食品发酵与加工过程中对纤维素酶的应用探究

张浩年

摘  要：当前，包括污水治理、医药制备、食品加工等多个行业均对纤维素酶有一定的使用需求，为了促使其期能够在食品加工行业得到更为广泛以及充分应用，本文对纤维素酶的作用机制以及应用进行深入分析，以期对相关单位有所帮助。

关键词：纤维素酶;食品加工;发酵

引言

纤维素酶有着非常优越的木聚糖酶活力，是较为常见的复合酶类型之一。经过分析包括葡萄糖内切酶、外切酶以及B-葡萄糖苷酶等均是其重要构成成分。目前业内用于生产纤维素酶办法大致可以划分为2类，首先，基于对优良菌株的选择，从而获得目标带有多纤维素的复合体;其次，基于基因技术工程来重建富含纤维素酶基因的克隆菌株。当前，纤维素酶的作用可以使得纤维素被进一步分解为乙酸、乙醇以及乳酸等小分子形式纤维素，因此本广泛应用于化工以及食品发酵加工等领域。

1.纤维素酶特性

1.1纤维素酶性质

实际不同的菌属以及发酵方式所得到的纤维素酶也各不相同。有学者经过研究曾提出，基于同一类微生物所得到的纤维素酶进行酶学特性的研究，包括酸碱度、环境的温湿度情况、离子变化以及其它物质的含量等均会对纤维素酶产生一定的影响，另外，常规纤维素酶较适宜在30-45摄氏度的环境下反应，而35-37摄氏度为最理想的反应温度。大部分纤维素酶即便在高温高热环境下依然保持较好的稳定特性，而环境温度为四十至六十五摄氏度时较为理想，且不同的酸碱度环境下酶的热稳定也会有一定的不同。

1.2纤维素酶作用形式

当前，业内普遍公认的形式为，首先基于葡萄糖内切酶与微纤维的非结晶区产生反应，从而使其露出大量的末端并供外切酶反应，纤维二塘水解就非还原末端逐个分解，得到纤维二糖，随后一些降解了的纤维素被进一步的在葡聚糖内切酶以及葡聚糖外切酶的共同作用下，被分解为其它形式的低聚糖，最后经过B-葡萄糖苷酶的租用得到葡萄糖。

2.食品加工中的应用

2.1方便面与大豆加工中的应用

基于纤维素酶的作用，可以促使大豆被进一步的脱皮，此外由于其可以对细胞壁产生一定的干扰，因此可以使蕴含在其中的蛋白质以及油脂等被进一步彻底分离，提升了就大豆以及豆饼内部所获得的高品质水溶性蛋白质以及油脂，大大降低加工成本的同时也很好的缩短了整个的加工时间，产品的品质也有了显著提升。而在方便面的加工过程中，基于酶制剂和面粉之间的预混合，就弹性、爽滑性以及耐泡性等几个方面评估，可以较好的改良方便面的泡吃效果。

2.2速溶茶中的应用

速溶茶是一种应用较为快捷方便的饮品，因此对于其速溶、无熔渣等有一定的要求。生产过程中普遍基于热水浸提的方式来获得产业中的目标成分。而基于纤维素酶的作用则无需在高温状态下获得，在低温的环境下也能得到，且提取收得率效果更好，可以更为理想的保持茶叶原本的色香味。如果将沸水浸泡的方式与酶法相混合使用，不但可以有效降低整个提取的时间，同时也能够提升水溶性不好的茶单宁、咖啡因等获得。

3.食品发酵中的应用

3.1酱油酿造中的应用

作为一种极富营养的调味品，酱油的整个生产制造过程相对复杂，涉及到多个过程的多项内容。其主要将原本无味的但被指、脂肪以及淀粉等经由发酵、制曲等流程，在各种酶的促使下得到氨基酸、甘油、有机酸等一些具有味道的物质。随后再次进行后熟发酵混合食盐等形式，制成具有酸、甜、苦、鲜、咸的不同的五种味道以及具有独特风味的调味品。而在整个的酱油加工制造过程中，纤维素酶主要起到了对原本存在的天然纤维素分解、将细胞壁进行损坏以及帮助米曲霉酶系反应作用。在整个的酱油制取过程中混合了极强的蛋白酶活力，为了能够使得组织中可以充分的裸露出大都蛋白酶，需要额外的增加植物崩裂酶活力的作用。纤维素酶在固态无盐酱油的加工过程中，可以进一步强化并促使原料组中结构的损坏，促使蛋白进一步的裸露出来，以利于进一步进行蛋白酶的分解作用，提升酱油的获得效果，加速了发酵，较好的改良了酱油的颜色以及还原糖的配置，且就其整体质量以及口味上也有了很好的改善。降低了生产时间的同时，各方面质量均有明显的改善。

3.2食醋酿造中的应用

在食醋的整个制取工艺流程中，将糖化酶和纤维素酶进行整合应用，可以大大改善对原料的利用情况以及出品率。依据相关研究结果，纤维素酶菌株与糖化酶菌株的混合发酵过程，相较于单菌株发酵的形式，糖化酶的整个活力得到了大大提升。例如利用薯干粉为基础原料酿造食醋，实际食醋的出品率得到了显著提升。相较于其它纤维素酶形式，乾氏曲霉纤维素对于周边环境的要求并不高，因此可以大面积的培植，不但可以得到活性较好的纤维素酶，也可以帮助获得更为高质量的果胶酶等，故而较为适用于食醋的制取过程。

3.3乙醇生产加工中的应用

诸如高粱、玉米、薯干等均为目前最为常用制取酒精的原料，纵观这些原料，均具有非常高的淀粉含量以及一定比例的纤维素、碳水化合物以及半纤维素成分。但在一定的环境条件下可以用于纤维素酶的分解，并将其中一部分转变为可用于发酵的糖。以薯干为例，因为受到淀粉、果胶以及蛋白质等的约束，因此其对于水解具有一定的抗力，难以直接转化为纤维素酶，因此需要进行一定的预处理。酒精生产期间原料的状态以及改变，很大程度上符合该预处理需求，就成立纤维素酶是否可以得到酒精的重要因素，预处理的过程主要涵盖了蒸煮以及粉碎等几个方面。而在整个的流程中加入适量的纤维素酶则能够大大改善蛋白质以及酒精品质，并能够提升对原料的利用情况。

4.结束语

相较于其它酶类，纤维素酶具有非常大的市场潜力以及工业生产价值。本文对纤维素酶的特性以及作用机理进行分析，随后探讨了其在食品的发酵以及加工领域的多方面应用。由此可见，无论是食品的加工还是发酵过程，加入一定量的纤维素酶都可以很好的提升食品的加工质量，有利于企业的稳定健康发展。

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