纤维素酶在食品发酵工业中的应用
生物酶在食品加工中的应用
生物酶在食品加工中的应用食品加工是指将原始食材通过一系列加工工艺进行改造和提炼，使其具备更好的口感、保质期和营养价值。
而生物酶作为一种具有生物催化作用的物质，在食品加工中发挥着重要的作用。
本文将探讨生物酶在食品加工中的应用，并对其优势和潜力进行分析。
一、生物酶的概述生物酶是一类具有生物活性的蛋白质，它可以在特定的温度、pH值和底物条件下，加速催化生物反应的进行。
生物酶具有高效、特异性、温和等特点，因此被广泛应用于食品加工领域。
常见的食品加工中使用的生物酶有淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。
二、淀粉酶在食品加工中的应用淀粉酶是一类能够水解淀粉为糖类的酶，其应用广泛。
首先，淀粉酶常用于制作面包和糕点中。
在面点制作过程中，淀粉酶可以将淀粉分解为可用于发酵的糖类，提高面团的酵母活性和发酵效果。
其次，淀粉酶也可用于制作啤酒和酿造过程中。
通过添加淀粉酶，可以促进酿酒中的淀粉转化为可发酵的糖类，提高发酵效率。
此外，在糖果、果汁和饮料等食品中，淀粉酶也可以用于调控糖化反应，增加甜味。
三、蛋白酶在食品加工中的应用蛋白酶是一类能够水解蛋白质为氨基酸的酶，其应用范围广泛。
在面点制作过程中，蛋白酶可以使面团具有更好的延展性和弹性，提高面团的加工性能。
此外，蛋白酶还可以用于酱油、味精等发酵食品中。
在这些食品的发酵过程中，蛋白酶可以降解蛋白质，产生各种氨基酸和肽类，提高食品的鲜味和营养价值。
同时，蛋白酶也可以用于奶制品加工中，通过水解蛋白质，改善乳制品的质构和口感。
四、纤维素酶在食品加工中的应用纤维素酶是一类能够降解纤维素为糖类的酶，其应用潜力巨大。
首先，纤维素酶可以用于果汁和蔬菜汁的榨取中。
通过添加纤维素酶，可以有效降解果蔬中的纤维素，提高果汁和蔬菜汁的浓缩度和营养价值。
其次，纤维素酶也可用于制作酿造食品中，如葡萄酒和啤酒。
通过添加纤维素酶，可以使葡萄和麦芽中的纤维素转化为可发酵的糖类，提高酿酒效率。
此外，纤维素酶还可以用于植物蛋白饲料的生产中，通过降解植物细胞壁中的纤维素，提高饲料的可利用率。
酶工程在农产品加工上的应用
酶工程在农产品加工上的应用
酶工程在农产品加工上具有广泛的应用。
以下是其中一些常见的应用领域：
1. 食品加工：酶工程在食品加工领域广泛应用，例如在面包制作中使用面团酶来改善面团的膨胀性能和延长面包的保鲜期；利用纤维素酶来提高果汁的浸出率和果汁的澄清度；应用酶解蛋白酶来改善肉制品嫩化和口感等。
2. 酿酒业：酶工程在酿酒业中被广泛应用，如利用酶解淀粉酶将淀粉转化为可发酵的糖；应用葡萄糖氧化酶和葡萄糖酶来调节酒的甜度和酒精含量；使用β-葡萄糖苷酶来提高红葡萄酒中花青素的释放等。
3. 果蔬加工：酶工程在果蔬加工中具有重要应用价值，例如利用果胶酶来改善果蔬汁的澄清度和稳定性；应用纤维素酶来降低果蔬浆果浆的黏稠度；使用脂肪酶来提取油脂和蛋白质等。
4. 饲料工业：酶工程在饲料工业中被广泛应用，例如用淀粉酶来降解饲料中的淀粉，提高饲料的能量利用率；应用纤维素酶来降低饲料中纤维素的含量，增加饲料的消化率；使用蛋白酶来改善蛋白质的可利用性和饲料的营养价值等。
总之，酶工程在农产品加工上的应用能够提高产品的品质、增加生产效率、节约能源和原料、降低生产成本等，具有重要的经济和社会价值。
纤维素酶的生产方法及在食品行业的应用
纤维素酶的生产方法及在食品行业的应用纤维素酶(cellulase)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单成分酶，而是由多个酶起协同作用的多酶体系。
纤维素酶在扩大食品工业原料和植物原料的综合利用，提高原料利用率，净化环境和开辟新能源等方面具有十分重要的意义。
编号：EC 321.4。
