Alpha Amylase เทียบกับ Glucoamylase: การใช้งานเชิงอุตสาหกรรมเพื่อผลิตกลูโคสไซรัป
ถามโดย: ไม่ระบุชื่อ
เมื่อ: November 25, 2025
ประเภทผลิตภัณฑ์:
อาหาร
คำถาม
การเปรียบเทียบและการใช้งานเอนไซม์อะไมเลสในเชิงอุตสาหกรรม
- เอนไซม์
Alpha Amylase EnzymeและGlucoamylase Enzyme(Amyloglucosidase) แตกต่างกันอย่างไร โดยเฉพาะในด้านหน้าที่ในการย่อยสลายแป้ง (Liquefaction เทียบกับ Saccharification) และตำแหน่งการตัดพันธะไกลโคไซด์ ($\alpha-1,4$ และ $\alpha-1,6$)? - หากต้องการใช้ในการย่อยแป้งมันสำปะหลังเพื่อผลิตกลูโคสไซรัปในเชิงอุตสาหกรรม เอนไซม์ชนิดใดหรือการใช้ร่วมกันแบบใดที่เหมาะสมและมีต้นทุนไม่แพงสำหรับการผลิตและจำหน่ายจริง?
คำตอบ
การผลิตกลูโคสไซรัปจากแป้ง (เช่น แป้งมันสำปะหลัง) ในระดับอุตสาหกรรมจำเป็นต้องใช้กระบวนการเอนไซม์สองขั้นตอน ซึ่งหมายความว่า เอนไซม์ Alpha Amylase และ Glucoamylase มีความจำเป็นทั้งคู่ เพื่อให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและได้ผลผลิตสูง
1. ความแตกต่างระหว่าง Alpha Amylase และ Glucoamylase
| คุณสมบัติ | เอนไซม์ Alpha Amylase | เอนไซม์ Glucoamylase (Amyloglucosidase) |
|---|---|---|
| หน้าที่ในการย่อยแป้ง | การทำให้เป็นของเหลว (Liquefaction) (ย่อยแป้งให้เป็นสายสั้นลง) | การทำให้เป็นน้ำตาล (Saccharification) (ย่อยเดกซ์ทรินให้เป็นกลูโคส) |
| ตำแหน่งการตัด | ตัดพันธะไกลโคไซด์ $\alpha-1,4$ แบบสุ่มตรงกลางสายแป้ง (เอนโด-เอนไซม์) | ตัดพันธะ $\alpha-1,4$ และ $\alpha-1,6$ อย่างต่อเนื่องจากปลายที่ไม่ลดลง (เอ็กโซ-เอนไซม์) |
| ผลิตภัณฑ์หลัก | เดกซ์ทริน (Oligosaccharides) | กลูโคส (Dextrose) |
| สภาวะที่เหมาะสม | อุณหภูมิสูง (มักจะ 90-105°C) เพื่อทำให้แป้งสุกและย่อยสลายอย่างรวดเร็ว | อุณหภูมิต่ำกว่า (มักจะ 55-65°C) หลังจากการทำให้เป็นของเหลว |
2. ความเหมาะสมสำหรับการผลิตกลูโคสไซรัปในเชิงอุตสาหกรรม
สำหรับการผลิตกลูโคสไซรัปที่มีค่า Dextrose Equivalent (DE) สูงจากแป้งมันสำปะหลังในเชิงอุตสาหกรรม วิธีที่เหมาะสมและคุ้มทุนที่สุดคือ กระบวนการเอนไซม์สองขั้นตอน:
ขั้นตอนที่ 1: การทำให้เป็นของเหลว (ใช้ Alpha Amylase)
- นำแป้งมันสำปะหลังมาผสมกับน้ำให้เป็นสารละลายข้น (slurry)
- เติม Alpha Amylase (เช่น ผลิตภัณฑ์ทนความร้อน ID 8706) และให้ความร้อนสูง (เช่น 90-105°C)
- วัตถุประสงค์: ขั้นตอนนี้จะย่อยโมเลกุลแป้งที่ยาวและมีความหนืดสูงให้กลายเป็นเดกซ์ทรินที่สั้นลงและละลายน้ำได้ ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งในการลดความหนืดของสารละลาย ทำให้ง่ายต่อการจัดการในขั้นตอนถัดไป และเตรียมสารตั้งต้นสำหรับ Glucoamylase
ขั้นตอนที่ 2: การทำให้เป็นน้ำตาล (ใช้ Glucoamylase)
- สารละลายที่ผ่านการทำให้เป็นของเหลวแล้วจะถูกลดอุณหภูมิลงสู่สภาวะที่เหมาะสมสำหรับ Glucoamylase (เช่น 55-65°C)
- เติม Glucoamylase (ID 10851)
- วัตถุประสงค์: เอนไซม์นี้จะย่อยเดกซ์ทรินอย่างเป็นระบบให้กลายเป็นโมเลกุล กลูโคส เดี่ยว ๆ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่กำหนดความเข้มข้นและความบริสุทธิ์ของกลูโคสไซรัปสุดท้าย
สรุปด้านต้นทุนและความเหมาะสม:
- จำเป็นต้องใช้ทั้งสองชนิด คุณไม่สามารถผลิตกลูโคสไซรัปคุณภาพสูงและให้ผลผลิตสูงได้โดยใช้เอนไซม์เพียงชนิดเดียวในระดับอุตสาหกรรม
- Alpha Amylase ช่วยให้กระบวนการรวดเร็วและจัดการได้ง่าย (ความหนืดต่ำ)
- Glucoamylase ช่วยให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นกลูโคสไซรัป (ค่า DE สูง)
- การพยายามใช้ Glucoamylase เพียงอย่างเดียวกับแป้งดิบจะช้ามาก ไม่มีประสิทธิภาพ และไม่สามารถทำได้จริงในทางปฏิบัติ เนื่องจากความหนืดสูงและความสามารถของเอนไซม์ในการเจาะทะลุเม็ดแป้งดิบที่อุณหภูมิที่เหมาะสมมีจำกัด ดังนั้น กระบวนการสองขั้นตอนจึงเป็นวิธีการมาตรฐานและคุ้มทุนที่สุดสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์
