3纤维素酶的应用研究
3.1在能源工业中
美国专门成立了生物能量局,指定了联邦燃料规划,并与太阳能研究院共同制定了纤维素发酵的生产技术规划,建立了酸法水解、酶法水解及二者结合三个试验工厂,研究内容包括经济有效的原料预处理方法,新菌种的选育和改进发酵工艺等。其中乔治亚大学和佛罗里达大学的高温热纤梭菌的厌氧酒精发酵已取得阶段性成果。另外,利用基因操作技术把纤维素酶基因克隆在S.Cerevisiae及Z.molis中,使它们能够利用纤维素直接转化生产酒精,该工作也取得了进展。日本制订了两个有关生物量利用的研究计划,即绿色能源计划和生物量转化计划,并投人大量人力物力付诸实施,现已完成有蔗渣、稻草为原料生产酒精的中试,日耗原料720kg,产酒精150~200L,酒精含量为99.59/6。法国等其它西方国家也制定了发展规划,从而在世界范围内使得该分支领域成为纤维素酶研究中最为活跃并取得重大突破的分支之一。
3.2在食品加工中的应用
在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒生产中的原料利用率,降低溶液的黏度,缩短发酵时间,而且酒的口感醇香,杂醇油含量低。将纤维素酶应用于啤酒工业的麦芽生产中可增加麦粒溶解性,加快发芽,改进过滤性能。
纤维素酶用于固态无盐酱油发酵,能将包裹蛋白质的纤维素分解,使蛋白质呈裸露状态,便于蛋白酶分解蛋白质,提高酱油得率,加快发酵速度,改善酱油风味和质量。
用纤维素酶处理豆腐渣后接人乳酸菌进行发酵,可制得营养、品味俱佳的发酵饮料。将纤维素酶应用于果蔬榨汁、花粉饮料中,可提高汁液的提取率(约10)和促进汁液澄清,提高可溶性固形物的含量,并可将果皮综合利用。目前,有报道已成功地将柑橘皮渣酶解制取全果饮料,其中的粗纤维有50降解为短链低聚糖,即全果饮料中的膳食纤维,具有一定的保健医疗价值。在豆腐生产中,将纤维素酶应用于豆腐生产工艺中,结果表明,在大豆浸渍时添加0.5~5.0纤维素酶,可提高4.OO~l1.O1豆腐出品率,且豆腐色质和风味无明显变化,且不用改变原有生产工艺路线,其经济效益比较明显。
用纤维素酶处理茶叶制备速溶茶,可有效提高速溶茶提取率,制成的速溶茶不仅保持茶叶天然的色、香、味和营养成分,且无不溶性渣滓,饮用方便。
3.3在饲料工业中
酶制剂作为家畜饲料添加剂在国内外已引起越来越多的关注。由于家禽家畜一般难消化利用纤维素和半纤维素,因此,纤维素酶在饲料酶制剂中应用最为普遍。使用饲料纤维素酶制剂,可以促进动物的消化吸收,大大提高饲料的利用率。
3.4其他方面
纤维素酶在纺织、造纸、水产业、地质钻井、草药提取等方面均有很大应用潜力。用纤维素酶适当处理纸浆,能增加微细纤维生成量和提高保水度,有可能促进某些纸张抗张力提高。此外,纤维素酶还应用于医药行业制消化剂等。
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