キシラナーゼの働き
キシラン鎖を切断する
エンドキシラナーゼは内部のキシロシド結合を切断し、アラビノキシランの粘度を急速に低下させ、可溶性オリゴマーを放出して、後続の加工や発酵に利用する。.
生地の水分を再分配する
小麦粉に含まれるキシラナーゼは、水分結合性アラビノキシランを可溶化し、結合した水分をグルテンやデンプンに移動させることで、生地の伸展性とオーブンでの膨らみを向上させる。.
細胞壁を破壊する
飼料やバイオ燃料において、キシラナーゼは植物細胞壁の多糖類を分解し、ヘミセルロース内部に閉じ込められている栄養素や発酵可能な糖を放出する。.
キシラナーゼの産業用途
ベーキング
パンの体積を10~151TP増加させ、クラムの食感を改善し、保存期間を延長します。パン、ロールパン、トルティーヤ、その他の小麦製品に使用されます。.
動物飼料
家禽や豚の飼料中の消化物の粘度を低下させ、小麦、ライ麦、大麦を主成分とする飼料の飼料効率とエネルギー消化率を向上させます。.
パルプ・製紙
キシラナーゼを用いてクラフトパルプを前漂白することで、塩素系化学薬品の使用量(14トン当たり20トン)を最大201トン削減でき、コスト削減と同時にパルプの白色度と環境特性を向上させることができます。.
バイオ燃料
リグノセルロース系バイオマス中のヘミセルロースを分解して発酵可能なペントース糖を放出し、第二世代バイオエタノール生産におけるエタノール収率を向上させる。.
醸造・飲料
小麦ビールやライ麦ビールの麦汁粘度を下げ、濾過速度と濾過効率を向上させます。また、ジュースの清澄化や果実酒の製造にも使用されます。.
Xylanase Applications: Process Details, Application Rate & Parameters
製パン・小麦粉処理
Baking | Arabinoxylan Modification & Dough Improvement
関数: キシラナーゼは小麦粉中のアラビノキシラン(ペントサン)を加水分解し、水分結合性の不溶性アラビノキシランを遊離させることで、生地の伸展性、水分再分配、グルテンネットワーク形成を改善します。これにより、混合時間が短縮され、機械加工性が向上し、より目の粗いクラム構造が得られます。これは、全粒粉や高繊維配合の製品にとって特に有益です。.
一般的な適用率: 小麦粉重量に基づき0.5~5ppm。小麦粉に直接添加するか、混合段階で添加する。生地のpHは5~6。
用途: 食パン、全粒粉パン、バゲット、高繊維パン、工業的なパン製造、冷凍生地。.
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動物飼料
飼料製造|抗栄養因子(ANF)の低減
関数: 小麦、ライ麦、大麦を主成分とする飼料に含まれるアラビノキシランは、腸内粘度を高め、栄養吸収を阻害し、鶏舎の床下湿潤状態を悪化させます。外因性キシラナーゼは、これらの粘度上昇の原因となるアラビノキシランを加水分解し、栄養素の消化率とエネルギー利用効率を向上させます。これにより、飼料コストが削減され、成長性能が向上します。.
一般的な適用率: 飼料1gあたり500~2,000単位。ペレット化には耐熱性グレードが必要(85℃以上)。大麦飼料では、ベータグルカナーゼと併用することで最大の効果が得られる。
用途: 小麦を主成分とするブロイラー用および採卵鶏用飼料、ライ麦および大麦飼料、豚用小麦ふすま飼料、植物性タンパク質を含む養殖用飼料。.
Pulp & Paper (Bleach Boosting)
製紙 | 塩素フリー漂白
関数: キシラナーゼは、クラフトパルプの蒸解中にセルロース繊維に再沈着したキシランを除去します。このキシランは漂白剤の浸透を阻害します。酵素によるキシラン除去(バイオ漂白前処理)は、ECF漂白における二酸化塩素の必要量を15~251TP削減し、最終的なパルプの白色度を向上させます。これは、商業的に最も重要なキシラナーゼの工業用途です。.
一般的な適用率: パルプに対して0.05~0.21w/wのTP14T;50~60℃;pH7~9(アルカリ安定性キシラナーゼが必要);漂白前処理1~2時間
用途: クラフトパルプのECF漂白、TCF漂白工程、紙の白色度向上、漂白剤コスト削減。.
Biofuel & Biorefinery
リグノセルロース系バイオマス|ヘミセルロースの糖化
関数: キシラン(ヘミセルロース)は農業バイオマスの15~30%を占め、セルロースに次いで2番目に豊富な多糖類です。キシラナーゼはキシランを加水分解してキシロースを生成し、キシロースはペントース発酵酵母によってエタノールに発酵されるか、キシリトールに変換されます。また、キシラナーゼはヘミセルロースの外被を除去することで、バイオマス中のセルロースへのアクセス性を向上させます。.
一般的な適用率: 乾燥バイオマスに対して0.05~0.21w/wのTP14T;50~55℃;pH 5~6;24~48時間;バイオマス変換率を最大化するためにセルラーゼと併用
用途: 農業残渣からの2Gバイオエタノール、キシロース生産、キシリトール製造、バイオリファイナリー副産物の有効活用。.
醸造・飲料
Brewing | Wort Viscosity & Filtration Improvement
関数: アラビノキシランは、特に小麦ビールや大麦を副原料とするビール醸造において、麦汁の粘度と濾過抵抗に寄与します。キシラナーゼによる加水分解は、麦汁の粘度を低下させ、ろ過効率を向上させます。キシラナーゼは、β-グルカナーゼと組み合わせることで、高粘度穀物配合の副原料ビール醸造用酵素カクテルの標準的な成分となっています。.
一般的な適用率: 0.01~0.05%(重量比);糖化中に添加;55~65℃;30~60分
用途: 小麦ビール、大麦副原料を用いた醸造、ライ麦ビール、オート麦スタウトの加工、副原料を用いた糖化の最適化。.
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