纤维素酶
什么是纤维素酶？
纤维素酶是一种靶向纤维素纤维的水解酶。纤维素是自然存在于全麦面粉中的一种非淀粉多糖，并包含麸皮和嗜核酮层的全部负载。纤维酶通常用于咖啡加工和果汁提取。
- 尽管纤维素酶的主要应用领域尚未在面包制作行业中分布，但全麦，全麦和纤维是面包。
- 作为纤维降解酶，木聚糖酶和纤维素酶的组合对面团流变特性和成品产品质量具有有益和协同作用。1
起源
共生细菌产生的纤维酶是反刍动物和最近在绿藻中发现的。
可以从真菌发酵中获得微生物纤维素酶，通常使用尼日尔曲霉和Trichoderma sp。
功能
纤维素酶有助于最大程度地减少麸皮添加面包配方的负面影响。尽管是高度重视的营养成分，但麸皮还是对面包师构成了其他技术挑战，因为它高度破坏了泡沫结构并限制了面筋网络的形成。
可以通过在面包中使用纤维素酶来获得以下属性：
- 通过自由水释放增加锅流量
- 最佳烤箱弹簧和产品量的优质气体保留率
- 更强，更连续的麸质网络，以最大程度地减少气泡聚结
- 面包屑中的燃气电池结构更细，更均匀
- 与葡萄糖氧化酶的强协同作用（在这种情况下，纤维素为氧化酶提供葡萄糖底物以增强功能性）
- 较软的面包屑和更长的保质期在品种面包中
- 低糖中的黑暗，更均匀的外壳颜色纤维面包
有4种主要类型的纤维素酶：
- 内多葡聚糖酶
- 细胞胞胞成邦酶
- 外葡萄糖水解酶
- β-葡萄糖苷酶
下表总结了每种类型的纤维素酶的关键方面：2
| EC编号 | 反应催化 | 附加评论 |
|---|---|---|
| 3.2.1.4 内部分裂酶内糖酶 |
β-（1,4）-d-和β-（1,3）-d-葡萄糖苷链接的β-（1,4）-D-和β-（葡萄糖）聚合物链中的随机内部水解。 这些产品包括各种尺寸的葡萄糖，纤维酶和细胞脱发素。 |
对晶体纤维素（例如棉花）的无效。 它可以水解无定形纤维素（包括晶体纤维素的无定形区域），并可以水解可溶性底物，例如增稠剂羧甲基纤维素（CMC）和羟基甲基丙基纤维素（HPMC）。 内核葡萄糖酶活性导致粘度迅速降低，并减少基团的急剧增加，然后可以参与Maillard反应。 它的作用与真菌α-淀粉酶非常相似。 |
| 3.2.1.91 移动酶 |
1,4-β-d-葡聚糖纤维胞胞菌酶 通过连续从葡萄糖底物的非还原末端切除纤维二糖来降解无定形纤维素。 |
当纯净时，它会降解微晶纤维素。 与粘度降低有关的减少组的增加速率远高于内糖酶。内基葡聚糖酶和纤维杂相水解酶在晶体纤维素的水解中有协同作用。 它的作用与谷物β-淀粉酶非常相似。 |
| EC 3.2.1.74 外葡萄糖水解酶 |
连续水解从非还原端去除葡萄糖单元coldodextrins。 |
水解速率随着葡萄糖分子的链长降低而降低。 它的作用非常类似于链氨基葡萄糖苷酶（AMG）。 |
| 3.2.1.21 β-葡萄糖苷酶 β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶 |
将纤维糖切成2个葡萄糖单元，并从小细胞脱发林的非还原端去除葡萄糖。 |
与外糖葡萄糖酶不同，β-葡萄糖苷酶的速率随着葡萄糖链的尺寸降低而增加，而纤维酶的水解最快。 它的作用与麦芽糖酶和AMG的组合非常相似。 |
商业生产
纤维素酶的大规模生产依赖于使用现代生物技术的发酵和下游加工。
以下框图总结了纤维素酶的商业生产：
应用
真菌纤维素酶的分子量约为63,000 da，pH值最佳5.5至6.0，在pH 7时在100°C下稳定5分钟。代理和葡萄糖。2
纤维素酶活性可以通过测量从纤维素释放的减少组的速率来确定。
规定
与其他酶类似，食品纤维素酶是GRA（通常被认为是安全的），并且经常被认为是美国的食品加工帮助。FDA调节其起源（食品兼容），并根据GMP建立使用（如果适用）的限制。
参考
- Rosell，C.M。和Dura，A。“面包店中的酶”。食品和饮料加工中的酶，CRC Press，Taylor＆Francis Group，LLC，2016年，第171-204页。
- 惠特克（J.R.），“糖苷水解酶。”食品科学酶学原理，Marcel Dekker，Inc，1994年，第414-416页。