木瓜蛋白酶的开发与应用
木瓜蛋白酶的开发与应用

木瓜蛋白酶的开发与应用
吴显荣
(中国农业大学 生物学院 , 北京 100094)
摘 要 本文总结了近年来我校木瓜蛋白酶的研究及应用进展 。1) 对国产木瓜乳汁粗酶进行了分离与纯化 ,得到 了重结晶的木瓜蛋白酶和木瓜凝乳酶 ,结晶分别为柱状和针状 ; 2) 为了提高木瓜蛋白酶活性检测的准确性 ,增强国 际市场的竞争能力 ,采用紫外分光光度法 ,茚三酮显色法及 BAEE 法对国内外不同来源的木瓜蛋白酶进行了比较 , 找出以上 3 种方法的最适反应条件 、提出了在工农业生产中的应用途径 ; 3) 在研制木瓜蛋白酶的基础上 ,利用酶 工程方法 ,制备了纤维素固定化木瓜蛋白酶和琼脂固定化木瓜蛋白酶 ,增强了酶的热稳定性及保存性 ,用于啤酒生 产可以提高防浊效果 、增进氨基酸营养 ; 4) 与广州园艺公司 、广州酶制剂厂及前进食品厂等合作 ,进行了木瓜蛋白 酶的系列产品开发 ,陆续研制出国产嫩肉粉 、啤酒澄清剂 、饼干松化剂 、饲料添加剂等新产品 ,在食品工业和饲料工 业中获得了较好的效益 。 关键词 木瓜蛋白酶 ; 木瓜凝乳酶 ; 固定化酶 ; 嫩肉粉 中图分类号 Q 84111 ; Q 84119 ; S 66719 ; TS 201125 ; TS 26215 文章编号 1007 4333 (2005) 06 0011 05 文献标识码 A
Re se arch and application of p ap ain
Wu Xianrong
( College of Biology , China Agricultural University , Beijing 100094 , China)
木瓜蛋白酶在农产品贮藏中的应用研究

木瓜蛋白酶在农产品贮藏中的应用研究引言:农产品的贮藏和保鲜在农业领域具有重要的意义。
随着人们生活水平的提高,对食品质量和安全性的要求也越来越高。
因此,研究和开发新的方法和技术来延长农产品的保鲜期和提高贮藏效果变得至关重要。
木瓜蛋白酶作为一种天然的酶类物质,在农产品贮藏中具有广泛的应用前景。
本文将探讨木瓜蛋白酶在农产品贮藏中的应用研究及其潜在的好处。
一、木瓜蛋白酶的特性和来源木瓜蛋白酶是来源于木瓜果实中的天然酶类物质。
它具有良好的热稳定性和酸碱稳定性,可以在较宽的温度和pH范围内活性保持稳定。
这使得木瓜蛋白酶具有在不同环境条件下应用的潜力。
二、木瓜蛋白酶在农产品贮藏中的应用研究1. 鲜果贮藏木瓜蛋白酶可以结合其他保鲜处理方法,如低温贮藏、包装和控制气体环境等,来延长鲜果的保鲜期。
研究表明,使用木瓜蛋白酶浸泡处理鲜果能有效地抑制果肉软化和腐烂,保持果实的口感和营养成分,并延长果实的保存时间。
2. 蔬菜贮藏木瓜蛋白酶也可以用于蔬菜的贮藏。
蔬菜在贮藏过程中会发生多种生化反应,导致其品质下降。
通过使用木瓜蛋白酶处理蔬菜,可以有效地降解蔬菜组织中的蛋白质,减少腐败和贮藏中的化学氧化反应,从而延长蔬菜的保鲜期。
3. 肉类贮藏除了应用于水果和蔬菜贮藏中,木瓜蛋白酶也可以用于肉类的贮藏和处理。
木瓜蛋白酶可以分解肉类中的肌浆蛋白质,改善肉质的酥软度和嫩化程度,并抑制细菌的生长,延长肉类的保鲜期。
三、木瓜蛋白酶应用的优势1. 天然无害木瓜蛋白酶作为天然的酶类物质,不会产生有害的化学残留物,对人体健康无任何副作用。
这使得木瓜蛋白酶在食品保鲜领域的应用更加可靠和可持续。
2. 安全性高与其他添加剂相比,木瓜蛋白酶具有较高的安全性。
它在酸性和碱性环境下都能保持很好的活性,不易受到周围环境的干扰。
这就意味着木瓜蛋白酶可以适用于多种不同的贮藏条件和食品类型。
3. 经济可行木瓜蛋白酶的生产成本相对较低,且用量较少即可达到较好的保鲜效果。
木瓜蛋白酶的使用方法

木瓜蛋白酶的使用方法木瓜蛋白酶顾名思义,就是从木瓜里面提取出的一种蛋白酶。
用途非常的广泛,不仅在工业上有一定的作用,在美容、食品、医药行业的价值也举足轻重。
