或植物來源。“浸泡濃縮液”表示浸漬谷顆粒期間從中抽取的液體。浸泡濃縮液含顯著量的谷物可溶性成分?！傲畹矸邸被颉暗矸垲w?！北硎究墒秤霉任锏乃蝗苄越M分，是通過浸漬、機(jī)械破碎、分離、篩選、逆流沖洗和離心作用等谷物濕磨加工典型處理步驟而除去殼、纖維、蛋白質(zhì)、脂肪、胚芽和溶解物之后的殘余物。粒狀淀粉包括完整的淀粉顆粒，它幾乎僅含填充的淀粉分子(即支鏈淀粉和直鏈淀粉)。對(duì)于玉米，粒狀淀粉組分包括約99％淀粉，余下的1％含蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、纖維和與顆粒密切相關(guān)的微量成分。粒狀淀粉的堆砌結(jié)構(gòu)嚴(yán)重阻滯α淀粉酶水解淀粉的能力。淀粉的糊化可破壞顆粒而形成可溶性淀粉溶液并有利于酶促水解?！暗矸廴芤骸北硎炯訜崃畹矸鄱a(chǎn)生的水溶性糊化淀粉。當(dāng)加熱顆粒至高于約70℃后，粒狀淀粉分解而形成松散淀粉分子的水溶性混合物。例如，對(duì)于黃色臼齒形玉米，包括約75％支鏈淀粉和25％直鏈淀粉的該混合物在水中形成粘稠溶液。在生成葡萄糖或果糖的商業(yè)化加工過程中，是將淀粉溶液液化而形成可溶性糊精溶液?！唉恋矸勖浮北硎痉纸饣蛩饫绲矸邸⒅ф湹矸刍蛑辨湹矸劬酆衔镏笑?1-4)糖苷鍵的酶活性。合適的α淀粉酶有天然α淀粉酶和適用于淀粉液化的重組的或突變型淀粉酶。本發(fā)明中優(yōu)選的淀粉酶有得自芽孢桿菌屬且具體是得自地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌或嗜熱脂肪芽孢桿菌的α淀粉酶?！扳c組合物”或“鈉”表示含鈉的組合物或混合物，當(dāng)它溶于水溶液時(shí)，導(dǎo)致存在游離鈉離子。鈉組合物可以是游離鈉離子、鈉金屬、含鈉的鹽或可在水溶液中引入游離鈉離子的本領(lǐng)域公認(rèn)的其它任意方法。合適的鈉鹽包括氯化鈉、碳酸氫鈉、苯甲酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、抗壞血酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉、酒石酸鈉、四硼酸鈉、丙酸鈉、檸檬酸鈉、琥珀酸鈉、谷氨酸一鈉、檸檬酸三鈉、磷酸鈉或其混合物。鈉組合物在淀粉溶液中的最終濃度通常應(yīng)該是依本發(fā)明足以有效液化淀粉的濃度。加入淀粉中的含鈉組合物的最終濃度通常是20ppm或更大；優(yōu)選是約20ppm～約10,000ppm；更優(yōu)選約50ppm～約1000ppm；且最優(yōu)選約100～500ppm。本發(fā)明的淀粉液化使得液化反應(yīng)，即淀粉、支鏈淀粉或直鏈淀粉的酶促水解，與現(xiàn)有技術(shù)液化方法相比，在小于5.9或甚至小于5.5的pH下有效地進(jìn)行。液化反應(yīng)優(yōu)選在小于5.9的pH下進(jìn)行；更優(yōu)選在約4.5～約5.7之間；且最優(yōu)選在約4.5～約5.5之間。液化作用的溫度范圍一般是已知對(duì)淀粉液化有效的任意液化溫度。淀粉的溫度優(yōu)選在約80℃～約115℃之間，更優(yōu)選約100℃～約110℃，且最優(yōu)選約105℃～約108℃。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在加入α淀粉酶和液化淀粉之前或同時(shí)向粒狀淀粉或淀粉溶液中加入含鈉化合物。然后按公知技術(shù)，在合適的pH和合適的溫度下將漿料保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以進(jìn)行淀粉液化。依本發(fā)明，通過先于液化即先于加入α淀粉酶而加入鈉組合物，大為改善了有效液化淀粉的能力。下述實(shí)施例為舉例性的而不是限制性的，本發(fā)明的應(yīng)用具有一些優(yōu)勢(shì)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能替換上述公開說明中的條件、谷物、溫度、酶等等。實(shí)施例實(shí)施例1分析測(cè)定α淀粉酶活性通過分析測(cè)定α淀粉酶的活性，該分析基于淀粉與碘形成藍(lán)色絡(luò)合物的能力和當(dāng)?shù)矸鬯獬筛痰暮肿雍笤擃伾南?。以產(chǎn)生顏色變化所需的消化時(shí)間定義α淀粉酶活性，其中的顏色變化指示淀粉糊精化的一定狀態(tài)。