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不同酶制剂的特点及在饲料生产中的应用

不同酶制剂的特点及在饲料生产中的应用
不同酶制剂的特点及在饲料生产中的应用

不同酶制剂的特点及在饲料生产中的应用

饲用酶制剂的应用效果现已毋庸置经,它既能提高饲料的消化率和利用率,提高畜禽及鱼类的生产性能,又能减少畜禽摄泄物中的氮、磷的摄泄量,保护水体和土壤免受污染,因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂,在21 世纪将有着十分广阔的应用前景。

根据国内外多年研究和应用实践,我们认为在饲料中使用酶制剂有以下几点原因:

1、改变肠道内的物理化学性质,如降低食糜粘度

2、破坏细胞壁,使营养物质更易被动物消化酶消化

3、去除抗营养因子

4、补充内源酶的不足,如幼龄动物及应激状态下

5、更利于特定营养在动物在小肠内的吸收

6、提高谷物加工副产品的营养价值

7、降低排泄物的水分含量

8、减少营养物质的浪费,提高消化率

9、影响胃肠道内微生物的构成,平衡肠道菌群

尽管酶制剂的作用已经为人们所认识,但是由于酶制剂生产的特殊性,比如使用不同的菌种,不同的生产方式(固体发酵或者液体发酵),同一种发酵方式中的不同生产条件和对生产条件控制的能力的差异以及最终产品的测定条件的巨大差异都给广大酶制剂的用户带来了一定的难度,很难从表观上去简单判别哪种酶制剂产品是适合自己的。那么,抛开产品的差异,我们在决定饲料中使用酶制剂种类时至少应考虑以下的因素:

1、首先要考虑到是饲料的组成,主要考虑以下因素:

?谷物及蛋白饲料原料的种类

?谷物及蛋白饲料原料的配比

?谷物及蛋白饲料原料中抗营养因子的水平(根据来源、天气和土壤情况而不同)

2、考虑到因素是动物本身的因素,特别是日龄因素和品种。

一般来说,可推荐下面的组合

?使用木聚糖酶在阿拉伯木聚糖丰富的饲料中

?使用β- 葡聚糖酶在β- 葡聚糖丰富的饲料中

?使用淀粉酶在淀粉含量高的饲料中

尽管原则上应该是这样,但在实际操作中,我们发现营养师仍然会有很大的疑虑,究竟该选择什么样的酶制剂和酶制剂的组合,才能最好的发挥酶制剂的功能,降低饲料企业的成本压力,提高饲料的品质,是现在大家比较困惑的问题。

一、不同酶制剂及其底物特点

酶作用的一个主要就是特点是底物专一性,所以在介绍酶制剂之前应该对其所作用的底物有一个初步的认识。目前国内饲料酶制剂主要包括消化非淀粉多糖的外源酶、淀粉酶、蛋白酶等内源酶。在本节中将分别阐述以上酶制剂的作用和特点和其相应底物的特点,主要有:

?非淀粉多糖酶

?淀粉酶

?蛋白酶

1.非淀粉多糖酶

小麦、玉米、豆粕、杂粕等是目前饲料行业中常用到的饲料原料,但在考虑谷物饲料和蛋白饲料的营养价值时应注意到他们之间存在的差别,主要包括蛋白及碳水化合物在数量和质量上的差异以及内源性酶活上的差异。谷物的组成受到很多因素的影响,如种类、气候条件、土壤环境等。要适当地评价谷物饲料的品质,需要对碳水化合物有一个深入的了解。

碳水化合物含有很多易消化的营养物质,如淀粉和糖,但同时也有一些不能被消化的成份,甚至有些是具有抗营养作用。图 1 是碳水化合物的不同组分的示意图

1.1 非淀粉多糖(NSP )

植物性原料的主要组成是纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质和木质素。非淀粉多糖(None Starch polysaccharides NSP )是目前常用的原料中数量非常大的组分,并且其半纤维组分的存在(木聚糖、阿拉伯聚糖、葡聚糖、乳糖和甘露聚糖)是NSP 具有很多抗营养作用的主要原因。

这些抗营养作用严重地影响了这些原料的使用,在小麦、裸麦、大麦和所用的加工副产品以及中,阿拉伯木聚(Arabinoxylans AX )是最主要的抗营养因子。在大麦和燕麦中,抗营养因子主要由β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖组成。表 1 显示了几种谷物饲料及蛋白原料中的NSP 的组成。

来源:Choct , 1997

从表1 ,我们知道 NSP 是麸质类原料的最重要组分(占小麦麸的 35.3% ,米麸的 21.8%)。阿拉伯木聚糖在小麦和裸麦中含量也非常丰富(8.1% 和 10.8%),其他谷物如大麦,燕麦和玉米中也有相当数量的阿拉伯木聚糖(7.9% , 8.9% , 5.2%)。其面提到过大麦中也含有相当多的β-葡聚糖(4.3%)。为了更好的了解木聚糖酶和葡聚糖酶的应用,我们将着重讲述阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖的结构以及其抗营养的作用。

1.1阿拉伯木聚糖

阿拉伯木聚糖是NSP中最主要的成份。图2 以平面的形式体现了阿拉伯木聚糖的空间结构。

阿拉伯木聚糖是由木糖分子由β-( 1,4 )键连接而成的骨架结构。这一木糖分子的线性长链结构是它的基础骨架。由于来源不同,其直链上还可能连接着不同的组分形成的线性支链。

A :由阿拉伯糖分子形成的支链是最常见到支链结构

化学键:与木糖的 3 号碳原子形成糖苷键,最长见的化学键,也可能与 2 号碳原子形成糖苷键

单体(常见) / 二聚体,或三聚体(少见)

B :由葡糖醛酸形成的支链(和他们的甲基酯)

化学键:与木糖的 2 号碳原子

C: 由乙酰基团形成的支链

化学键:与木糖的 2 和 3 号碳原子

D :由酚酸形成的支链

例如:阿魏酸和香豆酸

化学键:与阿拉伯木聚糖的阿拉伯糖残基形成酯键,不与木糖分子直接相连

从上述情况我们知道,阿拉伯木聚糖的结构复杂性包括其简单的线性木糖骨架以及其他支链结构的附着。形成这些结构特点的原因包括天气、品种等多种因素。支链的数量和特点决定了木聚糖酶是否可以发挥其作用。因此,在考虑使用木聚糖酶的时候要充分考虑到阿拉伯木聚糖的复杂性。

1.2 阿拉伯木聚糖抗营养作用

1)增加粘度

在配方中高含量的吸附阿拉伯木聚糖最为人知的就是它提高了食糜的粘性。主要是因为它强大的吸水能力,一般说来它可吸附10倍于其重量的水份。

粘性的增加使得饲料与消化酶以及胆盐的混合非常困难,另外营养物质的吸收效率也受到很大影响,同时还通常伴随着微生物活动的增加,并且有理由相信,这也是导致高含量阿拉伯木聚糖日粮饲喂动物其生长性能变差的一个重要原因。一个可能的解释是这些微生物和其宿主之间会竞争营养物质。肠道微生物还可以转运对脂肪消化起重要作用的胆盐。另外引起肠道形态的变化也是 AX 重要的抗营养作用,这会降低肠道的吸收能力。最后,AX 的吸水能力还会导致排泄物的粘性和水分增加。

2)屏蔽营养物质

AX 第二个重要的抗营养作用是其作为细胞壁成份形成一层包被,将大量可被很好利用的营养物质如淀粉和蛋白质包裹起来,或者是支链结构与营养物质形成化学键(例如,阿魏酸的凝胶功能)。这些被包裹的营养将不能被动物肠道充分利用。

1.3 木聚糖酶

木聚糖酶是目前使用的最多的一种饲料用酶,从来源上讲有真菌性的木聚糖酶和细菌性的木聚糖酶,从作用方式来看,又包括外切性木聚糖酶和内切性木聚糖酶。

就目前市场出现的木聚糖酶而言,绝大部分都是通过真菌发酵而产生的木聚糖酶,发酵菌种包括木霉属、黑曲霉和米曲霉等。到目前为止还只有比利时 Nutrex 公司是利用枯草芽孢杆菌(细菌)为发酵菌种生产木聚糖酶( Nutrase )。