由多种水解酶组成的一个复杂酶系，自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。
习惯上，将纤维素酶分成三类：C1酶、Cx酶和B葡糖苷酶。
C1酶是对纤维素最初起作用的酶，破坏纤维素链的结晶结构。
Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解3-1 ,4-糖苷键的纤维素酶。
3葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。
纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切3■葡聚糖酶、内切3■葡聚糖酶和3■葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。
由于纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点纤维素酶的来源纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
目前，用于生产纤维素酶的微生物菌种较多的是丝真菌，其中酶活力较强的菌种为木霉属(Trichoderma )、曲霉属(As?pergillus )和青霉属(Penicillium ),特别是绿色木霉(Trichoderma virde )及其近缘菌株等较为典型，是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。
现已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉等纤维素酶。
同时，反刍动物依靠瘤胃微生物可消化纤维素，因此可以利用瘤胃液获得纤维酶的粗酶制剂。
另外，也可利用组织培养法获得所需要的微生物。
纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木酶属(Trichoderma)、曲霉属 (Aspergillus )和青霉属(Penicillium )。
纤维素酶的生产与应用研究进展
纤维素酶的生产与应用研究进展纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类，具有重要的生产与应用价值。
纤维素作为植物细胞壁的主要组成部分，具有丰富的资源，但其结构复杂，难以降解。
纤维素酶的生产与应用研究为利用纤维素资源、提高生物质酶解效率开辟了新途径。
纤维素酶的生产主要有两种方法：微生物发酵和基因工程技术。
微生物发酵是利用能够产生纤维素酶的微生物进行培养，通过调节培养条件、选用优良菌株等方式来提高酶的产量和活力。
近年来，采用转基因技术制备纤维素酶的研究也取得了突破性进展。
通过将纤维素酶基因导入高效酶产生菌株，可以大幅提高纤维素酶的产量。
纤维素酶的应用涉及生物质能源、饲料行业、食品工业等多个领域。
在生物质能源领域，纤维素酶可以将纤维素有效降解成可发酵的糖类，进一步转化为乙醇、柴油等可再生能源，用于替代传统石化能源。
饲料行业利用纤维素酶可以提高动物对纤维素的消化吸收率，增加饲料的利用效率，减少饲料浪费，降低养殖成本。
食品工业中，纤维素酶可以用于果汁澄清、酒精酿造、食品加工等环节，提高产品质量，降低生产成本。
纤维素酶的研究还涉及酶学性质、结构功能等方面。
研究发现，纤维素酶的降解效果与其结构与功能密切相关。
通过对纤维素酶的分子结构进行改造，可以提高其活性和稳定性。
同时，研究人员还通过对不同纤维素酶家族成员的研究，发现其在降解机制、底物特异性等方面存在差异，为深入理解纤维素降解过程提供了基础。
虽然纤维素酶在生产与应用方面取得了不容忽视的进展，但仍存在一些挑战。
纤维素酶的生产成本较高，限制了其在工业中的广泛应用。