所用試劑如下磷酸鹽緩沖液-將磷酸二氫鉀(340g)和氫氧化鈉(25.3g)溶于水后稀釋至約2升。該緩沖液被冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH至6.2±0.1。在容量瓶中稀釋緩沖液至2升。淀粉底物-將10克(干物質(zhì))可溶性林特納淀粉懸浮于50ml水后洗入約300ml沸水。又將該懸浮液煮沸并在不停地?cái)嚢柘轮蠓?分鐘。在不斷攪拌下冷卻該淀粉溶液至室溫，加入125ml磷酸鹽緩沖液。用水稀釋該溶液至500ml。貯備碘溶液-將碘晶體(5.5g)和碘化鉀(11.0g)溶于水后，于容量瓶中稀釋至250ml。該溶液被避光保存。稀碘溶液-將碘化鉀(20g)和2ml貯備碘溶液溶于水后，在容量瓶中稀釋至500ml。酶稀釋溶液-將氯化鈣(11.1g)溶于4升水。所有試劑中用到的水或是蒸餾水或是去離子水。用酶稀釋溶液將待測(cè)活性的α淀粉酶樣本稀釋至10-15LU/ml(如下述定義)。對(duì)許多商品化α淀粉酶制劑，合適的稀釋度為2000倍。將5毫升等分稀碘溶液分配入13×100mm試管，并取10ml淀粉底物置于23×200mm試管。所有試管均置于30℃水浴中。用裝有特殊α淀粉酶色板(目錄號(hào)620-s5)的Hellige比色卡進(jìn)行讀數(shù)。將5毫升已稀釋的酶(也在30℃下)與淀粉底物混合并開始計(jì)時(shí)。以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，例如在反應(yīng)早期間隔為1分鐘而反應(yīng)后期間隔為15秒，將1ml等分酶-底物混合物轉(zhuǎn)入含調(diào)節(jié)過的稀碘溶液的試管。該淀粉碘溶液混合后被轉(zhuǎn)入13mm精密的矩形管(squaretube)，并用Hellige比色卡中的標(biāo)準(zhǔn)α淀粉酶色板比色。當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，以0.25分鐘間隔取樣。記錄樣本顏色與色板顏色相當(dāng)所需的時(shí)間，并按下式計(jì)算活性(以每克或每ml的淀粉酶活性單位數(shù)表示)其中LU＝淀粉酶活性單位V＝酶體積(5ml)t＝糊精化時(shí)間(分)D＝稀釋因子稀釋體積除以己稀釋酶的毫升數(shù)或克數(shù)。實(shí)施例2淀粉液化條件-測(cè)定液化淀粉DE(葡萄糖值)利用這種反應(yīng)器進(jìn)行淀粉液化將50英尺直徑為0.24英寸(0.21英寸i.d.)不銹鋼管形材料彎成直徑約為10英寸高約5.5英寸的旋管。該旋管裝有一個(gè)11.5英寸的在線靜態(tài)混合器(Cole-Parmer#G-04669-60)，固定在離前端約4英尺處。在旋管后端裝有一個(gè)Swagelok在線可調(diào)減壓閥(#SS-4CA-3)，設(shè)定開啟壓力約為20psi。用活塞計(jì)量泵以約70ml/min的速率向旋管裝入淀粉漿料。將旋管浸入加熱至105.5℃的甘油-水浴而進(jìn)行加熱，用循環(huán)加熱器/溫度控制器(FisherScientificmodel7305)保持浴液溫度。粒狀淀粉得自濕磨玉米且在兩天內(nèi)使用。另一個(gè)淀粉源LO-DEXTX10(由玉米淀粉極限水解產(chǎn)生的水溶性純化糊精)，購自AmericanMaize-ProductsCompany，Hammond，Indiana。本文所用的LO-DEXTM10的初始DE為約9.5。用去離子水稀釋淀粉或麥芽糖糊精至約30-35％干物質(zhì)的所需固含量，并用2.5％NaOH或6％HCl調(diào)節(jié)pH至所需值。以CaCl2·2H2O的形式加入鈣。典型的液化條件是淀粉或LO-DEXTM1032％～35％固體物鈣40～60ppm(30ppm為加入的)pH5.0～6.0α淀粉酶12～14LU/g糖(干基)以約70ml/min往反應(yīng)器中加入含酶和CaCl2·2H2O形式的鈣的淀粉或LO-DEXTM10。將反應(yīng)器浸入甘油-水浴中而保持反應(yīng)器的溫度在105.5℃。從反應(yīng)器將淀粉樣轉(zhuǎn)入95℃的第二步液化浴并保持90分鐘。第二步液化后立即測(cè)定淀粉液化度，這是按theStandardAnalyticalMethodsoftheMemberCompaniesoftheCornRefinersAssociation，Inc.，sixthed.，AnalyticalProcedureCommittee(1980)中所述方法通過測(cè)定樣本的葡萄糖值(DE)而進(jìn)行測(cè)定的。