セルラーゼの働き
β-1,4結合を切断
エンドセルラーゼはセルロース鎖の内部構造を攻撃し、重合度を低下させ、より短いオリゴマーを放出します。次にエキソセルラーゼが鎖末端からセロビオースを切断し、完全に加水分解します。.
発酵性糖類の放出
セルロースを完全に加水分解するとグルコースが生成され、エタノールに発酵させることも、直接使用することもできます。バイオマス処理において、セルラーゼとキシラナーゼの組み合わせは、リグノセルロース系原料から糖の収量を最大化します。.
繊維表面の改質
繊維製品では、アルカリ性セルラーゼが綿やデニムの表面繊維を狙い、芯の繊維を傷めることなく毛玉や毛羽を取り除き、滑らかな仕上がりやストーンウォッシュのような外観を生み出します。.
セルラーゼの産業別用途
ジュース&ワイン加工
果実のマッシュ中の植物細胞壁を破壊し、果汁収量を5-15%増加させ、清澄化とろ過速度を向上させます。リンゴ、ブドウ、ベリー、野菜のジュース製造に使用。.
バイオ燃料とバイオエタノール
リグノセルロース系バイオマス(わら、バガス、木材パルプ)のセルロースを発酵可能なグルコースに加水分解し、農業残渣からの第二世代バイオエタノール生産を可能にします。.
テキスタイル
酸性および中性セルラーゼは、デニムのバイオストーンウォッシュ(軽石の代わり)や、綿織物のバイオポリッシングに使用され、毛玉を減らし、手触りを良くします。.
動物飼料
植物性飼料の繊維性細胞壁を分解し、閉じ込められた栄養素を放出し、単胃動物(家禽、豚)および反芻動物のエネルギー消化率を向上させます。.
パルプ・紙
セルロース繊維の構造を変化させ、排水性、精製効率、紙の強度を向上。再生繊維の加工に使用し、品質の向上とエネルギー使用量の削減を実現。.
セルラーゼの応用:プロセス詳細、適用率、およびパラメータ
ジュース&ワイン加工
果実の加工|細胞壁分解と収量向上
関数: セルラーゼは植物細胞壁のセルロースを分解し、閉じ込められた果汁を放出し、色、香り、風味成分を抽出します。酵素カクテルの中でペクチナーゼやヘミセルラーゼと組み合わせることで、セルラーゼは果汁の収量を10-20%増加させ、圧搾時間とエネルギーを削減します。ベリー、ストーンフルーツ、トロピカルフルーツの加工に特に効果的です。.
一般的な適用率: 0.01-0.05% w/w、45~55℃、pH4~5、圧搾前に1~2時間マセラシオン
用途: リンゴとナシ果汁の収量向上、ベリー果汁抽出、トロピカルフルーツ加工、スキンコンタクト白ワインマセラシオン.
関連ガイド ワイン醸造用酵素 - ペクチナーゼ、β-グルカナーゼ、セルラーゼガイド → ワイン醸造用酵素 - ペクチナーゼ、β-グルカナーゼ、セルラーゼガイド
バイオ燃料とバイオエタノール
リグノセルロース系バイオマス|2Gエタノール製造
関数: セルラーゼ(エンドグルカナーゼ+セロビオヒドロラーゼ+β-グルコシダーゼ複合体)は、前処理したリグノセルロース系バイオマス(トウモロコシの茎葉、サトウキビのバガス、麦わら)を発酵可能なグルコースに加水分解します。相乗効果のあるセルラーゼカクテルが必要です。単一のセルラーゼ成分だけでは完全な加水分解は達成できません。.
一般的な適用率: 乾燥バイオマスに対して0.1~1.0% w/w;50℃;pH4.8~5.0;48~72時間の糖化・発酵同時進行(SSF)
用途: セルロース系エタノール(2G)、農業残渣の有価化、トウモロコシの茎葉とバガスの糖化、バイオベースの化学物質生産。.
繊維・デニム加工
テキスタイルの仕上げ|バイオスコーリングとストーンウォッシュ効果
関数: 中性セルラーゼ(pH6~8)は綿織物から表面のセルロース繊維を選択的に除去し、毛羽立ちを抑え、柔らかさを向上させ、色の明るさを回復させます。酸性セルラーゼ(pH4.5~5.5)は、表面の綿繊維を選択的に分解することにより、デニムに研磨ストーンウォッシュ効果を与えます。.
一般的な適用率: 0.01-0.1% w/w;50-60℃;pHは酵素クラスにより異なる;30-60分;pHシフトまたは加熱により反応停止
用途: デニムのストーンウォッシュ、コットン生地のバイオポリッシング、ウールのバイオスコーリング、アンチピリング加工、カラー復元。.
動物飼料
飼料製造|繊維の消化改善
関数: 外因性セルラーゼは、反芻動物、家禽、養殖魚類において繊維消化率を向上させます。反芻動物においては、食品製造用セルラーゼは高繊維飼料(牧草、藁、作物残渣)のルーメン内発酵を促進します。家禽や魚類においては、植物由来の飼料原料からエネルギーを引き出します。.
一般的な適用率: 100-500 U/g 飼料; 繊維消化率を最大化するためにキシラナー ゼおよびβ-グルカナーゼと併用; ペレット化用の熱安定性グレード
用途: 反芻動物用酪農および牛肉飼料、ブロイラーおよびレイヤー用飼料、水産飼料、高繊維質副産物利用。.
パルプ & 紙
製紙|繊維改質・脱墨
関数: セルラーゼはパルプ中のセルロース繊維を改質し、排水性、叩解性、繊維の柔軟性を向上させます。再生繊維の脱墨において、セルラーゼは繊維からインク粒子を剥離し、浮遊効率を向上させます。抄紙機のウエットエンドケミストリーでは、エンドセルラーゼを減らすことで微粉を分解し、排水性を向上させます。.
一般的な適用率: 乾燥パルプに対して0.01~0.05% w/w;50℃;pH5~7;接触時間30~60分
用途: 機械・化学パルプ精製、再生繊維脱墨、ティシュペーパー軟化、抄紙機排水改善。.
セルラーゼ製品の販売開始
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