那么木瓜蛋白酶如何生产及使用?木瓜蛋白酶的使用方法1、医药工业应用:含有木瓜蛋白酶的药物,能起到抗癌、肿瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生虫、结核杆菌等,可消炎、利胆、止痛、助消化。
治疗妇科病、青光眼、骨质增生、枪刀伤口愈合、血型鉴别、昆虫叮咬等。
2、食品工业应用:可利用酶促反应,使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。
用于水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂、啤酒饮料澄清剂、高级口服液、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等。
有效转化蛋白质的利用,大大提高食品营养价值,降低成本。
有利于人体的消化和吸收。
3、日化品工业应用:用于香皂、肥皂、洗涤剂、洗衣粉、洗手液等,去污力强,除菌消毒、安全放心。
4、饲料工业应用:用于饲料添加剂,开发蛋白源,利于吸收,提高饲料的利用率,节约成本,有助于牲畜消化,加速生长。
如在猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼、虾等饲料中添加。
还可以作为蔬菜水果高级复合肥料的添加剂。
5、皮革工业应用:利用木瓜蛋白酶制成脱毛剂,鞣制皮革,具有毛孔细腻,皮纹光亮效果。
木瓜蛋白酶的生产方法1、直接烘干生产方法较简单、快速,但生产出来的成品只是粗酶,杂质多、色泽差且微生物超标,酶活力也较低,只有60万~80万单位/g。
多为个体工厂采用,已不能满足国内食品质量卫生安全等。
2、喷雾干燥此法是先通过离心去除部分杂质后再进行喷雾干燥,所生产出的成品酶活力相对高,达到100万单位/g左右,杂质相对也较少,色泽相对也较白。
但产品喷雾时容易粘壁,酶活损失较大,水溶性相对也较差,而且酶活稳定性也较差。
3、膜分离法该生产方法不但避免了以上两种方法的缺点,且生产过程卫生安全,收率也高,所生产的成品酶活损失小,酶活力一般可达到280万~350万单位/g,最高可达400万单位/g,且酶活稳定性好,纯度高,色泽洁白,细菌数低,严格操作可达到医药级别。
木瓜蛋白酶在替代肉制品中的应用研究

木瓜蛋白酶在替代肉制品中的应用研究引言:现代社会对于食品的需求日益增加,越来越多的人开始关注食品的营养价值、健康因素和环境问题。
因此,替代肉制品作为一种新兴的食品产品,受到了广泛关注。
木瓜蛋白酶作为一种天然酶类,在替代肉制品的生产过程中具有重要的作用。
本文将从木瓜蛋白酶的来源、特性及作用机制,以及其在替代肉制品中的应用研究等方面进行探讨。
一、木瓜蛋白酶的来源和特性木瓜蛋白酶是一种由木瓜果实中提取的天然酶类,主要存在于木瓜果实的乳汁中。
该酶具有较宽的适温范围(50-80℃),适宜的pH范围(6.0-9.0),并且能够在酸性环境中保持较好的活性。
此外,木瓜蛋白酶具有较强的剪切和解链作用,可以有效地降解蛋白质结构。
二、木瓜蛋白酶的作用机制木瓜蛋白酶具有多种作用机制,包括剪切、解链、酶解等。
首先,木瓜蛋白酶通过对肌肉蛋白中的肽键进行剪切,使蛋白质的结构发生改变,从而降低了蛋白质的凝胶化能力,改善了肉制品的口感。
其次,木瓜蛋白酶可以通过剪切和解链作用,将肌肉蛋白中的多肽链分解为更小的肽段,提高了蛋白质的可消化性和吸收率。
此外,木瓜蛋白酶还能够酶解酶解肌动蛋白,破坏肌纤维的结构,从而改善了肉制品的嫩化效果。
三、木瓜蛋白酶在替代肉制品中的应用研究1. 豆制品豆制品是一种常见的替代肉制品,可以提供丰富的蛋白质和营养物质。
研究表明,添加适量的木瓜蛋白酶能够促进大豆蛋白质的消化和吸收,改善豆制品的口感和风味。
此外,木瓜蛋白酶还可以降低豆制品中的抗营养因子含量,提高其营养价值。
2. 植物蛋白肉植物蛋白肉是一种以植物蛋白质为主要原料制成的替代肉制品,具有较高的蛋白质含量和营养价值。
研究发现,木瓜蛋白酶可以通过剪切和解链作用,改善植物蛋白肉的质地和嫩化效果,同时提高其蛋白质的可消化性和吸收率。
3. 菌类制品菌类制品作为一种新兴的替代肉制品,具有较低的脂肪含量和较高的蛋白质含量。
