β-淀粉酶创制与创新应用关键技术研究
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2018-10-24 17:34

  β-淀粉酶广泛存在于大麦、小麦、甘薯、大豆等高等植物以及芽孢杆菌属等微生物中。是啤酒酿造、饴糖(麦芽糖浆)制造的主要糖化剂。目前国内β-淀粉酶主要使用在食品、纺织、医学保健等行业,β-淀粉酶市场上,国内多采用用野生诱变菌种发酵生产,水平与国外相比较低,但由于具有本土优势,占用一部分市场。进口β-淀粉酶以诺维信的产品为代表,产品品牌优势明显,但价格太高,市场难以进一步扩大。项目通过广泛筛选,获得一种优良β-淀粉酶基因,然后利用基因技术,对β-淀粉酶进行进一步的改造,进而利用福大百特公司已有的高效表达体系,构建了新一代β-淀粉酶生产的基因工程菌株。其发酵产酶水平可达到13000U/mL,已超出国内6000U/mL的发酵产酶水平,起作用温度范围为45-75℃,最适作用温度为55-65℃,作用范围为pH4.0-7.0,最适作用pH5.0-6.0。该β-淀粉酶是国内市场上唯一一个重组表达的β-淀粉酶产品。目前主要竞争对手来源于Genencor公司生产的麦芽β-淀粉酶,其酶活力为1230 DPo/g(约7583.3U/m L),价格较高且技术保密。本品相较该产品具有极大地本土优势和性能优势。

  本项目的耐热β-淀粉酶(配合本公司的α-淀粉酶和普鲁兰酶产品)应用于以淀粉为原料制备高麦芽糖浆,通过调整和优化液化DE值、普鲁兰酶和β-淀粉酶的加量和糖化时间等条件参数,转化产物中,麦芽糖的含量最高可达到83.63%,麦芽三糖的含量最高可达到19.71%。

  本项目的耐热β-淀粉酶水解淀粉的麦芽糖和麦芽三塘产出率更高,可更好的应用于高麦芽糖浆生产及味精、啤酒的糖化过程,提高出糖率。另外,本项目产品所具有的巨大的成本优势,不仅可以直接降低下游相关产业的生产成本,还将进一步扩大产品的应用领域(原来由于酶产品价格过高而无法应用的领域)。

  项目的技术和成果,将解除我国一些糖酶品种依赖国外公司的不利局面,打破国际企业的垄断地位,填补我国在新型糖品制造用酶研发与制造技术的空白。项目开发出高效、专一的耐热β-淀粉酶及相关酶制剂产品,并建立了以淀粉/葡萄糖为原料的酶法转糖工艺,转化周期短、效率高,工艺简单且成本较低。①产品质量高:本项目的耐热β-淀粉酶水解淀粉的麦芽糖和麦芽三塘产出率更高,可更好的应用于高麦芽糖浆生产及味精、啤酒的糖化过程,提高出糖率;②生产用酶成本降低80~85%(目前,本产品吨用酶成本约在400~500元人民币);③不受酶制剂供应商的干扰(目前本产品用酶主要来自进口企业)。

  本项目产品在国内市场的主要竞争对手是进口产品,而进口产品的价格据高不下。本产品具有进口产品无法相比的成本与本土优势,100元/Kg的市场价格相对进口产品的220-250元/Kg将具有强势的竞争力,从而给客户带来实际的经济效益。β-淀粉酶的年生产能力约为600吨,市场销售时间为2016年1月至2017年10月,产量共为70吨,产品产值700万元,销售额213万,净利润73万,税收14万。

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