木聚糖酶的應用

2016-10-19

簡介：

木聚糖酶是指能降解半纖維素木聚糖為低聚木糖和木糖的一組酶的總稱，是能水解具有複雜結構的半纖維素木聚糖的複合酶系。主要以內切的方式水解β-1,4-糖苷鍵，水解產物主要以寡木糖為主，同時伴有少量的木糖和阿拉伯糖。其中，木糖可以轉化為化工原料木糖醇，而寡木糖具有特殊的生理功能，它可增加人和動物腸道內的雙歧桿菌，促進鈣質的吸收。同時木聚糖酶在製漿造紙飼料添加劑和飲料工業中具有潛在的應用價值。

應用：

（1）果汁加工：在果汁加工中，傳統的方法是直接榨汁或浸泡取汁，存在著很大缺陷，一方面是半纖維素、果膠、纖維素等包裹的有效成分不能充分提取，另外，水溶性的木聚糖、果膠黏度很高，造成提取液黏度很大，給生產帶來很大的困難。在生產工藝中添加木聚糖酶、果膠酶等能有效釋放營養物質，降低黏度，此外還能使果汁澄清。

（2）麵包改良：小麥麵粉中含有對麵糰流變性和製成品品質有顯著影響的非澱粉多糖，其主要為阿拉伯木聚糖。在小麥麵粉加工麵包工藝中加入木聚糖酶，可以增加麵糰的延伸性。麵糰延伸性增加的同時反過來能增加麵糰的黏性。同時，還能增加麵包的持水性，增強麵包抗老化能力，提高麵包品質。

 （3）釀酒工業：啤酒生產的原料大麥芽含有較高的木聚糖和β-葡聚糖，造成麥汁的得率下降，而且發酵成熟的啤酒渾濁，在啤酒過濾工藝中造成了啤酒濾膜堵塞現象嚴重，制約了生產效率，增加了啤酒生產成本。在釀酒工藝中添加木聚糖酶，技能提高發酵速度，還能提高出酒率。此外，還可以提高啤酒的麥汁得率，降低麥汁過濾困難問題，顯著降低啤酒混濁度。

（4）造紙工業：傳統製漿方法是用燒鹼等化學物質蒸煮製漿原料，然後再利用次氯酸、二氧化氯等進行漂白，這回使造紙廢水中含有大量有毒的和強烈的致癌、致畸的物質，因而造成嚴重污染。在紙漿蒸煮過程中，木聚糖部分溶解、變性並重新沉積在纖維表面上。此過程中若使用木聚糖酶，就可以清除部分再沉積下來的木聚糖。這樣增大了紙漿基質孔隙，使被困的可溶性木質素釋放出來，同時也使得化學漂白劑能更有效地滲透進入到紙漿中。總的說來，它可提高紙漿的漂白率，並因此減少化學漂白劑的用量。

（5）飼料工業：飼料中原料主要是小麥、大麥等飼料原料及其加工副產物（如麩皮、次粉等）中存在較多的木聚糖，增加食糜粘性。飼料中添加木聚糖酶不僅可以破壞植物細胞壁結構，降低腸道內容物的黏度，促進動物生長，提高飼料轉化率；還可以提高內源性消化酶的活性，促進腸道中養分的消化吸收；減少糞便，降低污染。

（6）新能源燃料乙醇：能源是當今社會的必需品，是社會經濟發展的重要物質基礎，但是全球石油、煤炭和天然氣等儲量有限，燃料乙醇代替傳統石油能源被看做一個有效的方法。生產這種替代能源的原料目前還主要以甘蔗、玉米等糧食為主，這無疑不是一個長久之計。利用作物秸稈這種可再生纖維素資源代替糧食開發新能源燃料乙醇視為科學研究熱點。採用木聚糖酶和纖維素酶協同降解玉米秸稈可以增加糖化率。為秸稈纖維酶法降解工藝、構建乙醇發酵用工程菌、優化發酵工藝等研究添磚加瓦。


短鏈脂肪酸, SCFA,