木聚糖酶
CAS登錄號(hào):9025-57-4
英文名稱:Xylanase, endo-1,4-
EINECS:232-800-2
本品系由青霉代謝產(chǎn)生的固體粉末制劑,它能水解木聚糖,生成木糖、葡萄糖、寡聚木糖。本產(chǎn)品為食品級(jí)產(chǎn)品,符合相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
酶 活
1g 酶粉(或 1ml 酶液)于 50 ℃ 、 pH4.8 條件下, 1min 水解 1% 木聚糖溶液產(chǎn)生 1 μ g 木糖的酶量為 1 個(gè)木聚糖酶活力單位 。
木聚糖酶酶活 ≥ 500 萬 u/g
木聚糖酶酶活 ≥ 1000 萬 u/g
反應(yīng)物中,葡萄糖和二糖以及木糖的累積會(huì)抑制酶解反應(yīng)的進(jìn)行。
使用方法
pH : 4.0 ~ 5.5 , 4.8
溫度: 20 ℃ ~ 60 ℃ , 50 ℃
時(shí)間:如果能有效去除反應(yīng)物中的木糖,則水解可隨時(shí)間的延長(zhǎng)而繼續(xù)進(jìn)行。
在食品行業(yè)中的應(yīng)用
1.1 在果、蔬汁的榨取和澄清中的應(yīng)用
通過對(duì)果、蔬汁的生產(chǎn)可以從果蔬中獲取大量有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的成分。果、蔬汁的生產(chǎn)包括榨取、澄清和穩(wěn)定等3個(gè)主要過程。早在1930年,水果業(yè)開始生產(chǎn)果汁,當(dāng)時(shí)產(chǎn)出率非常低,而且過濾果汁也遇到許多麻煩,通過對(duì)適合工業(yè)生產(chǎn)用的果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶和水果組分的深入研究,克服了過濾和澄清的困難。目前,已將果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶等聯(lián)合使用于果、蔬榨取和澄清過程中,并防止了煙霧狀沉淀的形成。
1.2在水果飲料和果醬生產(chǎn)中應(yīng)用
生產(chǎn)和貯存水果飲料和果醬對(duì)于吸引大量的消費(fèi)者食用深加工后的水果產(chǎn)品,具有十分重要的商業(yè)意義,尤其是易腐爛水果。許多熱帶水果不易壓榨、太酸或者氣味太濃烈,如果不稀釋或混合就不能生產(chǎn)出令人愉悅的飲料。但是,熱帶水果在經(jīng)過稀釋或與其他果汁混合后,就變得非??煽凇@媒饷覆粌H能提高果汁穩(wěn)定性,有利于水果飲料和果醬離心,而且能快速降低它們的黏度。因此,果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶等浸解酶組合對(duì)生產(chǎn)水果飲料和果醬很有意義。
1.3 在釀酒行業(yè)中的應(yīng)用
酒是傳統(tǒng)的消費(fèi)品,出于成本的考慮,目前尚未見到有工業(yè)化使用木聚糖酶在酒類的釀造過程中,但是在葡萄酒和日本大麥燒酒的生產(chǎn)中,已經(jīng)有了木聚糖酶的應(yīng)用研究,并且取得了比較好的結(jié)果,原因在于木聚糖酶對(duì)谷物細(xì)胞壁中木聚糖的作用有助于加快的作用。在我國(guó),釀酒行業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著不可忽視的作用。2000年,我國(guó)啤酒總產(chǎn)量居位,而且還以每年100多萬t的速度增長(zhǎng)。啤酒生產(chǎn)原料中由于b-葡聚糖和木聚糖含量較高,造成麥汁過濾困難,啤酒混濁。隨著國(guó)內(nèi)純生啤酒的快速發(fā)展,由b-葡聚糖和木聚糖造成的啤酒濾膜堵塞提高了啤酒的生產(chǎn)成本。木聚糖酶和b-葡聚糖酶的協(xié)同作用,解決了濾膜堵塞問題,因此耐酸性木聚糖酶在啤酒釀造行業(yè)具有潛在的應(yīng)用前景。
