食品酶工程专业文献综述

食品酶工程专业文献综述题目：纤维素酶在食品工业中的应用姓名：阿迪拉•阿迪力学院：食品科学与药学学院专业：食品科学与工程班级：食品科学与工程092班学号：094031201纤维素酶在食品工业中的应用摘要：纤维素酶是酶的一种，在分解纤维素时起生物催化作用。

是可以将纤维素分解成多糖或单糖的蛋白质或RNA。

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。

自从1906年在蜗牛消化道中发现纤维素酶以来，纤维素的微生物降解问题引起了业界足够的关注。

美国最早研究了军用纤维素材料微生物降解的防护问题，后来发现纤维素经微生物降解后，可产生经济、丰富的生产原料，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，且有望解决自然界不断产生的固体废物问题。

本文介绍了纤维素酶的来源、制备方法，重点论述了纤维素酶在食品加工、发酵，以及其他方面的应用，展望了该酶在食品工业中的潜在应用价值。

关键字：纤维素酶、食品工业、应用Cellulose Application in Food IndustryAbstract: Cellulose is a kind of enzyme , In the decomposition of cellulose it plays Bio-catalysis effect. Cellulose can be broken down into Polysaccharide or Monosaccharide Protein or DNA. Since cellulose have has great market potential in the feed, alcohol, textiles and food and other areas, have been optimistic about the industry at home and abroad. Since 1906, cellulose has been found in the snail’s digestive, microbial degradation of cellulose hasattracted enough attention to the industry. United States was first studied the question of protection military microbial degradation of cellulosic materials, aftercellulose degradation by microorganisms was found, can produce economic, abundant raw materials, in the aspect of expand the food industry raw materials and plant materials, improve raw material utilization, cleaning up the environment and open up new energy have great significance. This article describes the sources of cellulose, preparation methods, Focuses on the cellulose in food processing, fermentation, and other applications, Prospects ofthis enzyme’s potential applications in the food industry.Keywords: Cellulose, food industry, the application前言纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。

在分解纤维素时起生物催化作用。

是可以将纤维素分解成多糖或单糖的蛋白质或RNA。

【1】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、曲霉属和青霉属。

纤维素酶种类繁多，广泛存在于自然界的生物体中，不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。

由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。

【2】纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。

在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以增加原料的利用率，并对酒质有所提升。

由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶、蛋白酶等。

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。

【3】1纤维素酶的生产纤维素酶的来源非常广泛，他广泛存在于自然界的生物体中。

能产生纤维素酶的生物体非常多，主要有昆虫、细菌、放线菌、真菌等。

其中，细菌和放线菌的产酶量非常低，且都是胞内酶，大多数酶对结晶纤维素不具活性，因此对其研究比较少。

目前，较多应用于生产纤维素酶的微生物为丝状真菌，其中木霉、曲霉、根霉和青霉是酶活力较强的菌种，而里斯木霉、康氏木霉、绿色木霉等比较典型，是目前为止公认的比较好的纤维素酶生产菌。

现在，绿色木霉、镰刀霉、黑曲霉以及斜卧青霉和拟青霉等的纤维素酶已制成制剂。

【4】用微生物发酵法生产纤维素酶的基本过程是: 产酶菌的筛选→发酵→酶的分离提纯。

1.1产酶菌种至今已有很多关于纤维素酶生产菌株的研究报道, 其中有细菌、放线菌和丝状真菌。

不同菌种所产生的纤维素酶中所含各种酶的比例是不同的。

1.2发酵要得到高产量、高品质的纤维素酶不仅需要筛选出优良的菌株，还必须配置合适的发酵基料，选用合适的发酵方法，控制好发酵条件。

纤维素酶是诱导酶，在发酵过程中需要诱导物，纤维素及其结构类似物都可以作为诱导物，为节约成本，常以富含纤维素的秸杆、麸皮为碳源，同时也在发酵过程中起诱导物的作用，但是各种原料的碳源对产酶的影响是不同的。

