CN104204216A

CN104204216A - 高麦芽糖糖浆制备方法

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Publication number: CN104204216A
Application number: CN201380016801.0A
Authority: CN
Inventors: T·克雷恩豪特; B·C·库普斯; F·K·库伊; S·H·李; J·K·舍蒂; B·A·斯托姆
Original assignee: Danisco USA Inc
Current assignee: Danisco USA Inc; Danisco US Inc
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-12-10
Also published as: US20150111259A1; WO2013148152A1; EP2831259A1

Abstract

本教导提供了一种直接转化法，用于将颗粒淀粉转化为可溶性糖类组合物，该组合物具有高、很高和/或超高的麦芽糖含量。该方法涉及使颗粒淀粉的含水浆料与包含适当比率α-淀粉酶和产麦芽糖酶的酶组合物接触，生产可溶性淀粉底物，该底物在酶的作用下可转换为含较高麦芽糖的糖类组合物。该过程可能需在多个温度以达到相同结果。

Description

高麦芽糖糖浆制备方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2012年3月28日提交的美国临时专利申请No.61/616,990的优先权，该文献全文引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及利用酶从淀粉底物制备高麦芽糖糖浆的组合物和方法。

发明背景

麦芽糖是一种二糖，由通过β-1，4′--糖苷键相连的两个D-吡喃葡萄糖组成，它在食品/冷冻食品、烘焙、酿造和饮料行业具有较高的商业应用价值。麦芽糖也作为底物，用于生产无热量的糖类甜味剂，即麦芽糖醇。高纯度麦芽糖或纯麦芽糖是糖尿病病人所用静脉注射液的一种活性成分。根据具体应用，已经确立了含有不同麦芽糖含量的糖浆的商业化生产工艺，如，＜50％麦芽糖(高转化麦芽糖糖浆或低麦芽糖糖浆)、50-55％麦芽糖(高麦芽糖糖浆)、70-75％麦芽糖(很高麦芽糖糖浆)和＞80％麦芽糖(超高麦芽糖糖浆)。此类工艺的共同点在于它们都采用了双酶法，涉及两个不同的步骤，即液化和糖化。

双酶法过去用于水解淀粉，从而制备葡萄糖或麦芽糖糖浆。第一步是在高温＞95℃下的液化步骤，然后第二步是糖化步骤。麦芽糖生产过程中的第二步被称为麦芽糖化，其通常在60℃或更低温度下进行。在液化步骤中，不溶解的淀粉颗粒在水中浆化，经热处理后变成糊状，并在来源于芽孢杆菌属物种的热稳定α-淀粉酶(EC.3.2.1.1，α-1，4’-D-葡聚糖葡聚糖水解酶)的作用下发生水解，期间通常需要添加钙。源自细菌地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)(如，由杜邦-杰能科生产的FRED或由诺维信生产的L-120)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)(如，由杜邦-杰能科生产的XTRA和由诺维信生产的SC及SUPRA)或地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)和嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)的混合物(如，由杜邦-杰能科生产的Clearflow^TM AA或由诺维信生产的Supra)的热稳定α-淀粉酶首先用于将淀粉在＞95℃高温和pH值5.2-6.5时液化成低DE(葡萄糖当量)的可溶淀粉水解产物。在麦芽糖化步骤，产麦芽糖酶(maltogenic enzyme)例如真菌α-淀粉酶(如，由杜邦-杰能科生产的L或由诺维信生产的800L)和植物β-淀粉酶(如，由杜邦-杰能科生产的BBA或由Senson生产的Betalase1500L)一般在温度低的多的情况下使用，从而进一步水解可溶淀粉水解产物。对于麦芽糖含量超过60％的麦芽糖糖浆，在液化淀粉的麦芽糖化过程中加入脱支酶，比如支链淀粉酶(如，由杜邦-杰能科生产的L-1000，由诺维信生产的D2或D6)。

以前通过液化和麦芽糖化生产麦芽糖糖浆时需要高能耗，目的是将淀粉浆加热至95℃以上从而实现液化，并使其冷却至≤60℃进而进行麦芽糖化。这些方法比较复杂，涉及多个步骤、多种pH值和多种工作温度。高温的另一个缺点是，它会引起美拉德反应产物的形成，从而导致不需要的颜色形成。精制淀粉通常包含0.2-0.5％的蛋白质。高温度和高pH值会促进蛋白质氨基与糖类活性还原基的缩合，生成活性缩合物，即美拉德反应产物，其进一步聚合成高分子聚合物并产生不需要的颜色。这种不需要的颜色需要通过使用活性炭处理的精制工艺才能消除。为制备超高麦芽糖糖浆，需要使液化中使用的α-淀粉酶失活，这一过程被称为‘α消除’步骤。通常的做法是，使液化淀粉通过温度很高的二次喷射式蒸煮锅。这一步骤会消耗大量能源，而且会造成额外美拉德反应产物的形成。

在液化过程中，α-淀粉酶水解淀粉。通过每个酶水解作用，淀粉分子中的一个α-1，4′-糖苷键断裂，形成两个较小的葡萄糖聚合物，从而导致一个额外的还原端和一个额外的非还原端的形成。

在麦芽糖化过程中，β-淀粉酶从液化期间所形成的葡萄糖聚合物的非还原端释放连续的麦芽糖分子。α-淀粉酶在液化期间的作用为β-淀粉酶作用于水解淀粉提供了大量的反应区域。β-淀粉酶无法水解α-1，6’-糖苷键，且会在分支点或接近分支点时停止发挥作用。脱支酶(如，支链淀粉酶)会水解α-1，6’-糖苷键，从而促进液化淀粉在β-淀粉酶的作用下实现更完整水解，这一效果在业内已得到公认。当脱支酶水解α-1，6’-糖苷键，它只形成了一个额外的还原端，而不是非还原端。

液化过程中形成的直链葡萄糖聚合物和麦芽糖化过程中在支链淀粉酶作用下形成的直链葡萄糖聚合物可以包含偶数或奇数个葡萄糖分子。在β-淀粉酶作用下，当具有偶数个葡萄糖分子的直链葡萄糖聚合物发生完全水解时，只会生成麦芽糖。当具有奇数个葡萄糖分子的葡萄糖聚合物在β-淀粉酶作用下发生水解时，麦芽三糖也剩下了，原因是它不能在β-淀粉酶作用下发生水解。

已知比较重要的一点是，当生成高麦芽糖和超高麦芽糖水解产物时，应限制麦芽三糖的形成。例如，US4917916、US3708396和US3804715介绍了低DE液化产物在高纯度麦芽糖糖浆制备过程中的应用。通过采用包含大量长链葡萄糖聚合物和短链葡萄糖聚合物的低DE液化产物，生成奇数个聚合物的风险降低，从而导致较高的麦芽糖含量。超高麦芽糖糖浆制备过程中的DE值可低至0.5。可惜的是，由于低DE液化产物的粘度较高且很可能发生回生，因此很难对其加以利用。回生淀粉可以抵抗因传统麦芽糖化酶导致的水解，从而形成碘阳性麦芽糖糖浆(一般被称为“蓝囊”)。由于存在与加工有关的过滤问题且会影响最终产品的质量，碘阳性麦芽糖糖浆在商业领域还未被广泛接受。

为了在一定程度上克服这些问题，US4917916、US3708396和US3804715也介绍了低干固体(DS)含量的利用。然而，低干固体含量也有其自身的局限性，如需要的大糖化体积和蒸发期间的高能耗。从理论上讲，利用DE值接近于零的液化产物会在麦芽糖化过程中形成最高的麦芽糖含量。这是因为，低DE尽可能限制了具有奇数个葡萄糖残基的葡萄糖聚合物的数量，从而实现最高麦芽糖含量。然而实际上，利用包括液化步骤在内的传统工艺无法达到如此低的DE。

用于制备超高麦芽糖糖浆的其它方法涉及常规的两步水解反应，之后需进行一定形式的纯化，如活性炭处理(US4294623)、色谱法分离(US4487198)和结晶(US4846139)。这种额外的纯化步骤既复杂又昂贵。

对于涉及常规两步水解反应的其它超高麦芽糖糖浆制备方法，除α-淀粉酶、β-淀粉酶和脱支酶之外，还要求利用第四种酶，即麦芽糖α-淀粉酶。这样的方法在US 6346400、US 5141859和CA1052717中有描述。

其描述了利用生淀粉水解生成麦芽糖糖浆的低温工艺，目的是在一定程度上克服液化-糖化工艺的上述限制。美国专利5188956公开了一种低聚麦芽糖糖浆制备方法，这种糖浆主要包含麦芽糖、麦芽三糖和葡萄糖，其利用生淀粉(作为底物)和来自嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)的α-淀粉酶。所得的糖浆的麦芽糖含量约为50-55％，并且麦芽三糖的含量也较高(30-36.5％)。但这一工艺不适用于制备高麦芽糖糖浆或超高麦芽糖糖浆。美国专利6,361,809也描述了90％以上麦芽糖的制备工艺，其在温度低于淀粉糊化温度的条件下利用生玉米淀粉(作为底物)和EC.3.21.133类淀粉酶。在这一过程中，反应介质通过超滤(UF)膜组件得到不断的循环利用，从而移除较小的寡糖，包括麦芽糖和葡萄糖。利用UF膜组件制备的糖浆(滤液)的最终产率只有最初淀粉重量的28％，干固体含量只有11％。这一工艺的缺点在于DS含量低、产率有限且需要连续回收利用UF膜组件，从而限制了大规模工业应用。GB1470325描述了颗粒淀粉通过1、2或3个步骤在酶的作用下水解成包含水解产物的葡萄糖和麦芽糖。在这些工艺中没有麦芽糖含量超过80％的水解产物的描述，迄今为止也没有认识到低α-淀粉酶含量的重要性。