从酶的生产方式来说,又可分为固体发酵和液体发酵,这两种发酵方法在很多方面也存在着巨大的差异。

木聚糖酶有多种活性,图3 是最重要的木聚糖酶的作用位点。

1.4 内切和外切木聚糖酶

内源性 1,4- β - 木聚糖酶可将木糖聚合物分解成短链。这一内切活性会很快将食糜粘性降低并释放被包裹的营养物质。因此,这种酶是消除 AX 抗营养作用的最重要的酶。外切性木聚糖酶只能在 AX 的末端发挥作用,对降低粘性只能很微弱的作用,不仅如此,有研究表明,产生大量的木糖单体对动物的生产性能有很大的副作用。

1.5 底物的化学和物理性质

自然界的AX有很多不同的化学性质,这些区别对多聚糖的物理性质有很大影响。很多的AX都是不可溶性的。

很多研究表明商业性的木聚糖复合酶制剂在降解可溶和不可溶性的 AX 的程度上有很大的不同。Courtin 等( 2000 )年总结了 10 种木聚糖酶在降解可溶和不可溶 AX 上的区别。他们发现与其他类型的木聚糖酶比较,由芽孢杆菌发酵产生的木聚糖酶在降解不可溶性的 AX 上有很大的活性,可把不可溶性的 AX 溶解并最终降解。由于不同原料中都含有大量的 AX ,因此细菌性木聚糖酶在降解不可溶性木聚糖上的优势使其在应用中有了更多的优势。

影响内切木聚糖酶发挥作用的另一个因素是 AX 的结构复杂性。主要是大量支链结构的存在影响了酶和底物充分的接触。有些木聚糖酶对支链的空间结构的识别能力很差,这也使得不同的木聚糖酶效率在复杂底物存在时的显著差异。

支链降解酶的重要性主要体现在提高了木聚糖酶对 AX 的可降解性,并且还可以分解支链成份与其

他成份形成的复合物(如凝胶产物)。

要彻底分解 AX 需要外源和内源性木聚糖酶同时作用。大多数市场上的木聚糖酶含有不同类型的木聚糖酶和其他一些“杂酶”(通常是支链水解酶),所以总的酶复合物可以水解大部分 AX 结构。我们必须明白一点,把在饲料中存在的木聚糖充分降解成木糖单体并不是主要目的,要提高动物的生产性能仅需要把复杂的 AX 结构降解为较小的片断以消除其抗营养作用。

2 β- 葡聚糖

2.1 结构

β- 葡聚糖是D-葡萄糖通过β-(1-3)和β-(1-4)键连接而成的多聚体。其中β-(1-3)键的比例要视不同谷物来源而定。例如在大麦中β-(1-3)键占30%,β-(1-4)键占70%。(图 5)由于有β-(1-3)键的存在,因此它的化学性质和半乳糖就有很大差别(半乳糖是有β-(1-4)键组成的多聚糖)。由于它们是水溶性的,因此不会造成太过复杂的结构。

表 2 总结了几种谷物中β- 葡聚糖的含量。一般而言,大麦和燕麦中的β- 葡聚糖含量最高,并且很显然,β- 葡聚糖是脱壳大麦和燕麦中最重要的 NSP

2.2 β- 葡聚糖的抗营养作用

低浓度的β-葡聚糖只会与直接与水分子左右而截留水分。但当浓度增加后,就会互相反应而形成网状结构(凝胶)。因此含有高浓度的β-葡聚糖的饲料就会导致肠道内容物的粘性增大。粘度增加的抗营养作用在阿拉伯木聚糖中已有详细阐述:

?肠道内微生物活动加剧

?消化率降低、营养物质利用率低

?粘性排泄物

2.3 β- 葡聚糖酶:

与阿拉伯聚糖酶类似,要消除β- 葡聚糖的粘性效应,就要把其长链水解成较短的短链。最有效的方法就是使用内切β- 葡聚糖酶。

3 、纤维素

纤维素是 D -脱水葡萄糖以β - 1 , 4 糖昔键结合而成的线性大分子物质。每分子纤维素含 800 -1200 个葡萄糖分子,分子量为 60 ? 150 万道尔顿,分子链内、键间及分子链与表面分子间易形成氢键。常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及牧草都含有大量纤维素,并且常与半纤维素、果胶等物质结合在一起。除反当动物可以利用一部分纤维素外,单胃动物如猪、鸡等则不能利用纤维素。

3.1 纤维素酶

纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂酶系,根据其各酶功能的差异,被分为以下三大类:

C1酶、 Cx酶、 BG酶。

① C1酶又称葡聚糖内切酶 (endo-1 , 4 - β-D - glucanase. 来自真菌简称 EG ;来自细菌简称 Len) ,它作用于不溶性纤维素表面,随机水解β - 1 , 4 糖苷键,将长链纤维素分子截短,产生大量非还原性末端的小分子纤维素;

② Cx 酶又称葡聚糖外切酶 (1 , 4 –β, D - G1ucanase 来自真菌简称 Cbh ;来自细菌简称 Cex) ,作用于纤维素线性分子末端,水解β- 1 , 4 糖昔键,每次切下一个纤维二糖分子,故又称纤维二糖水解酶 (Cellobiohydrolase) ;

③BG 酶 (β- 葡萄糖昔酶 ) 可将纤维二糖、纤维三糖水解成葡萄糖分子。

纤维素在这 3 类酶的协同作用下完成水解,一般情况下,其酶促降解示意图如下:

3.2 纤维素酶的作用

?打破植物细胞壁使胞内原生质暴露出来,有内源酶进一步降解,所以除了细胞壁被降解供能外,还提高了胞内物质的消化率,从而有效地提高了饲料的有效能值

?可补充草食动物内源酶的不足,在草食动物胃中虽有一定量的能分解纤维素的微生物存在,可以分解一定量的纤维素,但产生的纤维素酶量有限,而添加纤维素酶制剂可明显提高草食动物对粗纤维的消化利用率。另外,对单胃动物而言,纤维素酶可改善消化道环境,使酸度增加,以激活胃蛋白酶。

?消除抗营养因子,降低物料的粘稠度,促进内源酶的扩散,增加养分的消化吸收。

?治疗和预防反刍动物的前胃迟缓和消化不良以及马、驴的消化不良等方面疗效显著

4 甘露聚糖

甘露聚糖,就是半乳糖基甘露聚糖,其在饼粕类原料中含量很高,在豆粕中的含量比在其它常用饲料中的都高。

4.1 甘露聚糖的抗营养作用

?对于家禽和猪来说,甘露聚糖降低粕类饲料的消化率

?即使很低浓度的甘露聚糖也会降低葡萄糖在肠道中的吸收率,结果通过于扰胰岛素的分泌和胰岛素样生长因子的产生而降低碳水化合物的代谢

?降低氮的?留率以及降低脂肪和氨基酸的吸收

?降低水的吸收从而导致粪便含水量增高。

4.2 甘露聚糖酶

酶是半纤维素酶中的一种,它能有效地分解粕类饲料中的甘露聚糖生成甘露寡糖等物质,虽然甘露寡糖不能直接被动物机体吸收,但可参与机体的神经内分泌,影响代谢。甘露聚糖酶的作用包括:

?提高饼粕类饲料的能量利用率

?降低动物体重的变异程度。而且动物体重越小,该酶的作用越容易体现。

?可有效阻断细菌和寄生虫对肠道的侵袭,提高动物健康水平。

5 、果胶

果胶是存在于植物组织中的一种多糖成分,主要由半乳糖醛酸及其甲酯缩合而成,它和纤维素一起对植物起构造作用。

5.1 果胶酶

果胶酶含有酯酶、水解酶和裂解酶三种成份,分别对果胶质起解酯、水解、裂解作用,生成半乳糖醛酸和寡聚半乳糖醛酸、不饱和半乳糖醛酸和寡聚半乳糖醛等,最终分解植物结构,释放营养物质。

6 、淀粉

淀粉是谷物饲料中主要成份(表3)。它是D?葡萄糖的多聚体,在植物中是以颗粒形式储存的。

6.1 结构

淀粉是支链和支链结构的混合物。这两种结构淀粉的比例在不同来源的淀粉中不同,因此,含量并不固定。一般来说,支链淀粉占10%-30%,支链淀粉占10%-90%。

支链淀粉是由300-400个葡萄糖分子经α-(1- 4)键连接而成的线状分子。支链淀粉含有经α-(1-6) 键连接在主链上的侧链结构,每12 -25 葡萄糖单位的骨架中会出现一个这种α-(1-6) 键,含有20-25 个葡萄糖分子。(图 5)

6.2 淀粉水解酶

淀粉酶是可水解淀粉和糖原中的α-(1-4 )糖苷键的酶。分为3 种:α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡糖淀粉酶。