【5】纤维素酶的发酵方法有固态发酵和液态发酵。

固态发酵设备简单，投资少，但发酵水平不稳定，生产效率低，易污染杂菌，较适于小规模生产；液态深层发酵培养条件容易控制，不易染杂菌，生产效率高，适于大规模生产。

纤维素酶的生产发酵过程中，酸碱度、温度、通气量、发酵时间以及产酶促进剂等因素都对产酶有很大的影响。

1.3酶的分离提纯用丝状真菌为产酶菌种时, 其分离方法非常简单, 因为它产生的是胞外酶, 无需进行细胞破碎等工序。

发酵所得粗纤维酶液可采用蛋白质常规提纯方法进行纯化, 如硫酸铵盐析法、酒精沉淀法、单宁沉淀法等。

【6】2纤维素酶的作用机理纤维素酶的作用机理有很多种说法，对其的作用机理的分歧主要集中在纤维素酶如何使纤维素转化为葡萄糖的过程上。

目前，被普遍接受的主要有三种理论，分别为：协同理论、碎片理论和原初反应假说。

大部分研究人员比较认同的理论是协同理论，其原理是：内切葡聚糖酶首先进攻纤维素的非结晶区，露出许多纤维素酶需要的末端。

纤维素外切酶从多糖连的非还原末端依次分解为纤维二糖单位，其中一部分的降解纤维素进一步由纤维二糖水解酶的协同作用，将其分解生成纤维低聚糖。

再由β- 葡萄糖苷酶水解纤维二糖将其分解成为葡萄糖。

【7】3纤维素酶在食品工业中的应用目前，纤维素酶已经被广泛地应用于多个领域，主要有食品、酿酒、环保、饲料加工、纺织、农业、日化等方面。

3.1 果蔬加工在果实和蔬菜的加工过程中，为了使植物组织软化和膨润，一般采用过度的加热蒸煮和酸碱处理等方法。

这样就使果蔬的香味和维生素损失较大。

用纤维素酶进行菜的软化可避免上述缺点。

另外，可以采用纤维素酶来分解果实和蔬菜，这样制成的果酱口感好；也可用纤维素酶分解蘑菇，制造一种新的调味料；在糖果品加工中也可采用纤维素酶。

用砂糖渍果实时，砂糖要通过细胞壁慢慢浸入果实中，这样就需要几天的时间，若是用纤维素酶破坏细胞壁后，在短时间内即可浸透进去。

其酶解工艺如下：首先把椰子饼加一定量水蒸煮后，加入纤维素酶，调pH 值为4.5，在40 ℃下振荡，48 h 后过滤，将滤液浓缩喷雾制成干粉，此粉含有脂肪、糖和蛋白质。

椰子饼的纤维素大部分被分解，分解率为50%，最高时达80%，这样椰子饼用纤维素酶分解后就可作为食物。

【8】3.2 在大豆加工中的应用纤维素酶用于处理大豆，可促使其快速脱皮，同时，由于它能破坏细胞壁，使包含其中的蛋白质和油脂完全分离，增加了从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的得率，既降低了成本，缩短了时间，又提高了产品品质【9】。

3.3 在茶叶加工中的应用速溶茶饮用方便，可同其他饮料调用，要求速溶后不留渣。

生产上常用热水浸提法提取茶叶中的有效成分。

若用沸水浸泡并与酶法结合，既可缩短抽提时间，又可提高水溶性较差的茶单宁和咖啡因等的抽提率，并能保持茶叶原有的色、香、味【10】。

3.4 在烟草品质改良中的应用目前，利用膨化、超声等技术破坏木质素和半纤维素的结合层，使纤维素结晶度降低等现代工程技术及以纤维素酶为主体的多种混合酶，水解经前处理的低次烟及烟梗，同时降低烟草蛋白等生物技术，将次烟叶及烟梗的木质纤维素部分降解为有利于提高烟草品质的可溶性糖类、有机酸、氨基酸等成分【11】。

从经济上看，经改善后的烟梗可作为卷烟的填料，以降低生产成本；而从品质上看，可改善烟叶的内在品质，既可除去吸烟时的不适感觉，又可以减少烟丝的焦油含量，有利于吸烟者的健康。

3.5 在酒精发酵中的应用将纤维素酶应用于酿酒，每100kg原料可增加出酒量10～15kg，节粮20%，酒味醇香，杂醇油含量低；白酒酿造，所用原料中的纤维含量较大，使用纤维素酶后，可同时将淀粉和纤维素转化为糖，再经酵母分解而全部转化为酒精，提高出酒率3%～5%，酒体品质纯正，淀粉和纤维利用率高达90%。

【12】在生产上应用纤维素酶，具有提高发酵率和缩短发酵时间的效果。

目前纤维素酶在酒精生产中的应用存在的主要问题是：①纤维素酶的活力较低，单位酶活力的生产成本较高；②酶活力的单位不统一，使其应用缺乏依据；③纤维素酶在酒精生产中应用的工艺条件有待于进一步研究。

3.6 在酱油酿造中的应用酱油是大豆蛋白酶水解产物。

酶解伴有一系列的发酵过程，为酱油增加了特有的香气和风味。