因此，从加工和经济性两者的角度来看，高麦芽糖糖浆和超高麦芽糖糖浆的现有生产技术还存在很多不足，需要进一步的改进。

发明内容

本教导涉及一种高DP2糖浆(包含至少50％DP2)制备方法，其包括在初始糊化温度或更低温度下使用外源α-淀粉酶使颗粒淀粉底物溶解从而生成包含糊精的混合物，并利用产麦芽糖酶水解糊精从而形成高DP2糖浆，其中α-淀粉酶(单位为AAU/gds)与产麦芽糖酶(单位为DP)的剂量比率小于8。

此外，还提供了附加的方法和组合物。

附图说明

图1展示了根据本教导编制的多个实验的示例性资料。

图2展示了根据本教导编制的多个实验的示例性资料。

图3展示了根据本教导编制的多个实验的示例性资料。

具体实施方式

我们在此描述了一个意外发现，即，在存在高活性剂量的产麦芽糖酶的情况下，通过利用低活性剂量α-淀粉酶处理颗粒淀粉(用作底物)可模拟超低DE淀粉水解产物。这一处理过程可通过单一步骤完成。脱支酶可进一步有利于较高的麦芽糖含量。

在不受机制限制的情况下，我们认为低含量的α-淀粉酶会使颗粒淀粉逐渐溶解，释放的葡萄糖聚合物随即会在脱支酶和产麦芽糖酶作用下发生水解。此外还发现，在测定所得糖浆的麦芽糖含量时，β-淀粉酶与α-淀粉酶的比率起着重要作用，且在适当条件下，麦芽糖的含量可达到90％，甚至更高。

这一工艺的优势在于，它涉及单步骤工艺，且可在单一pH值、单一温度和只添加一种酶的条件下完成。这显著简化了超高麦芽糖糖浆的生产工艺。另外，也不要求实施‘α消除’工序(也就是说，不需要通过耗时耗能的加热工序使α-淀粉酶失活)。在本教导的工艺中，可通过α-淀粉酶与β-淀粉酶的适当比率在糖化期间维持较低的DP3含量。

本教导描述了一个意外观察结果，即，当利用颗粒淀粉或部分糊化淀粉制备麦芽糖时，减小α-淀粉酶的剂量会导致麦芽糖含量的增加，DP3和DP3+含量的减少，这样增溶作用增强。这在图1中有所描述。图1结合了多个实验数据，以表示在反应时间为48小时的条件下，α-淀粉酶剂量与反应介质糖类组合物之间的关系。图1结合了60℃条件下的实验数据，小麦淀粉的初始DS为32％，XTRA的剂量为0.1-20AAU/gds。β-淀粉酶(BBA)的剂量始终为0.63DP°/gds，支链淀粉酶(L-1000)的剂量为0.5-3.0ASPU/gds。图1显示，α-淀粉酶的剂量与DP2、DP3和DP3+之间存在明显的相关性。就增溶而言，α-淀粉酶的剂量越大，增溶作用越小。糖类组合物与α-淀粉酶剂量之间的相关性不受支链淀粉酶剂量(0.5-3.0)的影响。

根据这些数据，我们可以得出一个结论：较低的α-淀粉酶含量会使淀粉缓慢溶解，淀粉在β-淀粉酶和支链淀粉酶的作用下会立刻转化为麦芽糖。反应期间出现的情况是，生成低浓度溶解淀粉且其暴露在大剂量β-淀粉酶中。在不受理论限制的条件下，据信这是为什么产生低DP3含量和可以得到高麦芽糖含量的原因。相关数据进一步表明，β-淀粉酶与α-淀粉酶的比率非常重要。可以增加α-淀粉酶来促进增溶，只要β-淀粉酶剂量也同样增大。只要β-淀粉酶与α-淀粉酶的比率保持不变，最终水解产物中麦芽糖的含量将十分相似。这从图2中可以看出，图中显示了48小时后水解产物中麦芽糖含量与β-淀粉酶活性和α-淀粉酶活性之间比率的关系曲线。图2结合了实验数据，其中实验pH值始终为5.0，干固体含量为10-40％，综合实验的温度为50-60℃，XTRA剂量为0.01-20AAU/gds，BBA剂量为0.19-10.08DP°/gds，L-1000剂量为0.5-5.0ASPU/gds。

因此，在一些实施方式中，本教导涉及一种高DP2糖浆(包含至少50％DP2)制备方法，其包括在初始糊化温度或更低温度下利用外源α-淀粉酶使颗粒淀粉底物溶解从而生成包含糊精的混合物，并利用相对外源α-淀粉酶化学计量过量的产麦芽糖酶水解糊精来形成高DP2糖浆。

在一些实施方式中，本教导涉及一种很高DP2糖浆(包含至少70％DP2)的制备方法，包括在初始糊化温度或更低温度下使颗粒淀粉底物与外源α-淀粉酶和产麦芽糖酶接触，，其中α-淀粉酶(单位为AAU/gds)与产麦芽糖酶(单位为DP/gds)的剂量比率为0.002-7.94。在一些实施方式中，该比率为0.005-7、0.02-4或0.01-2。

在一些实施方式中，本教导涉及一种超高DP2糖浆(包含至少80％DP2)制备方法，包括在初始糊化温度或更低温度下使颗粒淀粉底物与支链淀粉酶(一种外源α-淀粉酶)和产麦芽糖酶接触，其中α-淀粉酶(单位为AAU/gds)与产麦芽糖酶(单位为DP/gds)的剂量比率为0.002-0.42。在一些实施方式中，该比率为0.005-0.3、0.02-0.2或0.02-0.1。

在本教导的一些实施方式中，该反应可以在温度高于所用淀粉初始糊化温度时进行。例如，在一些实施方式中，反应温度比初始糊化温度高1、2、3、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20度。在一些实施方式中，该反应可在温度比初始糊化温度高1-5、1-10、5-10、1-15、5-15或1-20度时进行。

在本教导的一些实施方式中，该反应可以在温度低于所用淀粉初始糊化温度时进行。例如，在一些实施方式中，反应温度比初始糊化温度低1、2、3、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20度。在一些实施方式中，该反应可在温度比初始糊化温度低1-5、1-10、5-10、1-15、5-15或1-20度时进行。

在一些实施方式中，本教导提供一种组合物，其包含α-淀粉酶和产麦芽糖酶，其中α-淀粉酶(单位为AAU/gds)与产麦芽糖酶(单位为DP/gds)的比率为0.002-7.94。在一些实施方式中，该比率为0.002-0.42、0.005-7、0.02-4或0.01-2。

在一些实施方式中，在按照本教导利用酶进行处理之后，可以将未溶解的剩余淀粉用作发酵原料。例如，可对未溶解的淀粉进行传统液化，从而形成能够通过微生物发酵的液化产物，进而形成各种生化药剂，例如乙醇、乳酸、琥珀酸、柠檬酸、谷氨酸钠、1-3-丙二醇等类似物质。在一些实施方式中，可以利用初次低温处理时所采用的酶对未溶解的淀粉进行再次处理，从而形成糖浆和/或发酵底物。

通用技术

除非另外指明，否则所用的所有技术和科学术语在相关科学领域有其普遍含义。Singleton，et al.，Dictionary of Microbiology and Molecular Biology，2d Ed.，John Wiley and Sons，New York(1994)(Singleton等人，《微生物学和分子生物学词典》，第2版，约翰威立父子出版公司，纽约，1994年)Hale&Markham，Harper Collins Dictionary of Biology，Harper Perennial，NY(1991)(Hale和Markham，《哈珀柯林斯生物学词典》，哈珀永久出版社，纽约州，1991年)提供了描述本发明的多个术语的普遍含义。

除非另外指明，否则对本发明的实施将采用分子生物学(包括重组技术)、微生物学、细胞生物学、生物化学和免疫学领域的常规技术，这些技术均为本领域的现有技术。这些技术在以下文献中有完整解释：“Molecular Cloning：A Laboratory Manual”，second edition(Sambrook et al.，1989)(《分子克隆实验指南》，第二版(Sambrook等人，1989年))；“Oligonucleotide Synthesis”(M.J.Gait，ed.，1984)(《寡核苷酸合成》(M.J.Gait编辑，1984年))；“Animal Cell Culture”(R.I.Freshney，ed.，1987)(《动物细胞培养》(R.I.Freshney编辑，1987年))；“Methods inEnzymology”(Academic Press，Inc.)(《酶学方法》(美国学术出版社))；“Current Protocols in Molecular Biology”(F.M.Ausubel et al.，eds.，1987，and periodic updates)(《现代分子生物学实验技术》(F.M.Ausubel等人编辑，1987年，以及定期更新版本))；“PCR：The Polymerase ChainReaction”，(Mullis et al.，eds.，1994)(《PCR：聚合酶链反应》，(Mullis等人编辑，1994年))。Singleton et al.，“Dictionary of Microbiology andMolecular Biology”2nd ed.，J.Wiley&Sons(New York，N.Y.1994)(Singleton等人，《微生物学和分子生物学词典》，第二版，约翰威立父子出版公司，纽约，1994年))和Baltz et al.，“Manual of IndustrialMicrobiology and Biotechnology”3^rd ed.，(Washington，DC：ASM Press，2010)(Baltz等人，《工业微生物与生物技术手册》，第3版，(华盛顿特区：美国微生物学会出版社，2010))，为本领域技术人员提供了本专利申请使用的多个术语的一般指导。