α- 淀粉酶

随机水解支链和直链淀粉中的α-(1-4)糖苷键,最小产物是麦芽糖。属内切酶

β-淀粉酶

从支链和直链淀粉的非还原端水解糖苷键,属外切酶。可逐渐释放麦芽糖。当该酶一旦与α-(1-6)糖苷键接触,酶解反应立即停止。

图6直观的表现了不同的淀粉酶及其水解终产物。糊精是片断较大有支链结构的物质,由葡萄糖分子组成,可缓慢被水解。麦芽三糖是由3个葡萄糖分子组成的多糖。总的来说,按结构来分,终产物如下表所示:

葡糖淀粉酶

从支链和直链淀粉的非还原端水解糖苷键,属外切酶。在α-(1-6)糖苷键附近时,酶解速度急速下降,但不完全消失。该酶对长链有很好的亲和性,主要水解α-(1-4)糖苷键,但同时对α-(1-6)糖苷键和α-(1-3)糖苷键也可缓慢水解。最终产物是葡萄糖。

6.3 添加淀粉酶的益处

在消化淀粉的时候,α-淀粉酶和葡糖淀粉酶由动物分泌进入小肠。当我们仔细研究这个过程的时候就会发现,在饲料中添加淀粉酶是有必要的。

淀粉在植物中是以颗粒形式储存的。颗粒的大小和形状在不同来源的淀粉中有所不同。例如,土豆中的淀粉只有在热处理后才能被消化。过去人们一直认为淀粉可以很好的被消化(98 %),但是,实际上饲料原料中只有82% 的淀粉可以被消化(图7)。

未消化的淀粉会进入大肠,在那里被微生物所发酵,包括产生挥发性脂肪酸(VFA ),可以被吸收进动物体内提供能量。但这一过程提供的能量比淀粉酶提供的能量要少很多。而外源性的α- 淀粉酶显然可以提高谷物中淀粉的利用效率。

α-淀粉酶的另一个应用时是在幼龄动物中,例如仔猪。内源性的消化酶从出生后开始分泌,但非常迟缓。到断奶时,所有酶活都显著下降。不仅如此,在断奶时,仔猪的日粮结构从高消化率的母乳转变为以碳水化合物为主的固体日粮。在这一阶段,外源性的淀粉酶显然是对动物的消化有很大帮助。对淀粉消化率的提高可以有助于动物提高日增重和饲料转化率,并降低腹泻的频率。

7 蛋白酶

蛋白酶是水解蛋白质肋链的总称,包括酸性 (pH 2.5 ? 3) 、中性 (pH 7 左右 ) 和碱性 (pH 8 左右 )3 种,在饲料中多采用酸性和中性蛋白酶,以提高动物对蛋白质的水解效率,促进动物对饲料蛋白质的吸收效率。其中酸性蛋白酶是端肽酶,一般存在于细胞内,具有多种生物学功能,

?主要作用是补充内源蛋白酶的不足。

?降解植物蛋白,提高饲料蛋白质的可消化性。

?降解植物饲料中的蛋白类抗营养因子,改善饲料营养价值

二、细菌性木聚糖酶的特点和作用

不同酶制剂的作用特点和使用其他文献中已有大量报道,笔者在这里不再骜述,本节将对细菌性木聚糖酶这种新型的饲料酶制剂做一简单的描述,包括其显著区别于其他类型木聚糖酶的特点和其动物饲养中的作用。

2.1 细菌性木聚糖酶的显著特点

由细菌发酵生产的酶制剂已经有很多种,包括淀粉酶、蛋白酶等等,但目前由细菌发酵生产的木聚糖酶还只有一种,它有着以下一些显著的特点

2.1.1 内切木聚糖酶 / 外源内切酶的比例高

细菌性木聚糖酶中的内切木聚糖酶 / 外源内切酶的比例非常高,内切性木聚糖酶可将 AX 降解成较小的片断,减少食糜粘度,释放营养物质并提高动物的生产性能。另一方面,外切酶主要是形成木糖单体,通常会造成消化道异常的问题。这点在第一节已有详细探讨。

2.2.2 热稳定性

酶制剂对高温的稳定性很大程度上决定了其来源。图 0 显示真菌性木聚糖酶对高温的耐受力差。而细菌性木聚糖酶在温度超过了 75 ℃后才开始有损失。

耐高温性能也是限制酶制剂在饲料中应用的一个瓶颈因素,如果一种酶不能耐受较高的温度,那么在饲料制粒的过程中损失就会非常大,甚至完全被破坏,那么即使企业在饲料中添加了酶制剂,在颗粒饲料成品中也不会含有有活性的酶制剂,只是徒然增加了成本,这也就是在以前很多厂家在加入酶制剂后,发现酶制剂根本没用的主要原因。

细菌性木聚糖酶很好耐高温性能使得酶制剂在颗粒饲料中的使用向前迈进了一大步。同时,我们必须清醒的认识到,如果温度非常高,超过 100 或者 100 度以上,酶制剂一定会损失殆尽,因为酶的本身是蛋白质,有一个耐受的极限。我们不能盲目的认为耐高温就是可以耐受非常高的温度,但是在我国大部分地区饲料制粒的温度都在 85 ℃以下,这时候,细菌酶就可以显现其卓越的耐温性能了。

2.2.3 发挥最佳活性的 pH 环境

图10 显示了在不同 pH 环境下,细菌性木聚糖酶的活性。在中性环境下细菌性木聚糖酶可达到其最大活性。如在高温下的稳定性一样,细菌性木聚糖酶和真菌酶在最大酶活的 pH 条件上也有很大区别。细菌性木聚糖酶的最适工作环境在小肠,这里也是食物停留时间最长的部位,这意味着该酶可以在很长时间内对底物发挥作用。其他酶制剂只有在食物在消化道的酸性环境下才能发挥最佳酶活,但部分时间是很短的。

2.4 对不可溶的木聚糖的高效降解

我们在前面已经提及了针对水溶及非水溶木聚糖使用酶制剂应有所选择。

?大多数的内切木聚糖酶可以降解 WE-AX ,可以用测定粘度来证实。

?分解和溶解 WU-AX 是细菌性木聚糖酶所特有的。被分解形成的可溶的 AX 可以更容易被进一步降解,不会导致粘度的上升。而同时被释放的营养物质可以大大提高饲料的转化率。

2.2 细菌性木聚糖酶在动物中的应用

由于酶所作用的底物普遍存在于植物饲料原料中,因此,细菌性木聚糖酶就可适用于不同的动物,包括猪、鸡、水产动物和反刍动物,并且适用于不同的日粮组成,包括玉米豆粕日粮、小麦日粮、以杂粕为主的日粮以及以谷物加工副产品为主的日粮中。

细菌性木聚糖酶最大的特点就是可以释放饲料中的营养物质,特别是对提高饲料的能量方面效果显著,下表描述了其在不同动物及不同日粮类型中的作用效果。

目前,营养师最头痛的问题是饲料的能量无法达到要求,如果按照营养标准配置日粮,就必须使用含高能的饲料原料,如玉米、油脂等等,这在目前饲料原料高价位时期难度就更大,企业以效益为先的经营理念会使得营养师进退两难,捉襟见肘,特别是对于肉鸡等对能量需要比较高的饲料更是如此。细菌性木聚糖酶可以很好解决这个问题,大大提高饲料的能量,降低饲料的成本,拓宽空间,并且可以更多的使用非常规原料,如麸皮、油糠、米糠、杂粕等等,大大降低饲料费用,提高动物养殖者的经济效益。

配方师在使用这种细菌性木聚糖酶,或者以细菌性木聚糖酶为主的复合酶制剂时可以有以下的几种方法:

1、在饲料中直接添加,不改变饲料配方。这种做法会很好的提高饲料的品质,释放出更多的营养物质,使能量不足的情况大大缓解,提高产品的竞争能力。

2、改变饲料配方,把细菌性木聚糖酶当作一种有一定营养价值的添加剂。由于通过大量试验,可以总结出在不同日粮类型中细菌性木聚糖酶可以释放的能量值,所以可以在配方软件中将酶制剂作为一种原料使用,在相应的营养指标中选择相应的能量值,然后加入到待选原料中,这样做可以更加准确的利用细菌性木聚糖酶或以该酶为主要活性成分的复合酶,调整饲料配方,在配方价格不变的情况下,提升饲料品质。

3、更为简单的做法是,在不同的动物或者日粮组成时,用玉米或者小麦替代等量的油脂,然后加入酶制剂,来补充减少油脂所带来的能量损失,用户可以参照下表来操作。

结语:

