喻鳳香，林親錄
（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，長(zhǎng)沙  410128)

      根霉高產(chǎn)淀粉酶系常用于發(fā)酵。

     另外也含有少量的酒化酶系又產(chǎn)乙醇及有機(jī)酸［1］，常增加釀造產(chǎn)品的風(fēng)味。

      甜酒是利用甜酒曲將蒸熟的米飯?zhí)腔l(fā)酵制作而成，甜酒的風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)關(guān)鍵決定于甜酒曲的質(zhì)量。

      甜酒曲中起主要作用的是根霉和酵母菌，根霉是主要的糖化菌。

      甜酒的制作主要是利用根霉所產(chǎn)的淀粉酶將糯米淀粉分解成單糖、糊精和少量還原糖及低聚糖類等，形成糯米甜酒獨(dú)特的風(fēng)味。 

      對(duì)甜酒酒曲根霉淀粉酶類的研究是各甜酒及酒曲生產(chǎn)廠家和廣大的科研人員的研究重點(diǎn)之一，也是篩選優(yōu)良釀酒根霉的重要依據(jù)。
         1  甜酒酒曲根霉淀粉酶類及其性質(zhì)、作用機(jī)理
          1.1  根霉淀粉酶類
         對(duì)淀粉酶的分類和作用機(jī)制研究報(bào)道較多［2,3,4］，可按來源、產(chǎn)物旋光度、作用機(jī)制等進(jìn)行分類。

但近年隨著酶學(xué)研究的發(fā)展，對(duì)酶的作用機(jī)制、方式等研究不斷取得新成果，分類學(xué)問題出現(xiàn)許多難點(diǎn)［5］。

常見的淀粉酶可以分為以下幾種：α-淀粉酶（α-amylase,EC3.2.l.1），也叫液化酶；β-淀粉酶（β-amylase,EC3.2.1.2）；葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase，EC3，2.1.3），也叫γ-淀粉酶，簡(jiǎn)稱糖化酶（縮寫GA或G）：異淀粉酶（isoamylase,EC3.2.1.68,糖原6-葡聚糖水解酶）等。

      我國(guó)在食品方面研究和應(yīng)用的微生物酶估計(jì)有30種［61，其中淀粉酶有α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、β-淀粉酶、異淀粉酶、普魯蘭酶、環(huán)糊精生成酶等。
        根霉可以產(chǎn)生豐富的糖化酶系，其次是α－淀粉酶、異淀粉酶等。關(guān)于根霉的酶系，日本的上田誠(chéng)之助于1984年測(cè)定了16株根霉的5種酶的活性，包括糖化酶、α-淀扮酶、果膠酶、木聚糖酶、羧甲基纖維素酶等。

       另外，方心芳、樂華愛等也曾研究過根霉產(chǎn)生果膠酶、延胡索酸、甚至甾族激素。

        根霉產(chǎn)生麥芽低聚糖酶已見報(bào)道，劉建軍［7］等從淀粉廠土樣等樣品中分離篩選到一支產(chǎn)淀粉降解酶的根霉菌株，經(jīng)紫外線及輻射誘變和自然分離，獲得一支突變菌株P(guān)E一8，經(jīng)高壓液相色譜和紙層析分析證明，其分泌的淀粉降解酶類作用于適當(dāng)液化的玉米淀粉產(chǎn)物中麥芽三糖至麥芽八糖的比例達(dá)77.6％、葡萄糖含量?jī)H為3.03％，屬于麥芽低聚糖。

        說明根霉PE-8菌株分泌的淀粉降解酶類不同于葡萄糖淀粉酶或α-淀粉酶，屬于低聚糖酶。

       金其榮［8］等研究開發(fā)出來的一種高溫根霉菌，在麩皮上50℃培養(yǎng)18～20h，分泌大量低聚糖酶。
        1.2  甜酒酒曲根霉淀粉酶性質(zhì)
        甜酒酒曲根霉在甜酒制作過程中主要利用其中的淀粉酶系將糯米淀粉降解為糖類物質(zhì)。

       糯米幾乎不含有直鏈淀粉，主線是由α-1，4鍵連接，并具有α-1，6分支點(diǎn)，稱為支鏈淀粉。

      α-淀粉酶，水解直鏈淀粉和支鏈淀粉內(nèi)部的α-1，4鍵，產(chǎn)生短鏈的低聚糖混合物，在釀造工業(yè)中，這些糖被稱為α-極限糊精，因?yàn)樗麄円呀?jīng)達(dá)到了小麥淀粉酶水解淀粉的極限程度。

