纤维素酶在各行业中应用1共17页
纤维素酶在食品工业中的应用(1)

纤维素酶在食品工业中的应用摘要:介绍了纤维素酶的性质、来源以及在各个方面的应用。
关键词:纤维素酶;食品工业;应用;来源 ;性质Cellulase application in food industry Abstract:Describes the nature of cellulose, sources and applications in various fields.Key word:Cellulase; food industry; applications; sources; nature纤维素(cellulase)是地球上数量最大的再生资源,是植物细胞壁的主要组成成分。
它是能将纤维素水解成葡萄糖的一组酶的总称,能水解纤维,是生物催化剂。
其功能是将植物纤维素降解,但其自身很难被分解利用。
目前,自然界中的纤维素大部分没有被利用,能源和资源日趋危机,造成巨大的资源浪费,甚至环境污染,而纤维素酶可将富含纤维素的农副产品和工业废料等进行有有效的转化,对于扩大食品工业原料和植物资源的综合利用,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。
现在纤维素酶的应用已扩展到医药、纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域。
其应用前景十分广阔[1]。
而且专家预测,纤维素酶的研究和开发利用是新世纪可再生性资源的关键,对于解决工农业原料来源能源危机环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。
1、纤维素的性质1.1纤维素酶的最适pH纤维素酶系中,大多数酶作用于底物的最适pH值为4.0—6.0,pH值的稳定范围为4.0—9.0。
酶制剂的最适pH值会随着底物的改变而变化,即使底物不变,酶制剂的最适pH值也随着酶活力的测定方法而改变。
另外,最适pH与反应温度有关。
1.2纤维素酶的最适温度大多数纤维素酶都具有较高的热稳定性,一般最适温度为40—65℃,温度稳定范围为50—70℃,但各组分酶的热稳定性也有差异,并受到pH值的影响。
纤维素酶的应用

纤维素酶的应用1 在动物饲料中的应用纤维素酶的应用开始于上世纪80年代早期,首先应用于动物饲料中。
它的营养作用机理主要在于以下几个方面。
1)毁植物细胞壁,释放胞内养分。
植物细胞内的营养物质由植物细胞壁包裹,植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶组成。
纤维素酶可在半纤维素酶、果胶酶等协同作用下破坏细胞壁,使细胞内容物释放出来以利于进一步降解提高吸收率,同时也增加了非淀粉多糖的消化进而改善了高纤维饲料的利用率。
2)补充动物内源酶的不足,剌激内源酶的分泌。
虽然草食动物能通过体内的微生物合成部分纤维素酶,但酶量有限,使粗纤维的消化吸收受到一定限制,而补充纤维素酶制剂则可明显提高对纤维素的利用率。
对鸡、猪等单胃动物而言,其体内缺乏内源性纤维素酶,补充纤维素酶可以弥补这一缺陷,提高对纤维素的消化利用能力。
同时,添加纤维素酶后,动物消化道酶系的组成、酶分泌量及活性可以得到改善,并改善消化道环境,增加酸度,激活胃蛋白酶。
因此,畜禽日粮中添加纤维素酶对幼龄动物及病态和应激状态下的成年畜禽尤为重要,因为此时动物消化酶分泌量明显下降,添加纤维素酶效果会更为显著。
3)缓解或消除饲料抗营养因子的影响。
果胶、半纤维素、β- 葡聚糖及戊聚糖能部分溶解于水中并产生粘性,增加了动物胃肠道内容物的粘度,对内源酶来说是一个屏障,降低了营养物质的消化吸收。
而补充纤维素酶后,能在半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等的协同下将纤维素、半纤维素、果胶、戊聚糖等大分子物质降解为单糖和寡糖,从而降低粘稠度,促进内源酶的扩散,增加养分的消化吸收。
4)促进小肠对营养物质的吸收。
纤维素酶具有维持小肠绒毛形态完整,促进营养物质吸收的功能。
在实际生产中通常将纤维素酶与半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等组成复合酶制剂用于饲料中以取得更好的应用效果。
目前,主要有两种应用方法:1) 体外酶解法:把纤维素酶与秸秆或其他粗饲料拌匀后,在一定的温度、湿度和pH 值下堆积或密封发酵一定时间后,晾干或直接饲喂动物;2) 体内酶解法:把纤维素酶以添加剂的形式加入饲料中拌匀后饲喂动物,借助动物消化道的内环境而发挥作用。
纤维素酶在纺织染整中的应用