饲料酶制剂在我国发展还处于初级阶段,还有很多问题需要添加剂企业和饲料生产企业一起来解决,但酶制剂的使用在未来必然成为企业的首选。细菌性木聚糖酶的出现为广大用户提供了一个新的选择,并且可以肯定的是它必然将会是酶制剂发展的方向。

饲料酶制剂

植酸酶 最适条件(使用范围)植酸酶产品最适PH值在4.5左右,在PH3.5-5.5范围内,相对酶活保持60%以上,有较宽的PH适用范围,可适应不同消化道环境而发挥作用;最适温度在60℃左右,在30-55℃范围内,相对酶活保持80%以上,制粒温度最好不超过75℃;耐酸性良好,在PH3-7的范围内,相对酶活保持90%以上。 目标,水解底物:饼粕类饲料、单胃动物,幼龄动物。饼粕类饲料中植酸磷含量较高,应用植酸酶可充分发挥其作用。家禽日粮中缺乏维生素D和钙时植酸酶的利用率降低,添加维生素D和钙可提高植酸酶的利用率。反刍动物瘤胃微生物能产生植酸酶,可以有效地水解植酸盐,因此反刍动物不用考虑植酸酶的添加问题。单胃动物肠道黏膜中的内源性植酸酶及肠道微生物产生的植酸酶活性很差,一般认为成年单胃动物肠道中植酸酶活性高于幼龄动物,猪高于鸡。 功能: 1.消除饲料中植酸的抗营养作用,提高磷的作用率。 2.释放植酸结合的矿物质、蛋白质等,提高其生物利用率。 3.提高动物采食量和日增重,改善动物生产性能。 4.可替代饲料中部分无机磷,节约饲料成本。 5.降低动物粪便中磷的排泄,减轻对环境的污染。 使用量:建议配合饲料中单位添加量为猪:600-750U/KG;育雏育成蛋禽、肉禽:1000 U/KG;产蛋鸡:300 U/KG;产蛋鸭:400 U/KG。 耐热植酸酶 最适PH在4.0左右,通过耐酸性评价,结果酶活存留率保持在90%以上,优选耐热菌种,酶自身耐热性好,可满足高温制粒工艺。耐热植酸酶经85℃制粒相对酶活仍保持在85%以上,且变异系数小,表明其在实际颗粒饲料制作中,工艺耐高温性能稳定。 使用量:建议配合饲料中单位添加量为猪:600-750U/KG;育雏育成蛋禽、肉禽:1000 U/KG;产蛋鸡:300 U/KG;产蛋鸭:400 U/KG。 1.注意补充因磷酸氢钙减少而减少的钙量。 2.按比例添加到预混料、浓缩料时要预留3%-5%安全系数。 木聚糖酶 最适条件(使用范围):有效温度范围30-65℃,最适温度范围在45-60℃;有效pH值范围3.0-7.0,最适pH值范围4.8-5.5;在30℃-70℃范围内,本木聚糖酶产品相对酶活保持在60%以上;经pH 3.5-7处理,相对酶活保持在80%以上。 目标,水解底物:小麦、麦麸、麦类产品,木聚糖酶可以有效消除木聚糖的抗营养作用,促进畜禽对粗饲料的消化吸收;作为新型的纸浆漂白助剂,木聚糖酶能降低漂白用氯,解决纸浆工业中的环境污染问题;木聚糖酶水解植物中的半纤维素,形成的戊糖进一步用于生产木糖醇、酒精、有机酸等产品。木聚糖酶是一组可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的

酶制剂在食品工业中的应用 论文

酶制剂在食品工业中的应用 摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用。并对酶制剂在食品工业中的发展方向和安全问题进行了讨论。 关键词:酶制剂;食品工业;应用 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。 随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 1.酶与食品的关系 在食品生产加工中,为了保持食物原有的色、香、味和结构,就要尽量避免引起剧烈的化学反应。酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质,因此作用条件非常温和。许多酶所催化的反应从动植物最初生长时就开始了,当它被作为食品时,其体内酶的催化作用仍然继续进行着。如动物体死后,其合成代谢停止,而分解代谢加快,因此就会导致组织腐败,但这可能也会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中,由于某些酶的增加,会使得其呼吸速度加快,淀粉转变为糖,叶绿素发生降解,细胞体积快速增加。这些变化,对于水果风味的改善是有益的;而对蔬菜来讲,叶绿素的降解则是有害的。 2.与食品生产有关的酶制剂 2.1与淀粉糖和甜味剂生产有关的酶制剂 淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的历史,淀粉加工用酶所占比例达到15%,是酶制剂最大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高,并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提到的是一系列新的酶制剂的发现和应用,如在1995年已经工业化的酶转化淀粉生产海藻糖,改变了先前从酵母等食物中抽提的生产方法,生产成本大大下降。这种糖不仅耐酸、耐热、防龋齿,还可抑制蛋白质变性和油脂酸败,市场日益扩大。 2.2与油脂生产有关的酶制剂 油脂是人类食品的主要营养成分之一,有赋予食品不可缺少的风味,而且用酶法生产有益健康的油脂的正逐步应用成熟,如用DNA等高度不饱和脂肪酸作为食品的原材料所制作的食品销售额已达400亿日元。 2.3与蛋白质有关的酶制剂 蛋白质在食品加工中,不仅具有营养的功能还具有各种物理功能,提高这类功能将会增加其附加值,要达到这个目的需要利用蛋白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生产氨基酸系列的调味品,就必须把蛋白质彻底分解为氨基酸。 2..4与面包生产有关的酶制剂

酶制剂在面粉品质改良中的应用

酶制剂在面粉品质改良中的应用 浏览次数:27日期:2010年5月17日16:35 (摘要:主要讨论了如何选择用于面粉品质改良的酶制剂,论述了α-淀粉酶、半纤维素酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶等国内外正在使用或开发的酶制剂的特性和主要功能,并提出酶制剂在面粉品质改良中的开发前景。关键词:酶制剂;特性;功能;面粉品质改良剂) 前言 要生产好的面粉,需优质的原料小麦。而我国的小麦品质尽管在最近几年有所提高,但与国际上优质小麦(加麦、美麦和澳麦)相比,仍有很大差距。具体表现为硬麦不硬,软麦不软。中国已加入WTO,这些国家的优质小麦将更多的进入中国,事实上,这些国家也正在研究用他们的小麦来开发东方食品,如笔者2001年7月访问的加拿大国际谷物研究所(CIGI)、加拿大谷物委员会(CGC)、加拿大小麦局(CWB),他们正投入很大的财力和人力积极开发用加麦生产面条、馒头等东方食品,旨在进一步拓展加麦的东方市场。可以说,入世后,我国的面粉企业将面临更严峻的形势,发展专用粉将是我国面粉企业的一个研究方向。开发专用粉除了选择合适的原料、对面粉进行合理的后处理外,还有一个不可忽视的就是使用面粉品质改良剂(flourimprover),可能在某些情况下,面粉改良剂对改善面粉的品质起着关键的作用,可以抵偿原料的不足。 随着消费者食品安全意识的提高,随着科技的进步,对人体有害的面粉添加剂的危害性的不断提示,如1995年第44届JECFA确认溴酸钾有致癌性和遗传毒性,不宜食用,许多国家都相继禁用。尽管溴酸钾在面粉行业中已有80多年的历史(1914年开始),但是,各国的科技工作者都在寻找、研制溴酸钾的替代品。食品行业和大众消费者迫切需要天然无公害的面粉添加剂,酶制剂则能顺

酶制剂在工业上的应用现状与展望

《酶工程》课程论文 学院:材料与化工学院 专业班级:2011级生物工程(2)班 姓名:李丹丹 学号:20110412310047 评阅意见 评阅成绩 评阅教师: 2014年6月12日

酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名:李丹丹 学院和专业:材料与化工生物工程2班 摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词:酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 2.酶制剂在食品工业中的应用 利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆,再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆;果胶酶用于果汁的加工和澄清,可提高果酒的得率,改善澄清效果,加快过滤速度;乳糖酶可分解牛奶中的乳糖,提高人体对牛奶的消化性;脂肪酸可改进食品风味;蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造,生产糖果使用的蛋白发泡剂,用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量,用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量,用在乳酪制造上可缩短生产时间等。 2.1用于保藏 溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性,因此,它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂,应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响,还可防止产酸菌的生产,同时受酒类澄清剂的影响很小,是低度酒类较好的防腐剂,如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。 乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌,在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌,不但可起到防腐作用,而且还有强化作用,能增进婴儿健康。 将各种肉类和水产熟制品(如鱼丸、香肠及红肠等),用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存,可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品,在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外,溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后,沥干,在5℃下保存9d后,无异味、无色泽变化。 3.2提高食品质量和增加营养价值

