Ursprung
Cellulaser som produceras av symbiotiska bakterier finns i idisslare och senast i grönalger.
Mikrobiella cellulaser kan erhållas från svampfermentationer, vanligtvis med Aspergillus niger och Trichoderma sp .
Funktion
Cellulas hjälper till att minimera de negativa effekterna av klitillsats till brödformler. Trots att det är en mycket uppskattad näringskomponent, medför kliet ytterligare tekniska utmaningar för bagare eftersom det i hög grad stör skumstrukturer och begränsar bildning av glutennätverk.
Följande attribut kan erhållas genom att använda cellulas i bröd:
- Ökat pannflöde genom utsläpp av fritt vatten
- Överlägsen gasretention för optimal ugnsfjäder och produktvolym
- Starkare och mer sammanhängande glutennätverk för att minimera gasbubblors koalescens
- Finare och jämnare gascellstruktur i smula
- Stark synergi med glukosoxidas (i det här fallet ger cellulosa glukossubstrat till det oxiderande enzymet för att förbättra stärkande funktionalitet)
- Mjukare smulor och längre hållbarhet i olika bröd
- Mörkare och jämnare skorpfärg i bröd med låg sockerhalt
Det finns fyra huvudtyper av cellulas:
- Endo-glukanaser
- Cellobiohydrolas
- Exo-glukoshydrolas
- Β-glukosidas
Följande tabell sammanfattar nyckelaspekterna för varje typ av cellulas:
| EG-nummer | Reaktionskatalyserad | Ytterligare kommentarer |
|---|---|---|
| 3.2.1.4 Endo-splittrande enzym Endo-glukanas | Slumpmässig endohydrolys av β-(1,4)-D- och β-(1,3)-D-glukosidbindningar i cellulosa ( glukan) polymerkedjor. Produkterna inkluderar glukos, cellobios och cellodextriner av olika storlekar. | Inaktiv mot kristallin cellulosa som bomull. Den kan hydrolysera amorfa cellulosa (inklusive amorfa områden av kristallin cellulosa) och lösliga substrat som förtjockningsmedel karboximetylcellulosa (CMC) och hydroximetylpropylcellulosa (HPMC). Endoglukanasaktivitet resulterar i en snabb minskning av viskositeten och en kraftig ökning av reducerande grupper som sedan kan delta i Maillard-reaktioner. Dess verkan är ganska lik svampalfa-amylas. |
| 3.2.1.91 Exo-splittrande enzym | 1,4-β-D-glukancellobiohydrolas Bryter ned amorf cellulosa genom att i följd avlägsna cellobios från de icke-reducerande ändarna av glukansubstratet. | När den är ren kan den bryta ner mikrokristallin cellulosa. Hastigheten för ökning av reducerande grupper i förhållande till minskning av viskositet är mycket högre än för endoglukanaserna. Endoglukanaser och cellobiohydrolaser verkar synergistiskt vid hydrolysen av kristallin cellulosa. Dess verkan är ganska lik beta-amylas från spannmål. |
| EC 3.2.1.74 Exo-glukohydrolas | Hydrolyserar i följd avlägsnandet av glukosenheter från den icke-reducerande änden av cellodextriner. | Hydrolyshastigheten minskar när kedjelängden på glukanmolekylen minskar. Dess verkan är ganska lik amyloglukosidas (AMG). |
| 3.2.1.21 p-glukosidas p-D-glukosidglukohydrolas | Klyver cellobios i 2 glukosenheter och tar bort glukos från den icke-reducerande änden av små cellodextriner. | Till skillnad från exo-glukoshydrolas ökar hastigheten av β-glukosidas när storleken på glukankedjan minskar, med cellobios som hydrolyseras snabbast. Dess handling är ganska lik kombinationen av maltase och AMG. |
Kommersiell produktion
Storskalig produktion av cellulas är beroende av jäsning och nedströmsbearbetning med modern bioteknik.
Följande blockdiagram sammanfattar den kommersiella produktionen av cellulas:
Ansökan
Svampcellulas har en molekylvikt på cirka 63 000 Da, ett pH-optimum på 5,5 till 6,0, och är stabilt i 5 minuter vid 100°C vid pH 7. Enzymet hämmas av tungmetalljoner, av sulfhydrylreagens, genom att oxidera och reducera medel och av glukos.
Cellulasaktivitet kan bestämmas genom att mäta graden av reducerande grupper som frigörs från cellulosa.
Föreskrifter
I likhet med andra enzymer är matcellulas GRAS (allmänt erkänd som säker) och anses ofta vara ett hjälpmedel för livsmedelsförädling i USA. FDA reglerar deras ursprung (livsmedelskompatibla) och fastställer gränser för deras användning (om tillämpligt) baserat på GMP.
