论我国酶制剂工业的发展

论我国酶制剂工业的发展王睿，刘桂超（南京农业大学生命科学学院，江苏南京210095）摘要：分析了我国酶制剂工业的发展现状及酶制剂工业面临的主要问题，并介绍了酶制剂工业产品在生产生活中的应用，如在面包焙烤业、果蔬加工业、造纸业、啤酒业、纺织业等行业的应用，以期为进一步研究酶制剂和促进酶制剂工业的发展提供一定的参考。

关键词：酶制剂工业；酶制剂；发展状况；产品应用中图分类号：F426.7文献标识码：A文章顺序编号：1672-5190（2011）01-0068-02Development Status of Enzyme Preparation Industry in ChinaWANG Rui ，LIU Gui-chao（College of Life Sciences,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China ）Abstract ：The paper introduces current development status of enzyme preparation industry and its major problems in China.And it alsorepresents the application of enzyme preparations in production and life,including bread baking industry,fruit and vegetable processing industry,paper industry,beer industry,textile industry and other fields.The study will provide a reference for further research about enzyme preparations and the development of enzyme preparation industry.Key words ：enzyme preparation industry;enzyme preparations;development status;product applications 酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业,是生物工程的重要组成部分。

据报道，全世界发现的酶类约有3000多种，而在工业上生产的约有60多种，但真正工业化大规模生产的只有20余种［1］。

根据台湾食品工业发展研究所统计显示,全世界酶制剂市场正以年平均11%的速度逐年增加，因此，酶制剂工业的发展前景相当广阔。

其产品已广泛应用于面包烘烤业、果品加工业、造纸业、纺织业等服务于人类的各种行业［2］。

1我国酶制剂工业的发展现状及其面临的问题1.1我国酶制剂工业的发展现状我国酶制剂工业的递增速度约为每年10%，世界上酶制剂产品正逐步增加，应用领域与技术也越来越广泛，但是我国的酶制剂产品相对较为单一，与国外相比还有较大的差距。

目前，逐步成熟的酶制剂应用技术使我国酶制剂向“高档次、高活力、多品种”的方向发展，酶制剂在我国逐渐成为独立的行业，对国民经济的发展起到了一定的促进作用。

酶制剂产品分为3个等级：优等品、一等品、合格品。

在国际上达到先进水平的可称为优等品；在国内达到先进水平的可称为一等品；处于国内一般水平的成为合格品。

优等品需要经过一系列严格的考核与检验，例如：大肠菌群、重金属、细菌总数、沙门氏菌数量测定以及保存期间的酶活考核等。

在蒸馏酒类和食品工业中，必须使用优等品进行生产。

酶制剂等级的划分，不仅有助于企业根据生产情况进行分门别类的管理，提高生产质量和生产效率，同时可提高企业的竞争力。

酶制剂产品已经广泛应用于造纸、洗涤剂、乳制品、纺织、饲料、酒精、食品烘焙、果汁加工、石油开采、啤酒、皮革、淀粉糖、医药、化工等多领域，并有不断扩大的趋势，而且其应用技术水平也在不断提高。

我国最早的酶制剂工业起始于20世纪60年代中期，开始生产出的产品是用于纺织品退浆的BF7658α-淀粉酶［3］。

现在的酶制品已经更新换代，在过去的20年里，我国的酶制剂主要以淀粉酶、糖化酶为主，二者总量占出口总额的80%以上。

进口酶制剂主要是一些国内急需的，制造尚不及国外的酶类，例如：普鲁兰酶、耐酸高温淀粉酶等。

在2008年，全世界酶制剂销售总量达30亿美元，中国酶制剂公司销售额仅占10%，并且主要以销售比较低级的糖化酶、淀粉酶等为主，约占总量的82.35%。

而葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶等比较高级的酶类产量相对较少，且酶活性较低、竞争力不强。

酶制剂产品在食品及饲料行业迅速发展，使我国国内的生产菌种和技术有了较大的提高。

而且，酶制剂质量和产量的提高，不仅带动了相关行业迅猛发展，其竞争力也日益增强。

综上所述，未来的酶制剂产品将会向以下几个行业发展：造纸业、纺织业、污水处理、能源生产等领域。

1.2我国酶制剂工业面临的主要问题经过近几十年的发展，我国酶制剂工业从诞生到初步具有一定的规模，经历了一段艰辛的过程。

特别是我国酶制剂工业起步较晚，受国外同行业公司的压力较大。

酶制剂工业发展到今天，的确是取得了非凡的成就。

但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk ）、丹尼斯克公司（Danisco ）等［4］。

1.2.1研发资金、人员投入不足，研发能力差：我国酶制剂公司用于开发新产品、改进生产工艺的资金不到其产品销售额的1%，人员投入也严重不足。

相比之下，国外酶制剂公司在研发上的资金投入约为其销售额的10%左右，有的甚至高达19%。

例如，诺和诺德公司在1998年竟把19%的销售额用作科学研发，而研发人员占职工人数的23%。

如此看来，国内酶制剂公司的研发资金远远不足，这是制约酶制剂工业进一步发展的主要原因。

1.2.2设备落后，生产水平较低：总体而言，国内酶制剂公司的各项生产技术水平与国外相比较为落后。

大多数工厂还沿用硫酸铵盐析工艺或发酵液直接喷雾干燥工艺。

这会收稿日期：2011－01－15作者简介：王睿（1989—），男，主要研究方向为微生物发酵工程。

Animal Husbandry and Feed Science 畜牧与饲料科学2011，32（1）:68-69造成资源的严重浪费、产品纯度低、产品质量低下等严重后果。