       真菌α-淀粉酶與細(xì)菌α-淀粉酶不一樣，真菌α-淀粉酶對(duì)熱相對(duì)敏感，并且是產(chǎn)生麥芽糖為主和其他低聚物的麥芽淀粉酶，可以用來代替高麥芽糖漿產(chǎn)品中的α-淀粉酶［9］。
       與α-淀粉酶相比，β-淀粉酶是一種外切酶，從淀粉分子的非還原性末端將麥芽糖殘基裂開，不能裂解α-1，6分支點(diǎn)，也不能饒過這些分支點(diǎn)來水解和消化糖，得到的產(chǎn)物是比α-極限糊精更大的糊精（定義為β-極限糊精）。

        目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的β-淀粉酶基本上來源于小麥芽，微生物β-淀粉酶的報(bào)道較少，中科院利用蠟狀芽孢桿菌生產(chǎn)的β-淀粉酶用于啤酒生產(chǎn)，可代替20％的麥芽。
        葡萄糖淀粉酶可以迅速的從淀粉的非還原性末端將淀粉水解，釋放出葡萄糖，并像β-淀粉酶一樣，使水解下來的葡萄糖發(fā)生構(gòu)型變化，形成β-D-葡萄糖。它也可以微弱的水解α-1，6糖苷鍵和α-1，3連接的碳鏈，它一般都能將淀粉百分之百地水解生成葡萄糖，因此被廣泛地應(yīng)用于酒精、白酒、抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、甘油、淀粉糖等工業(yè)中，是我國(guó)產(chǎn)量最大的酶制劑產(chǎn)品［10］。

       要得到水解這些α-1，6分支點(diǎn)更大的酶活性，可以外加更多的酶量，但是這將導(dǎo)致產(chǎn)生一些副反應(yīng)，稱為“回復(fù)”現(xiàn)象，其中產(chǎn)生的葡萄糖分子發(fā)生重聚作用，形成異麥芽糖，由此使得葡萄糖的產(chǎn)物降低［9］。

      真菌產(chǎn)糖化酶組分多型性是常見的，Rhizopus nivenus和Chalara paradoca可分別產(chǎn)生5種和6種活性組分［1］［2］。

       20世紀(jì)80年代，對(duì)于糖化酶的研究發(fā)展極快，主要集中于糖化酶菌株的分離及其純化工作。

       長(zhǎng)期研究證明，糖化酶廣泛地分布在微生物中，主要存在于黑曲霉、米曲霉、根霉等絲狀真菌和酵母中，同時(shí)也存在于人的唾液、動(dòng)物胰腺及細(xì)菌中。

       己報(bào)道的產(chǎn)糖化酶真菌微生物有23個(gè)屬35個(gè)種，細(xì)菌有3屬3種［10］。

        現(xiàn)在工業(yè)上用得最多的、研究得較深入的葡萄糖淀粉酶是Aspergillus和Rhizopus等霉菌的淀粉酶［5］。
異淀粉酶和支鏈淀粉酶（EC3.2.1.41，聚麥芽三糖6-葡聚糖水解酶）都是脫支酶 （debranching enzyme），他們專一性的作用于α-1，6鍵，利用這些酶水解，可以除去其他糖化酶對(duì)淀粉進(jìn)攻的障礙，支鏈淀粉酶和真菌的聯(lián)合水解作用，可以生產(chǎn)出發(fā)酵能力更強(qiáng)的葡萄糖漿，因?yàn)榭砂l(fā)酵的麥芽三糖的產(chǎn)量增加了。

    支鏈淀粉酶如此命名是因?yàn)槠鋵?duì)聚麥芽三糖具有很高的活性，聚麥芽三糖是一種由α-1，6鍵連接的麥芽三糖組成的多糖［9］。
1.3  根霉淀粉酶活力的測(cè)定
      α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、異淀粉酶活力的測(cè)定方法可根據(jù)國(guó)家部頒標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行。

     具體操作方法各種文獻(xiàn)報(bào)道的比較多［13,14］。

     在實(shí)際應(yīng)用中，各種淀粉酶的測(cè)定方法不盡相同。

     在過去100多年中，已有不少于200種淀粉酶的測(cè)定方法的報(bào)道［15］，根據(jù)其作用原理大致可分為3類：測(cè)定淀粉的消耗量，測(cè)定淀粉水解后的還原產(chǎn)物，色素測(cè)定法。
       α-淀粉酶和糖化酶測(cè)定的方法報(bào)道比較多［16,17,18］。

