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1、纤维素酶（cellulase 牘是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单成分酶，而是 由多个酶起协同作用的多酶体系。人们已对纤维素酶的作用机制及工业化应用等方面进行 了大量的研究，为纤维素酶的生产和应用打下了良好的基础。其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。纤维素酶的来源纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生 纤维素酶。由于放线菌的纤维素酶产量极低，所以研究很少。细菌产量也不高，主要是葡 萄糖内切酶，但大多数对结晶纤维素没有活性，并且所产生的酶是胞内酶或吸附在菌壁上， 很少能分泌到细
2、胞外，增加了提取纯化的难度，在工业上很少应用。目前，用于生产纤维 素酶的微生物菌种较多的是丝真菌，其中酶活力较强的菌种为木霉属（Trichoderma） 、曲 霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）牞特别是绿色木霉（Trichodermavirde）及 其近缘菌株等较为典型，是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。现已制成制剂的有绿色木 霉、黑曲霉、镰刀霉等纤维素酶。同时，反刍动物依靠瘤胃微生物可消化纤维素，因此可 以利用瘤胃液获得纤维酶的粗酶制剂。另外，也可利用组织培养法获得所需要的微生物。纤维素酶的生产方法目前，纤维素酶的生产主要有固体发酵和液体发酵两种方法。固体发酵法
3、固体发酵法是以玉米等农作物秸秆为主要原料，其投资少，工艺简单，产 品价格低廉，目前国内绝大部分纤维素生产厂家均采用该技术生产纤维素酶。然而固体发 酵法存在根本上的缺陷，以秸秆为原料的固体发酵法生产的纤维素酶很难提取、精制。目 前，我国纤维素酶生产厂家只能采用直接干燥法粉碎得到固体酶制剂或用水浸泡后压滤得 到液体酶制剂，其产品外观粗糙且质量不稳定，发酵水平不稳定，生产效率较低，易污染 杂菌，不适于大规模生产。液体发酵法液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至 20 目以下进行灭菌处理，然后 送发酵釜内发酵，同时加入纤维素酶菌种，发酵时间约为 70h，温度低于 60。采用除菌 后的无菌空气从釜低通入
4、进行通气搅拌，发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤、超滤浓缩 和喷雾干燥后制得纤维素酶产品。液态深层发酵由于具有培养条件容易控制，不易染杂菌， 生产效率高等优点，已成为国内外重要的研究和开发方向。纤维素酶的应用制酒在进行酒精发酵时添加纤维素酶可显著提高酒精和白酒的出酒率和原料的利用率， 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。纤维素酶提高出酒 率的原因可能有两方面：一是原料中部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用；另外，由于纤 维素酶对植物细胞壁的分解，有利于淀粉的释放和被利用。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，减少糖化液 中单一葡萄糖含量，改进过滤性
5、能，有利于酒精蒸馏。酱油酿造在酱油的酿造过程中添加纤维素酶、可使大豆类原料的细胞膜膨胀软化破坏， 使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合物释放，这样既可提高酱油浓度，改善酱油质量，又 可缩短生产周期，提高生产率，并且使其各项主要指标提高 3。饮料加工日本有专利报道，用纤维素酶处理豆腐渣后接入乳酸菌进行发酵，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，使汁液透明，不沉淀，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
6、有一定的保健医疗价值。纤维废渣的回收利用应用纤维素酶或微生物把农副产品和城市废料中的纤维转化成葡萄糖、酒精和单细胞蛋白质等，这对于开辟食品工业原料来源，提供新能源和变废为宝具 有十分重要的意义。此外，在果品和蔬菜加工过程中如果采用纤维素酶适当处理，可使植物组织软化膨松， 能提高可消化性和口感。将纤维素酶用于处理大豆，可促使其脱皮，同时，由于它能使细胞壁破坏，使包含其 中的蛋白质、油脂完全分离，增加其从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的获得 率，既降低了成本，缩短了时间，又提高了产品质量。植物纤维原料是地球上最丰富、最廉价而又可再生的资源，其主要成分是纤维素和半 纤维素，纤维素和半纤维素的
7、利用一直是国际国内的研究热点课题。利用的途径和整体思 路是利用纤维素酶和半纤维素酶先将纤维素和半纤维素降解成可发酵糖，进而通过发酵制 取酒精、单细胞蛋白、有机酸、甘油、丙酮及其他重要的化学化工原料。此外，纤维素、 半纤维素通过纤维素酶的限制性降解还可制备成功能性食品添加剂，如微晶纤维素、膳食 纤维和功能性低聚糖等。总之，纤维素酶具有非常广阔的应用前景，但由于液态发酵生产技术含量较高，在大 规模生产上还有一定的困难，因此对纤维素酶液态发酵的研究与开发具有重要的现实意义。 今后若能加强这方面的研究，则可以使之早日进入工业化生产，一方面可以提高纤维素酶 的产量和质量；另一方面可以较好地解决纤维素的生物转化问题，创造良好的社会效益和 经济效益。