面粉改良剂中酶制剂的应用及最新发展趋势

面粉改良剂中酶制剂的应用及最新发展趋势 1 应用在面粉改良中的主要酶制剂 1.1 淀粉酶 淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶(包括真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶)、β-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶和糖化酶,常用的有α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶。 1.1.1 真菌α-淀粉酶[1-13]真菌α-淀粉酶简称FAA,来源于米曲霉,是第一个应用于面包制作的微生物酶。由于传统使用的麦芽的淀粉酶含量不稳定,而且含有蛋白水解酶,所以不适合在工业化生产中应用。相比之下,真菌α-淀粉酶具有更稳定的活性且不含蛋白酶活性,因此在工业上的应用更为广泛。 真菌α-淀粉能水解直链淀粉和支链淀粉的α-1,42糖苷键生成麦芽糊精和麦芽糖。其最适pH值为4.0-5.0,最适温度为50-60℃。 实践应用结果表明,真菌α-淀粉酶作为面粉改良剂添加到面粉中后,主要起到以下几个作用:在面团中,大多数淀粉以结晶状态存在,淀粉酶不能分解天然状态的淀粉。然而在制粉过程中,部分淀粉颗粒被破坏形成破损淀粉。在加入真菌α-淀粉酶的情况下,这些破损淀粉颗粒被水解成麦芽糖(淀粉酶能内切直链淀粉成糊精,而糊精又在淀粉内切酶的作用下降解成麦芽糖)。麦芽糖又在酵母本身分泌的麦芽糖酶作用下,水解成葡萄糖供酵母利用,从而为酵母的发酵提供足够的糖源作为营养物质。 在面包中添加真菌α-淀粉酶可以使面包变得柔软,能够增强面团的延展性以及持气的能力,麦芽糖能被酵母利用产生CO2,从而使面包体积增大,糊精的存在使得面包纹理疏松,同时对改良面包外皮色泽有良好的效果,能出炉后制

成感觉良好的面包。实验还表明:真菌淀粉酶(FAA)能够降低小麦粉的粉质特性指标,提高而团的拉伸性能,它对馒头的作用效果较显著,能改善馒头的质量、风味、弹性和体积。 1.1.2 细菌α-淀粉酶细菌α-淀粉酶一般是耐热的枯草杆菌α-淀粉酶,在作用机理上与真菌α-淀粉酶有一定的差别。同样以可溶性淀粉作底物时,真菌α-淀粉酶的水解最终产物主要是麦芽糖和麦芽三糖;而细菌α-淀粉酶的最终产物主要是短链糊精。两者的性质差异也很大。其最适pH值为5.0,最适温度为80-90℃。 细菌α-淀粉酶具有防腐抗老化的能力,其机理是此酶能将淀粉分解生成分子量低的分支淀粉、干涉支链淀粉的重结晶。产生的糊精会干涉面包中膨胀淀粉粒与蛋白质网络结构的相互作用,而且支链淀粉和支链淀粉中裂开的键有助于支链淀粉-脂肪复合物的形成。 在面包的制备过程中,细菌α-淀粉酶的热稳定性较高,使得在烘焙中仍具有活性,从而使可转化的淀粉也相对较多。并且在烘焙中,淀粉糊化后更易水解,这会给面包成品质量带来不良影响。因此,在面包的烘焙中,要根据面包和烘焙的类型,控制好淀粉酶的添加量。 同时由于在烘焙时仍具有一定的酶活性,产生过多的可溶性糊精,结果使得成品发黏而不适合在面包加工中大量使用。但与真菌α-淀粉酶相比,它能产生很好的抗老化效果。而且对面包的弹性和口感都要优于真菌α-淀粉酶,因此小规模的使用及如何解决其耐高温特性而造成最终产品发黏的问题是十分重要的。 1.1.3 麦芽糖淀粉酶烘焙类面制品作为消费品,有其一定的货架期(保鲜期),超过之后,容易因老化(也就是淀粉回生)造成品质下降,引起不必要的经济损失,为此人们不断研究各种添加剂以延长面包的货架寿命,在最大程度上降低

酶制剂在乳制品生产方面的应用及研究现状

摘要:本文介绍了酶与酶制剂,应用酶制剂还可以提高乳制品生产的质量和安全性,改进生产工艺过程和改善产品风味。综述了酶制剂在干酪生产,乳品保鲜等方面的应用,以及酶制剂的研究现状。 关键词:酶制剂;乳制品

前言 虽然酶工程学是近来才兴起的学科,但酶在乳品中的应用由来已久。很久以前,人们就利用皱胃酶(凝乳酶)来生产干酪。近几年,随着乳牛业和乳品工业的迅猛发展,原料奶和乳制品产量大幅度提高,乳制品花色品种极大丰富,酶学研究进一步深入,酶在乳品中的应用也扩展到了更广的领域。 1酶制剂 1.1酶 早期是指在酵母中的意思,指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成(少数为RNA)。能在机体中十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础。细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。 1.2酶制剂 酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质,主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应,改进食品加工方法。我国已批准的有木瓜蛋白酶、α—淀粉酶制剂、精制果胶酶、β—葡萄糖酶等6种。酶制剂来源于生物,一般地说较为安全,可按生产需要适量使用。酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。具有高效性,专一性,在适宜条件下具有活性。 2酶制剂在乳品中的应用 2.1脂肪酶 脂肪酶在乳品中的应用主要是在干酪生产中,用于加速干酪的成熟。Sood曾在碎凝乳中添加解脂酶my(Meito,Japan)发现,添加解脂酶的企达干酪游离挥发性脂肪酸含量远较未添加的高,挥发性游离脂肪酸含量随成

饲料酶制剂市场状况及进展

饲料酶制剂市场状况及进展 饲料酶制剂通过作用于饲料原料中的抗营养因子,使动物更充分利用饲料中的营养物质,从而提高饲料转化率和肉、蛋的生产效率。此外,饲料酶制剂可减少动物排泄量,在控制畜牧生产中环境污染方面发挥了关键作用。 一、为什么在动物饲料中使用酶制剂? 以猪和禽为例,占采食量15%~25%的饲料在体内不能被消化,因为饲料中包含抗营养因子,或是体内缺乏某种可特异性降解饲料中某种成分的酶。抗营养因子可干扰正常消化,导致产蛋量或产肉量降低,同时也降低了饲料转化率,并会引发消化不良。酶制剂可提高饲料组分的营养价值和消化效率,帮助降解许多饲料原料中普遍存在的抗营养因子,如粗纤维和植酸;还可用于提高饲料中淀粉、蛋白质、氨基酸及矿物质(钙、磷)的利用率。此外,酶制剂还可用于补充幼龄动物内源酶的不足。由于酶本身是蛋白质,最终可被动物消化或排出体外,在蛋或肉中没有任何残留。 二、应用于动物饲料的酶制剂有哪些? 1.糖酶

可降解复杂的碳水化合物,包括以非淀粉多糖(纤维)或淀粉为底物的酶类。 2.纤维降解酶 所有植物性饲料原料都含有纤维,其由一系列复杂的碳水化合物(非淀粉多糖)组成,主要存在于植物的细胞壁中,分为可溶性纤维和不可溶性纤维。纤维以多种方式产生抗营养作用。在动物饲料中使用的纤维降解酶主要是木聚糖酶和β-葡聚糖酶。木聚糖酶降解阿拉伯木聚糖,阿拉伯木聚糖在谷物饲料及其副产物中含量较多。β-葡聚糖酶可降解β-葡聚糖,β-葡聚糖在大麦和燕麦中含量丰富。其他应用于动物饲料的纤维降解酶还有β-甘露聚糖酶、果胶酶和α-半乳糖苷酶。 3.淀粉降解酶 植物性饲料原料中淀粉的消化率可因淀粉颗粒大小、淀粉组成和淀粉的包裹情况而变化。植物的遗传特性、生长条件、收获条件、加工处理、干燥、储藏和饲料生产过程都会影响淀粉的消化率。淀粉降解酶可降解谷物、谷物副产品以及一些植物性蛋白中的淀粉。通过提高淀粉的消化率,淀粉降解酶可使动物从饲料中获取更多的能量,并

