Cellulase

Cellulase ist ein Komplex aus drei Enzymen (Endoglucanase, Exoglucanase und Beta-Glucosidase), die Cellulose zu Glukose hydrolysieren. In der Lebensmittelverarbeitung wird der Komplex eingesetzt, um pflanzliche Zellwände aufzuschließen und so Extraktion, Viskositätsreduktion und Ballaststoffmodifikation zu unterstützen.

Cremefarbenes bis hellbraunes, rieselfähiges Pulver oder bernsteinfarbene Flüssigkeit. Die Aktivität wird in CMC-Einheiten (Carboxymethylcellulose-Substrat) für die Endoglucanase-Aktivität, in FPU (Filterpapiereinheiten) für die gesamte cellulolytische Aktivität oder gemäß Anbieterkonvention standardisiert.

Wir liefern Cellulase in Lebensmittelqualität von Herstellern in China mit den für Produkt und Produktion relevanten Zertifizierungen ISO 22000, Halal, Kosher und weiteren. Trichoderma reesei und Aspergillus niger sind die dominierenden Ausgangsorganismen.

Gängige Marktqualitäten umfassen 10.000 CMC U/g als Standard-Lebensmittelqualität, 50.000 CMC U/g für Obst- und Gemüsemazeration, 100.000 CMC U/g als konzentrierte Qualität sowie komplexe mazerierende Mischungen, die Cellulase mit Pektinase und Hemicellulase für den vollständigen Aufschluss pflanzlicher Zellwände kombinieren.

Großgebinde- und MOQ-reduzierte Lieferungen. COA pro Charge mit Aktivität, pH-Optimum, Temperatur-Optimum, Hemicellulase-Nebenaktivität, Schwermetallen und Mikrobiologie.

Die Cellulase-Forschung nahm im Zweiten Weltkrieg ernsthaft Fahrt auf, als das U.S. Army Quartermaster Corps den mikrobiellen Abbau von Baumwolluniformen in pazifischen Dschungelregionen untersuchte, was zur Isolierung des Trichoderma-viride-Stammes QM6a und zur anschließenden industriellen Weiterentwicklung von Trichoderma reesei als dominierendem Produktionsorganismus führte.

Die industrielle Produktion erfolgt durch Submersfermentation ausgewählter Trichoderma-reesei-Stämme, die einen vollständigen cellulolytischen Komplex in sehr hohen Titern sezernieren, sowie von Aspergillus-niger-Stämmen, die eine überlegene Beta-Glucosidase-Aktivität liefern. Moderne Präparate werden häufig gemischt, um die Aktivitäten von Endoglucanase, Exoglucanase und Beta-Glucosidase auf die Zielanwendung abzustimmen.

Der Enzymkomplex ist von der US-FDA bei Herstellung aus zugelassenen Ausgangsorganismen als Generally Recognized as Safe eingestuft, im JECFA-Enzymkompendium gelistet und in der EU als Verarbeitungshilfsstoff zugelassen. Eine akzeptable tägliche Aufnahme wird nicht festgelegt.

Mechanistisch arbeiten die drei Hauptaktivitäten sequenziell. Endoglucanase spaltet interne Beta-1,4-glukosidische Bindungen an zufälligen Positionen in amorphen Bereichen der Cellulosekette. Exoglucanase (Cellobiohydrolase) greift die Kettenenden an und setzt Cellobiose frei. Beta-Glucosidase hydrolysiert die Cellobiose anschließend zu freier Glukose. Ohne alle drei Aktivitäten stagniert das System und die Ausbeute fällt.

Die strategische Positionierung in der industriellen Lebensmittelverarbeitung weitet sich mit der Skalierung der Herstellung pflanzlicher Zutaten aus: Cellulase ist ein zentraler Verarbeitungshilfsstoff in der modernen Herstellung pflanzlicher Proteine, pflanzlicher Pigmente und funktioneller Ballaststoffe, und dieselbe Enzymplattform unterstützt angrenzende Branchen einschließlich Bioethanol und Textilverarbeitung.

• Obst- und Gemüsesaftgewinnung; der Zellwandaufschluss unterstützt Ausbeute und Pigmentfreisetzung
• Citrusöl- und Aromarückgewinnung aus Schalen und Fruchtmark
• Extraktion funktioneller Inhaltsstoffe einschließlich Beta-Carotin, Lycopin und Polyphenolen
• Bierbrauen; unterstützt die Viskositätsreduktion stark adjunktreicher Maischen
• Herstellung pflanzlicher Proteinisolate; unterstützt den Zellwandaufschluss und die Proteinfreisetzung
• Kaffee- und Kakaoverarbeitung; unterstützt den Schleimabbau bei der Nassverarbeitung
• Olivenölextraktion; unterstützt die Ausbeute in modernen kontinuierlichen Pressbetrieben
• Teeverarbeitung; unterstützt die Extraktion löslicher Bestandteile in der Instanttee-Herstellung
• Ballaststoffmodifikation in pflanzlichen Zutaten