研究发现,添加适量的木瓜蛋白酶可以降低菌类制品中的蛋白质凝胶化能力,从而改善其口感和风味。
木瓜蛋白酶及应用概况

木瓜蛋白酶及应用概况
木瓜蛋白酶是一种天然的蛋白酶,广泛存在于木瓜和番木瓜等植物中。
它是一种短链肽酶,能够水解具有芳香氨基酸的肽链,如苯丙氨酸、酪氨酸等。
由于其在酵素催化反应中的高效性和广泛的底物适应性,因此在生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等众多领域有着重要的应用价值。
木瓜蛋白酶最常见的应用领域是在生物制药中。
由于其具有高效、特异性、温和、安全等优势,是制备生物药物中最常用的工具酶之一。
在生物制药制造中,木瓜蛋白酶可以被用来裂解蛋白质、去除杂质和纯化生物药物等。
此外,还可用于制备抗菌肽和人工合成肽。
因此,木瓜蛋白酶在生物制药中有着广泛的应用前景。
木瓜蛋白酶还广泛应用于食品加工中,如清蒸鱼、果冻、酱油等传统菜肴中均常用到木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶可以水解食品中的蛋白质,降低蛋白质的臭味和涩味,改善食品口感。
同时,木瓜蛋白酶还能使食品中的氨基酸、多肽和肽等生物活性物质释放出来,增加食品的营养成分。
因此,木瓜蛋白酶在食品加工中同样扮演着重要的角色。
再比如在纺织印染加工中,木瓜蛋白酶可以去除面料表面的胶质和粘合剂,改善面料柔软度和手感。
在皮革加工领域,木瓜蛋白酶可以去除皮革表面的蛋白质和胶质,使得皮革更加柔软、光滑、有弹性,同时还可以降低某些离子和金属离子对皮革影响的程度。
而在海产品加工领域,木瓜蛋白酶可以用于去除海产中的甲壳质和外壳,改善食品口感和食用体验。
总之,木瓜蛋白酶由于其高效性、广泛性、安全性等特点,被广泛应用于生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等各个领域。
木瓜蛋白酶的应用前景非常广阔,将有潜力促进中国相关行业的发展。
木瓜蛋白酶的突变体在工业生产中的应用研究

木瓜蛋白酶的突变体在工业生产中的应用研究引言:木瓜蛋白酶是一种天然的蛋白质降解酶,广泛存在于木瓜果实中,其独特的特性使其在许多工业生产领域中具有广泛的应用前景。
然而,原生的木瓜蛋白酶存在一些局限性,如热稳定性不佳、催化效率较低等。
因此,通过对木瓜蛋白酶进行突变,产生突变体,可以改善其性能并扩大其应用范围。
本文将重点探讨木瓜蛋白酶的突变体在工业生产中的应用研究。
一、木瓜蛋白酶突变体的制备方法制备木瓜蛋白酶突变体的方法多种多样,其中包括随机突变、定向进化和有理设计等。
随机突变方法通过诱发突变剂(如辐射或化学物质)来引发木瓜蛋白酶的随机突变,然后通过筛选和鉴定来获得具有改良属性的突变体。
定向进化方法则是在已有基因库的基础上,通过连续无标记循环突变和筛选,通过进化而获得具有期望性状的突变体。
而有理设计方法则是以已知的结构和功能信息为基础,利用分子生物学技术对特定位点进行刻意而计划的突变,以改善酶的性能。
这些突变体制备方法为进一步研究和应用木瓜蛋白酶提供了重要的手段。
二、改良突变体在面粉加工中的应用木瓜蛋白酶的突变体在面粉加工中具有广泛的应用潜力。
首先,突变体能够降低面粉中的抗营养因子,如酸解胺基酸,从而提高面粉的营养价值。
其次,木瓜蛋白酶突变体可以增强面粉中的代谢酶活性,促进淀粉的降解和酵素水解,提高面粉的加工性能和品质。
此外,突变体还能够降低面粉的黏性和弹性,减少面团的发酵时间,提高面包的品质和口感。
因此,在面粉加工中使用木瓜蛋白酶突变体可提高产品质量、降低成本,并增加工艺的灵活性。
三、改良突变体在果汁澄清中的应用果汁澄清是指通过去除果汁中的悬浮物和浑浊物质,使果汁变得清澈透明。
传统的果汁澄清方法包括离心、过滤和酶解等。
而木瓜蛋白酶的突变体在果汁澄清中有着独特的应用优势。
突变体能够有效地降解果汁中的蛋白质,被称为“生物澄清剂”。
相比传统的化学澄清剂,木瓜蛋白酶突变体具有更高的安全性、更低的成本和更好的澄清效果。
