谷氨酸发酵原料糖化实验

1、教 师 授 课 教 案2016/2017学年 第 2 学期 课程 发酵调味品生产技术 单元标题任务1-1-2谷氨酸发酵原料-糖化实验授课时间月 日 节 月 日 节月 日 节月 日 节授课班级生物技术及应用1531生物技术及应用1532、1533教学目标知识目标 能力目标素质目标1. 掌握用酶解法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法；2. 掌握还原糖的测定方法。1.能正确进行淀粉的糊化及糖化操作；2.会进行葡萄糖收率的计算。1、食品安全意识；2、信息收集、归纳和利用能力；3、沟通、协作、组织能力；4、分析决策能力；5、发现问题、分析问题和解决问题能力；6、诚实守信、有责任心、工作细心。教学过程：（

2、主要教学环节、时间分配）1、 组织教学 3 2、学生操作与指导 60 二、复习引入 5 三、新课内容 四、课堂小结 5 1、原理讲解 15 五、布置作业 2 重点难点： 糊化及糖化操作教学方法、手段： 讲授、问题引导教学法、案例教学法、启发教学法 多媒体课后作业： 课后题教学后记：教师签名： 审核： 旧知复习：谷氨酸发酵原料 课题引入：淀粉液化及糖化实验一、实验目的1. 掌握用酶解法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法；2. 掌握还原糖的测定方法。二、实验原理 在发酵过程中，因有些微生物不能直接利用淀粉，当以淀粉为原料时，必须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供发酵使用。一般将淀粉水解为葡萄糖的过程成为

3、淀粉的糖化，所制得的糖液成为淀粉水解糖。水解淀粉为葡萄糖的方法包括酸解法、酸酶结合法和酶解法。实验室常采用酶解法制备淀粉水解糖。 酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。酶解法葡萄糖可分为两步：第一步是利用-淀粉酶将淀粉转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化；第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程，这个过程在生产上成为糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故该方法也称为双酶法。 1. 酶解法液化原理 淀粉的酶解法液化是以-淀粉酶作为催化剂，该酶作用于淀粉的-1,4-糖苷键，从内部随机地水解淀粉，从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖，所以-

4、淀粉酶也称内切淀粉酶。淀粉受到-淀粉酶的作用后，其碘色反应发生以下变化：蓝色紫色红色浅红色不显色（即显碘原色）。 酶解法液化因生产工艺不同分为间歇法、半连续法和连续法；液化设备分为管式、罐式和喷射式；加酶方法包括一次加酶法、二次加酶法和三次加酶法；根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法及中温酶和高温酶混合法。本实验采用：高温酶法，间歇式，罐式，一次加酶法。 2. 酶解法糖化原理 淀粉的酶解法糖化是以糖化酶为催化剂，该酶从非还原末端以葡萄糖为单位依次分解淀粉的-1,4-糖苷键或-1,6-糖苷键，由于是从链的一端逐渐一个个地切断为葡萄糖，所以糖化酶也成为外切淀粉酶。 淀粉糖化的理论收率：因为在糖

5、化过程中有水的参与反应，故糖化的理论收率为111.1%(C6H10O5) n +H2O n C6H12O6 162 18 180 淀粉糖化实际收率的计算公式：淀粉糖化实际收率= 淀粉转化率是指100份淀粉中有多少份淀粉被转化为葡萄糖。 淀粉转化率的计算：淀粉转化率= 糖化液中还原糖（以葡萄糖计）占干物质的百分比，称为DE值。用DE值表示淀粉水解的程度或糖化程度。 DE值的计算公式：DE值=100% 还原糖含量用3,5-二硝基水杨酸（DSN）比色法测定，表示方法：g葡萄糖/100mL糖液。 干物质含量用阿贝折光仪测定，表示方法：g干物质/100mL糖液。本实验采用淀粉干重替代(即原料中纯淀粉含量

6、为100%)。 糖化时间与糖化酶用量的关系见表1。表1 糖化时间与糖化酶用量关系表糖化时间/h68101624324872糖化酶用量（U/g淀粉）480400320240180150120100三、实验仪器与试剂1. 仪器 阿贝折光仪（或手持式糖度计）、恒温水浴锅、烘箱、滴定管、酸度计、电炉、离心机、白瓷板、烧杯、试管等。2. 试剂 玉米淀粉、-淀粉酶、糖化酶、PH试纸、盐酸、葡萄糖溶液等。 原碘液（存储液）：称取0.5 g碘和5.0 g碘化钾，研磨，溶于少量蒸馏水中，然后定容至100 mL，储存于棕色瓶中备用。 稀碘液（工作液）：取1 m/L原碘液用蒸馏水稀释100倍（当天制备）。 反应终止

7、液：0.1 mol/L硫酸。四、实验方法 1. 淀粉的液化 配置30%的淀粉乳（按照0.1 L配制）两份，调节PH值至6.5，加入氯化钙（固形物0.2%，钙离子的存在可以保持-淀粉酶在水解过程中保持活力和稳定性），加入-淀粉酶（1220 U/g淀粉）；在剧烈搅拌下，先加热至72 ，保温15 min；再加热至90 ，并维持30 min，中间不停止搅拌，以达到所需的液化程度（DE值1518%）；取小样检测碘色反应呈棕红色；液化反应后，再升温至100120 ，保持58 min，以凝聚蛋白质；以6000 r/min离心5 min得到上清液。 2. 淀粉的糖化 迅速将上述上清液用盐酸将PH调至4.24.5，同时迅速降温至60 ；然后加入糖化酶（酶活力为10000 U的酶液0.5 mL），于60 保温12 h；当用无水酒精检验无糊精存在时，将溶液PH值调至4.85.0，同时，将溶液加热至80 ，保温20 min；然后将溶液温度降至6070 ，以6000 r/min 离心5 min即得到糖上清液；用阿贝折光仪测定葡萄糖含量。