此外，纤维素酶的稳定性和活性也需要进一步提高，以满足不同行业的需求。
因此，在纤维素酶的研究和应用过程中，需要不断进行技术创新和优化，以进一步提高其产量和效能。
纤维素酶的生产与应用研究是一项具有重要意义的工作。
随着对纤维素资源的深入开发和利用，纤维素酶的研究和应用前景广阔。
未来，随着技术的不断进步和深入研究，纤维素酶的生产与应用将迎来更加广阔的发展空间，为推动绿色可持续发展做出更大的贡献。
工业发酵主要类型及主要控制参数(精)
工业发酵主要类型及主要控制参数工业发酵是指利用微生物在一定条件下进行代谢反应，从而合成生物大分子，以达到工业生产目的的过程。
目前，工业发酵已经广泛应用于食品、医药、化工等领域。
发酵类型根据发酵生产的目的、生物种类和发酵的过程条件不同，可将工业发酵分为以下类型：食品发酵主要应用于食品加工领域。
其生物种类多为乳酸菌、酵母菌、霉菌等，包括酸奶、豆腐、酱油、味噌等。
医药发酵主要应用于药物、生物制品等的生产。
其生物种类多为细菌、真菌等微生物，包括青霉素、链霉素、胰岛素等。
纤维素酶生产发酵主要应用于制浆造纸、纤维素制品等领域。
其生物种类多为产纤维素酶的微生物，包括三级结构的真菌和细菌。
主要控制参数在工业发酵过程中，为确保发酵过程高效、稳定，需要对发酵过程中的主要参数进行精确控制。
主要参数包括：温度温度对于微生物的生长和代谢有着十分重要的影响。
在不同的发酵过程中，需要控制的最佳温度略有区别，一般在 25-45℃之间。
pH 值不同的微生物要求不同的pH 值范围，有些是弱酸耐受菌，有些是弱碱耐受菌，pH 对于发酵菌株的代谢产物的调节、酶活性等也有着重要的影响。
氧气气体浓度氧气是微生物生长和代谢过程中必须的成分，但不同的微生物对氧气的需求是不同的。
有些是厌氧生长菌，有些是需氧生长菌，而有些微生物在低氧或高氧浓度下生长更快。
因此，控制好氧气气体浓度对于发酵过程的效率和生产质量也有着重要的影响。
搅拌速度搅拌速度对于微生物的生长和代谢也有着重要的影响。
不同的发酵过程要求不同的搅拌速度，有的要求慢速、均匀搅拌，有的要求高速、强烈搅拌。
工业发酵主要类型及主要控制参数是工业发酵生产中的重要内容。
精确定义好发酵类型和控制参数，能够大幅提高生产效率，保证生产质量。
纤维素酶及其在发酵食品工业中的应用
作者简介 ： 李西腾（ ９９一） 男， １６ ， 江苏赣榆县人 ， 讲师 ， 硕士 ， 究方向： 品生物技术。 研 食
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《 江苏调味 副食 ￣） ０ ９年 第 ２ ） ０ ２ ６卷
第 ４期 （ 总第 １８ ） １期
源 的纤维 素酶 其结 构 和 功能 相 差很 大 ， 源 于真 来
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收 稿 日期 ： ０９— ６—１ ２０ ０ ８
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李西腾
纤维素酶及 其在 发酵食品工业 中的应用
文 章 编 号 ：０ ６—８ ８ （０ ９ ０ １０ ４ １ ２０ ）４—０ ３ ０ ０ ３— ４
纤 酶在食业 应 维及 发 品中用 素 其 酵 工 的
李西腾
（ 苏食 品职 业技 术 学院 ， 苏 淮安 江 江 ２３ ０ ） ２ ０３
摘 要 ：为了充分利 用纤维素， 介绍 了纤维素酶的性质 、 来源 、 生产 方法及作 用机理 。同时 ， 阐述 了纤维素酶 在酱油酿造、 酒类 生产 、 食醋酿造和单细胞蛋 白生产等发酵食品工业 中的应用概况 以及前景展 望。 关键 词 ： 维素酶 ； 纤 发酵食品 ； 用 应
酶在食品工业中的应用
酶在食品工业中的应用一、酶制剂应用于果蔬加工1.提高果桨出汁率。
