酶制粒技術

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

基本介紹

• 中文名：酶制粒技術
• 外文名：Enzyme Granulation Technology
• 別稱：酶造粒技術

制粒技術概念

酶制粒技術：是把粉末、熔融液、水溶液等狀態的酶製劑加工製成一定形狀與大小的粒狀物的技術。

酶制粒工藝

把濃縮酶液與澱粉、水溶性無機鹽和有機物按一定配比混合，在其加工設備中均勻揉合成麵團狀，經擠壓、切割、圓整後製成小顆粒，再經低溫氣流乾燥、篩分獲得直徑適中的酶顆粒(直徑0.2~1.6毫米)。最後選用適宜的水不溶物，按一定比例噴塗在顆粒表面形成外表保護層，經低溫乾燥後製成包被型含酶顆粒。

酶制粒的目的

1. 提高酶製劑的機械穩定性和熱穩定性．有效減少飼用酶製劑高溫加工過程中的熱損失；
2. 避免了酶製劑直接暴露引起的過敏反應；
3. 有效地避免酶製劑的分解和氧化，減少酶製劑在貯藏期間的活性損失；
4. 改善流動性，便於分裝、壓片；
5. 防止各成分因粒度密度差異出現離析現象；
6. 防止粉塵飛揚及器壁上的粘附；
7. 調整堆密度，改善溶解性能；
8. 便於服用，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、乾法制粒、一步制粒、噴霧制粒，其中濕法制粒套用最多。

酶制粒技術設備

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製成軟材，過篩而製成濕顆粒，濕顆粒乾燥後再經過整粒而得。濕法製成的顆粒具用表面改性較好、外形美觀、耐磨性較強、壓縮成形性好等優點，在醫藥工業中套用最為廣泛。
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，使粉粒間產生粘著力，然後在液體架橋與外加機械力的作用下製成一定形狀和大小的顆粒，經乾燥後最終以固體橋的形式固結。
濕法制粒主要包括制軟材、制濕顆粒、濕顆粒乾燥及整粒等過程。

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，同時進行乾燥等操作步驟連在一起在一台設備中完成故稱一步制粒法，又稱流化噴霧制粒。
特點：在一台設備內進行混合、制粒、乾燥，還可包衣，操作簡單、節約時間、勞動強度低，製得的顆粒粒密度小、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，不斷攪拌製成含固體量約為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於乾燥室內的熱氣流中，使水分迅速蒸發以直接製成球形乾燥細顆粒的方法。
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，乾燥速度非常快，物粒的受熱時間極短，乾燥物料的溫度相對較低，適合於熱敏性物料的處理。
缺點：設備費用高、能量消耗大、操作費用高。
近年來在中溫澱粉酶、植酸酶和蛋白酶的生產中都利用了噴霧乾燥制粒技術。

4、乾法制粒

乾法制粒：將粉末物料粉末（必要時加入稀釋劑等）混勻後，用適宜的設備直接壓成塊，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生結合力。可分為重壓法和滾壓法。
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。
乾法制粒特點：常用於熱敏性物料、遇水不穩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。但應注意壓縮可能引起的晶型轉變及活性降低等。

酶制粒技術在生產中的套用

1、飼料酶製劑制粒技術的套用

飼料酶製劑多以顆粒為主，如植酸酶、中溫澱粉酶、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定性．能耐高溫和高濕。但配合飼料中使用的生物酶製劑的熱穩定性差．飼用酶製劑在壓力加工過程中的高溫、高濕、強剪下等複雜內力和外力體系作用下很容易失活。20世紀60年代．國內外許多生物、化學及飼料科學等方面的專家開始對生物酶的熱穩定性進行了廣泛深入的研究．提出了一些提高酶製劑熱穩定性的方法，如耐高溫酶的尋找和培養法．酶分子交聯法和化學結構修飾法等。但這些方法技術難度較大、操作繁瑣、成本很高，還無法被飼料行業所普遍接受。

90年代中期，尤其是近5年來．西歐和北美的一些科研機構在提高飼用酶製劑的熱穩定性方面取得了較大進步．不僅在常溫條件下長期存放乾酶粉的熱穩定性有了提高．而且在飼料制粒高溫和高濕條件下．酶的熱穩定性也有了很大提高。含酶飼料經高溫制粒以後酶活的保存率達85%以上．而且預處理簡單．操作方便．費用也比以往的交聯法和化學結構修飾法低很多．為酶製劑在飼料工業中的廣泛套用提供了極為有利的條件。

2、食品酶製劑制粒技術的套用

食品加工企業對酶製劑需求旺盛，液體酶在使用過程中一般不會出現致敏和污染的問題，但很多固體酶製劑如蛋白酶類產品，產品經噴霧乾燥後直接銷售。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，另外對生產環境也會造成明顯污染。

制粒技術可以解決固體酶致敏和污染的問題，食品酶製劑生產企業已越來越重視食品酶製劑的制粒研究，解決客戶在套用中的問題。

3.洗滌用酶製劑制粒技術的套用

洗滌劑用酶已經發展成為洗滌劑中關鍵性的常規組分，洗滌用酶是僅次於食品與飲料行業的第二大工業酶製劑市場，添加酶不能保證酶在洗滌劑中的穩定性，且一般酶製劑具有異味。將酶製成顆粒來提高酶在各方面的性能是本研究的重點。將酶製劑製成顆粒有如下好處：①顆粒酶便於貯存，可提高酶的保存期；②製成包衣型的酶顆粒可以掩味、防潮、防水、防熱；③減少有刺激性的細粉物料的粉塵污染，有利於環保；④顆粒酶的套用範圍更廣；⑤改善產品外觀，得到所需要的結構形狀。因此，洗滌用酶制粒技術套用也越來越廣泛。