淀粉的液化也可應(yīng)用水加熱器M103-M噴汽器(Hydro-ThermalCorp.，Milwaukee，WI)，在混合室后裝有2.5升延遲旋管(delaycoil)，并裝有末端止回閥。由Moyno泵將淀粉以大約360ml/min泵入噴汽器，由150psi蒸汽管道提供蒸汽，減壓至90～100psi且受控制使?jié){料溫度至約105.5℃，這可由后部的溫度傳感器測(cè)定。溫度傳感器被裝在水加熱器噴汽器后面約10cm和止回閥前面約5cm處。實(shí)施例3陽離子對(duì)低pH下由α淀粉酶液化玉米淀粉的影響干玉米淀粉(ClintonBrand106-BPearlcornstarch，ADMCornProcessing，Clinton，lowa)用去離子水(約23kg于約50升中)調(diào)成漿，讓它水化16小時(shí)。過濾、再懸浮于去離子水中來洗滌淀粉2次，以除去溶解性物質(zhì)，然后用去離子水稀釋至35％固形物。于淀粉中加入鈣(以CaCl2·2H2O加入，50ppm)，用2.5％NaOH調(diào)節(jié)pH至大約5.5。加入約5mM待評(píng)定的陽離子至淀粉漿料中，并以12LU/g糖的比率加入α淀粉酶(SPEZYMEAA20，由地衣芽孢桿菌菌株產(chǎn)生，可從GenencorInternational，Inc.商購)，再根據(jù)需要加入2.5％NaOH或6％HCl調(diào)節(jié)溶液pH至pH5.5。用實(shí)施例2中所述的反應(yīng)器系統(tǒng)和方法水解該溶液。第二次保溫后通過測(cè)定葡萄糖值(DE)而立即測(cè)定淀粉漿料的水解度。下表表明，在pH5.5時(shí)玉米淀粉液化期間，由加入的鈉鹽而不是其它陽離子阻止α淀粉酶失活的情況。表1陽離子對(duì)pH5.5下玉米淀粉液化的影響申請(qǐng)人證實(shí)，某些陽離子(即K+和NH4+)的較小效果與加入用于pH調(diào)節(jié)的NaOH較小改變量一致。然而，申請(qǐng)人認(rèn)為，較小效果也可由鉀離子提供，例如大約為鈉組合物引起效果的10-25％。實(shí)施例4平衡陰離子的改變對(duì)鈉穩(wěn)定化α淀粉酶的影響干玉米淀粉(ClintonBrand106-BPearlcornstarch，ADMCornProcessing，Clinton，lowa)用去離子水(約23kg于約50升中)調(diào)成漿，讓它水化16小時(shí)。過濾、再懸浮于去離子水中來洗滌淀粉2次，以除去溶解性物質(zhì)，然后用去離子水稀釋至35％固形物。于淀粉中加入鈣(以CaCl2·2H2O加入，50ppm)，用5％KOH調(diào)節(jié)pH至大約5.5。加入各種鈉鹽于淀粉漿料中至最終鈉濃度為5mM。以12LU/g糖的比率加入α淀粉酶(SPEZYMEAA20，由地衣芽孢桿菌菌株產(chǎn)生，可從GenencorInternational，Inc.商購)，再根據(jù)需要加入5％KOH或6％HCl調(diào)節(jié)溶液pH至pH5.5。用實(shí)施例2中所述的反應(yīng)器系統(tǒng)和方法水解該溶液。第二次保溫后通過測(cè)定葡萄糖值(DE)而立即測(cè)定淀粉漿料的水解度。如表2所示，加入不同來源的鈉離子可阻止pH5.5時(shí)玉米淀粉液化期間α淀粉酶的失活。但溴酸鈉明顯無效，這是由于溴酸鹽和蛋白質(zhì)之間發(fā)生強(qiáng)烈的氧化作用。表2鈉離子對(duì)pH5.5時(shí)液化期間α淀粉酶穩(wěn)定性的影響</tables>實(shí)施例5鈉離子和α淀粉酶濃度對(duì)玉米淀粉液化的影響用去離子水將得自濕法玉米淀粉制造廠的玉米淀粉漿稀釋至35％固形物，以Ca(OH)2形式加入30ppm鈣。于淀粉漿中加入各種鈉離子濃度至所需鈉離子濃度。對(duì)每個(gè)α淀粉酶濃度，至少評(píng)定兩個(gè)鈉離子濃度，淀粉漿中鈉離子濃度由鈉離子電極(Corning#476138)測(cè)定。用Whatman#3濾紙過濾已知固形物的淀粉漿，按鈉電極說明書所述測(cè)定濾液的鈉濃度。報(bào)道的鈉離子濃度以每百萬份整個(gè)淀粉漿中的份數(shù)表示。依所需用5％KOH或6％HCl調(diào)節(jié)淀粉漿的pH至大約所需的pH(5.5和5.9之間)。以12、15或18LU/g糖干固形物的比率加入α淀粉酶(SPEZYMEAA20，由地衣芽孢桿菌菌株產(chǎn)生，可從GenencorInternational，Inc.