木瓜蛋白酶提取及在食品工業(yè)中的應(yīng)用

韋朝英

摘 要：木瓜蛋白酶主要存在于未成熟番木瓜果實(shí)的乳汁中，木瓜蛋白酶同時(shí)擁有酶和蛋白酶的活性，并且特異性十分廣泛，能夠水解動(dòng)植物蛋白和多肽、酰胺等多種物質(zhì)，是一種含蔬基鈦鏈的內(nèi)切酶。木瓜蛋白酶能夠?qū)⒌鞍姿馕锖铣赏忸惖鞍踪|(zhì)。未經(jīng)過(guò)純化的木瓜蛋白酶在工業(yè)中應(yīng)用的比較多。木瓜蛋白酶溶于水和油，不溶于有機(jī)溶劑。本文主要介紹木瓜蛋白酶的提取方法和它在食品工業(yè)中的應(yīng)用及效果。

關(guān)鍵詞：木瓜蛋白酶；提取方法；食品加工；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732001

1 木瓜蛋白酶的提取方法

1.1 烘干法

烘干法是木瓜蛋白酶最原始的一種提取方法，是指將保護(hù)劑放入番木瓜漿液中，然后再將漿液做離心處理，之后將提取出來(lái)的上清液放在鼓風(fēng)干燥箱中，將溫度設(shè)置為55～60℃進(jìn)行烘干處理，將其粉碎后可達(dá)到粗酶制品。但這種提取方法不利于保持酶的活性，制作出來(lái)的酶純度也不高[1]。

1.2 單寧沉淀法

單寧沉淀法是將番木瓜的漿液進(jìn)行離心處理之后，提取出上清液，之后再上清液中加入單寧溶液，同時(shí)對(duì)這種混合液進(jìn)行不斷的攪拌，使單寧溶液達(dá)到所需要的濃度，之后將其靜置一段時(shí)間，提取出這種混合液體的復(fù)合物，對(duì)復(fù)合物的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，沉淀后對(duì)其進(jìn)行干燥和真空處理，從而獲得酶制品。但有研究發(fā)現(xiàn)，這種提取方式得到的酶雖然活力較高，但得率低，且對(duì)環(huán)境也造成一定的污染[2]。

1.3 超濾法

超濾技術(shù)分離木瓜蛋白酶，首先清洗干凈空纖維超濾膜，控制壓力和流量在要求的范圍之內(nèi)便可以進(jìn)行過(guò)濾處理。木瓜蛋白酶的分子較大，因此對(duì)木瓜粉蛋白酶進(jìn)行超濾時(shí)會(huì)截留其中的大分子物質(zhì)，只留下部分分子較小的物質(zhì)和水分，實(shí)現(xiàn)了分離和純化。這種方法提取出的木瓜蛋白酶純度高，但是由于大分子物質(zhì)在超濾時(shí)會(huì)在膜表面聚集產(chǎn)生強(qiáng)烈的濃度差異，進(jìn)而降低超濾速度，造成得率下降[3]。

1.4 鹽析法

鹽析法，將濃度合適的硫酸銨溶液放在粗酶液中進(jìn)行鹽析處理，對(duì)溶液的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)溶液進(jìn)行分離和沉淀，最終獲得需要的酶。這種提取方法提取出的酶具有較高的純度，適合用于化妝品的制作，不過(guò)由于在提取過(guò)程中加入了大量的鹽，所以得到酶中的灰分增加，降低了木瓜蛋白酶的活性，因此鹽析法的提取方式并不理想。

1.5 絮凝法

絮凝法指的是在木瓜乳膠水提取液中加入能夠和木瓜蛋白酶生成難以溶解的復(fù)合物質(zhì)，之后再沉淀出酶。這種提取方法的酶得率較高，但純度不高，木瓜蛋白酶在提取出來(lái)之后含有的雜質(zhì)比較多。

1.6 超聲波提取法

作為一種木瓜蛋白酶的新型提取技術(shù)，超聲波提取法指的是利用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)來(lái)提高細(xì)胞壁的滲透力，對(duì)細(xì)胞內(nèi)外的質(zhì)量傳輸進(jìn)行強(qiáng)化，與此同時(shí)就會(huì)對(duì)細(xì)胞壁造成破壞，將大量的細(xì)胞內(nèi)含物釋放出來(lái)，使提取過(guò)程得到強(qiáng)化。超聲波提取法可以通過(guò)超聲波形成的微射流效應(yīng)來(lái)促使提取率提高。這種提取方法是將新鮮木瓜原漿進(jìn)超聲波處理，然后離心、除雜、過(guò)濾，最后將上清液進(jìn)行濃縮，收集酶液樣品，這種方法得到的粗酶液含量不高，雜質(zhì)較多，需要進(jìn)行進(jìn)一步的純化處理。

1.7 親和膜色譜法

親和膜色譜法是一種高科技分離純化技術(shù)，有效的結(jié)合了親和分離與膜分離，使得其具有梁總特性。親和摸色譜法對(duì)木瓜蛋白酶進(jìn)行分離，吸附量較高，色譜性能佳，純化程度高。