1)运用高压液相色谱(HPLC)法分析碳水化合物组合物。寡糖反应产物的组合物，由使用如下所示(a)或(b)任一种方法描述的高压液相色谱(HPLC)测得。对于给定的样品使用方法(a)或方法(b)得到类似的结果。浆料样品的制备包括在转速13000转/分钟下离心5分钟，稀释糖浆为10％的溶液，以及煮沸10分钟使酶变性。在进行HPLC分析之前，使样品冷却，然后用0.22μm的盘式过滤器(Titan Syringe过滤器(特氟龙)，0.45μm 30mm)进行过滤。基于这两种方法，所采用的HPLC色谱柱可按照分子量分离糖类。例如，标识DP1为单糖，例如葡萄糖；标识DP2为二糖，例如麦芽糖；标识DP3为三糖，例如麦芽三糖，以及标识“DP3⁺”是聚合度(DP)为4或更高的寡糖。不同糖类(DP3+，DP3，DP2，DP1)的(色谱图)面积百分比是由每种糖的面积除以所有糖化物的总面积计算得到。

A.采用了配有HPLC色谱柱(Rezex RCM-单糖)的HPLC系统(金32克拉型贝克曼系统，富勒顿，美国加利福尼亚州)，使其温度维持在80℃，并安装有一个折光率(RI)检测仪。用流速为每分钟0.6mL的去离子水作为流动相。将二十微升的3.0％糖浆注射至色谱柱中。

B.HPLC系统(岛津公司快速模块化HPLC；日本京都)(Prominence modular HPLC)配备有HPLC柱(RezexRHM-单糖H+(8％)相，购自菲罗门公司；托兰斯，美国加利福尼亚州)保持在85℃条件下使用。用流速为每分钟0.6mL的超纯软化水(MilliQ)作为流动相。对于每个样品，将5微升10％糖浆溶液注射到色谱柱中。

2)一个AAU的细菌α-淀粉酶活性为在60℃和用30mM乙酸钠缓冲的pH6.0下，每分钟从包含31.2mM氯化钙的干固体可溶性里氏淀粉的5％溶液水解10mg淀粉所需的酶量。

3)以糖化力度(DP°)为单位测定β-淀粉酶的活性。该分析基于在温度为20℃、pH4.6时淀粉底物的30分钟水解。通过利用碱性铁氰化物的滴定程序测定水解期间生成的还原糖基团。一个淀粉酶活性单位(用DP°表示)定义为：用于生成足够多还原糖所需淀粉酶的量(该淀粉酶来自0.1mL 5％样品酶溶液)，当在20℃下用100mL底物对样品进行1小时温育时，所生成的还原糖应足以还原5mL斐林溶液。

4)颗粒淀粉的增溶百分比。使用2.5mL微量离心管从搅拌浆料中取样，从而进行增溶试验。以13,000rpm的转速使离心管旋转约4分钟，在30℃条件下测定上清液的折光率(RI_sup)。总干物质测定：取1.5-2mL淀粉浆到2.5mL离心管中，用一次性微量移液管加入一滴FRED，然后在沸水中煮10分钟。以13,000rpm的转速使离心管旋转约4分钟，在30℃条件下测定上清液的折光率(RI_tot)。利用适当的DE表测定上清液的总干物质(基于RI_sup)和整个样品的总干物质(基于RI_tot)。将RI_sup转换为DS的表为42DE，即来自玉米加工协会的关键数据表的表E。将RI_tot转换为DS，可以使用不止一种表格，并在表32DE(来自玉米加工协会的关键数据表的表D)和4DE之间进行内插。首先，用上清液的DS值除以初始DS*1.05，从而对增溶百分比进行估算。估算的增溶百分比用于在根据表42DE和32DE获得的DS之间进行内插。增溶百分比的计算方法为：用上清液干物质含量除以总干物质含量，再乘以100。然后，对该值进行校正，以弥补剩余颗粒淀粉(如，占据空间并干扰计算的未溶解淀粉，包括反应介质中的未溶解淀粉)的影响。

5)一个耐酸支链淀粉酶单位(ASPU)为在pH 4.5和温度60℃下，每分钟从支链淀粉释放一当量以葡萄糖计的还原力的酶量。

6)产麦芽糖淀粉酶的单位(MAA)。该方法属于UV吸收法，其将麦芽三糖用作可溶底物。产麦芽糖淀粉酶将麦芽三糖转化为麦芽糖和葡萄糖。在Gluc-DH(葡萄糖脱氢酶)的催化作用下，葡萄糖会将NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)还原为NADH。可以通过UV检测是否形成了NADH(一种葡萄糖当量测定方法)。将被本领域的普通技术人员所认可，以MAA单位表示的产麦芽糖淀粉酶剂量可易于在AAU分析中测试以测定相关的AAU单位，以及在分析中测试以测定相关的DP°单位。

7)真菌α-淀粉酶(SKB)的单位。该方法可用于测定真菌淀粉酶的活性。此分析使用非还原端糖化学封闭的对硝基苯麦芽庚糖苷底物。α-葡萄糖苷酶和葡糖淀粉酶被用作偶联酶。封闭的端糖阻止葡糖淀粉酶的进攻。对硝基苯基的释放率与真菌淀粉酶的活性成比例，并于410nm处进行监测。将被本领域的普通技术人员所认可，以SKB单位表示的真菌α-淀粉酶的剂量可易于在AAU分析中测试以测定相关的AAU单位，以及在分析中测试以测定相关的DP°单位。

定义

术语“颗粒淀粉”指未蒸煮的(生的)淀粉，其未进行糊化。

术语“淀粉糊化”指淀粉分子增溶形成粘性混悬液。

术语“初始糊化温度”指淀粉底物发生糊化时的最低温度。本领域技术人员可易于测定确切的温度，它取决于具体的淀粉底物，进一步可取决于淀粉来源的特定植物品种和生长条件。根据本教导，特定淀粉的初始糊化温度是指利用Gorinstein S.and Lii Cl.，Starch/Stark，Vol 44(12)pp.461-466(1992)(Gorinstein S.和Lii Cl.，《淀粉》，第44(12)卷，第461-466页，(1992年))所述的方法使5％淀粉颗粒失去双折射功能所需要的温度。对于许多颗粒淀粉而言，初始淀粉糊化温度差异较大，可根据此处工艺进行选择，其包括大麦(52-59℃)、小麦(58-64℃)、黑麦(57-70℃)、玉米(62-72℃)、高直链淀粉玉米(67-80℃)、水稻(68-77℃)、高粱(68-77℃)、马铃薯(58-68℃)、木薯(59-69℃)和甘薯(58-72℃)(Swinkels，pg.32-38in STARCH CONVERSION TECHNOLOGY，Eds VanBeynum et al.，(1985)Marcel Dekker Inc.New York(Swinkels，第32-38页，《淀粉转化技术》，Van Beynum等人编辑，(1985年)，马塞尔·德克尔公司，纽约)和The Alcohol Textbook 3.sup.rd ED.A Reference for theBeverage，Fuel and Industrial Alcohol Industries，Eds Jacques et al.，(1999)Nottingham University Press，UK(《醇教科书：饮料、燃料和工业酒精行业参考》，第3版增补，Jacques等人编辑，(1999年)，诺丁汉大学出版社，英国))。糊化涉及结晶区的熔化、分子的水合以及颗粒的不可逆溶胀。对于给定的颗粒，糊化温度发生在一定范围内，因为结晶区的大小和/或分子有序性或晶格完整程度不同。STARCH HYDROLYSIS PRODUCTSWorldwide Technology，Production，and Applications(eds/Shenck and Hebeda，VCH Publishers，Inc，New York，1992)at p.26(《淀粉水解产物：世界范围的技术、生产和应用》(Shenck和Hebeda编辑，VCH出版公司，纽约，1992年，第26页))。

术语“DE”或“葡萄糖当量”是用于衡量总还原糖浓度的一种行业标准，基于干重将其计算为D-葡萄糖的量。非水解的颗粒淀粉的DE几乎为0，而D-葡萄糖的DE为100。

术语“淀粉底物”是指颗粒淀粉或液化淀粉，该淀粉可以是精制淀粉、全磨谷物或分离的谷物。淀粉底物可来自多种不同的植物，包括玉米、小麦、大麦、黑麦、小黑麦、水稻、燕麦、豆子、香蕉、马铃薯、甘薯、高粱、豆类、木薯(cassava)、小米、马铃薯或木薯(tapioca)。

术语“浆料”是指包含未溶解淀粉颗粒的含水混合物。

术语“液化淀粉”是指通过传统淀粉液化工艺溶解的淀粉。

术语“麦芽糖糖浆”是指包含固态麦芽糖的含水组合物。可以定义不同级别的麦芽糖糖浆，例如，低麦芽糖糖浆(麦芽糖含量＜50％)、高麦芽糖糖浆(麦芽糖含量为50-55％)、很高麦芽糖糖浆(麦芽糖含量为70-75％)和超高麦芽糖糖浆(麦芽糖含量＞80％)。

