β-葡聚糖是饲料中的重要抗营养因子。它不能被单胃动物自身分泌的消化酶水解。水溶性β-葡聚糖遇水后会膨胀形成高粘度溶液,增加胃肠道食糜的粘度,阻碍营养物质的释放与扩散,并降低消化酶活性,从而影响营养物质的消化和吸收。
毒性根据FAO/WHO(2001)的规定,β-葡聚糖由木霉制得者的ADI值为0~0.5 mg/kg;由黑曲霉制得者为0~1 mg/kg。
使用限量FAO/WHO在1992年规定,由木霉(Trichoderma harzianum)制得的β-葡聚糖可用于葡萄酒的生产。1993年又规定,由黑曲霉制得的β-葡聚糖可用于果汁、啤酒和干酪制造。 GB 2760-2002标准下,啤酒工艺和淀粉行业中使用时需按GMP限值进行。
食品添加剂最大允许使用量及残留量标准添加剂中文名称 | 允许使用该种添加剂的食品中文名称 | 添加剂功能 | 最大允许使用量(g/kg) | 最大允许残留量(g/kg) |
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β-葡聚糖酶 | 食品 | 酶制剂 | 按生产需要适量使用(有特别规定的除外) |
化学性质方面,β-葡聚糖酶可将高分子的粘性葡聚糖分解为低粘度的异麦芽糖和异麦芽三糖,并水解β-D-葡聚糖中的1,3-β-和1,4-β-糖苷键形成寡糖及葡萄糖。其适宜pH值范围由细菌产生者为6.0~6.5,霉菌产生者为4.0~4.5;在pH 6~9时较为稳定,在pH 8.0、35℃下保持3小时后活性基本不变;至45℃时活性降低约20%,50℃时则降低70%。存在钙离子的水溶液中极为稳定,耐热性也增加;甘油含量为40%~60%最有效防止活性下降,而表面活性剂会导致其活性下降。
商品形态通常为灰白色无定型粉末或液体,并可添加载体和稀释剂。溶于水中,基本不溶于乙醇、氯仿和乙醚。 用途方面,β-葡聚糖酶主要用于制糖工业中降低因变质甘蔗引起的高粘度甘蔗汁的粘度,提高加热速度,缩短澄清和结晶时间。使用方法为每升蔗汁加入30国际单位的葡聚糖酶,在40℃下保持20分钟可使68%的葡聚糖分解。
生产方法包括从青霉、曲霉、轮霉、黑曲霉及双歧乳杆菌等菌株制备。例如,使用青霉菌(Penicillium funicolosum)制造时,先用明串球菌(Leuconostoc mesenteroides)在含有蔗糖的培养基上产生葡聚糖,再利用此葡聚糖培养青霉菌,控制培养基pH值为5.5~7.0,在30℃下培养4~5天后滤出菌体,使其溶于pH 5.3的醋酸缓冲液中。作为商品可同时包含半纤维素酶和果胶酶等其他酶制剂。