本发明公开了一种提高糖原分支酶热稳定性的方法及其应用，属于基因工程技术和酶工程领域。本发明公开了一系列热稳定性提高的糖原分支酶突变体。单一突变体的酶活是野生型酶的1.14～1.45倍，表观熔融温度提高了0.3～3.4℃。组合突变体在95℃下孵育15h后，保留100％原始酶活。利用本发明公开的突变型糖原分支酶制备的改性淀粉中，突变体相较于野生酶制备的改性淀粉α‑1,6糖苷键比例高出1.08～1.92倍，相较于原玉米淀粉高出1.39～2.68倍。本发明提供的突变体提高最适温度和热稳定性以及显著增加了淀粉的分支度，能够实现在70℃高温下进行工业化生产支化淀粉，使得分支反应和淀粉溶胀能够同步进行。