Cellulase

Cellulase (-1,4-Glucan-4-Glucanhydrolase) ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe von Enzymen, die Cellulose abbauen, um Glucose zu produzieren. Es handelt sich nicht um ein monomeres Enzym, sondern um ein mehrkomponentiges Enzymsystem, das synergetisch wirkt. Es handelt sich um ein komplexes Enzym, das hauptsächlich aus Exo- -Glucanase, Endo- -Glucanase und -Glucosidase sowie hochaktiver Xylanase besteht. Es wirkt auf Zellulose und aus Zellulose gewonnene Produkte. Mikrobielle Cellulase spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung unlöslicher Cellulose in Glukose und beim Abbau der Zellwände in Obst- und Gemüsesäften, um die Saftausbeute zu erhöhen.

Die Wirksamkeit von Cellulase variiert je nach Anwendung. Hier sind seine Hauptfunktionen:

1. Lebensmittelverarbeitung

• Verbesserung der Rohstoffnutzung: Zellulose in pflanzlichen Zellwänden wird abgebaut, wodurch Nährstoffe wie Stärke, Protein und Fett freigesetzt werden, was die Extraktionseffizienz von Fruchtsäften, Gemüsesäften und Olivenöl erhöht und gleichzeitig die Presszeit und die Prozesskomplexität reduziert.
• IVerbesserung der Fermentation: Bei der fermentativen Herstellung von Sojasauce, Essig, Bier und Ethanol wird Cellulose in fermentierbare Zucker zerlegt, was die Fermentationszeit verkürzt, den Ertrag und die Rohstoffausnutzung erhöht, die Lösungsviskosität verringert und den Geschmack und die Qualität des Produkts verbessert.
• Verbesserung der Lebensmitteltextur: Cellulase macht Obst- und Gemüsegewebe weicher, verbessert den Geschmack und vereinfacht die Verarbeitung, beispielsweise bei der Herstellung von Instant-Tee und Instant-Nudeln.

2. Futtermittelindustrie

• Verbesserung der Futterverdaulichkeit: Pflanzenfressern fehlt oft ausreichend Cellulase. Die Zugabe von Cellulase kann Cellulose im Futter abbauen, Nährstoffe freisetzen, die Rohfaserverwertung verbessern, die Verdauung und Absorption von Protein und Stärke fördern sowie das Körpergewicht und die Milchproduktion steigern.
• Verbesserung der Darmumgebung: Eliminierung anti-ernährungsphysiologischer Faktoren, Verringerung der Viskosität des Verdauungstrakts, Förderung der Proliferation von Probiotika, Regulierung des Gleichgewichts der Darmmikrobiota und Verringerung von Verdauungsproblemen wie Durchfall.

3. Textilindustrie

• Verbesserung der Stoffleistung: Behandelt Zellulosestoffe wie Baumwollfasern, zersetzt Oberflächenfusseln und Mikrofasern, macht die Stoffoberfläche glatt, reduziert Pilling, verbessert die Weichheit, den Fall und die Färbbarkeit und verbessert das Aussehen und die Haptik des Stoffes.
• Nachbearbeitung von Denim-Stoffen: Durch die Hydrolyse der Baumwollfasern auf der Oberfläche von Denim-Stoffen wird zusammen mit den Fasern Indigofarbstoff freigesetzt, der einen Stonewash--ähnlichen Effekt erzeugt, der zu gleichmäßigen, dreidimensionalen Mustern und Farben führt.

4. Papierindustrie

• Verbesserung der Papierleistung: Zersetzung von Zellulose im Zellstoff, Verbesserung der Papierfestigkeit, des Weißgrads und der Bedruckbarkeit, Verkürzung der Deinking-Zeit sowie Reduzierung des Energieverbrauchs und der Kosten.
• Altpapierbehandlung: Beschleunigung der Zersetzung und Wiederverwertung von Altpapier, Erhöhung der Wiederverwendungsrate von Altpapier und Verringerung der Umweltverschmutzung.

5. Umweltschutzsektor

• Umwandlung von Biomasse: Bei der Bioenergieproduktion wird Zellulose in Biomasse wie Stroh und Sägemehl zersetzt und in fermentierbaren Zucker für die Produktion erneuerbarer Energiequellen wie Ethanol und Biodiesel umgewandelt, wodurch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert wird.
• Behandlung organischer Abfälle: Die Beschleunigung der Zersetzung von Zellulose in organischen Abfällen fördert die Rückgewinnung und das Recycling von Ressourcen und verringert so die Umweltbelastung.

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