β-澱粉酶(β-amylase),又称澱粉β-1,4-麦芽糖苷酶,是澱粉酶类中的一种,广泛存在于大麦、小麦、甘薯、大豆等高等植物以及芽孢桿菌属等微生物中。是啤酒酿造、饴糖(麦芽糖浆)製造的主要糖化剂。利用诸如多黏芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等微生物产生的β-澱粉酶糖化已经酸化或α-澱粉酶液化后的澱粉原料,可以生产麦芽糖含量60%~70%的高麦芽糖浆。
性质
能将直链澱粉分解成麦芽糖的澱粉酶。广布于植物界如未发芽的大麦、小麦、燕麦、大豆、甘薯等中。可耐酸。将麦芽汁调节pH值为3.6,在0℃下可使α-澱粉酶失去活力,而余下β-澱粉酶。β-澱粉酶的唯一产物是麦芽糖,不是葡萄糖。
酶的来源
β-澱粉酶主要存在于高等植物中,特别是穀物中,如大麦、小麦等,在甘薯、大豆中也有存在,在动物体内不存在。目前工业上使用的β-澱粉酶主要包括植物β-澱粉酶和微生物β-澱粉酶。
由于植物来源的β-澱粉酶生产成本较高,人们也开始重视微生物来源的β-澱粉酶,从20世纪60年代开始,已先后发现了来源于巨大芽孢桿菌、多黏芽孢桿
菌及蜡状芽孢桿菌的β-澱粉酶,但它们的耐热性低于植物β-澱粉酶。
酶的性质
β-澱粉酶活性中心含有巯基(-SH),因此,一些氧化剂、重金属离子以及巯基试剂均可使其失活,而还原性的谷胱甘肽、半胱氨酸对其有保护作用。β-澱粉酶和α-澱粉酶的最适pH值範围基本相同,一般均在5.0~6.5左右,但β-澱粉酶的稳定性明显低于α-澱粉酶,70℃以上一般均会失活。不同来源的β-澱粉酶稳定性也有较大差异,大豆β-澱粉酶最适作用温度为60℃左右,大麦β-澱粉酶最适作用温度为50~55℃,而细菌β-澱粉酶最适作用温度一般低于50℃。
酶的作用形式
β-澱粉酶是一种外切型澱粉酶,它作用于澱粉时从非还原性末端依次切开相隔的α-1,4键,水解产物全为麦芽糖。由于该澱粉酶在水解过程中将水解产物麦芽糖分子中C1的构型由α型转变为β型,所以称为β-澱粉酶。
β-澱粉酶不能水解支链澱粉的α-1,6键,也不能跨过分支点继续水解,故水解支链澱粉是不完全的,残留下大分子的β-极限糊精。β-澱粉酶水解直链澱粉时,如澱粉分子由偶数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物全部是麦芽糖;如澱粉分子由奇数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物除麦芽糖外,还有少量葡萄糖。β-澱粉酶水解澱粉时,由于从分子末端开始,总有大分子存在,因此黏度下降很慢,不能作为液化酶使用,而β-澱粉酶水解澱粉水解产物如麦芽糊精、麦芽低聚糖时,水解速度很快,故作为糖化酶使用。