不同酶制剂的特点和在饲料生产中的应用

不同酶制剂的特点及在饲料生产中的使用 饲用酶制剂的使用效果现已毋庸置经,它既能提高饲料的消化率和利用率,提高畜禽及鱼类的生产性能,又能减少畜禽摄泄物中的氮、磷的摄泄量,保护水体和土壤免受污染,因而饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用和环保型的“绿色”饲料添加剂,在21 世纪将有着十分广阔的使用前景。 根据国内外多年研究和使用实践,我们认为在饲料中使用酶制剂有以下几点原因: 1、改变肠道内的物理化学性质,如降低食糜粘度 2、破坏细胞壁,使营养物质更易被动物消化酶消化 3、去除抗营养因子 4、补充内源酶的不足,如幼龄动物及应激状态下 5、更利于特定营养在动物在小肠内的吸收 6、提高谷物加工副产品的营养价值 7、降低排泄物的水分含量 8、减少营养物质的浪费,提高消化率 9、影响胃肠道内微生物的构成,平衡肠道菌群 尽管酶制剂的作用已经为人们所认识,但是由于酶制剂生产的特殊性,比如使用不同的菌种,不同的生产方式(固体发酵或者液体发酵),同一种发酵方式中的不同生产条件和对生产条件控制的能力的差异以及最终产品的测定条件的巨大差异都给广大酶制剂的用户带来了一定的难度,很难从表观上去简单判别哪种酶制剂产品是适合自己的。那么,抛开产品的差异,我们在决定饲料中使用酶制剂种类时至少应考虑以下的因素: 1、首先要考虑到是饲料的组成,主要考虑以下因素: ?谷物及蛋白饲料原料的种类 ?谷物及蛋白饲料原料的配比 ?谷物及蛋白饲料原料中抗营养因子的水平(根据来源、天气和土壤情况而不同) 2、考虑到因素是动物本身的因素,特别是日龄因素和品种。 一般来说,可推荐下面的组合 ?使用木聚糖酶在阿拉伯木聚糖丰富的饲料中 ?使用β- 葡聚糖酶在β- 葡聚糖丰富的饲料中 ?使用淀粉酶在淀粉含量高的饲料中

酶制剂工业概况及其应用进展_胡学智

第33卷第4期 2003年12月 工业微生物 Industrial M icrobiology Vol.33No.4 Dec.2003 作者简介:胡学智(1926~),男,教授级高级工程师,本刊编委。 酶制剂工业概况及其应用进展 胡学智 (上海市工业微生物研究所,上海200233) 摘 要 概述了国内外酶制剂工业的生产和市场的情况,并介绍了酶制剂应用的进展,对于我国酶制剂工业的发展也作了展望。关键词:酶制剂; 工业; 应用 1 世界酶制剂工业概况 [1~6] 酶作为商品生产已有100多年历史,早在1833年还没出现酶字之前已有人用酒精沉淀出麦芽淀粉酶,叫Diastase 。可使2000倍淀粉液化而用于棉布退浆,微生物酶的生产是1884年日本人Takam ine 首先开发的,他在美国开Takamine 制药厂生产高峰淀粉酶用于棉布退浆和用作消化剂。此后在欧洲、美国和日本先后建立了一些酶制剂工厂,生产动植物酶如胰酶、胃蛋白酶、木瓜酶、麦芽淀粉酶以及真菌细菌淀粉酶等少数品种,其应用范围还限于作为消化剂、制革工业脱灰软化剂和棉布退浆剂等,20世纪50年代前酶制剂工业没什么惊人发展。 直到60年代随着发酵技术和菌种选育技术的进步,日本酶法生产葡萄糖获得成功,欧洲加酶洗涤剂的流行,70年代酶法生产果葡糖浆又获成功,带动了淀粉深加工工业的兴起,工业酶开始大量需要,使酶制剂工业出现重大转机。工业上使用酶带来了许多的好处,如节约成本,改善品质,减少环境污染等,因而引起人们广泛重视。80年代以后,遗传工程被广泛用于产酶菌种之改良,现在酶制剂工业已成为国民经济的一门重要高科技产业。酶制剂的世界市场于1970年以后迅速增长。从1978年不到2亿美元增加到1990年的5亿美元,1993年已达10亿美元 [6] ,据估计 [4] 1999年为19.2亿美元,2002 年达25亿美元,2008年将达30亿美元[5]。 表1 世界工业用微生物酶制剂市场规模 年份19931995199619971998*199920002002销售金额(亿美元)1012.513.515.4 17.3 19.2 22.1 25.7 增长% - 7.2 8.0 14.0712.3410.9815.112.20 *有的报道1998年为16亿美元 国际上知名的酶制剂企业在上世纪80~90年代有70多家,后来经过兼并改组,不少著名企业,如美国Miles 公司,荷兰Gist Brocades 公司,芬兰Finn Sugar 公司等从这个行业名单中消失。在酶制剂市场中,丹麦Novozy mes 公司和美国Genencor 国际公司各占世界市场的50%和20%,就近年来酶制剂市场在各应用领域分配来说,据Business communica tions Co.估计,1997~2002年的5年中,食品用酶由7.25亿美元增至11.76亿美元,年增长率11.4%,洗涤剂用酶由4.89亿美元增加到8.48亿美元,年增长率13.3%;纺织、制革、毛皮工业用酶将由1.65亿增加到2.58亿,年增长率10.3%;纸浆造纸业用酶由1.0亿增加到1.92亿,年增长率16.2%;化学工业由0.61亿增加到0.96亿,年增长率10.5%,平均年增长率为12.2%。与1985年时食品工业占酶制剂市场62%,洗涤剂用酶占33%,制革纺织业用酶占5%相比,十多年来明显的变化是非食品工业用酶领域迅速扩大,主要是植物纤维加工用酶如纤维素酶,半纤维素酶之在棉布加工,纸浆漂白,废纸脱墨等方面有了较大发展,反映了人们对环保意识的增强。在日本目前食用酶市场规模约为100亿日元,其中1/3为淀粉糖生产用的 淀粉酶、糖化

玉米淀粉加工复合酶制剂的生产与应用研究

工作报告 1.1课题来源 “玉米淀粉加工复合酶制剂的生产与应用研究”由白银赛诺生物科技有限公司自主立项,白银赛诺生物科技有限公司与江南大学共同组建的白银赛诺酶制剂应用技术研究中心实施完成。实施期为2010年1月——2010年12月。 1.2项目研究的目的和意义 玉米淀粉是以玉米粒为原料,通过亚硫酸浸泡、破碎筛选、分离洗涤、脱水烘干制成的产品,玉米淀粉除直接用于食品、造纸、纺织、医药等领域,绝大多数用于深加工。利于淀粉深加工产品主要有:淀粉糖、氨基酸、山梨醇、化工醇、燃料乙醇、有机酸等。另外,在玉米淀粉生产过程中,还可以得到玉米油、玉米纤维、蛋白粉和玉米浆等副产品。例如淀粉糖就有较高的经济价值和食用价值,被广泛应用于食品、医药、化工、发酵等行业中;山梨醇是淀粉糖的衍生物,主要用于生产维生素C,近年来国内需求旺盛;玉米浆是一种高蛋白营养物,同时含有丰富的维生素B和矿物质。国外利用玉米进行深加工而生产的产品有3000多种,而我国仅仅开发出90多种产品。近几年,由于变性淀粉及淀粉糖的大量投产及扩产有力地促进了全球玉米深加工的快速发展,2006年全球玉米淀粉产量为3940万吨,2007年为5400万吨,2010年超过了8000万吨,我国玉米淀粉的产量从2009年到2011年每年15%-20%的增速发展,2009年玉米淀粉产量为2170万吨,2010年产量为3350万吨,居世界第二位。但人均消费淀粉只有美国人均消费的8%,欧盟的32%。未来一定的时期,随着我国居民消费水平的提升机饮食习惯的转变,玉米淀粉的消费潜力仍有极大的空间。目前,国际上生产玉米淀粉普遍采用“湿法生产玉米淀粉法”,这种技术就是对玉米先行进行浸泡,然后通过粉碎、筛分、离心、挤压、过滤等机械方法进行分离和干燥来提取。这类生产技术的缺点是分离物的分离效果差、纯度有限,深加工提纯成本高,能耗大等。因此,如何提高玉米淀粉的得率、纯度和降低能耗(水、电、煤)生产技术已成为玉米淀粉生产企业迫切需求。近年来国内外科研人员不断研究改进玉米