木瓜蛋白酶在肉制品中的应用

木瓜蛋白酶在肉制品中的应用肉制品是人们日常生活中必不可少的食品之一,但是它们也存在一些问题,如口感差、储存期短等。
为了解决这些问题,科学家们开始探索如何利用生物技术改善肉制品的品质。
其中一种方法是使用木瓜蛋白酶,它具有天然的肉嫩化作用,能够改善肉制品的质地和口感。
木瓜蛋白酶是一种天然产生的酶,可以从木瓜果实中提取得到。
它是一种蛋白水解酶,能够将肉中的蛋白质分解成较小的肽和氨基酸,从而使肉变得更加嫩滑。
因为木瓜蛋白酶是天然产生的,所以它对人体无毒副作用,是一种安全、健康的添加剂。
肉制品中添加木瓜蛋白酶的方法主要有两种。
一种是在肉制品生产前,将木瓜蛋白酶加入肉浆中,然后进行混合、压制等工艺流程。
这种方法可以使肉制品的质地更加细腻、柔软,口感更佳。
另一种方法是在肉制品生产后,将木瓜蛋白酶溶液喷洒在肉制品表面,然后进行腌制、熏制等工艺流程。
这种方法可以使肉制品的口感更加鲜嫩、多汁。
除了改善口感外,木瓜蛋白酶还可以改善肉制品的储存期。
因为木瓜蛋白酶可以分解肉中的蛋白质,从而降低肉中的水分结合能力,使得肉制品在贮存期内更加不易腐败,保持新鲜度更长。
虽然木瓜蛋白酶在肉制品中有很多优点,但是也存在一些问题。
一方面,木瓜蛋白酶的作用时间和作用温度都有一定的限制,如果超过了它的工作范围,肉制品的品质可能会受到影响。
另一方面,如果添加过量,会使得肉制品变得过于嫩滑,影响其口感。
木瓜蛋白酶是一种很有潜力的肉制品添加剂,它可以改善肉制品的质地、口感和储存期。
在未来的研究中,科学家们还可以探索如何利用更加先进的技术,进一步提高木瓜蛋白酶的利用效率,为人们带来更加健康美味的肉制品。
木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用研究

木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用研究木瓜蛋白酶是一种取自木瓜中的蛋白水解酶,被广泛应用于食品、医药和酒类等领域。
在酿造过程中,木瓜蛋白酶的应用研究不仅能够改善酿造产品的品质,提高酿造效率,还能减少生产成本。
本文将探讨木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用研究。
首先,木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用可以帮助改善酿造产品的品质。
在啤酒酿造中,木瓜蛋白酶能够降解麦芽中的大分子蛋白质和多肽,使得麦汁中的蛋白质含量降低,从而减少啤酒的混浊度,使得啤酒呈现出清澈透明的外观。
同时,木瓜蛋白酶还能够去除啤酒中的苦味,提高啤酒的口感。
在葡萄酒酿造中,木瓜蛋白酶可以降解葡萄汁中的蛋白质,减少葡萄酒中的浑浊物质,提高葡萄酒的清澈度和稳定性。
其次,木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用还能够提高酿造效率。
在啤酒酿造中,木瓜蛋白酶能够缩短糖化和过滤时间,加快酿造过程。
这是因为木瓜蛋白酶能够将麦芽中的蛋白质降解成小分子肽或氨基酸,促进糖化反应的进行,使得糖化过程更加完全。
此外,木瓜蛋白酶还能够降低酿造中的粘度,改善酿造物料的流动性,便于酿造过程的操作。
最后,木瓜蛋白酶在酿造过程中的应用还能够减少生产成本。
传统上,酿造过程中清理蛋白质和多肽是一项费时费力的工作,并且需要高温处理。
而木瓜蛋白酶能够在较低的温度下快速降解蛋白质,减少能耗,降低生产成本。
此外,木瓜蛋白酶的应用还可以减少使用化学品的数量,对环境的污染更小,符合可持续发展的要求。
当然,在实际应用木瓜蛋白酶时还需要注意一些问题。
首先,选择适合酿造过程的木瓜蛋白酶种类和用量是非常重要的。
不同种类的木瓜蛋白酶具有不同的温度、pH值和酶活性适应范围,选择合适的酶种和用量能够最大限度地发挥酿造效果。
其次,酿造过程中的温度和pH值的控制也会影响木瓜蛋白酶的酶活性和稳定性,需要根据具体情况进行调节和掌握。