术语“干固体含量(DS)”是指基于干重的浆料中的总固体(包括溶解和未溶解的固体)含量(用％表示)。“初始DS”指零时间点时浆料的干固体含量。随着水解反应的进行，溶解干固体的含量可用“糖浆DS”和“上清液DS”表示。

“α-淀粉酶”(E.C.3.2.1.1)指能够对α-1，4’-D-糖苷键水解起催化作用的酶。也可以将此类酶定义为：能够影响多醣(包含α-1，4’-D-葡萄糖单元)α-1，4’-D-糖苷键外型或内型水解的酶。用于描述这些酶的另一术语是糖原酶。典型的酶包括α-1，4’-葡聚糖-4-葡聚糖水化酶葡聚糖水解酶。在本发明所涉及的一些实施方式中，α-淀粉酶具有E.C.编号(E.C.3.2.1.1)。在一些实施方式中，α-淀粉酶为热稳定细菌性α-淀粉酶。合适的α-淀粉酶可能是天然生成的、重组的和突变的α-淀粉酶。在优选的实施方式中，α-淀粉酶源自芽孢杆菌属物种(Bacillus species)。优选的芽孢杆菌属物种(Bacillusspecies)包括枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、迟缓芽孢杆菌(B.lentus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、凝结芽孢杆菌(B.coagulans)和解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)(USP 5,763,385、USP 5,824,532、USP 5,958,739、USP6,008,026和USP 6,361,809)。需要特别注意的是，优选的α-淀粉酶源自芽孢菌株(Bacillus strains)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)和地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)。也可以参考菌株ATCC 39709、ATCC 11945、ATCC 6598、ATCC 6634、ATCC8480、ATCC 9945A和NCIB 8059。预期适用于本发明方法的商业可用α-淀粉酶包括：由杜邦-杰能科生产的AA、XTRA、FRED、G997和由诺维信生产的120-L、LC、SC、SC及SUPRA。

术语“β-淀粉酶”(E.C.3.2.1.2)是指能够对多醣中α-1，4-D-糖苷键的水解起到催化作用从而从糖链的非还原端连续水解下麦芽糖单元的酶。用于描述该酶的其它术语为α-1，4-葡聚糖-麦芽糖水解酶。

术语“产麦芽糖酶”是指能够从淀粉或水解淀粉中产出大量麦芽糖的酶。按照此定义，有很多这样的酶。举例如下：

1)真菌α-淀粉酶包括那些从丝状真菌菌株中提取的酶，丝状真菌菌株包括但不限于曲霉属(Aspergillus)(如，黑曲霉(A.Niger)，白曲霉(A.kawachi)及米曲霉(A.oryzae))、木霉属物种(Trichodermasp.)(例如里氏木霉(Trichoderma reesei)α-淀粉酶，见EP2132307)、根霉属物种(Rhisopus sp.)、毛霉属物种(Mucor sp.)及青霉属物种(Penicillium sp.)。从米曲霉(Aspergillus oryzae)中提取的商业用真菌α-淀粉酶包括由杜邦-杰能科生产的L和诺维信生产的800L真菌α-淀粉酶。

2)从黑曲霉(Aspergillus niger)中提取的酸稳定性真菌淀粉酶(如ShinNihon Chemicals公司生产的酸稳定性真菌淀粉酶)。

3)β-淀粉酶存在于植物如小麦、大麦、高粱、大豆、甘薯、水稻和微生物如蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、多粘芽孢杆菌(Bacilluspolymixa)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)。最常见的商业用β-淀粉酶是从大麦中提取的，市场上售卖的有由杜邦-杰能科生产的BBA及Senson公司生产的Betalase 1500L。商业用大豆β-淀粉酶有日本长濑产业株式会社生产的#1500Sβ-淀粉酶。

4)产麦芽糖淀粉酶(E.C.3.2.1.133)主要从微生物(如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillusstearothermophilus)、热嗜血芽孢杆菌(Bacillusthermoalkalophilus)、加氏乳杆菌(Lactobacillus gasser)、栖热杆菌属物种(thermus sp.))中提取。商业用产麦芽糖淀粉酶包括但不限于诺维信生产的L淀粉酶、AB Enzymes公司生产的XTENDER淀粉酶及杜邦-丹尼斯克生产的MAX-LIFE^TMP100淀粉酶。

术语“脱支酶”是指能够催化在粘稠性多糖、支链淀粉和糖原以及支链淀粉和糖原的α-和β-极限糊精中的α-1，6-D糖苷键水解的酶。脱支酶的实例包括支链淀粉酶(E.C.3.2.1.41)和异淀粉酶(EC 3.2.1.68)。一般来说，支链淀粉酶由芽孢杆菌属物种(Bacillus species)分泌。例如，脱支芽孢杆菌(Bacillus deramificans)(美国专利号5,817,498；1998)，嗜酸普鲁兰芽孢杆菌(Bacillus acidopullulyticus)(欧洲专利号0 063 909)和长野芽孢杆菌(Bacillus naganoensis)(美国专利号5,055,403)。具有支链淀粉酶活性的商业用酶可从细菌(如芽孢杆菌属物种(Bacillus species))中提取(如，由杜邦-杰能科生产的L-1000及诺维信生产的D2)。脱支酶的其它实例包括(但不限于)从硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobussolfataricus)、假单胞菌属物种(Pseudomonas sp.)中提取的异淀粉酶和从多节闪烁杆菌(Fervidobacterium nodosum)如WO2011076123)中提取的耐热支链淀粉酶。从假单胞菌属物种(Pseudomonas sp.)中提取的异淀粉酶可作为Megazyme国际公司的纯化酶。

术语“淀粉的水解”指糖苷键在加入的水分子作用下的裂解。

术语“聚合度”(DP)指给定糖类中无水吡喃葡萄糖的数目(n)。DP1的实例是单糖，如葡萄糖和果糖。DP2的实例是二糖，如麦芽糖和蔗糖。DP3⁺(＞DP3)表示聚合物的聚合度等于或大于4。

术语“接触”是指使相应的酶充分接近各自的底物，使得该酶能够将底物转化成最终产物。本领域技术人员将认识到将酶溶液与相应底物混合可实现接触。

术语“增溶”，从广义上说，是指通过任意方式使一种物质(溶质)分散于另一种物质(溶剂)中成为溶液的过程。

术语“包含”及其同源词以其包括性的含义使用；也就是说，与术语“包括”及其相应的同源词等同。

除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员所一般理解的含义相同的含义。

术语“温度梯度控制”是指使用一种以上的温度进行反应，优选的是淀粉的麦芽糖转化。所用温度在4℃至99℃范围内。在一些实施方式中，温度在25℃至95℃范围内。在一些实施方式中，温度在37℃至70℃范围内。在一些实施方式中，温度在50℃至60℃范围内。

如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。

在本说明书通篇中给出的每一个上限值旨在包括每一个下限值，就如同此类下限值在本文中明确地写出一样。在本说明书通篇中给出的每一个下限值将包括每一个上限值，就如同此类上限值在本文中明确地写出一样。在本说明书通篇中给出的每一个数值范围将包括落入此类较宽数值范围内的每一个较窄数值范围，就如同此类较窄数值范围在本文中全部明确地写出一样。

通过参照以下实例能进一步理解本发明，这些实例以举例说明的方式提供而非旨在进行限制。

实例

实例1

此实验中，研究在有BBA及L-1000的情况下，XTRA剂量对颗粒状(不溶性)小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的增溶所产生的影响，同时还研究了其对水解产物所得糖类组合物的影响。

在pH值为5.0、温度为60℃的条件下，加入0.63DP°/gdsBBA、0.5ASPU/gdsL-1000及0.1-20AAU/gdsXTRA，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48-50小时。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶的剂量和相关结果见表1。

在pH值为5.0、温度为60℃，且BBA和L-1000剂量恒定的条件下，XTRA剂量对颗粒状小麦淀粉的增溶百分比及所得糖类组合物所产生的影响。

表1显示，随着XTRA剂量的减少，麦芽糖含量从最大剂量时的59.7％上升至最小剂量时的82％。DP3及DP3+含量随着α-淀粉酶的减少而降低，且DP1含量保持在常数值1.0％左右。由此得出，当α-淀粉酶的剂量较少时，会有增溶百分比升高的趋势。

此实例中，各单个实验之间的差异不仅仅是在α-淀粉酶的剂量上。另外，由于β-淀粉酶剂量恒定，β-淀粉酶活性与α-淀粉酶活性之间的比率也随之发生变化。随着β-淀粉酶活性与α-淀粉酶活性的比率不断增大，DP2含量会随之升高，DP3及DP3+含量会随之降低。

本实例表明，在使用本发明情况下，减少α-淀粉酶的剂量，有助于生产含超高麦芽糖的产品。

实例2

在该实验中，研究在60℃下，在有XTRA及L-1000的情况下，BBA剂量对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的增溶所产生的影响，同时还研究了其对水解产物所得糖类组合物的影响。

在pH值为5.0、温度为60℃的条件下，加入0.63、1.2和2.4DP°/gdsBBA、1.0ASPU/gdsL-1000及0.50AAU/gdsXTRA，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育50小时。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶的剂量和相关结果见表2。