纤维素酶在纺织染整中的应用摘要:随着节能环保理念深入人心,绿色染整工艺也备受关注,生物酶在其中的应用非常重要,并且随着工艺的成熟得到了广泛的应用。
其中,纤维素酶在生物抛光整理和牛仔布返旧整理中取得了巨大成就。
基于此,本文探讨了纤维素酶在纺织染整中的应用。
关键词:纤维素酶;纺织染整;应用纤维素酶是一种无毒无害的生物制剂,其开发应用符合绿色生产加工及可持续发展的要求,具有广阔的应用前景。
另外,纤维素酶的高效性、专一性、处理条件的温和性、无毒性等特点,在染整加工中对节约能源、提高纺织品加工效率和质量、保护生态环境具有重要意义,是纺织品加工的一种理想方法。
一、纤维素酶概述纤维素酶是生物产生的一种多组分的混合蛋白质,在适当条件下,能使不溶性纤维素材料水解成可溶性糖的生物催化剂的总称。
纤维素酶具有蛋白质的物理化学性能和四级结构特征,它不仅仅是由许多氨基酸组成的简单肽键,不同的酶,其氨基酸排列的顺序和主链的结构( )及整个分子或基团的空间排列都不同,是呈现出复杂的主体构象的巨大分子。
其精细而复杂的主体构象决定了酶的一些独特性能,如高度的催化效率、专一的反应性,以及其作用易受外界条件的影响等。
因而,纤维素酶可作用于多种纤维素纤维,在染整工业中应用广泛。
二、纤维素酶在染整加工中的应用1、对棉织物表面的整理工艺。
生物抛光是利用纤维素酶对棉织物进行表面光洁度的整理,以达到持久的抗起毛起球,提高织物的光洁度及柔软度的一种整理工艺。
天然纤维素结构复杂,结晶度高,在一定的酶浓度及时间条件下,纤维素很难完全水解成葡萄糖单体,它只作用于织物表面或从织物表面伸出的茸毛状短小纤维。
生物抛光是去除纤维表面伸出的细小纤维,经纤维素酶处理和机械加工,即可得到表面光滑且茸毛少的织物。
生物抛光的功效是使服装及面料长时间保持光鲜,手感更柔软。
与传统的加工方法相比,织物表面更加光滑无茸毛,且更加均匀,降低起毛起球趋势,增加悬垂性并具滑爽手感,处理后的织物更环保。
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 )。
纤维素酶在纺织品染整中的应用

:β-图[2]:济南纺织化纤科技 2009 年第 2 期・ 3 9 ・纤维素酶在纺织品染整中的应用王 朋(天津工业大学纺织学院 300160)摘 要:阐述了纤维素酶的作用机理,并分别简述了纤维素酶在生物抛光整理和牛仔布返旧整理中 应用的原理、工艺、处理效果及存在的一些问题。
进一步指出,纤维素酶在绿色染整工艺中的重要性。
关键词:纤维素酶 染整 抛光整理 返旧整理随着节能环保的深入人心,绿色染整工艺也 备受瞩目,生物酶在其中的应用至关重要,随着 工艺的日趋成熟而被广泛的应用,这其中也包括 纤维素酶,纤维素酶在生物抛光整理与牛仔布的返旧整理中取得不小的成绩。
纤维素酶是由多种酶组成的混合物,一般首先,EG 随机水解切断无定形区的纤维素 分子链,使结晶纤维素出现更多的分子链端基,其次,由 CHB 使纤维素链非还原末端发生 1-4 甙 键水解,最后 BG 使纤维二糖、低聚糖分解为单 个葡萄糖[3]。
纤维素酶可作用于多种纤维素纤维,在染整 认为至少包括 3类性质不同的酶,包括[1]工业中应用广泛,不论是作为天然纤维的棉和各 1,4-内切葡聚糖酶(EG);β-1,4-外切葡聚糖酶 (CHB);β - 葡萄糖苷酶(BG)。
纤维素酶在纺织 品染整加工中所起到的主要是水解作用,纤维 素酶的水解是固液多相反应,首先纤维素酶扩 散到纤维表面或内部,吸附到纤维底物上,从 而进一步发生水解反应,其水解反应机理,如种麻纤维,或作为再生纤维的粘胶、铜铵,富纤、 Tencel纤维等,及作为人造纤维的二醋酸纤维、三 醋酸纤维,都可得到较优异的处理效果。
下面以 棉为例,介绍纤维素酶在生物抛光整理及牛仔布 返旧整理中的应用。
1 纤维素酶在生物抛光整理中的应用1.1 原理生物酶抛光需要纤维素酶对纤维素的水解及 机械搅动配合实现,搅动有助于织物表面被酶水 解的茸毛从织物的表面脱落,形成光洁的织物表 面,是纤维素酶工业化应用中不可缺少的条件。
纤维素酶及其应用

