起源
共生细菌产生的纤维素酶存在于反刍动物中，最近出现在绿藻中。
微生物纤维素酶可以从真菌发酵中获得，通常使用 Aspergillus niger 和木霉属 .
功能
纤维素酶有助于将麸皮添加到面包配方中的负面影响降至最低。尽管麸皮是一种非常有价值的营养成分，但麸皮对面包师提出了额外的技术挑战，因为它会高度破坏泡沫结构并限制面筋网络的形成。
在面包中使用纤维素酶可以获得以下属性：
- 通过释放自由水增加锅流
- 出色的气体保持力，可实现最佳烤箱弹簧和产品体积
- 更坚固、更连续的面筋网络，可最大限度地减少气泡聚结
- 碎屑中的气孔结构更精细、更均匀
- 与葡萄糖氧化酶有很强的协同作用（在这种情况下，纤维素为氧化酶提供葡萄糖底物以增强强化功能）
- 各种面包的面包屑更柔软，保质期更长
- 低糖纤维面包的面包皮颜色更深、更均匀
纤维素酶主要有4种：
- 内切葡聚糖酶
- 纤维二糖水解酶
- 外切葡萄糖水解酶
- β-葡萄糖苷酶
下表总结了各类纤维素酶的关键方面：
| EC 编号 | 反应催化 | 附加评论 |
|---|---|---|
| 3.2.1.4 内切酶 内切葡聚糖酶 | 纤维素中 β-(1,4)-D- 和 β-(1,3)-D-糖苷键的随机内切水解 (葡聚糖）聚合链。 产品包括各种大小的葡萄糖、纤维二糖和纤维糊精。 | 对棉花等结晶纤维素无活性。 它可以水解无定形纤维素（包括结晶纤维素的无定形区域）和可溶性底物，如增稠剂羧甲基纤维素（CMC）和羟甲基丙基纤维素（HPMC）。 内切葡聚糖酶活性导致粘度迅速降低，还原基团急剧增加，然后可以参与美拉德反应。 它的作用与真菌 α-淀粉酶非常相似。 |
| 3.2.1.91 外切酶 | 1,4-β-D-葡聚糖纤维二糖水解酶 通过从葡聚糖底物的非还原端连续去除纤维二糖来降解无定形纤维素。 | 纯的可以降解微晶纤维素。 与粘度降低相关的还原基团的增加率远高于内切葡聚糖酶。内切葡聚糖酶和纤维二糖水解酶协同作用于结晶纤维素的水解。 它的作用与谷物 β-淀粉酶非常相似。 |
| EC 3.2.1.74 外切葡萄糖水解酶 | 连续水解从纤维糊精的非还原端去除葡萄糖单元。 | 水解速率随着葡聚糖分子链长的减少而降低。 它的作用与淀粉葡萄糖苷酶 (AMG) 非常相似。 |
| 3.2.1.21 β-葡萄糖苷酶 β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶 | 将纤维二糖切割成 2 个葡萄糖单元，并从小纤维糊精的非还原端去除葡萄糖。 | 与外切葡糖水解酶不同，β-葡糖苷酶的速率随着葡聚糖链大小的减小而增加，其中纤维二糖水解最快。 它的作用非常类似于麦芽糖酶和AMG的组合。 |
商业制作
纤维素酶的大规模生产依赖于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化生产：
应用
真菌纤维素酶的分子量约为 63,000 Da，最适 pH 值为 5.5 至 6.0，可在 100°C、pH 7 下稳定 5 分钟。该酶受重金属离子、巯基试剂、氧化和还原的抑制和葡萄糖。
纤维素酶活性可以通过测定纤维素释放还原基团的速率来确定。
规定
与其他酶类似，食品纤维素酶是 GRAS（通常被认为是安全的），在美国通常被认为是食品加工助剂。 FDA 对它们的来源（食品相容性）进行规范，并根据 GMP 对它们的使用进行限制（如果适用）。
