3
1.2．淀粉酶的分类及性质
经典题型：
比较α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、β-淀粉酶、异 淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物； 以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要哪 些酶参加催化反应？
4
淀粉酶的分类及性质
系统名称
α-1.4葡聚 糖-4-葡聚 糖水解酶
常用名
α-淀粉 酶或 液化酶
作用特性
水解产物
1淀粉酶
淀粉酶是能催化淀粉水解转化成葡萄糖、 麦芽糖及其他低聚糖的一群酶的总称。 糖酶中的淀粉酶是用途最广、产量最大的 一种酶。
1.1 淀粉的相关概念
（1）直链淀粉和支链淀粉： 淀粉是由葡萄糖通过α-1.4糖苷键构成的直链 淀粉和α-1.6糖苷键结合的支链淀粉所组成。 不同的淀粉酶对糖苷键具有选择性
50
66.0
酵母乳 糖酶
4.0 12.0 12.0 13.0 14.0 4.0
大肠杆菌乳 糖酶
2.0 9.0 10.0 9.0 11.0 4.0
17
2.2.2 不同pH介质对乳糖酶活性的影响
细菌乳糖酶最适pH在7.0，霉菌乳糖酶最适 pH接近于5.0，酵母乳糖酶最适pH在6.0。
牛奶、脱脂牛奶、炼乳的pH对酵母乳糖酶很 适合；
炼乳、冰淇淋等乳制品，由于温度变化，常常 有乳糖结晶析出，呈颗粒状结构
生活在亚洲一些地区的居民，由于体内缺乏乳 糖酶而不能代谢乳糖，对牛奶有过敏性反应， 出现腹泻。
15
2.1乳糖酶催化的反应
水解过程至少包括3个步骤，最后一步表现为 水解或转苷活性。步骤如下：
① 酶十乳糖→酶-乳糖； ② 酶－乳糖→半乳糖基一酶+葡萄糖； ③ 半乳糖基－酶十受体→半乳糖基－受体+酶
以直链淀粉为底物时，麦芽糖外， 还有麦芽三糖和葡萄糖（奇数糖基）。
以支链淀粉为底物时，麦芽糖、β-限 制糊精
直链淀粉
1.2.1 α-淀粉酶
以直链淀粉为底物时，反应一般按两个阶 段进行。
首先，直链淀粉快速分解，产生寡糖，粘度 及与碘产生呈色反应的能力很快下降；
第二阶段，寡糖缓慢地水解生成最终产物葡 萄糖和麦芽糖。
可能还有β-限制糊精，如有α-淀粉酶参与 可使支链淀粉完全降解。
10
1.2.3 β-淀粉酶
外切酶，作用pH5.0-6.0，将C(1) 构型从α 转变为β型
以直链淀粉为底物时，当直链淀粉含有偶 数葡萄糖基时，终产物为麦芽糖；当直链 淀粉含有奇数葡萄糖基时，终产物除麦芽 糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖。
温度对酶活性有很大的影响，纯化的α-淀 粉酶在50 ℃以上容易失活，但是有钙离 子大量存在的条件下，酶的热稳定性会增 加。
9
1.2.2 葡萄糖淀粉酶
外切酶，商业酶制剂由霉菌产生，作用 pH4-5，将C(1) 构型从α转变为β型
以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖 以支链淀粉为底物时，不完全，有葡萄糖，
经典试题：以支链淀粉（或玉米淀粉）为原 料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化 反应？
13
2 乳糖酶
乳糖酶为β -半乳糖苷酶，可使乳糖分解 成大致等量的葡萄糖和半乳糖及少量聚 半乳糖。
乳糖是一种二糖，溶解度低，20℃/15%溶解， 甜度低，以蔗糖100，则乳糖16，牛奶中乳糖占 固形物30%。
以支链淀粉为底物时，产物为麦芽糖 （50-60%）和β-限制糊精
11
1.2.4 异淀粉酶
专一分解支链淀粉型多糖中α-1.6糖苷键形 成直链淀粉和糊精。
12
补充：葡萄糖异构酶
是催化葡萄糖，生成果糖的异构化反应。镁 离子和钴离子对这种酶有激活作用，葡萄糖 浓度越高，E反应V越快，这种E随产物果糖 浓度的提高，E的活性就降低。
不规则的分解淀粉、 糖原类α-1.4键
以直链淀粉为底物时，产生葡萄糖 和麦芽糖。
以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖、 麦芽糖和一系列α-限制糊精
α-1.4葡聚 糖-葡萄 水解酶
糖化酶 或
葡萄糖 淀粉酶
从非还原性未端以葡
以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖
萄糖为单位顺次分解 淀粉糖原类的α-1.4键， 对α-1.3、α-1.6也有效
乳清及其浓缩物的pH对霉菌乳糖酶很适合。
18
2.2.3激活剂
硫化物或亚硫酸盐可以提高乳糖分解速度
19
2.2. 食品工业应用实例
2.2.1低乳糖牛奶的生产工艺
虽然乳糖酶在37℃附近的活性最高，但牛奶在 此温度下容易腐败变质，因此可采取低温长时 间水解的工艺。
只有在低pH和同时存在鳌合剂的条件下，才能将酶分 子中的钙除去。如果将酶分子中的钙完全除去，就能 导致酶基本上失活和对热，酸或脲等变性因素的稳定 性降低。
7
(2) pH对α-淀粉酶作用的影响
一般α-淀粉酶在pH5.5～8比较稳定，当 pH4以下时易失活，酶的最适pH在5～6.
8
(3) 温度对α-淀粉酶作用的影响
2
（2）淀粉的糊化与老化
淀粉颗粒一般不被或者很少量的被淀粉酶水解。 淀粉酶水解淀粉前一定要先将生淀粉糊化； 淀粉老化后，形成不溶性胶束的那部分淀粉就不能被
淀粉酶水解。
（3）抗性淀粉
在小肠中不能被酶解，但在人的肠胃道结肠中可以与 挥发性脂肪酸起发酵反应的一类淀粉。
直链淀粉容易老化形成抗性淀粉。 功能性：糖尿病食品
第3步中若受体为水，则表现为水解，生成半 乳糖和葡萄糖：若受体为糖则表现为转移，生 成低聚半乳糖。
乳糖 H2O或糖 乳糖酶葡萄糖 半乳糖或聚半乳糖
16
2.2.影响乳糖酶作用因素
2.2.1 温度
温度（℃） 米曲霉乳 糖30
18.0
34
27.0
37
33.0
以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖、麦芽 糖和一系列α-限制糊精
6
(1) α-淀粉酶的性质
α-淀粉酶的分子量范围是15600～139300，通常为 45000～60000，其分子中的巯基往往是酶催化活性 的必需基团。
所有α-淀粉酶都是金属酶，每个酶分子至少含有一个 钙离子，它是α-淀粉酶的激活剂，钙与酶分子的结合 非常牢固。
以支链淀粉为底物时，不完全，有 葡萄糖，可能还有β-限制糊精
α-1.4葡聚 糖-4-麦芽 糖水解酶
β-淀粉 酶
从非还原性未端以麦 芽糖为单位, 分解淀 粉糖原类的α-1.4键
支链淀粉6-葡聚糖水 解酶
5
异淀 只有异淀粉酶对α-1.6 粉酶、普 键分解速度快，分解
鲁兰酶、 支链淀粉、糖原中α脱支酶 1.6键