在提高果蔬出汁率方面应用最广泛的酶是果胶酶，其次是纤维素酶。
果浆榨汁前添加一定量果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果汁粘度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率。
纤维素酶可以使果蔬中大分子纤维素降解成分子量较小的纤维二糖和葡萄糖分子，破坏植物细胞壁，使细胞内溶物充分释放，提高出汁率。
并提高可溶性固形物含量。
2.澄清果蔬汁。
果浆经榨汁、筛滤后，果汁中仍存在一些非常细小却能导致果蔬汁产生混浊的聚合物和固体颗粒。
如果胶物质、淀粉、其他多糖类物质等，它们是引起果蔬汁混浊和褐变的主要原因。
如果在新鲜果蔬汁(或经杀菌后的果蔬汁)中加入果胶酶、纤维素酶、α―淀粉酶、木瓜蛋白酶(可视混浊成分选择一种或几种)，可将上述物质大部分降解为半乳糖醛酸、葡萄糖、氨基酸和其他产物，使果蔬汁澄清，同时可明显提高澄清汁的营养成分和稳定性。
3.增香、除异味。
果蔬汁在加工过程中，咸味物质损失，但风味前体物质仍然存在。
研究表明，单萜类化合物是嗅觉最为敏感的芳香物质。
果蔬中大多数单萜物质均以吡喃、呋喃糖以键合态形式存在，并且在果蔬成熟后仍有大量这种键合态的萜类未被水解。
通过添加β―葡萄糖苷酶可释放果蔬汁中的萜烯醇，增加香气。
有实验证明。
α―L―吡喃李耱苷酶或o―L―呋喃阿拉伯糖苷酶可释放水果中的沉香醇和香叶醇，使果汁增香。
酶制剂在柑桔果汁中可除去由柚皮苷和柠檬苦素类似物而引起的苦味。
如添加柚皮苷酶可使柚皮苷水解成野黑樱素和鼠李糖；加入柠檬营素脱氢酶可把柠檬酸苦素氧化成柠檬苦素环内酷。
从而达到脱苦降苦的目的。
二、酶制剂应用于焙烤食品</p>1.淀粉酶在面包中的应用。
在面包粉中添加适量的。
α―淀粉酶，可使面包体积较空白面包提高10％左右，这是因为烘烤面包时，α―淀粉酶水解部分淀粉。
生成糊精和糖，降低了面团粘度，导致面团膨胀率提高，焙烤后面包体积增大，面包心柔软度变好。
纤维素酶及其应用
２ １ 年第 ２ ０１ 期
６月 出版
杜翠娇 ， ： 等 纤维素酶及其应用
７
晶区域 ，随机切割纤维素多糖链 １ 一糖苷键 ，产 ，４ 生不同长度的有非还原末端 的小分子纤维素；外切
先使用适 当的纤维素酶处理后再干燥脱水 ，可以避 免 因热烫 、酸碱处理 等造成 的营养 物质损失 。另
摘
要
介绍 了纤维素酶的来源、组成功能、作用机理及其在食品等各个领域的应 用研究，并展 望其发展
纤维 素酶 ；应 用 ；食 品加 工
前景。
关键 词
Ａｂｓ ｒ ｔ Ｔｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ， ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｆ ｃｉ ｎ ， ｒ ａ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｔ ａｃ ｅｒｓｕ ｃ ｓ ｏ ｏ ｉ ｏ ｕｎ ｔｏ ｓ ｉ ｅ ｃ ｉ ｃ ａ ｉｍｓ， ａ ｄ ｉｓａ ｌ ａｉ ｎ ｉ ｈｅｆ ｏ ｒ ｃ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｐｐ ｉ ｔ ｎ ｔ ｏ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎｇ ｃ ｏ
３ 纤维素酶的应 用
目 ，纤维素酶已经被广泛地应用于多个领 前 域 ，主要有食品、酿酒、环保 、饲料加工、纺织 、 农业、 日 化等方面。
３１ 水 果 和蔬 菜 加工 ． 由于植 物 细胞 壁 的 主要 成分 是 果胶 、纤 维素 和
的得率 ，同时还可保持茶叶原有的色香味。
３４ 活性 物质 的提取 ．