另外,木瓜蛋白酶的添加时间和保温时间也需要根据产品的要求和工艺流程进行合理安排。
总之,木瓜蛋白酶在酿造过程中具有广泛的应用前景。
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木瓜蛋白酶的开发与应用作者:吉财(学院:制药工程专业:制药工程)[摘要]研究了木瓜蛋白酶生产工艺中的几个重要环节G 结果表明: 用丹宁沉淀法既可提高产品产量又可保持产品质量; 硫代硫酸钠和半胱氨酸是木瓜蛋白酶活性的有效保护剂可使酶活性比对照提高2. 39倍; 提取过程中用抗坏血酸~ EDTANa2 和氯化钠可有效地提高产品的活性和质量G关键词:木瓜蛋白酶;木瓜凝乳酶;固定化酶;嫩肉粉The development and application of papainThe author:jicai(College:Pharmaceutical engineering Pofessional:Pharmaceuticalengineering )[Pick to]Papain were studied in the process of production of several important links G results show that with tannin precipitation can improve products production and can keep the quality of the products; Sodium thiosulfate and cysteine is the activity of papain and effective protective agent Higher than that of contrast can make the enzyme activity 2. 39 times; Extraction process with ~ EDTANa2 ascorbic acid and sodium chloride can effectively improve the product quality of activity and GKey words:Papain;Papaya rennet; Immobilized enzyme; Tender meat powder木瓜蛋白酶(papain)来源于未成熟番木瓜(Carica papaya)果实的新鲜乳汁,是一种含疏基(-SH)肽链的内切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,有较广泛的特异性,对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力;同时还具有合成的功能,能把蛋白水解物合成为类蛋白质。
工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。
现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类:木瓜蛋白酶(papain)、木瓜凝乳蛋白酶(chymopapain)、木瓜蛋白酶Ω(papaya proteinaseΩ)、木瓜凝乳蛋白酶M(chymopapain M)[1],其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多,占可溶性蛋白的45%。
木瓜蛋白酶易溶于水和甘油,水溶液为无色或淡黄色,有时呈乳白色;几乎不溶于有机溶剂。
它的最适pH值为5.7(一般3~9.5皆可),在中性或偏酸性时亦有作用;最适温度为55~60℃(一般10~85℃皆可),耐热性强,在90℃时也不会完全失活;受氧化剂抑制,还原性物质激活。
1 木瓜蛋白酶的分离与纯化1.1木瓜蛋白的组分 \工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。
由木瓜乳胶提取粗制酶,除含有木瓜蛋白酶外,还含有半耽氨酸蛋白酶、纤维素酶、溶菌酶、谷氨酞胺以及低相对分子质量的疏基化合物,还有葡萄糖酶等。
