本研究在α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶(简称糖化酶)共催化的基础上,引入微波辐射,借助微波诱导催化强化淀粉水解反应。对微波辐射下整个淀粉水解反应过程进行详细研究,并与传统的加热水解方式相比较。主要研究内容和结论如下：(1)研究微波诱导双酶催化玉米淀粉水解的最佳工艺条件。首先,考察pH值、反应温度、底物浓度、酶制剂的用量、辐射时间及微波功率等因素对玉米淀粉水解率的影响。结果表明,与传统的水浴加热相比,经微波辐射的玉米淀粉的水解率均高于水浴加热20%以上；其次,运用正交试验法对微波诱导双酶催化玉米淀粉水解的工艺条件进行优化。经极差分析与方差分析后确定的微波诱导双酶催化玉米淀粉水解的最佳工艺条件为反应温度65℃,辐射时间30min,酶制剂的用量分别为α-淀粉酶的用量90U/g干淀粉,糖化酶的用量110U/g干淀粉。(2)研究微波诱导双酶催化玉米淀粉水解反应的动力学特性。考察经微波辐射和水浴加热下不同因素对玉米淀粉酶水解反应初反应速率的影响。实验结果表明该催化反应经微波辐射后的初反应速率在不同条件下均比水浴加热的要大,增大幅度20%以上；采用实验方法求取了双酶的米氏常数Km和最大初反应速度Vm,其中α-淀粉酶在微波辐射下的Km约是水浴的12倍,Vm约是水浴的14倍,糖化酶在微波辐射下的Km约是水浴的10倍,Vm约是水浴的8倍,同时指出反应产物葡萄糖对糖化酶的抑制作用经微波辐射后有所减弱。(3)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验表明,微波辐射没有改变α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的分子量大小,它们的一级结构没有发生改变,换句话说,酶蛋白的肽键没有发生断裂,微波辐射对酶蛋白的一级结构没有造成影响,这是酶蛋白维持活性的基本条件,有利于酶水解玉米淀粉反应的进行。(4)α-淀粉酶的圆二色性(CD)及二级结构研究表明,分别经微波辐射和水浴加热处理后的α-淀粉酶,其CD谱线在波长λ=193nm处的峰高均降低,微波辐射处理的峰高降低幅度在140%-220%之间,水浴加热处理的降低幅度在60%-140%之间；微波辐射处理时间为60min时,λ=193nm处谱峰消失,而水浴处理60min时在该处表现为一弱峰；在波长λ=204nm和λ=220nm处的双负峰,处理组的峰位都出现了蓝移变化,微波辐射下蓝移幅度在5-8nm之间,水浴加热下蓝移幅度在3-5nm之间；随着处理时间的延长,微波辐射和水浴加热均促使二级结构α-螺旋,p-折叠,p-转角和无规则卷曲之间的转化。糖化酶的圆二色性和二级结构的研究表明,经微波辐射和水浴加热处理后的CD谱线,在波长λ=193nm处的峰高的降幅在36.4%～68.2%之间；在λ=206nm和λ=220nm的双负峰处,处理组的峰高增幅在10.8%-31.4%之间；于λ=193nm处的峰位在微波辐射下有蓝移的趋势,幅度在0.2-3nm之间,而水浴处理下峰位变化不明显；随着处理时间的延长,微波辐射和水浴加热均促使二级结构α-螺旋,p-折叠,p-转角和无规则卷曲之间的转化,但变化趋势有所不同。结论表明,微波辐射能影响肽链中氢键的分布,导致氢键的松弛,断裂和重组,使原有维系酶蛋白二级结构的稳定性的氢键取向发生改变,使酶蛋白结构稳定性降低,柔性变大,这为微波辐射的宏观生物效应的作用机理提供了重要的理论依据。(5)α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶经微波辐射和水浴加热处理后的紫外吸收光谱有差异,这是微波辐射诱导酶蛋白三维结构的变化的结果,微波辐射能使酶的活性中心暴露,利于酶的活性中心和底物分子的有效结合,提高酶的催化效率。(6)分别经微波辐射和水浴加热处理后的α-淀粉酶和糖化酶,其酶活都发生了变化。在水浴加热情况下,a-淀粉酶酶活随加热温度的升高先增大后下降,60℃左右时酶有最大活性；糖化酶酶活随加热温度的升高先增大后下降,40℃左右时酶有最大活性；α-淀粉酶酶活随加热时间的延长先增大后下降,20min左右时酶有最大活性,25min之后酶的活性开始快速下降；糖化酶酶活随加热时间的延长先增大后下降,15min左右时酶有最大活性,20min之后酶的活性开始下降。经微波辐射处理的α-淀粉酶酶活随辐射温度的升高先增大后下降,60℃左右时酶有最大活性；糖化酶酶活随辐射温度的升高先增大后下降,40℃左右时酶有最大活性；α-淀粉酶酶活是随辐射时间的延长先增大后下降,20min左右时酶有最大活性；糖化酶酶活也是随辐射时间的延长先增大后下降,15min左右时酶有最大活性。a-淀粉酶微波辐射温度取55～65℃较合适,糖化酶取35-45℃为合适；α-淀粉酶微波辐射时间取15～25min较好,糖化酶微波辐射时间取15min左右较好。(7)分别在不同的水解体系(包括不加酶、加α-淀粉酶和加双酶)中,考察了辐射时间、温度、底物浓度、微波功率等因素对玉米淀粉的晶体结构,化学结构,形态结构等方面的影响。玉米淀粉溶液经过不同时间的微波辐射后,红外结晶度均有所变化。经微波辐射后的玉米淀粉经光学显微镜放大400倍后观察,可以看到,即便经过微波辐射玉米淀粉已经开始糊化,但玉米淀粉的形态结构仍为完整的颗粒,但表面变得粗糙。加酶处理后的淀粉颗粒表面甚至出现凹坑。且经双酶处理后的淀粉比单酶处理后的淀粉的效果更为明显,在红外吸收光谱中也有所显示,其结晶度更低,红外吸收峰更为宽大。研究结果表明,微波辐射能诱导酶蛋白构象改变,强化双酶之间的协同效应。与传统的淀粉酸水解法、酶水解法和酸酶水解法相比,微波诱导催化淀粉水解法具有提高反应速率和缩短反应时间等明显优点,是一种优于传统水解方法的新技术。