1.4 木聚糖酶在面制品中的應(yīng)用
關(guān)于木聚糖酶在焙烤應(yīng)用中的研究,主要集中在真菌曲霉屬木聚糖酶。Maat等研究的黑曲霉產(chǎn)生的木聚糖酶能有效地改善面包比容,并且不對(duì)面團(tuán)產(chǎn)生負(fù)面影響。Haros等對(duì)比幾種水解酶對(duì)面包品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)木聚糖酶改善面包體積效果好,面包芯柔軟度比對(duì)照降低了37.1%,并且能降低老化速度。也有一些木聚糖酶對(duì)面包的改善很小,甚至是負(fù)面影響。細(xì)菌木聚糖酶對(duì)面包品質(zhì)影響的研究尚未見報(bào)道。面粉中的非淀粉多糖主要是戊聚糖,化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬于阿拉伯木聚糖,占小麥粉干基的1.5%~3%,對(duì)面團(tuán)的流變學(xué)特性及制品的品質(zhì)等有顯著的影響。木聚糖酶改良面包的作用機(jī)理仍不清楚,大多數(shù)研究認(rèn)為是由于木聚糖酶降解阿拉伯木聚糖,尤其是其中的水不溶性木聚糖,不僅能提高面團(tuán)的機(jī)械加工性能,而且可以增加面包體積,改善面包心質(zhì)地以及延緩老化等,提高了面團(tuán)的機(jī)械加工性能,改善了面制品的品質(zhì)。
1.5 木聚糖酶在制備功能性低聚糖中的應(yīng)用
低聚木糖是受眾人矚目的一種功能性低聚糖,也叫雙歧因子,是由2個(gè)~10個(gè)單糖分子構(gòu)成的短鏈糖聚合物。在人體內(nèi)難以消化,腸道內(nèi)殘存率高,具有極好的雙歧桿菌增殖活性,其選擇利用性高于其他功能性低聚糖,而且附加值和售價(jià)也高,它的甜度為蔗糖的40倍,食用該糖后不會(huì)導(dǎo)致血漿中葡萄糖水平大幅度上升,因而可以作為糖尿病或肥胖癥患者的甜味劑。低聚木糖對(duì)pH值及熱的穩(wěn)定性較好,可用作食品工業(yè)中的黏稠劑和脂肪替代品,或者用在食品添加劑中作為抗凍劑、低熱量甜味劑等。低聚木糖能調(diào)整菌群平衡、改善腸道功能、抑制腸道腐敗、降低血脂膽固醇、增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能等,低聚木糖還具有防止便秘、抗齲齒、促進(jìn)鈣的吸收等功能。
1.6木聚糖酶在食品其他方面的應(yīng)用
常規(guī)法生產(chǎn)速溶咖啡是將咖啡豆提取液濃縮后直接進(jìn)行冷凍干燥或噴霧干燥,由于咖啡豆中含有大量的木聚糖,從而造成提取過程中黏度過大,給隨后的濃縮和干燥帶來困難。使用木聚糖酶可以分解咖啡中的木聚糖,產(chǎn)生低聚糖,因此大大降低咖啡的黏度,而黏度的降低可使生產(chǎn)中濃縮和干燥效率成倍提高,相應(yīng)地降低了速溶咖啡的生產(chǎn)成本。另外,木聚糖酶在改善果蔬感官品質(zhì),提取橄欖油、植物油、風(fēng)味物質(zhì)、色素物質(zhì)及淀粉等方面也有很好的應(yīng)用價(jià)值。
2 木聚糖酶在飼料行業(yè)中的應(yīng)用