其中大部分都是疏基蛋白酶,主要的两种组分是木瓜凝乳酶和木瓜蛋白酶[2]。
1.2木瓜蛋白酶的提取工艺 1.过去的常规提取方法木瓜蛋白酶最原始的提取方法是烘干法,就是在番木瓜浆液中加入保护剂,然后将浆液离心取上清液放置于鼓风干燥箱中,在55~60℃烘干,粉碎后即得到粗酶制品。
乙引等用这种方法所获得的酶得率为23.1%,但此法不利于酶活的保持,其酶活力仅为0.16×105U/g,而且产品的纯度较低[4]。
木瓜蛋白酶的提取也曾广泛采用单宁沉淀法,乙引等用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。
先将番木瓜乳汁离心,于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液,不断搅拌,使溶液中单宁达到一定浓度。
静置,沉淀单宁-酶复合物,调节pH值,沉淀后进行真空干燥,得到酶制品。
结果表明,这种方法生产的酶得率较低,仅有7.3%,但酶活力较高,为 3.53×105U/g。
但是这种方法存在环境污染等问题。
木瓜蛋白酶的提取也曾广泛采用单宁沉淀法,乙引等用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。
先将番木瓜乳汁离心,于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液,不断搅拌,使溶液中单宁达到一定浓度。
静置,沉淀单宁-酶复合物,调节pH值,沉淀后进行真空干燥,得到酶制品。
结果表明,这种方法生产的酶得率较低,仅有7.3%,但酶活力较高,为3.53×105U/g。
但是这种方法存在环境污染等问题。
2.目前较为常见的提取方法目前生产中多采用超滤、絮凝、盐析等方法分离提取木瓜蛋白酶。
2.1 超滤法提取木瓜蛋白酶用超滤技术纯化木瓜蛋白酶。
先将中空纤维超滤膜洗净, 然后取一定量絮凝处理后之清液, 控制一定压力和流量, 进行超滤。
在超滤过程中被截留, 而水及小分子杂质透过膜, 从而达到浓缩和纯化的目的, 试验截留率可达93% 以上。
超滤过程操作条件温和, 无相变化,不易引起生化物质破坏, 是一种较好的分离技术[5]。
2.2 盐析法提取木瓜蛋白酶曾用硫酸铵沉淀法分离木瓜蛋白酶。
在粗酶液中加入一定浓度的硫酸铵溶液进行盐析,然后调pH值,离心取沉淀,干燥,得酶产品。
实验结果表明,用该法制备的木瓜蛋酶纯度相对较高,酶的比活力达到了1184U/mg,适宜作为化妆品成分。
但这种方法由于用了大量的盐,使酶中灰分增加,同时降低了木瓜蛋白酶的活性。
因此,盐析法并不是理想的木瓜蛋白酶提取方法[6]。
2.3 絮凝法分离纯化木瓜蛋白酶絮凝法是在木瓜乳胶水提取液中添加某种化合物,该化合物能与木瓜蛋白酶生成难溶性的复合物,从而使酶从溶液中沉淀析出,研究了用絮凝技术纯化木瓜蛋白酶。
实验结果表明,在适宜的条件下进行絮凝处理,可使木瓜蛋白酶在这步的收率达95~97%。
但这种方法提取专一性不强,制得的木瓜蛋白酶纯度不高,杂质含量较高[7]。
3木瓜蛋白酶的提取新技术3.1超声波法提取木瓜蛋白酶超声波提取法作为一种新型的提取技术已经比较广泛地应用于天然植物有效成分的提取。
超声波产生的空化效应,一方面赋予溶剂对细胞壁更大的渗透力,并强化细胞内外的质量传输,另一方面破坏细胞壁,使细胞内含物更易释放,从而强化了提取过程[19]。
4木瓜蛋白酶的固定化由于木瓜蛋白酶价格昂贵且无法重复利用,促使人们研究和制备固定化木瓜蛋白酶。
固定化的木瓜蛋白酶可以避免其在酸碱和有机介质中失活,实现酶的反复利用,达到节约生产成本的目的。
常用的固定化方法有吸附、载体交联和包埋法。
4.1 吸附法利用固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面而使酶固定化的方法称为吸附法。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羧基磷灰石等[13]。