表2

在pH值为5.0、温度为60℃，且L-1000和XTRA剂量恒定的条件下，BBA剂量对颗粒状小麦淀粉的增溶百分比及所得糖类组合物所产生的影响。

表2显示，在50个小时内，随着BBA剂量的增多，其只对颗粒淀粉的增溶百分比(％)产生轻微的影响。增溶百分比在87.6％-89.1％的范围内变化。DP2含量从最小剂量时的78.9％上升至最大剂量时的82.4％，并且DP3含量随着BBA剂量的增多而降低。尤其需要注意的是，DP3+含量在反应初期就开始下降，而DP1含量实际上未受影响。DP3+含量的急速下降表明，在α-淀粉酶的作用下，β-淀粉酶可快速降解颗粒淀粉所释放的DP3+。

此实例中，各单个实验之间的差异不仅仅是在β-淀粉酶的剂量上。另外，由于α-淀粉酶剂量恒定，β-淀粉酶活性与α-淀粉酶活性之间的比率也随之发生变化。随着β-淀粉酶活性与α-淀粉酶活性的比率不断增大，DP2含量会随之升高，DP3及DP3+含量会随之降低。

本实例表明，在使用本发明情况下，增加β-淀粉酶的剂量，有助于生产含超高麦芽糖的产品。

实例3

在该实验中，研究在60℃时有XTRA及BBA的情况下，L-1000剂量对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的增溶所产生的影响，同时还研究了其对水解产物所得糖类组合物的影响。

在pH值为5.0、温度为60℃的条件下，加入0.63DP°/gdsBBA、0.50ASPU/gdsXTRA及0.5-3.0AAU/gdsL-1000，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育50小时。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶的剂量和相关结果见表3。

表3

在pH值为5.0、温度为60℃，且BBA和XTRA剂量恒定的条件下，L-1000剂量对颗粒状小麦淀粉的增溶及所得糖类组合物所产生的影响。

表3显示，在50个小时内，L-1000的剂量并未对颗粒状小麦淀粉的增溶性产生显著影响。随着L-1000剂量的不断增加，DP2形成更加迅速，且当剂量增至2ASPU/gds时，DP2峰值含量在不断上升。因更高的剂量不再使DP2或DP3发生变化，所以当L-1000剂量达到2ASPU/gds时，似乎是最佳值。在50个小时的反应时间里，DP2最终含量在所有不同L-1000剂量下几乎保持不变。L-1000剂量的不断增加，并没有对DP3产生显著影响，且DP3+在反应初期就开始降低，不过在经过50个小时的反应之后，其含量相当。

本实例表明，增加L-1000的剂量，有助于加速反应，并提高DP2峰值含量。

实例4

在该实验中，主要测定在加入XTRA、L-1000及BBA的情况下，干固体含量(如10％、20％、30％及40％DS)在温育颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的过程中所产生的效应。在代表性实验中，当干固体含量达到不同百分比时(如10％、20％、30％及40％DS)，制备含水小麦淀粉浆。调整pH值至5.0。加入XTRA(0.1AAU/gds)、L-1000(2.0ASPU/gds)及BBA(2.52DP°/gds)，并在水温为55℃的水浴中温育。

持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶的剂量和相关结果见表4。

表4

在pH值为5.0、温度为55℃，且加入XTRA(0.1AAU/gds)、L1-000(2.0ASPU/gds)及BBA(2.52DP°/gds)的条件下，干固体含量在温育颗粒状小麦淀粉的过程中对淀粉增溶百分比及糖类组合物所产生的影响。

DS	时间	增溶百分比	DP1	DP2	DP3	DP3+
							％	小时	％	％	％	％	％
10	3	41.6	1.0	83.4	7.5	8.1
								20	76.2	1.0	85.5	10.4	3.1
	28	80.5	1.1	85.2	10.9	2.9
								44	85.1	1.1	83.7	11.2	4.0
	48	85.8	1.0	84.0	11.2	3.7
							20	3	39.4	1.0	84.6	7.7	6.8
	20	68.6	1.1	84.3	11.1	3.5
								28	72.3	1.1	84.0	11.4	3.6
	44	77.4	1.1	83.4	11.7	3.8
								48	78.4	1.1	83.2	11.8	3.9

30	3	37.1	1.0	84.0	7.8	7.2
								20	59.3	1.1	84.4	9.9	4.6
	28	62.7	1.1	83.8	10.2	5.0
								44	67.5	1.1	82.7	10.6	5.6
	48	68.5	1.1	82.6	10.6	5.7
							40	3	29.7	1.1	84.3	8.3	6.3
	20	52.5	1.1	83.7	10.2	4.9
								28	55.2	1.1	83.3	10.4	5.2
	44	58.7	1.1	82.6	10.6	5.8
								48	59.6	1.1	82.3	10.6	6.0

通过本教导的酶组合物，在干固体含量不断增加的情况下，颗粒状小麦淀粉的增溶百分比在不断降低。当干固体含量为10％时，颗粒淀粉的增溶百分比达到85.8％，而当干固体含量为40％时，颗粒淀粉的增溶百分比则只有59.6％。干固体含量百分比的变化只对糖类组合物产生轻微的影响。DP2含量于反应初期在83.4％-84.6％的范围内变化，且经过48个小时的反应之后，水解率在82.3％-84％这一范围内发生变化。DP3含量在水解初期基本相当(7.5-8.3％)，而在经过48个小时的水解之后，其含量在10.6％-11.8％的范围内变化。DP3含量百分比与DS含量百分比之间没有明显的关联性。当DS含量为20％时，DP3含量达到最高值，而当DS含量为30％和40％时，DP3含量达到最低值。DP3+含量的变化与此类似，当DS含量为30％和40％时，DP3+含量达到最高值，而当DS含量为10％和20％时，DP3+含量达到最低值。干固体含量发生变化时，DP1含量不受影响。

该实例表明，在DS含量发生变化时，不会影响所得水解产物中麦芽糖含量的百分比。不可避免的是，DS含量会影响糖浆中麦芽糖的绝对含量(克/升)。

实例5

在该实验中，测试了在温度为55℃、pH值为5.0时有XTRA和BBA的情况下在颗粒状小麦淀粉水解过程中加入L-1000对淀粉增溶和所得糖类组合物的重要性。

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下，加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA(可选择使用或不使用2.0ASPU/gdsL-1000)，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48小时。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。增溶百分比及糖类组合物结果见表5。

表5

在pH值为5.0、温度为55℃，且BBA和XTRA剂量恒定的条件下，0和2.0ASPU/gdsL-1000剂量对颗粒状小麦淀粉的增溶及所得糖类组合物所产生的影响。

表5显示，在本实验条件下，加入L-1000并未对颗粒淀粉的增溶性产生影响。支链淀粉酶的加入对糖类组合物产生了显著的影响。经过48小时的水解之后，由于加入2.0ASPU/gdsL-1000，DP2含量从66.1％提高至83.9％，DP3含量从5.1％提高至9.5％，DP3+含量从27.9％下降至5.5％。支链淀粉酶的加入只对DP1含量产生轻微的影响。

本实验表明，生产含有超过70％麦芽糖的水解产物，需要在生产时加入脱支酶。

实例6

在该实验中，测试了多种不同的α-淀粉酶，用以证明超高麦芽糖糖浆是可以获得的，不论α-淀粉酶的类型如何。在pH值为5.0、温度为55℃，且有BBA及L-1000的条件下，针对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的水解加入各种不同的α-淀粉酶。

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下，加入2.52DP°/gdsBBA、2.0ASPU/gdsL-1000及一种α-淀粉酶，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48小时。如下α-淀粉酶经过测试：0.1AAU/gdsXTRA、0.261LU/gdsFRED、0.15RAU/gdsLT 300、0.002KNU/gds480L、0.001KNU/gdsSupra、0.0022KNU/gdsSCDS、4.1SKBU/gdsL及由杜邦-丹尼斯克的0.88MAA/gds MAX-LIFE^TM P100。

持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。增溶百分比及糖类组合物结果见表6。

表6

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下颗粒状小麦淀粉的增溶百分比，以及在加入2.52DP°/gdsBBA、2.0ASPU/gdsL-1000及各种不同α-淀粉酶的条件下，颗粒淀粉水解过程中所得的糖类组合物。

表6显示，根据本教导，在水解反应中不论采用哪种α-淀粉酶，均会导致非常高的DP2含量(＞80％)。在与FRED、XTRA、LT 300、480L、Supra及SCDS的不同水解反应下，糖类组合物的含量变化非常小。DP2峰值含量在84.3％-87.7％的范围内变化。经过48小时的反应之后，DP3含量在8.3-10.9％的范围内变化，DP3+含量在6.9-13.3％的范围内变化，DP1含量保持在恒定范围1.0-1.1％。通过观察发现，该实验中最大的变化在于颗粒淀粉增溶百分比的变化。在与XTRA、FRED、LT 300、SCDS、Supra及480L先后进行反应之后，淀粉增溶百分比可达到最高值。这些变化可能是由于不同的淀粉增溶能力造成的，或仅仅是由于所加入α-淀粉酶的活性差异造成的。

通过麦芽糖α-淀粉酶、MAX-LIFE^TM P100和真菌α-淀粉酶L获得的糖类不同于通过其它α-淀粉酶获得的糖类，这一点尤其体现在DP3及DP2含量上。真菌α-淀粉酶L在DP2含量上与其它α-淀粉酶相当，但对于MAX-LIFE^TM P100淀粉酶来讲，其在DP2含量上要高出几个百分点(峰值含量为90.6％)。通过观察发现，这两种酶与其它α-淀粉酶之间最大的差异在于DP3的含量上。经过48小时的反应之后，与其它α-淀粉酶相比，L形成较高的DP3含量，达到13.2％，而对于MAX-LIFE^TM P100，其形成的DP3含量较低，仅为2.8％。在这两种酶中任意一种酶的作用下，与其它α-淀粉酶相比，颗粒淀粉的增溶百分比较低，百分比分别为48.4％及51.3％。