酶在饲料中的应用

酶在饲料方面的应用 最早记载科学描述外源性酶制剂在动物营养中的作用可追溯到20世纪20年代,在此后的30年里,科学家开始研究外源酶在家禽饲料中的应用,并达到了广泛应用。 酶在动物体内消化与新陈代谢过程中起着非常重要的作用。动物能分泌到消化道内的酶主要属于蛋白酶、脂肪酶类和碳水化合物酶类。在消化酶的作用下,底物大分子物质(如蛋白质、脂肪、多糖等)降解为易被吸收的小分子物质,如寡肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等。饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两大类。非消化酶是指动物自身不能分泌到消化道内的酶,这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子,主要有纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶等。消化酶是指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶类等。 饲用酶制剂不仅能消除饲料抗营养因子的有害作用,促进养分的消化和吸收,提高畜禽的生长速率、饲料转化效率和增进畜禽健康,而且能减少养殖业排污中氮、磷的排放,保护生态环境。应用饲用酶制剂是现代化养殖业中经济效益与生态效益兼顾的重要科学技术措施。 饲用酶制剂的商业化应用在国外约有10余年的历史。英国20世纪90年代初酶制剂在鸡饲料中添加率几乎等于零,而现在95%以上的鸡饲料都添加酶制剂。中国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶作为饲用酶商业化应用的起点,饲用酶制剂在中国的应用也有10 多年历史。 目前中国饲用酶制剂的市场已经初步形成,并在逐步发展。在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家,其产品有:芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品,芬兰安特罗斯公司的安特复合酶、植酸酶系列产品,罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。 中国饲用酶制剂企业据不完全统计也有20余家,其产品有:广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品、广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品、广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品、江苏太糊酶制厂的太糊酶系列产品、吉林长春昆仑酶制剂厂的复合酶系列产品等。 一、饲料的组成 饲料原料中的脂肪和添加到饲料中的植物油或动物脂肪在肠道经过乳化后才能与胰脂酶充分接触从而得以消化吸收。不饱和脂肪有利于乳糜微粒的形成。不饱和脂肪酸含量高的植物油消化吸收率高于动物油,动物油中猪油消化率高于牛油。幼龄动物对饱和脂肪酸的消化吸收能力较差,随着周龄增大而提高。 饲料中多糖又可分为营养性多糖和结构多糖。营养性多糖主要是淀粉和糖原,结构多糖在植物性饲料中也指非淀粉多糖,主要是植物细胞壁组成成分,包括纤维素、半纤维素、果胶。半纤维素又包括β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露寡糖等。禾谷子实(如玉米、高粱、小麦和大麦等)是畜禽饲料中碳水化合物的主要来源,其主要成分是淀粉,非淀粉多糖含量也较高。豆类饲料原料中的非淀粉多糖主要是果胶和纤维素。非淀粉多糖在目前可以说是影响饲料有机物质消化利用的最主要因素,其中可溶性非淀粉多糖在动物消化道可增加食糜黏稠度,妨碍能量、氨基酸等养分的利用,对单胃动物产生抗营养作用。非反刍动物体内不能分泌纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶等,纤维素、果胶和大部分半纤维素只能被微生物有限地利用。利用微生物生产的外源多糖酶添加到饲料中可以帮助畜禽消化利用这些非淀粉多糖,如β-葡聚糖酶可水解β-葡聚糖,木聚糖酶可水解阿拉伯木聚糖,从而降低其抗营养作用,提高动物生产性能。

酶制剂在食品中的应用和展望

武汉生物工程学院高等教育自学考试 毕业论文 论文题目: 酶制剂在食品工业中的应用和展望 指导老师: 任俊 专业: 准考证号: 作者姓名: 答辩时间: 2012-6-18 2012年月日

目录 摘要 (2) 关键词 (2) 1.酶制剂在食品工业中的应用 (2) 1.1酶制剂在蛋白质工业中的应用 (2) 1.2酶制剂在油脂工业中的应用.................................................................... .3 1.3酶制剂在啤酒工业中的应用.................................................................... .4 1.4酶制剂在面条加工中的应用 (6) 1.5酶制剂在果蔬加工中的应用 (7) 2.展望................................................................................................. . (8) 参考文献 (9) 致谢 (10)

酶制剂在食品工业中的应用和展望 学号: 姓名: 专业: 摘要:本论文主要阐述了酶制剂在蛋白质工业、油脂工业、啤酒工业、果蔬加工和面条加工中的应用,并对它的应用前景做了展望。 关键词:酶制剂;蛋白质工业;油脂;啤酒工业;展望 引言 酶是一种由活细胞产生的具有生物催化反应能力的蛋白质催化剂,在动物体内消化与新陈代谢过程中起着重要的作用。酶的基本功能是其催化活性,通过与底物结合,降低反应活化能,提高反应速度。饲料中的营养物质、抗营养因子的分解反应都是靠酶来催化完成的。 酶技术可以为工业问题提供很多解决方法。例如,它可以提高生产率,提高产品质量,把无用的副产品减至最少,减少环境污染。 1、酶制剂在食品工业中的应用 1.1酶制剂在蛋白质工业中的应用 古老的酸碱等化学法处理动、植物蛋白原料时,由于条件苛刻,常伴有氯丙醇等有害副产物产生。酶技术不仅为食品加工开辟了新途径,且以其专一性、温和性、高效性区别于酸碱等水解法,确保食品的健康安全。蛋白质由多肽、氨基酸单体组成,自身不具有鲜味,如果变成氨基酸单体,鲜味就会呈现出来。多肽还具有保健性、乳化性、黏胶性,多肽和氨基酸均有良好的溶解性。 肉制品加工:提高肉类副产品附加值肉类副产品,如骨头、碎肉、油渣等,有很高的蛋白含量,但在目前市场条件下,多作为廉价饲料,附加值体现不出来,而且带来环保问题。利用酶技术加工为蛋白提取物,具有高蛋白低脂组成、良好风味、良好的功能特性(胶黏性),可以应用于中西式肉制品、肉味香精、方便面调味包、汤料和休闲食品等,使产品附加值大为提高。复合风味蛋白酶具有脱苦功能,可以确保蛋白提取物的良好风味[1]。 乳制品及乳制品饮料降解牛奶中的乳糖:乳的营养已为大家所认知,但亚洲人群70%~80%缺乏乳糖酶,不适宜饮用牛奶。应用乳糖酶降解牛奶中的乳糖,生产出低乳糖牛奶,可以满足乳糖不耐受人群的营养需要。 奶油增香::动物胃来源的凝乳膏可用于奶油增香,但凝乳膏对健康有危害性,已被禁用。用生物脂肪酶可作为凝乳膏的替代品。 提高乳品饮料中植物蛋白溶解性:植物蛋白在应用中有溶解性不够的问题,加入蛋白酶可以提高植物蛋白的溶解性,若与动物蛋白配合使用,可以实现全营养。 调味品酿造酱油:按照传统工艺生产酿造酱油,发酵时间约为3个月至半年,如果使用酶制剂,可以缩短发酵时间,还能改善产品的风味。 调配酱油:一般添加酸水解植物蛋白,这也是其氨基酸鲜味的来源。但是,酸水解植物蛋白易产生致癌物氯丙醇,设备损耗也比较大。蛋白酶水解植物蛋白温和,无致癌物产生。酶法水解是替代酸水解很好的方法,但由于成本明显高于酸水解,尚未广泛推广。 酱类食品/方便面调味包:利用蛋白酶将酵母蛋白质水解为氨基酸,生产酵母抽提物,可用于酱类食品、调味包等,可呈现良好的风味。

酶制剂工厂生产工艺

酶制剂工厂生产工艺、设备、发展现状 姓名:金艳娟 班级:生工101 学号:2010053067

酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。 酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。生产的微生物。将酶加工成不同纯度和剂型(包括固定化酶和固定化细胞)的生物制剂是酶制剂。动、植物和微生物产生的许多酶都能制成酶制剂。以下将酶制剂的生产工艺、生产设备及发展现状作简要介绍。 关键字:酶制剂固定化蛋白质设备发展现状 一、Abstract Enzyme engineering is the enzyme or microbial cells, animal and plant cells, organelles in certain biological reaction device, such as using enzyme of biocatalysis function, through engineering, to the corresponding raw materials into useful material and applied in the social life of a science and technology. It includes the preparation of enzyme preparation, enzyme immobilization, modification of enzyme and enzyme reactor and contents. The application of enzyme engineering, mainly concentrated in the food industry, light industry and medicine industry. Enzyme preparation is a kind of extracted from animals, plants, microorganisms capable of biocatalysis protein. Production of microorganisms. Enzyme processing into different purity and dosage forms (including immobilized enzyme and immobilized cell) of biological agents is the enzyme preparation. Animals and plants 。 Key words: enzyme preparation immobilized protein equipment Current situation of the development of

