麦芽糖是一种营养性双糖，无需胰岛素就可被组织细胞完整吸收，最终水解为葡萄糖，在临床上可用于糖尿病等患者的静脉注射补糖液，应用前景良好。另外，高纯麦芽糖在食品工业中也应用广泛，可作为冷饮抗结晶剂，油脂吸收剂等，同时也是生产功能性甜味剂麦芽糖醇的原料。但是目前普遍采用传统工艺制备的麦芽糖纯度不高，且不易分离纯化，要获得高纯度麦芽糖需要经过多重精制，工艺复杂，生产成本较高。 本论文建立了β-淀粉酶直接作用于玉米淀粉制备高纯麦芽糖的新工艺，此工艺适用于工业化生产，并具有操作简单、产品纯度高、易于分离纯化等优点，从而可降低高纯麦芽糖的生产成本，大大提高生产效益；建立了β-淀粉酶酶解玉米淀粉的动力学模型；并运用各种分析方法和技术手段对副产物β-极限糊精的特性和应用进行了较为系统的研究，所得结果可为淀粉的综合利用奠定相关理论和应用基础。 现将主要结果与结论归纳如下： 1、玉米淀粉的理化指标和支链淀粉的精细结构是麦芽糖理论产率的衡量依据，本文采用国标方法测定了玉米淀粉的理化指标，利用酶法对玉米支链淀粉精细结构进行了研究，结果表明原料玉米淀粉达到玉米一级品标准，其支链淀粉平均链长为25，其中外链平均链长为18，内链平均链长为6，分支化度(A：B)为1.71：1。 2、本研究所得到的新工艺无需传统工艺中的液化过程，为解决β-淀粉酶不能直接作用于生淀粉的问题，在酶解淀粉之前先对淀粉进行了糊化预处理研究，通过单因素试验，确定糊化温度为75℃，糊化时间为5 min。 3、应用Box-Behnken设计方法，对β-淀粉酶作用于玉米淀粉制备麦芽糖的工艺条件进行优化。利用统计学方法得到β-淀粉酶酶解淀粉制备麦芽糖的数学模型为：Y=58.52.5-11A+8.02B+3.03C+1.04D-10.92A2-9.1782-13.98C2-2.64D2+0.15AB+0.15AC+0.42AD+1.99BC-0.072BD-0.62CD。 得最佳工艺条件：玉米淀粉乳浓度8.55％，β-淀粉酶用量2.48μL/g，酶解时间37.5 h，酶解温度56.3℃，最大的麦芽糖产率为60.6％。 通过对乙醇沉淀与膜分离方法的效果进行比较，确定膜分离方法更佳，其分离得到的麦芽糖纯度可高达95.8％。 4、酶促反应动力学研究表明β-淀粉酶酶解玉米淀粉的初期遵循一级反应规律，并可用经典的米氏方程进行模拟，动力学参数Vm为1.034 mg/mL.min，Km为10.230 mg/mL。β-淀粉酶酶解玉米淀粉的动力学模型为：V=2.261.exp(-5737/RT)/1.772.exp(-20833.6/RT)+[S] [E]总[S]该模型在303.15～333.15K(即30-60℃)的温度范围内适用。 5、以磁性壳聚糖微球为载体，采用戊二醛交联法制备了固定化β-淀粉酶，并对固定化酶的酶学性质进行了研究。结果表明，磁性固定化β-淀粉酶的总活力和活性回收率分别为100 U/g和45.3％。固定化β-淀粉酶的最适作用温度和最适pH分别为70℃和5.3，其热稳定性、酸碱稳定性、操作稳定性和贮藏稳定性均优于游离酶。 6、应用Box-Behnken设计方法，对磁性固定β-淀粉酶作用于玉米淀粉制备麦芽糖的工艺条件进行优化。利用统计学方法建立数学模型：Y=59.81-4.29A+1.42B+2.12C-2.11A2-3.10B2-5.37C2+0.32AB-0.12AC-0.12BC 得最佳工艺条件：玉米淀粉乳浓度9.81％，磁性固定β-淀粉酶用量0.92 g/g，酶解时间30.83 h，最大的麦芽糖产率为61.3％。 7、为得到结晶麦芽糖，对单酶制备得到的麦芽糖进行脱色、离子交换和结晶研究。采用正交实验，确定麦芽糖活性炭F脱色的最佳工艺条件为活性炭用量2.5％(m/m)、脱色温度80℃、脱色时间20 min、pH值3.6，此时活性炭对麦芽糖的脱色率为86.0％。影响脱色效果的因素的主次顺序为：脱色温度>脱色时间>pH值>活性炭用量。阳离子树脂J与阴离子树脂N以V(阳离子)：V(阴离子)=6：4组成离子交换柱，流速为每小时2倍柱床体积量的除杂效果最好且处理量最大。此时精制后的麦芽糖的纯度可达99.0％。运动降温结晶麦芽糖的最佳控制条件为：初始过饱和度控制在1.05～1.10，搅拌速度2～3 rpm，降温养晶区间为55℃～25℃。在该条件下得到的麦芽糖结晶纯度可达到99.9％。 8、对自制结晶麦芽糖产品进行了质量分析和结构解析，结果表明其质量完全符合第14版日本药局方的要求，并且自制结晶麦芽糖产品的结构与麦芽糖标样结构相同，属于β构型，说明自制结晶麦芽糖可作为药用级试剂来使用。 9、采用各种分析方法和技术手段对副产物β-极限糊精性质进行了较为系统的研究，发现其透明度、溶解度与膨润力、冻融稳定性、凝沉性、吸湿性均较原淀粉有很大改善。其粘度较原淀粉低，具有剪切变稀现象，呈现假塑性流体的特征。增大浓度、添加蔗糖，β-极限糊精的粘度升高，但添加少量氯化钠、酸、碱，β-极限糊精粘度降低。由于β-极限糊精这些优良的性质，其应用前景非常广泛。 本文对副产物β-极限糊精的应用进行了探索性研究，发现其具有较好的保香和乳化稳定作用。 10、本工艺一大特点是基本上无废弃产物。工艺中得到的高纯麦芽糖仅需简单的纯化处理即可得到药用级的麦芽糖。而副产物β-极限糊精，由于其优良的性质，也具有良好的应用前景。