实例7

在该实验中，测试了多种不同的β-淀粉酶、麦芽糖α-淀粉酶及真菌α-淀粉酶，从而得出哪一种酶能够生产出超高麦芽糖糖浆。在pH值为5.0、温度为55℃，且有XTRA及L-1000的条件下，针对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的水解加入各种不同的酶。

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下，加入0.1AAU/gdsXTRA、2.0ASPU/gdsL-1000及一种β-淀粉酶、麦芽糖α-淀粉酶或真菌α-淀粉酶，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48小时。如下酶已经过测试：2.52DP°/gdsBBA、2.52DP°/gds#1500S(SBA)β-淀粉酶、2.52DP°/gds小麦β-淀粉酶(WBA)、2.52DP°/gdsBetalase 1500L、2.0MANU/gds Maltogenase L、1.76MAA/gds MAX-LIFE^TMP100及41SKBU/gdsL。

通过从小麦中简单提取而得到小麦β-淀粉酶。

持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。增溶百分比及糖类组合物结果见表7。

表7

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下颗粒状小麦淀粉的增溶百分比，以及在加入0.1AAU/gdsXTRA、2.0ASPU/gdsL-1000及各种不同β-淀粉酶、麦芽糖α-淀粉酶或真菌α-淀粉酶的条件下，颗粒淀粉水解过程中所得的糖类组合物。

表7显示，在与小麦β-淀粉酶(WBA)、大麦β-淀粉酶(BBA)及大豆β-淀粉酶(SBA)反应之后，DP2含量均相当高(＞80％)。而在这三种β-淀粉酶作用下发生不同水解反应之后，糖类组合物及颗粒淀粉的增溶百分比变化非常小。在加入Betalase 1500L淀粉酶之后，得到了相似的颗粒淀粉增溶百分比，不过DP2含量却下降了10-13％，DP3含量上升了8-11％。与BBA相比，DP1含量略高，百分比为2.8％，而DP3+含量却相对较低。这些差异可能是由于Betalase 1500L淀粉酶中的α-淀粉酶造成的。

与BBA相比，这两种麦芽糖α-淀粉酶(Maltogenase L和MAX-LIFE^TM P100)导致较低的溶解度及DP2含量。这两种麦芽糖α-淀粉酶产生的增溶百分比非常近似，保持在59.9-61.7％范围内。与Betalase1500相比，这两种麦芽糖α-淀粉酶产生的DP3含量较低(相对于BBA产生的DP3含量而言)，但是其DP1(7.1％和10.1％)及DP3+(16.6％和14.1％)含量要高于BBA产生的DP1及DP3+含量。低DP3含量和高DP1含量可能是由于这两种麦芽糖α-淀粉酶将DP3降解为DP2和DP1造成的。高DP3+含量表明，麦芽糖α-淀粉酶作用可导致现有酶不能或非常缓慢降解的淀粉碎片。

在所有产麦芽糖酶中，L真菌α-淀粉酶形成的DP2含量最低。其形成的最高DP2含量为65.3％。L真菌α-淀粉酶产生的增溶百分比为63.7％，与上述两种麦芽糖α-淀粉酶的近似，却低于β-淀粉酶产生的增溶百分比。实例7中，L真菌α-淀粉酶作用下的DP3含量是所有反应中最高的。

本实例表明，在有一种α-淀粉酶和脱支酶的条件下，加入任意一种产麦芽糖酶，可形成麦芽糖含量＞60％的麦芽糖水解产物。本实例进一步说明了在有一种α-淀粉酶和脱支酶的条件下，加入任意一种β-淀粉酶，可形成麦芽糖含量＞80％的麦芽糖水解产物。

实例8

在该实验中，测试了多种不同的脱支酶，从而证明超高麦芽糖糖浆是可以获得的，不论脱支酶的类型如何。在pH值为5.0、温度为55℃，且有XTRA及BBA的条件下，针对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的水解加入各种不同的脱支酶。

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下，加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA及一种脱支酶，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48小时。如下脱支酶已经过测试：2.0ASPU/gdsL-1000、2.0KNUN/gdsD2及MegazymeInternational从假单胞菌属(Pseudomonas sp.)生产的异淀粉酶(0.89U/gds)。

持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。增溶百分比及糖类组合物结果见表8。

表8

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下颗粒状小麦淀粉的增溶百分比，以及在加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA及各种不同脱支酶的条件下，颗粒淀粉水解过程中所得的糖类组合物。

表8显示，在两种支链淀粉酶(即L-1000和D2)的作用下，可得到近似的高DP2含量(＞80％)。经过不同的水解反应之后，其糖类组合物变化很小。L-1000产生的DP2峰值含量为85.1％，D2产生的DP2峰值含量为82.5％。经过48小时的反应之后，这两种支链淀粉酶形成的DP3含量几乎一样，而D2作用下的DP3+含量为11.5％，高于L-1000作用下的7.2％，并且这两种支链淀粉酶形成的DP1含量始终在0.9-1.0％范围内。同时在这两种酶作用下，颗粒淀粉的增溶百分比也几乎没有任何差异。在L-1000作用下所得到的增溶百分比(71％)要略高于在D2作用下所得的增溶百分比(68.5％)。

对于异淀粉酶，其概况与这两种支链淀粉酶近似。其DP2含量略低(DP2峰值含量为80％)，48小时之后的最终DP2含量为75.8％。DP3及DP3+含量与D2作用下的DP3及DP3+含量近似，并略高于L-1000作用下的DP3及DP3+含量。与这两种支链淀粉酶形成的增溶百分比相比，异淀粉酶形成的增溶百分比要低得多。

本实例表明，在本教导下，不论使用哪种类型的脱支酶，均可得到麦芽糖含量＞75％的高麦芽糖水解产物。

实例9

在该实验中，研究了除XTRA、BBA、L-1000之外在颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)的水解中加入芽糖淀粉酶和/或真菌α-淀粉酶的影响。

在pH值为5.0、温度为55℃的条件下，加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA及2.0ASPU/gdsL-1000，将包含32％干固体的含水小麦淀粉浆料温育48小时。在该实验的第一个阶段，在反应初期加入MAX-LIFE^TM P100、L或这两种淀粉酶的混合物。添加剂量见表9a。在该实验的第二个阶段，在反应开始后24小时加入MAX-LIFE^TM P100、L或这两种淀粉酶的混合物，也可以称之为梯度控制。添加剂量见表9b。

持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。增溶百分比及糖类组合物结果见表9a和9b。

表9a：在pH值为5.0、温度为55℃的条件下颗粒状小麦淀粉的增溶百分比，以及在加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA及2.0ASPU/gdsL-1000(在水解初期加入额外的L和/或MAX-LIFE^TM P100)的条件下，颗粒淀粉水解过程中所得的糖类组合物。

表9b：在pH值为5.0、温度为55℃的条件下颗粒状小麦淀粉的增溶百分比，以及在加入2.52DP°/gdsBBA、0.1AAU/gdsXTRA及2.0ASPU/gdsL-1000(在水解进行24小时后加入额外的L和/或MAX-LIFE^TM P100)的条件下，颗粒淀粉水解过程中所得的糖类组合物。

表9a显示，在水解反应初期加入MAX-LIFE^TM P100，可导致48小时的反应之后DP2含量比没有添加任何额外产麦芽糖酶时更高。添加的MAX-LIFE^TM P100还导致较低的DP3含量及略高的DP1含量。当在反应初期加入L之后，其导致较低的DP2含量、略低的DP3+含量及略高的DP1含量，不过DP3含量却很高。

在水解反应初期加入MAX-LIFE^TM P100及L，致使48小时反应后的最终DP2含量为80％，比没有添加任何额外产麦芽糖酶时的值要低1.4％。此外，在加入这两种产麦芽糖酶后，DP3+及DP3含量变得非常低。当使用色谱法对最终水解产物进行进一步纯化时，可以从中得到显著的有益效果，因为DP1和DP2比DP2和DP3易于分离。

从表9b中可以看出，梯度控制添加额外的产麦芽糖酶似乎没有有益效果。

实例10

该实验中，pH值为5.0，温度为60-68℃，在玉米和木薯粉脱支酶存在的条件下，将颗粒淀粉用低剂量α-淀粉酶和高剂量β-淀粉酶进行处理。

将包含32％干固体的含水玉米淀粉浆(嘉吉公司Gel^TM3240TM未改性的干玉米淀粉)或包含32％干固体的含水木薯粉浆(美国国民淀粉化学公司和玉米产品国际公司生产的未改性淀粉)在pH值为5.0，温度为60℃的条件下，用0.1AAU/gds的XTRA、2.0ASPU/gds的L-1000以及2.52DP°/gds的BBA温育48小时。

将包含34％干固体的含水玉米淀粉浆(嘉吉公司Gel^TM3240TM未改性的干玉米淀粉)或包含34％干固体的含水木薯粉浆(美国国民淀粉化学公司和玉米产品国际公司生产的未改性淀粉)在pH值为5.0，温度为68℃的条件下，用0.1AAU/gds的XTRA、9.7ASPU/gds的热稳定支链淀粉酶(提取自多节闪烁杆菌(Fervidobacterium nodosum))以及1.9DP°/gds的β-淀粉酶#1500S(SBA)温育48小时。

