[科普中國]-酶制粒技術(shù)

酶制粒技術(shù)是將熱敏感、易分解的酶制劑經(jīng)過一定的處理制成一定形狀與大小的粒狀物的技術(shù)。該技術(shù)有效的保護了酶制劑的活性，降低了酶制劑的損失，增加了酶制劑的穩(wěn)定性，避免酶制劑直接添加使用的一些缺陷，如高溫滅活、易致敏等。酶制粒技術(shù)在固體酶制劑中，特別在飼料和食用酶制劑中應(yīng)用較為廣泛。

制粒技術(shù)概念
酶制粒技術(shù)：是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的酶制劑加工制成一定形狀與大小的粒狀物的技術(shù)。

酶制粒工藝把濃縮酶液與淀粉、水溶性無機鹽和有機物按一定配比混合，在其加工設(shè)備中均勻揉合成面團狀，經(jīng)擠壓、切割、圓整后制成小顆粒，再經(jīng)低溫氣流干燥、篩分獲得直徑適中的酶顆粒(直徑0.2~1.6毫米)。最后選用適宜的水不溶物，按一定比例噴涂在顆粒表面形成外表保護層，經(jīng)低溫干燥后制成包被型含酶顆粒。

酶制粒的目的提高酶制劑的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性．有效減少飼用酶制劑高溫加工過程中的熱損失；1

避免了酶制劑直接暴露引起的過敏反應(yīng)；

有效地避免酶制劑的分解和氧化，減少酶制劑在貯藏期間的活性損失；

改善流動性，便于分裝、壓片；

防止各成分因粒度密度差異出現(xiàn)離析現(xiàn)象；

防止粉塵飛揚及器壁上的粘附；

調(diào)整堆密度，改善溶解性能；

便于服用，方便攜帶，提高商品價值。

酶制粒方法酶制粒方法分為濕法制粒、干法制粒、一步制粒、噴霧制粒，其中濕法制粒應(yīng)用最多。

1、濕法制粒濕法制粒：在粉末物料粉末中加入粘合劑或潤濕劑先制成軟材，過篩而制成濕顆粒，濕顆粒干燥后再經(jīng)過整粒而得。濕法制成的顆粒具用表面改性較好、外形美觀、耐磨性較強、壓縮成形性好等優(yōu)點，在醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。
濕法制粒機理：首先是粘合劑中的液體將粉末物料粉末表面潤濕，使粉粒間產(chǎn)生粘著力，然后在液體架橋與外加機械力的作用下制成一定形狀和大小的顆粒，經(jīng)干燥后最終以固體橋的形式固結(jié)。
濕法制粒主要包括制軟材、制濕顆粒、濕顆粒干燥及整粒等過程。

2、一步制粒一步制粒：將原輔料混合，噴加粘合劑攪拌，使粘合劑呈霧狀與原輔料相遇使之成粒，同時進行干燥等操作步驟連在一起在一臺設(shè)備中完成故稱一步制粒法，又稱流化噴霧制粒。
特點：在一臺設(shè)備內(nèi)進行混合、制粒、干燥，還可包衣，操作簡單、節(jié)約時間、勞動強度低，制得的顆粒粒密度小、粒度均勻，流動性、壓縮成形性好，但顆粒強度小。

3、噴霧制粒法噴霧制粒：將原、輔料與粘合劑混合，不斷攪拌制成含固體量約為50%-60%的粉末物料溶液或混懸液，再用泵通過高壓噴霧器噴霧于干燥室內(nèi)的熱氣流中，使水分迅速蒸發(fā)以直接制成球形干燥細顆粒的方法。
特點：由液體直接得到固體粉狀顆粒，霧滴比表面積大，熱風溫度高，干燥速度非?？?，物粒的受熱時間極短，干燥物料的溫度相對較低，適合于熱敏性物料的處理。
缺點：設(shè)備費用高、能量消耗大、操作費用高。
近年來在中溫淀粉酶、植酸酶和蛋白酶的生產(chǎn)中都利用了噴霧干燥制粒技術(shù)。