       史永昶［19］等對(duì)常用的5種α-淀粉酶活力測(cè)定方法進(jìn)行了介紹和比較，即Bernfeld法、臨床檢驗(yàn)法、部頒標(biāo)準(zhǔn)法、Fuwa改良法、Yoo改良法。

      筆者經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Fuwa法和Yoo改良法比較適合測(cè)定細(xì)菌發(fā)酵液α-淀粉酶活力。

      部頒標(biāo)準(zhǔn)法中目視比色法誤差太大。

     魚紅閃［20］等利用改進(jìn)的碘蘭色法測(cè)定α-淀粉酶活力，采用改進(jìn)的DNS比色法測(cè)定糖化酶活力。
       麥芽低聚糖酶活力的測(cè)定目前尚沒有國(guó)家部頒標(biāo)準(zhǔn)方法，中外文資料也未見報(bào)道。

        劉建軍［7］等參照部頒標(biāo)準(zhǔn)糖化酶的測(cè)定方法，制定了麥芽低聚糖酶活力測(cè)定方法。
         2  不同的根霉糖化發(fā)酵糯米產(chǎn)物成分分析
         根霉糖化發(fā)酵糯米的產(chǎn)物因根霉來源及其淀粉酶性質(zhì)不同而不同。

        根霉降解糯米淀粉的產(chǎn)物富含糖類，包括糊精、葡萄糖、麥芽糖、低聚麥芽糖、異麥芽糖及其他還原糖類等。

      對(duì)這些成分的定性、定量分析可以采用高效液相色譜或者氣相色譜或?qū)游龅确椒ā?/font>

     劉建軍［7］等對(duì)其篩選到的一株根霉淀粉降解產(chǎn)物進(jìn)行了如下方面的測(cè)定：DE值（％）、透光率（％）、色澤、酒精、流動(dòng)性、葡萄糖（％）、麥芽糖（％）、麥芽三糖（％）、四糖一八糖（％）、其它（％）。并介紹了麥芽低聚糖紙層析的條件和高壓液相色譜分析［23］。紙層析用于糖類的鑒定報(bào)道比較多［24］。

      還原糖的測(cè)定可采用碘量法［25］、菲林試劑法［26］等；總糖的測(cè)定可采用蒽酮法［27］。

      白冬梅［28］等提出了用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定米根霉乳酸發(fā)酵液中的有機(jī)酸和葡萄糖?；钚缘途厶堑臏y(cè)定及活性多糖的測(cè)定也有文獻(xiàn)報(bào)道［7,29］。
3  前景展望
         3.1  根霉淀粉酶全酶系及其降解產(chǎn)物的研究
         最近對(duì)根霉單一酶研究報(bào)道較多，但整體地系統(tǒng)地研究其各種酶系的報(bào)道甚少，影響了根霉的擴(kuò)大應(yīng)用［30］。

        糯米甜酒富含有豐富的氨基酸、糖類、維生素等，對(duì)其生產(chǎn)工藝的報(bào)道比較多，而全面對(duì)其中的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味成分如各種糖類的測(cè)定及香氣成分的測(cè)定等的研究報(bào)道比較少。

      特別是對(duì)不同酒曲糖化發(fā)酵糯米的產(chǎn)物成分的分析與比較研究更少。

        研究根霉淀粉酶全酶系及其降解產(chǎn)物有利于根霉菌株的篩選和糖化發(fā)酵條件的控制，對(duì)開發(fā)保健甜酒具有重要的意義。
      3.2  篩選根霉低聚糖酶產(chǎn)生菌
低聚糖（Oligosaccharide）的“低”意味著“寡少”，所以，別名為寡糖類或少糖類。

        通常，低聚糖是2～10個(gè)單糖以糖苷鍵結(jié)合物，11個(gè)單糖以上的結(jié)合物則稱為大糖類，100～2000個(gè)單糖結(jié)合則稱為多糖類。