動(dòng)物飼料中半纖維素對(duì)于非反芻類動(dòng)物來說幾乎沒有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,因?yàn)檫@類動(dòng)物缺乏合適的降解酶類。然而,這些未消化的半纖維素會(huì)在動(dòng)物腸道中增加食物的黏度,從而影響透性,不利于纖維素降解,影響食物的消化和吸收。在大麥類動(dòng)物飼料中,阿拉伯木聚糖是構(gòu)成非淀粉多糖的主要成分,占谷粒中多糖成分的4%~8%,占胚乳中多糖的25%,占糊粉層中多糖的75%,而這部分物質(zhì)只是部分水溶性,所以會(huì)產(chǎn)生高度黏稠的水溶液,從而造成動(dòng)物飼料中谷物難以吸收利用。如果在動(dòng)物飼料加入木聚糖酶,就可以降解這類物質(zhì),利于可利用多糖的降解,從而增加飼料利用率。1957年,Jensen報(bào)道在飼料中添加木聚糖酶可降解植物細(xì)胞壁中的木聚糖,改善其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。另外,添加木聚糖酶還可減少畜禽腸道疾病,增進(jìn)畜禽健康,使畜禽體重均勻。
3 木聚糖酶在制漿造紙行業(yè)中的應(yīng)用
木聚糖酶另外的一個(gè)重要用途是在紙漿造紙工業(yè)中對(duì)于紙漿的溶解和漂白,木聚糖酶對(duì)鹽紙漿進(jìn)行預(yù)漂白是未來制漿和造紙工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。山牛皮紙漿或鹽紙漿經(jīng)過進(jìn)一步精制和純化而得的高純度纖維素漿即溶解紙漿,通過衍生反應(yīng)可以形成多種可溶性衍生物,這些可溶性衍生物可用于生產(chǎn)各種人造絲、纖維酯或塑膠。工業(yè)生產(chǎn)中,為使溶解紙漿纖維素純度達(dá)到98%,常需使用大量的處理紙漿,這造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,為此許多學(xué)者轉(zhuǎn)而嘗試生物法處理紙漿。據(jù)報(bào)道,用少量的木聚糖酶處理草漿可顯著改進(jìn)草漿的濾水性、脆性等性能,提高紙漿白度和強(qiáng)度,使草漿有可能替代部分木漿生產(chǎn)高質(zhì)量的紙制品。而且試驗(yàn)證實(shí),木聚糖酶的漂白效果比木質(zhì)素降解酶好得多,這是因?yàn)槟举|(zhì)素大部分交聯(lián)在半纖維素上,而半纖維素比木質(zhì)素更容易解聚。利用木聚糖酶進(jìn)行多聚物降解時(shí),水解速度比其他酶快2倍~3倍。經(jīng)木聚糖酶處理后的紙漿漂白可以降低20%~40%漂白劑用量?,F(xiàn)在看來,應(yīng)用木聚糖酶進(jìn)行預(yù)漂白紙漿造紙前景為樂觀。1986年;Chevalier等人首次報(bào)道了木聚糖酶對(duì)鹽紙漿的漂白有增強(qiáng)作用。另外,木聚糖酶在造紙工業(yè)中還用于廢紙脫墨,使脫墨容易,并可減少化學(xué)藥品的用量。
4 木聚糖酶在麻類紡織行業(yè)的應(yīng)用
木聚糖酶在苧麻生產(chǎn)中扮演生物脫膠的角色。苧麻纖維是一種優(yōu)良的紡織原料,我國(guó)是苧麻的主要生產(chǎn)國(guó),苧麻中除纖維素外,還含有半纖維素、果膠和木質(zhì)素等膠質(zhì)。在紡紗前必須將膠質(zhì)除去,并使苧麻單纖維分散,這一過程稱為脫膠。苧麻中含有25%~30%的膠質(zhì),傳統(tǒng)的脫膠采用化學(xué)法,需要強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,并要求高溫、高壓的處理?xiàng)l件,工藝要求高,生產(chǎn)環(huán)境差,并造成環(huán)境污染,還因特異性不強(qiáng)而損壞纖維。將木聚糖酶等多種組分合并用于苧麻脫膠,經(jīng)過稀堿精練后殘膠率小于2%,并且改善了勞動(dòng)條件,減少了環(huán)境污染,減輕了對(duì)纖維的損傷。
木聚糖酶