4、干法制粒干法制粒：將粉末物料粉末（必要時加入稀釋劑等）混勻后，用適宜的設(shè)備直接壓成塊，再破碎成所需大小顆粒的方法。該法靠壓縮力的作用使粒子間產(chǎn)生結(jié)合力?？煞譃橹貕悍ê蜐L壓法。
重壓法：又稱大片法，系將固體粉末先在重型壓片機上壓成直徑為20-25mm的胚片，再破碎成所需大小的顆粒。
滾壓法：系利用滾壓機將粉末物料粉末滾壓成片狀物，通過顆粒機破碎成一定大小的顆粒。
干法制粒特點：常用于熱敏性物料、遇水不穩(wěn)定的粉末物料及壓縮易成形的粉末物料，方法簡單、省工省時。但應(yīng)注意壓縮可能引起的晶型轉(zhuǎn)變及活性降低等。

酶制粒技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用1、飼料酶制劑制粒技術(shù)的應(yīng)用飼料酶制劑多以顆粒為主，如植酸酶、中溫淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶等。

作為飼用生物酶，除了要求具有較高的催化活性外．還要求具有較好的熱穩(wěn)定性．能耐高溫和高濕。但配合飼料中使用的生物酶制劑的熱穩(wěn)定性差．飼用酶制劑在壓力加工過程中的高溫、高濕、強剪切等復(fù)雜內(nèi)力和外力體系作用下很容易失活。20世紀60年代．國內(nèi)外許多生物、化學及飼料科學等方面的專家開始對生物酶的熱穩(wěn)定性進行了廣泛深入的研究．提出了一些提高酶制劑熱穩(wěn)定性的方法，如耐高溫酶的尋找和培養(yǎng)法．酶分子交聯(lián)法和化學結(jié)構(gòu)修飾法等。但這些方法技術(shù)難度較大、操作繁瑣、成本很高，還無法被飼料行業(yè)所普遍接受。

90年代中期，尤其是近5年來．西歐和北美的一些科研機構(gòu)在提高飼用酶制劑的熱穩(wěn)定性方面取得了較大進步．不僅在常溫條件下長期存放干酶粉的熱穩(wěn)定性有了提高．而且在飼料制粒高溫和高濕條件下．酶的熱穩(wěn)定性也有了很大提高。含酶飼料經(jīng)高溫制粒以后酶活的保存率達85%以上．而且預(yù)處理簡單．操作方便．費用也比以往的交聯(lián)法和化學結(jié)構(gòu)修飾法低很多．為酶制劑在飼料工業(yè)中的廣泛應(yīng)用提供了極為有利的條件。2

2、食品酶制劑制粒技術(shù)的應(yīng)用食品加工企業(yè)對酶制劑需求旺盛，液體酶在使用過程中一般不會出現(xiàn)致敏和污染的問題，但很多固體酶制劑如蛋白酶類產(chǎn)品，產(chǎn)品經(jīng)噴霧干燥后直接銷售。粉體酶在使用過程中，粉塵致敏，對人的皮膚、眼睛和呼吸道容易造成傷害，另外對生產(chǎn)環(huán)境也會造成明顯污染。

制粒技術(shù)可以解決固體酶致敏和污染的問題，食品酶制劑生產(chǎn)企業(yè)已越來越重視食品酶制劑的制粒研究，解決客戶在應(yīng)用中的問題。

3.洗滌用酶制劑制粒技術(shù)的應(yīng)用洗滌劑用酶已經(jīng)發(fā)展成為洗滌劑中關(guān)鍵性的常規(guī)組分，洗滌用酶是僅次于食品與飲料行業(yè)的第二大工業(yè)酶制劑市場，添加酶不能保證酶在洗滌劑中的穩(wěn)定性，且一般酶制劑具有異味。將酶制成顆粒來提高酶在各方面的性能是本研究的重點。將酶制劑制成顆粒有如下好處：①顆粒酶便于貯存，可提高酶的保存期；②制成包衣型的酶顆?？梢匝谖丁⒎莱?、防水、防熱；③減少有刺激性的細粉物料的粉塵污染，有利于環(huán)保；④顆粒酶的應(yīng)用范圍更廣；⑤改善產(chǎn)品外觀，得到所需要的結(jié)構(gòu)形狀。因此，洗滌用酶制粒技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛3。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

梁志宏 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學