      來源于淀粉原料的低聚糖以麥芽糖基（malto）詞頭，以糖為詞尾構(gòu)成，例如：麥芽三糖、麥芽四糖、麥芽五糖等［31］。

      常見的蔗糖、麥芽糖及乳糖等低聚糖都屬于消化性低聚糖，在生物體內(nèi)一般由消化酶分解為低分子的單糖而被吸收，作為能源使用。

       難消化性低聚糖不僅具有甜味料的作用，而且其生理功效與消化性低聚糖有著本質(zhì)的區(qū)別，他們大多具有良好的溶解性、熱穩(wěn)定性和耐酸的性質(zhì)，且保濕性良好，具有低熱量和抗齲齒的特點(diǎn)，具有良好的整腸作用和提高機(jī)體免疫力的作用，按其開發(fā)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，有低聚果糖、低聚木糖、低聚麥芽糖、異麥芽低聚糖、聚半乳糖等［32］。

      我國(guó)只有異麥芽低聚糖產(chǎn)品和低聚果糖及大豆低聚糖的研究開發(fā)報(bào)道，其產(chǎn)品及產(chǎn)量很少。

     所以將來低聚糖在我國(guó)的開發(fā)前景會(huì)很好［33］。

    目前我國(guó)市場(chǎng)上的功能性低聚糖產(chǎn)品都是在成品中加入低聚糖，低聚糖的制作與原產(chǎn)品是獨(dú)立的，篩選產(chǎn)低聚糖酶根霉直接用于甜酒制作具有廣闊的前景。
      3.3  根霉誘變育種
       誘變育種是微生物篩選工作的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。微生物的誘變育種方法較多，物理方法有紫外線、γ-射線等，化學(xué)方法有LiCl、NTG等。

       袁靜明［34］等從汾酒大曲中分離到一株根霉，經(jīng)誘變處理后獲得了具有高產(chǎn)葡萄糖淀粉酶的變異株。

       徐成勇［35］等通過比較試驗(yàn)，采用平板透明圈篩選法選得透明圈直徑較大的根霉糖化酶產(chǎn)生菌株6株，并通過試飯?zhí)腔?shí)驗(yàn)對(duì)所篩選的菌株進(jìn)行了比較。

      誘變育種還將是今后根霉篩選的重要方向。
3.4  混合菌種發(fā)酵生產(chǎn)甜酒
        純種根霉曲，由于使用了優(yōu)良根霉，糖化力強(qiáng)，可以保證質(zhì)量，但由于菌種太純的緣故，風(fēng)味單調(diào)，酒味尚感不足。

      如果把兩種或兩種以上根霉（即多菌種）混合制成曲種發(fā)酵，就可以互補(bǔ)，改善和提高產(chǎn)物的風(fēng)味。

    柯文甫［36］等以地方小曲（自制藥草曲）、純種根霉Q303、生香ADY（安琪牌）、AADY（安琪牌）等混合攪拌均勻后，不改變工藝，比全小曲生產(chǎn)和全Q303根霉曲生產(chǎn)分別提高出酒率15％和10％以上，酒質(zhì)含酯量分別提高60％和75％。混合制曲發(fā)酵或者單一菌種制曲混合發(fā)酵是甜酒生產(chǎn)中值得重視和研究的重要方面?！?/font>

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     我的試驗(yàn),是我把他生吃進(jìn)肚子里,會(huì)怎樣?（原來還不知道，湖南人生吃這個(gè)的。）

  跟霉菌,能糖化糧食.放出糖化酶.

  能不能?直接吃進(jìn)肚子里.來為我的肚子服務(wù)啊?

  甜酒里的,跟霉,在肚子里的37度,也來幫我分解食物.讓我更好的吸收營(yíng)養(yǎng)........

  我吃了，現(xiàn)在肚子好了。特別精神，有力氣，血也多了，這就是解決消化問題的法寶了。。。。。

  我們的祖先,可能做過這種試驗(yàn).

  不過太久遠(yuǎn)了.那時(shí),還沒有文字.

  但是:祖先們把酒做出來了,也吃了.

  吃了會(huì)怎樣?

  吃了肚子就好了......這些跟霉菌,在肚子里工作的效果不錯(cuò)!吃過20分鐘，肚子開始變熱。

吃七天飯，全部消化完，到第七天，我不敢試驗(yàn)了。

去蹲了次茅坑。拉出來的不多。

到此,我好象回到"我們文化的家圓了."

我的肚子得救了,感謝為我們發(fā)明出甜酒的祖先.

  我們的文明,原來.是如此的偉大!

米原來可以100%的變成葡萄糖，就不應(yīng)該變成垃圾。。。。。飯也全部消化完。

阿彌托佛。阿門！老天爺啊。。。。。。