虽然国内企业在近几年已改进了一些生产技术，但就总体来看还是面临着诸多不合理之处。

这就导致国内企业生产出的酶制剂产品的产量和质量都远远低于国外企业。

1.2.3制造技术落后，产品种类少，供应范围有限：我国生产的酶制剂一直都是未经除菌操作的粉状粗酶制剂，这在国外已经淘汰。

国外大多生产的是液型酶制剂，并且经过严格的除菌操作，使用安全、纯度较高。

最近几年，国内的酶制剂公司才开始改进生产技术，研发液型酶制剂的生产工艺。

但是，液型酶制剂在国内的市场份额一直处于较低水平而得不到提高，而且，酶制剂产品的种类更是相对较为单一，产品供应范围极为局限。

2酶制剂工业产品的应用2.1面包焙烤业几百年前，人类就用保鲜剂酶来焙烤高品质的产品。

这些酶应用于面包焙烤业，使得烤出的面包以及其他产品的体积更大、颜色更好、颗粒更柔软，其口感也得到了进一步的提高。

焙烤的产品在储存过程中会变得干燥、坚硬、口感变差，这些变化统称为变质，因此，每年仅由于变质而引起的损失就超过1亿美元。

最近，人们开始关注把酶作为（ITS）α-淀粉酶在淀粉液化后其活性较高,但在焙烤过程完成前却失活的问题。

因此，如果能够生产（可以以微生物作为载体）出在较高温度下仍能保持酶活性的淀粉酶类，便可有效解决该类问题。

2.2果蔬加工业用原果胶酶抽提果胶：果胶在未成熟之前是以原果胶形式存在的。

在果实成熟时，原果胶会转化为成熟的可溶性果胶。

用各种微生物（枯草杆菌、黑曲霉、酵母、担子菌等）生产的果胶酶已经被用于从橘皮、葡萄皮、苹果、胡萝卜中提取果胶。

这种用酶抽提果胶的方法具有工艺简单、无污染、成本低等优点。

并且，抽提出来的果胶质量几乎没有太大的差别。

用真空或加压渗酶法进行罐头硬化，橘子剥皮：有果胶酶存在的条件下利用真空或加压法浸渍果蔬，让果胶酶渗入组织而发挥作用。

在欧美，该种方法已广泛应用于橘子剥皮和脱囊衣等操作上。

另外，在桃肉硬化过程中，让甲基果胶酯酶同Ca2+一起渗入果肉，可以提高桃子3倍的硬度。

在腌制蔬菜时也可用该种方法增强蔬菜的脆性。

2.3造纸业当前酶制剂应用的一个重要的方面便是在造纸业中用于纸浆漂白、废纸脱墨以及纤维改性等重要过程。

造纸时要利用化学、物理的方法将原料中的果胶、半纤维素、木素、树脂、脂肪和其他有机和无机物成分除去而使纤维分散，在该过程中会产生大量的污水，因此，造纸行业成了污染的源头之一。

近些年来，随着人们的环保意识逐渐增强，人们开始认识到在造纸过程中实现零污染或减少污染的重要性。

而工业酶法便是一种有效避免环境过度污染的方法。

将工业酶用于木质素的降解可有效减少造纸过程中所引起的环境污染。

为了将纸张中色素来源的木素等物质除去，必须使用氯、次氯酸、二氧化氯等物质处理，其所造成的污染相当严重，因此，人们一直在寻找能够有效降解木素并且避免环境污染的方法，而工业酶法便是一种理想的方法。

已经发现的对木素有降解作用的酶有木素过氧化酶（LIP）、锰依赖型过氧化酶（MnP）和漆酶。

它们均来自于一种白腐菌。

其中，只有漆酶对硫酸盐和亚硫酸的盐浆具有较好的脱木素作用（去除率可达25%～50%）。

但是，能够完全降解木素的酶至今还没有被发现。

1986年芬兰提出了一种改良方法，就是用木聚糖酶切断木素与植物纤维间的联系而使木素容易除去，由此来提高纸浆的白度，节省漂白剂的用量。

该方法在一些国家或地区已得到广泛的应用，并有效地减轻了造纸过程中连带的环境污染问题。

2.4啤酒业随着酶制剂工业与啤酒业的关系日益密切，啤酒业中应用酶的领域越来越多［5］。

在啤酒业中，酶制剂作为重要的辅料发挥着极为关键的作用。

例如，大米的高温糊化与液化中需要进行煮醪操作，而高温淀粉酶便应用其中；玉米与玉米淀粉的中温糊化需要中温淀粉酶；小麦与小麦芽的低温糊化多使用多聚糖酶和蛋白酶。

水解蛋白质则需要用蛋白酶和肽酶。

可以加入容器中慢慢预热，也可以直接加入沸水中。

啤酒的一些品种也会使用果汁、蔬菜或坚果作为辅料，因此需要添加果胶酶、复合酶和纤维素酶等酶制剂。

2.5纺织业现代棉纺织工业用大量纤维素酶来处理棉布。

棉布中的纤维素被大量分解，便制造出人们喜爱的牛仔裤。

用纤维素酶取代砂石处理棉布后，天然纤维非结晶区发生部分降解和改性，使织物柔软、光洁，手感和外观舒适。

国内大多使用绿色本霉或里氏木霉的酸性纤维素酶。