持续搅拌浆料，并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶的剂量和相关结果见表10。

由表10可见，60℃时，玉米淀粉和木薯淀粉的增溶比同温度下小麦淀粉的增溶低很多(见实例1-3)。玉米和木薯较低的增溶可能由它们的高糊化温度导致。在68℃时，玉米淀粉和木薯淀粉的增溶都比它们在60℃时的增溶高很多。由于BBA和L-1000在该升高的温度下具有较低的稳定性，因此在较高温度下，使用了更热稳定的酶。对玉米而言，在60和68℃时，反应48小时后的DP2含量为70.9-71.2％。在这两种温度下，木薯反应48小时后的DP2含量为77.8-80.3％。在这两种温度下，两种原材料中的DP1含量非常低。DP3和DP3+含量有很大差别。在温度为68℃时，玉米和木薯中DP3含量都比60℃时低，但是DP3+含量却比60℃时高。

该实验表明，利用此发明，可通过玉米淀粉制备一种麦芽糖含量＞70％的麦芽糖糖浆，通过木薯淀粉制备一种麦芽糖含量＞80％的麦芽糖糖浆。升高的温度似乎主要影响增溶百分比，并使麦芽糖含量略微增加，这与小麦淀粉的情况一样(见实例12)。

实例11

该实验中，在pH值为5.0，环境温度为55℃的条件下，在全磨小麦和全磨大麦上测试了在脱支酶存在的条件下用低剂量α-淀粉酶和高剂量β-淀粉酶处理颗粒淀粉这一概念。全磨大麦和小麦二者都含有大量的内源β-淀粉酶。该实验中，利用内源β-淀粉酶的活性并添加额外的β-淀粉酶来进行测试。

将含有32％干固体的含水小麦浆料(来自位于荷兰武尔登的Arie BlokGraanproducten)或含有32％干固体的含水大麦浆料(来自荷兰武尔登的Arie Blok Graanproducten)在pH值为5.0，温度为55℃的条件下，用0.1AAU/gds的XTRA、1.0ASPU/gds的L-1000以及0或2.52DP°/gds的BBA温育48小时。为防止来自全磨谷物的可溶性纤维引起高粘度，对每个反应加入2.3CMCU/gds的OPTIMASH^TM BG。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。酶剂量和相关结果见表11。

表11

在pH值为5.0，温度为55℃的条件下颗粒淀粉(来自全磨小麦)的增溶及对应糖类组合物

对比前表和表11发现，在脱支酶存在的条件下，全磨小麦和小麦淀粉在与低剂量的α-淀粉酶和高剂量的β-淀粉酶反应时有明显差别。全磨小麦和大麦的增溶比观察到的小麦淀粉的增溶高出了10-15％。全磨小麦的增溶比全磨大麦的增溶高。全磨谷物反应和其淀粉反应的另一个差别是糖类组合物。全磨谷物中DP2的含量明显比其淀粉中的含量低。全磨大麦中DP2含量的最大值为56.9％，全磨小麦中DP2含量最大值为55.5％。这些含量都比类似条件下小麦淀粉中的含量低大约30％。此外，全磨谷物反应中DP1、DP3和DP3+的含量也比其淀粉反应中的含量高很多。这些差异可能是由于全磨谷物中其它寡糖和碳水化合物造成的。这些将会影响表11中的数据。

对比相应的小麦淀粉反应，其反应中α-淀粉酶含量的增加会导致DP2含量的降低，而我们在全磨小麦的反应中看到了相反的结果。当α-淀粉酶的含量增加时(0.1-2.0AAU/gds)，DP2的含量也随之增加。这个现象在全磨小麦和大麦的反应中都能看到。在反应中加入额外的β-淀粉酶，即加入2.0AAU/gds的XTRA，这两种全磨谷物的DP2含量都不增加。这表明这两种谷物中内源β-淀粉酶的含量非常高，并且β-淀粉酶/α-淀粉酶的剂量比也非常高。这意味着可以进一步增加α-淀粉酶的剂量来获得更多的增溶和DP2。

实例12

本实验中，在XTRA、BBA以及L-1000存在的条件下，研究了温度对颗粒状小麦淀粉(罗盖特袋装小麦淀粉)增溶性和水解产物的糖类组合物的影响。

在pH值为5.0，温度为50-65℃的条件下，将含有32％干固体的含水小麦淀粉浆用2.52DP°/gds的BBA、2.0ASPU/gds的L-1000以及0.1AAU/gds的XTRA温育48小时。持续搅拌浆料并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。结果见表12。

表12

在pH值为5.0，剂量恒定的XTRA、BBA以及L-1000作用下，温度对颗粒状小麦淀粉增溶性和糖类组合物的影响。

从表12可明显看出，随着温度升高，颗粒淀粉增溶百分比从温度为50℃时的51.8％增加到温度为65℃时的93.3％。同样可以明显看出，65℃的温度造成了较低的DP2含量，这可能与一些酶，主要是支链淀粉酶的失活有关，这通过较高的残余DP3+含量可以判断。当温度为50-60℃时，DP2含量非常接近于DP2含量的峰值水平(85-85.3％)。随着温度的升高，DP2的峰值含量似乎出现的较晚，并且，温度越高，DP2含量的降低速度越慢(含量降低因淀粉的继续增溶引起，而不是因为DP2的损失)。当温度为50-60℃时，不同温度下DP1和DP3+含量的差异很小。对于DP3，随着温度的降低，其含量有明显的增加。在低温下，颗粒淀粉的增溶比高温下慢。这意味着在低温下溶解每克淀粉所需的α-淀粉酶的量比高温下的高，致使其DP3的含量也较高。这可能表明水解反应开始时(如前几个小时)α-淀粉酶/β-淀粉酶的比率尤为重要

该实验表明，只要温度使酶能够保持有活性，麦芽糖含量就不受反应温度的影响。较高的温度确实能够促进颗粒淀粉增溶。

实例13

该实验研究若加入多四倍的β-淀粉酶和多四倍的α-淀粉酶从而保持β-淀粉酶活度/α-淀粉酶活度的比率恒定，是否会有益处。同时也研究了多次添加比率相同的β-淀粉酶/α-淀粉酶是否有益。

在pH值为5.0，温度为55℃的条件下，对含有32％干固体的含水小麦淀粉浆进行温育。在0时刻，添加2.0ASPU/gds的L-1000，并且加入2.52DP°/gds的BBA和0.1AAU/gds的XTRA(测试A)或10.08DP°/gds的BBA和0.4AAU/gds的XTRA(测试B)。为实现不同反应(测试C)，在0时刻添加2.0ASPU/gds的L-1000、2.52DP°/gds的BBA和0.1AAU/gds的XTRA。在第7.5、24和30.5小时时，再次添加2.52DP°/gds的BBA和0.1AAU/gds的XTRA。续搅拌糖浆并按照不同的时间间隔取样，从而测定淀粉的增溶百分比(％)和糖类组合物。相关结果见表13。

表13

单剂量、多剂量或分段剂量的XTRA和BBA在L-1000剂量恒定且pH值为5.0时，对颗粒状小麦淀粉增溶性和糖类组合物的影响。

与添加单剂量相比，从一开始添加多四倍的XTRA和BBA，会导致颗粒淀粉发生更快速的增溶。当分阶段加入XTRA和BBA时，初始的颗粒淀粉增溶状态(在t＝3小时)和添加单剂量时的状态一致。这是预期的结果，因为在反应刚开始时XTRA和BBA的量相同。分阶段添加XTRA和BBA时，其颗粒淀粉的增溶超过了测试A和测试B中的增溶，这表明在反应期间添加α-淀粉酶和β-淀粉酶是有益的。当更多的底物(溶解淀粉)可用时，应添加更多的α-淀粉酶和β-淀粉酶。

对比测试A和测试C发现，两者在颗粒状小麦淀粉的水解过程中，产生了非常相似的糖类。测试B显示了DP2和DP3的含量差异。当从一开始(测试B)就添加多四倍剂量的XTRA和BBA，所得DP2的峰值含量(83％)比单剂量添加(测试A)或分阶段添加多四倍剂量(测试C)时的峰值要低。在测试A和测试C中，两者的DP2峰值含量非常相似，分别是84.9％和85.1％。相似的趋势也体现在DP3含量上。测试A和测试C具有非常相似的DP3含量，但测试B具有较高的DP3含量。

实例14

该实验证明了温度梯度控制(即，设置多个温度进行反应)对不同参数的影响。如前例中所述，该实验在不同温度下和不同阶段进行，具体内容如下。这些实验的进行，是为了改进利用颗粒淀粉生产出麦芽糖的生产工艺。在之前的实验中可以观察到，麦芽糖糖浆可能很难从不能溶解的残余材料中分离出来。通过对最终的反应混合物进行离心，可以观察到明显的分层(三层)。这种旋转测试可以表明从糖浆中分离出固体的难易程度。不同的三层分别是：底层是淀粉残渣，中间层是胶状层，顶层是上清液(麦芽糖糖浆)。中间的胶状层使分离变得困难。胶状层越厚，糖浆越难从残渣中分离出来。另一个影响分离的因素是反应混合物的粘度。最终反应混合物的粘度越低，分离越容易。这些实验旨在减少胶状物和改善粘度。