河北农业科学,2008,12(8):171-172J ou rnal ofH eb eiAgri cu lt u ral Sciences责任编辑 杜晓东纤维素酶及其应用曾青兰(咸宁职业技术学院生物工程系,湖北咸宁 437100)摘要:介绍了纤维素酶的概念、种类及其作用机制,综述了纤维素酶在饲料、食品、纺织、能源以及环境保护等领域的应用,并对纤维素酶的应用前景进行了展望。
关键词:纤维素;纤维素酶;应用中图分类号:S81617 文献标识码:A 文章编号:100821631(2008)0820171202C ell u l ose and its App lica tions ZENG Q i ng 2lan(Depart ment ofB iologi cal Engi neering ,X ia nn i ngVocati onal and Tec hn i ca l College ,X ianni ng 437100,Ch i na)Abstract :The c oncepti on ,ki nd and m ec ha n is m of cell ulose were i ntroduced 1The application of cell u l ose on f eedi ng ,f ood ,spi nni ng ,energy sources and environmental protect i on was summariz ed 1I n add ition ,the deve l opment trend ofcell u l ose were pr ospected 1K ey words :Cellul ose ;Cell ulose enzy m e ;Application 收稿日期:2008206212作者简介:曾青兰(1965-),女,湖北咸宁人,硕士,副教授,研究方向为酶分子工程。
纤维素酶在食品生产中的应用研究

纤维素酶在食品生产中的应用研究纤维素酶是一种广泛应用于食品生产的酶类物质。
它主要用于提高食品加工过程中的效率和质量,并且对于研发新型食品也具有很大的潜力。
本文将探讨纤维素酶在食品生产中的应用研究。
纤维素是维持植物细胞壁结构的重要组分,在食品中的主要来源是谷物和蔬菜。
然而,纤维素的结构复杂且难以消化,这给食品加工过程带来很多难题。
纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶,它可以通过裂解纤维素链的β-1,4-糖苷键,将纤维素分解为较小的可溶性糖类物质。
因此,纤维素酶在食品生产中被广泛应用。
首先,纤维素酶在面食制作中起到了重要作用。
在传统的面食制作过程中,通常需要较长时间来使面团膨胀和发酵。
然而,添加纤维素酶可以有效地改善这一过程。
纤维素酶能够分解纤维素,产生大量的可溶性糖类物质,加速酵母菌的生长和繁殖,从而使面团更快地发酵。
这不仅节省了时间,还提高了面食的口感和质量。
其次,纤维素酶在果蔬加工中也有重要应用。
在榨汁和提取果蔬汁时,纤维素通常会影响营养成分的释放和相对浓度。
通过添加纤维素酶,可以有效地提高果蔬汁中的可溶性糖类和营养成分的含量,并提高果蔬汁的稳定性和口感。
同时,纤维素酶还可以降低果蔬汁的浊度,提高其澄清度,使果蔬汁更加纯净和透明。
此外,纤维素酶在肉类和乳制品加工中也有很多应用。
在肉类制品中,添加纤维素酶可以改善肉质的松软度和口感,增加其品质。
在乳制品加工中,纤维素酶可以降低乳制品的粘度,促进乳品的稳定性和乳化性能。
这对于生产奶酪、酸奶等乳制品有着重要意义。
另外,纤维素酶的应用还在不断扩展。
例如,一些研究机构正在探索将纤维素酶用于饲料和饲料添加剂的生产中。
纤维素酶可以有效降低饲料中纤维素的含量,提高饲料的营养价值和饲养效果。
这对于畜牧业的可持续发展具有重要意义。
总结起来,纤维素酶在食品生产中具有广泛应用价值。
它能够加快面食发酵过程、提高果蔬汁质量、改善肉质口感,并在其他领域也有潜力。
随着科技的不断进步和开发,相信纤维素酶在未来会有更多的新应用被发现。
纤维素酶在食品工业中的应用

纤维素酶在食品工业中的应用唐津评(重庆文理学院,重庆永川)摘要: 介绍纤维素酶的来源、制备方法。
重点论述纤维素酶在食品加工、发酵,以及其他的方面的应用。
关键词:纤维素酶;食品加工;应用Cellulose application in food industryTang jinping(Chongqing university of arts and sciences,Chongqing.yongchuan,china) Abstract:The sources and preparation methods cellulose were described in this article;the application of cellulose in the food processing,fermentation and other aspects were summarized in detail.Key words:cellulose;food industry;application引言自1906年从蜗牛的消化道中发现纤维素酶以来,陆续报导了细菌、真菌、放线菌、少数酵母等许多微生物中纤维素酶的存在。
然而,纤维素酶也不是微生物“独家经营”的产品,某些昆虫,软体动物和其他低等动物也能产生纤维素酶。
不过,用低等动物提取酶没有实用价值,而微生物能在短期内大量培养,是工业生产纤维素酶的主要来源。
纤维素酶的组分纤维素酶的3种主要酶组分是:1、内切β-1,4-葡聚糖酶(EC3.2.1.4.)(Cx酶,英文简称EG);2、外切葡聚糖酶(EC3.2.1.91)(C1酶,也称微晶纤维素酶,英文简称CBH);3、β-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.21,简称BG)。
大分子首先在EG酶和CBH酶的作用下逐步降解成纤维素二糖,再由BG酶水解成2个葡萄糖。
纤维素酶的来源生产纤维素酶的代表性菌种有木霉、青和曲霉等,里氏木霉是生产纤维素酶的优良菌株。