饲料中常用酶制剂及其发展现状和前景

饲料中常用酶制剂及酶制剂发展现状和前景 摘要:随着生活水平的提高,人们对肉类食品的需求大大提高,畜禽养殖业大力发展。养殖动物的品种,饲料的种类,疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。在饲料处理中,酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。酶制剂在饲料生产中作用巨大,有广阔的应用前景。 一、酶制剂的种类及作用 植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称,属磷酸单酯水解酶。自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶,特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶,因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。 纤维素酶:是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶活力。纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌,比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。纤维素酶种类繁多,来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大,故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外,其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。 果胶酶:是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。果胶酶在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。果胶酶用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸钠法进行半乳醛酸的定量,从而测定果胶酶活力。果胶酶是从根霉中提取的,使细胞间的果胶质降解,把细胞从组织内分离出来。 木聚糖酶:木聚糖酶是指可将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称,主要包括外切β-1,4- 木聚糖酶内切β-1,4- 木聚糖酶和 - 木聚糖酶.木聚糖酶广泛存在于细菌,真菌,霉菌。一般用于生产的菌类有黑曲霉、米曲霉、粘细菌纤维堆囊菌。它可以将饲料的非淀粉多糖(NSPS)分解成较小聚合度的低聚木糖,从而改善饲料性能,消除或降低非淀粉多糖在动物肠胃中因粘度较大而引起的抗营养作用同时它可以破坏植物细胞壁的结构,提高内源性消化酶的活性,提高饲料养分的利用另外,木聚糖酶在造纸食品和纺织等行业中的应用也较为广泛。木聚糖酶是采用液体深层发酵、超滤及喷雾干燥等工艺制得。木聚糖酶可以应用在酿造、饲料工业中。木聚糖酶可以分解酿造或饲料工业中的原料细胞壁以

面粉改良剂中酶制剂的应用及最新发展趋势.doc

面粉改良剂中酶制剂的应用及最新发展趋势1 应用在面粉改良中的主要酶制剂 1.1 淀粉酶 淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶(包括真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶)、β-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶和糖化酶,常用的有α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶。 1.1.1 真菌α-淀粉酶[1-13] 真菌α-淀粉酶简称FAA,来源于米曲霉,是第一个应用于面包制作的微生物酶。由于传统使用的麦芽的淀粉酶含量不稳定,而且含有蛋白水解酶,所以不适合在工业化生产中应用。相比之下,真菌α-淀粉酶具有更稳定的活性且不含蛋白酶活性,因此在工业上的应用更为广泛。 真菌α-淀粉能水解直链淀粉和支链淀粉的α-1,42糖苷键生成麦芽糊精和麦芽糖。其最适pH值为4.0-5.0,最适温度为50-60℃。 实践应用结果表明,真菌α-淀粉酶作为面粉改良剂添加到面粉中后,主要起到以下几个作用:在面团中,大多数淀粉以结晶状态存在,淀粉酶不能分解天然状态的淀粉。然而在制粉过程中,部分淀粉颗粒被破坏形成破损淀粉。在加入真菌 α-淀粉酶的情况下,这些破损淀粉颗粒被水解成麦芽糖(淀粉

酶能内切直链淀粉成糊精,而糊精又在淀粉内切酶的作用下降解成麦芽糖)。麦芽糖又在酵母本身分泌的麦芽糖酶作用下,水解成葡萄糖供酵母利用,从而为酵母的发酵提供足够的糖源作为营养物质。 在面包中添加真菌α-淀粉酶可以使面包变得柔软,能够增强面团的延展性以及持气的能力,麦芽糖能被酵母利用产生CO2,从而使面包体积增大,糊精的存在使得面包纹理疏松,同时对改良面包外皮色泽有良好的效果,能出炉后制成 感觉良好的面包。实验还表明:真菌淀粉酶(FAA)能够降低小麦粉的粉质特性指标,提高而团的拉伸性能,它对馒头的作用效果较显著,能改善馒头的质量、风味、弹性和体积。 1.1.2 细菌α-淀粉酶细菌α-淀粉酶一般是耐热的枯草杆菌α-淀粉酶,在作用机理上与真菌α-淀粉酶有一定的差别。同样以可溶性淀粉作底物时,真菌α-淀粉酶的水解最终产物主要是麦芽糖和麦芽三糖;而细菌α-淀粉酶的最终产物主要是短链糊精。两者的性质差异也很大。其最适pH值为5.0,最适温度为80-90℃。 细菌α-淀粉酶具有防腐抗老化的能力,其机理是此酶能将淀粉分解生成分子量低的分支淀粉、干涉支链淀粉的重结晶。产生的糊精会干涉面包中膨胀淀粉粒与蛋白质网络结构的相互作用,而且支链淀粉和支链淀粉中裂开的键有助于支链淀粉-脂肪复合物的形成。

世界酶制剂产业技术应用现状

世界酶制剂产业技术应用现状 2012-03-28 14:28:44 中国行业研究报告网讯 【关键词】酶制剂,技术应用,现状 【报告来源】中国行业研究报告网整理 【报告内容】 近年来,随着酶工程研究的快速进展,酶工程产业的发展也非常迅速,成为21世纪大有发展前途的新兴产业之一。 全世界已发现的酶有3000多种,目前工业上生产的酶有60多种,真正达到工业规模的只有20多种。剂型和品种有600多个。1998年全世界工业酶制剂销售额为16亿美元。据90年代初统计,世界上酶制剂生产厂商有70多家,其中较大的有25家。最大的8家酶制剂生产厂商是:(1)Novo Nordisk(诺和诺德公司,丹麦);(2)Gist-Brocades(荷兰);(3)Cultor(科特公司,芬兰);(4)Genencor International (杰能科公司,美国);(5)Solvay(苏尔威公司,比利时);(6)Chr1 Hansen(汉森公司,丹麦);(7)Rhone Ponlenc(罗兰?普朗克公司,法国);(8)Quest(荷兰)。 随着国际酶制剂市场竞争日趋激烈,国际上一些大型酶制剂生产厂商,为了扩大生存空间和寻求持续发展,不断进行收购、兼并和扩建。1995年6月Genencor公司收购了荷兰Gist Brocades公司的工业酶的研究、开发、生产和市场。1996年Genencor公司又收购了比利时Solvay公司全部酶制剂的研究、生产和市场。1996年10月Novo Nordisk公司收买Shova Denbom公司工业酶制剂的专利,Shova Denbom公司退出工业酶制剂市场。1998年Novo Nordisk公司在天津的酶制剂工厂第一期工程建成投产。该公司在全世界建成3大市场基地,即丹麦、美国和中国。从而可以就近生产、销售,进而能够达到降低成本和扩大市场。目前,Novo Nordisk公司和Genencor公司成为世界上最大的酶制剂生产商和供应商。1997年两公司的销售额达到11亿美元,占全世界酶制剂销售额的70%以上。由于收购、兼并和扩建,使得国际上大的酶制剂公司结构精简,人才集中,技术优化,使新产品的开发周期显著缩短,数量大大增加,应用领域迅速扩大。 目前,世界上工业用酶涉及的应用领域达10多个部门,主要工业用酶有10多种。美国是世界上工业用酶最大的市场,欧洲和日本位于第二和第三位。其后是中国、印度和南非。日本90年代工业酶制剂的销售额大都在250-300亿日元(约为212-215亿美元)之间。日本工业酶制剂主要应用于淀粉糖工业、食品工业、洗涤剂工业和纺织工业,4者相加达到全部工业用酶的84%。我国酶制剂工业经过近40a的努力,形成一定的生产规模。从90年代起,通过引进国外先进技术和国际合作,技术水平和设备装备水平有了很大进步,生产能力、产品品种和质量有了很大提高。少数产品已经达到90年代初的国际水平。目前,我国酶制剂的生产能力为40-50万t。1996年酶制剂总产量为24万t。在“六五”期间,酶制剂产量增长1倍;在“七五”期间,酶制剂产量增长2145倍;在“九五”期间,酶制剂产量增长213倍。此外,“九五”期间,酶制剂产量年平均增长率为18.12%。 但是,与国际上发达国家比较,与国际上著名的诺和诺德公司和杰能科公司比较,我国酶制剂工业,无论是在产量和销售额方面,还是在品种、质量和应用方面,都存在很大差距。我国工业酶制剂的销售额只占全世界酶制剂销售额的4%。而淀粉加工工业用酶却占我国整个工业酶制剂的80%以上。这就充分说明,我国酶制剂工业潜力很大,但产业结构亟待调整。

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