温度梯度控制对粘度和过滤的影响

从前面的实例可明显看出，使用低剂量的α-淀粉酶和高剂量的β-淀粉酶会导致麦芽糖含量非常高的糖浆。但是低剂量α-淀粉酶的使用同样会导致非常高的粘度，尤其是在麦芽糖糖化的初期阶段。测量温度梯度控制对粘度和胶状层形成的影响，并且发现浆料在50℃条件下保持的时间越长，粘度峰值越低，同时，加热到60℃引发的胶状层的厚度越小(图3，表14和15)。

表14

50℃下保持的时间[分钟]	粘度峰值[cP]	粘度峰值[％]
			0	10144	100
10	4314	43
			20	1330	13
30	723	7
			60	124	1

表15

温度1	温度2	持续阶段1	溶解度	DP2	胶状层厚度
								[℃]	[℃]	[小时]	[％]	[％]	[％]	相对胶状层	干固体损失
60	60	3	85.8	75.5	25.4	[％]	[％]
								55	60	3	80.6	71.8	13.7	100	8.3
50	60	3	77.5	71.1	6.9	54	4.5

实验参数

不希望被理论束缚，这一发现可由两种不同现象被温度梯度控制所隔开这一事实进行解释。这两种现象包括1)淀粉溶胀，2)淀粉糊化。这可能是由于淀粉颗粒会在温度低于糊化温度时溶胀，在真正的糊化开始前，直链淀粉会脱离颗粒并且可能发生水解。剩余的可糊化的淀粉颗粒比较少，因此用于糊化的水较少，导致淀粉颗粒之间物理障碍比较少，最终产生较低的粘度峰值。另一个可能产生影响的因素是退火。退火在温度介于玻璃转化温度和初始糊化温度之间时进行，并可能导致改善的颗粒结晶度，最终导致颗粒溶胀能力较低。

温度梯度控制对胶体形成的影响

另一个用于分析麦芽糖糖化过程中，有关凝胶形成问题的参数是通过对所形成发酵产品进行过滤测试得到的。对于过滤实验，需用一个布赫纳Büchner漏斗和一个真空泵(接入一个每100mL一个刻度的锥形瓶)来过滤1400g糖化浆料。正如表16所示，在温度为60℃时温育发酵反应生成的混合物，会导致非常低的过滤速率。然而，在温度为50℃时温育适当的一段时间，会导致过滤时间缩短。

表16

参数：

Claims

1.一种制备含有至少50％DP2的高DP2糖浆的方法，包括：

使用外源α-淀粉酶在处于或低于初始糊化温度下溶解颗粒淀粉底物以形成包含糊精的混合物；

使用产麦芽糖酶水解所述糊精以形成所述高DP2糖浆，其中以AAU/gds表示的α-淀粉酶剂量与以DP°表示的产麦芽糖酶剂量的比率小于8。

2.一种制备含有至少70％DP2的很高DP2糖浆的方法，包括：

使颗粒淀粉底物与外源α-淀粉酶和产麦芽糖酶在处于或低于初始糊化温度下接触，其中以AAU/gds表示的α-淀粉酶剂量与以DP°表示的产麦芽糖酶剂量的比率为0.002-7.94。

3.一种制备含有至少80％DP2的超高DP2糖浆的方法，包括：

使颗粒淀粉底物与支链淀粉酶、外源α-淀粉酶和产麦芽糖酶在处于或低于初始糊化温度下接触，其中以AAU/gds表示的α-淀粉酶剂量与以DP°表示的产麦芽糖酶剂量的比率为0.002-.42。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括脱支酶。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述淀粉为精制颗粒淀粉。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述淀粉为全磨谷物。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述淀粉来自玉米、小麦、大麦、黑麦、小黑麦、水稻、燕麦、豆子、香蕉、马铃薯、甘薯、高粱、豆类、木薯、小米、马铃薯或木薯淀粉。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为内源地存在的。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为外源地添加的。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述DP2为至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％或至少85％。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述％DS为介于5％和40％之间。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为β-淀粉酶。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为大麦β-淀粉酶、小麦β-淀粉酶或大豆β-淀粉酶。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述大麦β-淀粉酶为BBA或Betalase 1500。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述大豆β-淀粉酶为β-淀粉酶#1500S。

16.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为一种真菌α-淀粉酶。

17.根据权利要求16中任一项所述的方法，其中所述真菌α-淀粉酶为L。

18.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为产麦芽糖淀粉酶。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述产麦芽糖淀粉酶为MAX-LIFE^TM P100或Maltogenase L。

20.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述产麦芽糖酶为Fungamyl 800L、Novamyl(芽孢杆菌属物种(Bacillus sp.))、GC 626(AKAA)、XTENDER、来自植物材料(豌豆、甘薯、黑麦、燕麦、水稻、高粱)的β-淀粉酶、微生物的β-淀粉酶(多粘芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)、热产硫磺热厌氧杆菌(Thermoanaerobacterium thermosulfurigenes)、法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)、拟南芥(Arabidopsis thaliana))、来自曲霉属(Aspergillus)(例如：黑曲霉(A.Niger)、白曲霉(A.kawachi)以及米曲霉(A.oryzae))、木霉属物种(Trichoderma sp.)(例如里氏木霉(Trichoderma reesei)α-淀粉酶)、根霉属物种(Rhisopus sp.)、毛霉属物种(Mucor sp.)以及青霉属物种(Penicilliumsp.)的真菌α-淀粉酶，或来自芽孢杆菌属物种、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillusstearothermophilus)、加氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)以及栖热杆菌属物种(Thermus sp.)的产麦芽糖淀粉酶。

21.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述α-淀粉酶为XTRA、FRED、LT300、480L、Supra、SCDS、MAX-LIFE^TM P100、Maltogenase L、L。

22.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述α-淀粉酶为SC、SC、LF、Veretase、SC4x、Supra2.8、supra2、X、120L、ALPHA、CL、AA、Optitherm^TM、Takatherm^TM、Keistase^TM、一种来自芽孢杆菌属物种(Bacillus species)的α-淀粉酶(所述芽孢杆菌属物种包括枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、迟缓芽孢杆菌(B.lentus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、凝结芽孢杆菌(B.coagulans)和解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens))、来自曲霉属(例如黑曲霉、白曲霉和米曲霉)、木霉属物种(例如里氏木霉α-淀粉酶)、根霉属物种、毛霉属物种以及青霉属物种真菌α-淀粉酶，或来自芽孢杆菌属物种、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、加氏乳杆菌以及栖热杆菌属物种的产麦芽糖淀粉酶。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中如果存在，所述脱支酶为L-1000、D2，或来自于假单胞菌属物种(Pseudomonas sp.)(例如Megazyme)的ISOAMYLASE。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述脱支酶为Promozyme D6(诺维信)、由芽孢杆菌属物种例如脱支芽孢杆菌(Bacillus deramificans)、嗜酸普鲁兰芽孢杆菌(Bacillusacidopullulyticus)和长野芽胞杆菌(Bacillus naganoensis)分泌的支链淀粉酶、来自硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus)、假单胞菌属物种(Pseudomonas sp.)的支链淀粉酶以及来自多节闪烁杆菌(Fervidobacterium nodosum)的热稳定支链淀粉酶。

25.一种包含α-淀粉酶和产麦芽糖酶的组合物，其中以AAU/gds表示的α-淀粉酶剂量与以DP°表示的产麦芽糖酶剂量的比率为0.002-7.94。

26.根据权利要求25所述的组合物，其中以AAU/gds表示的α-淀粉酶剂量与以DP°表示的产麦芽糖酶剂量的比率为0.002-0.42。

27.根据权利要求25-26中任一项所述的组合物，还包括支链淀粉酶。

28.根据权利要求25-27中任一项所述的组合物，还包括颗粒淀粉。

29.根据权利要求27所述的组合物，其中所述颗粒淀粉为精制颗粒淀粉。

30.根据权利要求27所述的组合物，其中所述颗粒淀粉为全磨谷物。

31.根据权利要求25-30中任一项所述的组合物，还包含权利要求12-20所述的任一产麦芽糖酶、权利要求21-22所述的任一α-淀粉酶和/或权利要求23-24所述的任一支链淀粉酶。

32.一种制备含有至少50％DP2的高DP2糖浆的方法，包括：

使用外源α-淀粉酶和外源β-淀粉酶在低于初始糊化温度下溶解颗粒淀粉底物；并且

在比第一温度更高的温度下水解所得的混合物以形成高DP2糖浆，其中两个温度都低于所述初始糊化温度。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一温度被保持1至3小时。

34.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一温度为约50℃。

35.根据权利要求32所述的方法，其中所述第二温度为约55至约60℃。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述第二温度为约55℃。

37.根据权利要求35所述的方法，其中所述第二温度为约60℃。

38.根据权利要求32所述的方法，其中所述高DP2糖浆包含至少75％DP2。

39.根据权利要求32中所述的方法，其中所述高DP2糖浆包含至少80％DP2。

40.根据权利要求32-39所述的方法，其中相比于仅在更高温度下实施的工艺，粘度峰值被降低至少约10％。

41.根据权利要求32-40所述的方法，其中相比于仅在更高温度下实施的工艺，过滤速度被提高至少约1.5倍。

42.根据权利要求32-40所述的方法，其中相比于仅在更高温度下实施的工艺，过滤速度被提高至少约2倍。

43.根据权利要求32-40所述的方法，其中相比于仅在更高温度下实施的工艺，胶类物质被降低至少约10％。