物 ，如淀粉 、蛋 白质 、脂肪 白酒 及其 酒精 生产 ．
以纤维素为原料发酵生产酒精 ，使用 的是二段 法，即先用纤维素酶将纤维素糖化 ， 再经酵母发酵成 酒精。若在发酵过程中同时接人酒精发酵的酵母，酵 母会将产生的葡萄糖立刻发酵成酒精 ，从而消除了葡 萄糖对纤维素酶的抑制作用 ，此称为一步法 （ 同 或称
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纤维素酶在食品发酵工业中的应用
1 纤维素酶在白酒生产中的应用
在白酒的传统酿造工业中，一般使用淀粉和其它糖类的物质如玉米、高粱、大麦等作为原料，结合稻壳、谷糠、高粱壳等辅料可以保持酒醅的松软度，在此基础上再添加一定量的糖化剂，使原料可以被酵母所利用。
糖化剂在酿酒工艺中被称为曲或酒曲，曲是一种培养基，可以培养多种霉菌，累积不同的粗制酶类，如淀粉酶、磷酸化酶、脱羧酶等，白酒生产中最常用的曲为麸曲。
之后再细致的将原料粉碎成末，将配料与之混合后，蒸煮至糊化后冷却，经历拌醅后便可入窖发酵，发酵一定时间后进行蒸酒便可以获得传统酿造的白酒[1]。
在白酒发酵生产中应用纤维素酶，可以有效提高原料的利用率及白酒的出酒率，其原因可能是有以下三方面：一是纤维素酶对纤维素类物质具有降解作用，例如其可以降解植物细胞壁的结构，使细胞内部所含有的淀粉类物质得到释放，利于糖化酶作用，提高了原料中可利用的淀粉含量，起到了节约原料的作用；其二薯干等淀粉质原料中含有1%-3%的纤维素和半纤维素，故在纤维素酶的作用下淀粉质原料可以分解生成可发酵的糖类，原料中碳源的含量的上升，白酒的出酒率也将得到提高；此外，纤维素酶还在白酒生产中的蒸煮过程与糖化过程中有效的降低了醪液的粘度，这有利于醪液的发酵，并且对醪液的运输提供了便利[2,3]。
将纤维素酶应用于酿酒中，生产时每使用10kg的原料，可在原有酿造基础上增加1-1.5kg的酒量，节约原料20%，其生产出的酒杂醇油含量比较低，而杂醇造成是白酒中苦涩味的主要来源，其减少将会使酒味更加醇香。
在白酒酿造中，原料中含有的纤维素类物质较多，使用纤维素酶后，部分纤维素会降解生成葡萄糖，这些葡萄糖会与淀粉产生的糖类一起经由酵母分解而绝大部分转化为酒精，提高出酒率3%-6%，而纤维素和淀粉的利用率也将提高到90%[2,3]。
以大曲酒为例，李旭晖等[4-6]的研究发现，在大曲酒的固态发酵中添加适量的纤维素酶后，以相同工艺为标准发酵27天后，每100kg原料大约可以增加出酒量6kg-15kg，出酒率可提高1.6倍。
尽管目前在白酒生产上纤维素酶的应用还没有得到大规模的工业化，但纤维素酶能明显的使发酵时间缩短并且可以提高白酒发酵率，纤维素酶在白酒生产上的应用仍具有良好的发展前景与巨大的应用潜力。
2 纤维素酶在葡萄酒生产中的应用
葡萄酒是经由葡萄发酵酿造而成的含较低浓度酒精的饮品，其主要工艺是利用酵母对葡萄汁进行发酵，故人们为了提高葡萄酒的生产，把提高酵母细胞生产能力与利用高效外源微生物酶催化作为生产重点，果胶酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶是最常用的外源微生物酶。
在葡萄酒生产中利用外源微生物酶的主要优点包括其可以破坏植物的细胞壁结构，利于葡萄果皮浸润分解并且可以增加色素的提取量，特别是纤维素酶还能对葡萄酒中存在的糖基化前体物质进行修饰，进而有效增加葡萄酒的香味[7]。
此外，生物酶还可以水解酵母的葡聚糖，去除酵母葡聚糖在葡萄酒过滤过程中产生的不利影响，有利于葡萄酒过滤和澄清，提高葡萄酒的质量和稳定性。
Galante等[3,7-9]研究发现将多种外源微生物酶混合，则可以在原有基础上进一步提高葡萄的压榨能力、沉淀速度和果汁得率。
参考文献
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