磷酸缓冲液处理后的多孔陶瓷膜作为固定化酶的载体,采用物理吸附法固定木瓜蛋白酶。
结果表明,当溶液酶质量浓度为1.0~2.0mg/mL、pH为7.0、固定2h时,固定化酶的活力最高可达111.1U/g,活力回收达57.9%,半衰期为54d。
4.2 载体交联法交联法是采用双功能试剂使酶分子之间或酶分子与固相载体之间发生交联作用而制成固定化酶的方法。
常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺等[14]。
以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂固定化木瓜蛋白酶,研究结果表明壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的最佳条件为:壳聚糖浓度2.5%,加酶量0.3g/g载体,时间6h,温度15℃,pH7.5,酶活力回收率38.98%。
固定化酶重复使用五次,酶活力仍保持50% 以上4.3 包埋法将酶或含酶菌体包埋在多孔载体中,使酶固定化的方法称为包埋法[15]。
采用微孔淀粉-海藻酸钠包埋法固定化木瓜蛋白酶,结果表明,最佳固定化木瓜蛋白酶制备条件为微孔淀粉浓度4%,海藻酸钠浓度3%,CaC12 浓度5.5%。
此时固定化木瓜蛋白酶的最适pH值为5.7,最适温度72℃,其耐热性、操作稳定性、机械强度都不同程度增加,操作成本低适合工业推广。
4.4 其他新方法近几年来人们不断地开发新型的固定化载体和新方法,取得了较好的成果[16]。
以氧化硅介孔泡沫材料为载体对木瓜蛋白酶进行了固定,结果表明,固定化木瓜蛋白酶的最适反应温度较游离酶提高了10℃,最适pH值向碱性方向偏移0.5个单位,酶活保留65.1%[17]。
对高沸醇木质素和酶解木质素进行化学改性,以增加木质素的亲水性,制得新型高聚物高沸醇木质素酚(HBS木质素酚)和木质素氨基酚衍生物,对木瓜蛋白进行了固定化的研究,结果表明,木瓜蛋白酶被酶解木质素氨基酚和 HBS木质素酚吸附时活性回收率达到 50%以上,有望成为固定化酶的优良载体。
5、木瓜蛋白酶在食品加工业的应用5.1焙烤食品:将木瓜蛋白酶加入生面团中,可使面筋降解,生面团被软化后易于加工,并能提高饼干与面包的口感与品质。
5.2啤酒酿造:应用于啤酒酿造工艺流程中能降低麦芽用量,提高麦汁氨基氮(提供酵母生产氮源),促进发酵双乙酰的降解,使啤酒澄清防冻、阻止冷藏过程中啤酒冷浊形成,效果显著。
5.3干酪:木瓜蛋白酶用于干酪素的凝结。
5.4肉类的嫩化:木瓜蛋白酶将肉类蛋白质的大分子蛋白质水解为易吸收的小分子氨基酸和蛋白质。
可用于各类肉制品的精加工(制成牛排肉坯、鸡精等)、肉类的嫩化、处理老韧筋杂肉类等。
5.5水产品深加工:如水解珍珠蛋白。
5.6淀粉糖工业:原料经液化后,加入木瓜蛋白酶,原料保温糖化[18]。
5.7木瓜蛋白酶在其它食品加工业中的应用,亦正在被广泛地研究与开发,如增加豆饼和豆粉的PDI值和NSI值,生产可溶性蛋白制品及含豆粉的早餐、谷类食物和饮料;脱水豆类;婴儿食品和人造黄油;澄清苹果汁;制造软糖;蛋与蛋制品;促消化保健食品及其他医药品等[8]。
6、广州华琪的木瓜蛋白酶的应用案例和工艺技术分享广州华琪(原广州酶制品厂)自1985年生产和应用木瓜蛋白酶,木瓜蛋白酶方向的应用方案和工艺技术已经非常纯熟。
多年来广州华琪生产的大量鸡肉类提取物已得到市场的广泛认可。
现将工艺技术和应用案例分享如下:6.1木瓜蛋白酶应用在肉类水解,如猪肉、鸡肉、海鲜肉类等。
肉类嫩化牛肉、羊肉或猪瘦肉切薄片或小块,按200U/g~400U/g肉将本品添加到清水或其他腌制料中,常温下腌制30~50min或在40~60℃下腌制10~25min,可使粗糙、老硬的肉类变得细嫩爽滑、鲜美醇厚[20].鸡肉水解鸡骨架绞碎,加水1~2倍,按800~2000U/g鸡骨架添加本品,50℃~65℃下搅拌酶解2~4h可以将蛋白全部液化,酶解液鲜美、无苦味,适用于鸡粉、鸡肉抽提物和鸡肉香精反应基料的生产[9]。