商購)，視所需加入5％KOH或6％HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至所需pH。用實(shí)施例2中所述的蒸汽噴嘴和方法水解該溶液。在第二次保溫后通過測(cè)定葡萄糖值(DE)而立即測(cè)定淀粉漿的水解度。對(duì)于每一個(gè)待評(píng)定的α淀粉酶用量，調(diào)節(jié)用于液化的鈉離子濃度，得到大于和小于10的DE值。然后測(cè)定每個(gè)酶用量下產(chǎn)生DE10液化淀粉所需的鈉離子濃度，以DE值對(duì)鈉離子濃度描點(diǎn)，并在數(shù)據(jù)點(diǎn)之間用內(nèi)推法。如表3所示，隨著液化時(shí)pH降低或隨著α淀粉酶濃度的降低，需要更多鈉離子以產(chǎn)生DE10的液化淀粉。表3產(chǎn)生DE10液化作用所需的鈉濃度<t當(dāng)然，應(yīng)懂得可對(duì)上述優(yōu)選的實(shí)施方案作大范圍的改變和改進(jìn)。因此應(yīng)這樣看待上述詳細(xì)說明，旨在用下述權(quán)利要求、包括所有的等效內(nèi)容限定本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.液化淀粉溶液的方法，它包括如下步驟(a)向所述淀粉溶液中加入鈉組合物，其中所述淀粉溶液中的最終鈉濃度大于20ppm；(b)向所述淀粉溶液中加入α淀粉酶；和(c)在適合于液化所述淀粉溶液的條件下保溫含該鈉組合物和該α淀粉酶的所述淀粉溶液達(dá)一定時(shí)間以形成液化了的淀粉溶液；在一定條件下進(jìn)行步驟(c)，使得所述淀粉溶液中存在的抗氧化劑的最終濃度是含少于2.5mM抗氧化劑。2.權(quán)利要求1的方法，其中所述鈉組合物包括氯化鈉、碳酸氫鈉、苯甲酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、抗壞血酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉、酒石酸鈉、四硼酸鈉、丙酸鈉、檸檬酸鈉、琥珀酸鈉、谷氨酸一鈉、檸檬酸三鈉、磷酸鈉或其混合物。3.權(quán)利要求1的方法，其中存在的所述鈉組合物最終濃度為約20ppm～約10,000ppm。4.權(quán)利要求1的方法，其中存在的所述鈉組合物最終濃度為約50ppm～約1000ppm。5.權(quán)利要求1的方法，其中存在的所述鈉組合物最終濃度為約100ppm～約500ppm。6.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(c)是在小于約5.9的pH下進(jìn)行的。7.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(c)是在約4.5～約5.7的pH下進(jìn)行的。8.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(c)是在約4.5～約5.5的pH下進(jìn)行的。9.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(a)先于所述步驟(b)。10.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(a)與所述步驟(b)同時(shí)進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明提供了液化淀粉的一種方法,該方法包括:在液化淀粉之前或與之同時(shí)向淀粉中加入鈉組合物;在改性淀粉中加入α淀粉酶;再在液化改性淀粉的有效溫度下使改性淀粉反應(yīng)一段時(shí)間。優(yōu)選的鈉組合物包括:氯化鈉、碳酸氫鈉、苯甲酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、抗壞血酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉、酒石酸鈉、四硼酸鈉、丙酸鈉、檸檬酸鈉、琥珀酸鈉、谷氨酸一鈉、檸檬酸三鈉、磷酸鈉或其混合物。文檔編號(hào)C12P19/14GK1189189SQ96195006公開日1998年7月29日申請(qǐng)日期1996年5月30日優(yōu)先權(quán)日1996年5月30日發(fā)明者C·米辛森,L·P·索海姆申請(qǐng)人:金克克國(guó)際有限公司