親和膜色譜分離技術(shù)和傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)相比還是占有一定的優(yōu)勢(shì)，例如具有壓降小、純度高、分離時(shí)間段、分離過(guò)程中生物大分子變性的幾率低等，有助于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；奶崛?，且純度較高。

1.8 雙水相萃取提取法

雙水相萃取提取木瓜蛋白酶，利用物質(zhì)不想溶于兩水雙配系數(shù)的差異進(jìn)行萃取。這種方法提取的效果較好，提取出的木瓜蛋白酶活力最高，得率也最高。雙水相萃取優(yōu)勢(shì)明顯，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，不會(huì)殘留雜質(zhì)和有機(jī)溶劑，分離過(guò)程成本低，是一種高效的提取木瓜蛋白酶的方法。

木瓜蛋白酶的提取方式雖然具有復(fù)雜性和多樣性，但是提取的步驟大同小異，都是需要經(jīng)過(guò)分離、純化、沉淀、離心等處理，只是這些步驟的排列方式不同。在提取木瓜蛋白酶的過(guò)程中應(yīng)該掌握酶的理化特征，不斷的對(duì)提取工藝和技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最大限度的利用資源，節(jié)省成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

2 木瓜蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用

2.1 作為肉類嫩化劑

社會(huì)在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，人們的生活質(zhì)量和生活水平也在不斷的改善，許多人在解決基本的物質(zhì)等需求之后，開(kāi)始對(duì)肉類的口感提出更高的要求，不少肉類的口感比較硬、粗糙，加入嫩肉粉之后，可以令肉質(zhì)的口感更加松軟、鮮嫩。

木瓜蛋白酶是一種半胱氨?；鞍酌?，常被食品加工業(yè)中用來(lái)制作嫩肉粉，木瓜蛋白酶能夠?qū)≡w維和結(jié)締組織的蛋白酶產(chǎn)生降解作用，可以將肌動(dòng)球蛋白和膠原帶白分解成分子較小的多肽和氨基酸物質(zhì)，使得肉類的筋腱絲和肌絲斷裂，令口感更爽滑鮮嫩，另外嫩滑劑在肉類食物加工期間作用發(fā)揮更明顯，溫度較高，木瓜蛋白酶正好符合這一要求，具有較高的遇熱穩(wěn)定性，在溫度較高的情況下也不會(huì)失去活性，因此常被用于嫩肉粉的加工。

2.2 作為啤酒品質(zhì)改良劑

使用木瓜蛋白酶來(lái)加入啤酒中，能夠使啤酒的質(zhì)量更好，這主要是由于啤酒中的蛋白質(zhì)在遇到木瓜蛋白酶之后會(huì)充分水解，同時(shí)水解了一些形成的復(fù)合物，產(chǎn)生更多半胱氨?；鞍酌傅碾暮桶被幔軌蚴蛊【圃诶鋬龅倪^(guò)程中保持高度的清澈。與此同時(shí)，還能夠改善啤酒的口感，令啤酒的品質(zhì)更好。

2.3 作為餅干松化劑

將木瓜蛋白酶加入到餅干和糕點(diǎn)中，可以破壞面粉的勁道程度，令餅干更加蓬松，使其具有較好的外觀和油潤(rùn)性，降低餅在制作過(guò)程中的殘次品概率，提高生產(chǎn)效率。另外，有了木瓜蛋白酶，可以減少糖分和油脂的使用，在各種糕點(diǎn)、餅干的制作中應(yīng)用廣泛。

2.4 用于調(diào)味品生產(chǎn)

木瓜蛋白酶可以分解啤酒酵母菌，進(jìn)而提取出具有濃郁香味的酵母抽提物，經(jīng)過(guò)調(diào)味可以制作成調(diào)味醬，提高了酵母菌的利用價(jià)值。

2.5 用于營(yíng)養(yǎng)保健品的生產(chǎn)

木瓜蛋白酶也可以用于營(yíng)養(yǎng)保健食品的生產(chǎn)過(guò)程中，木瓜蛋白酶有助于消化吸收，可用于腸溶片的制作，通過(guò)口服的方式改善消化不良等現(xiàn)象；木瓜蛋白酶可以將一些具有特殊蛋白的動(dòng)植物分解成營(yíng)養(yǎng)保健液。

2.6 用于寵物食品生產(chǎn)

使用木瓜蛋白酶處理寵物食品，狗糧、貓糧等，能夠令寵物食品的粘稠數(shù)降低，口感更佳清爽，更容易被消化和吸收。另外，木瓜蛋白酶能夠驅(qū)蟲，制作成木瓜汁可以將哺乳動(dòng)物宿主腸道內(nèi)的線蟲去除。

3 總結(jié)

木瓜蛋白酶的提取方法較為多樣，包括烘干法、單寧沉淀法、絮凝法、超濾法、鹽析法、超聲波提取法等，每一種方法各有利弊，但采用超聲提取法等新科技方法效果較好一些；另外，木瓜粉蛋白酶在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用也比較廣泛，可以用作嫩肉劑，靈肉質(zhì)口感更加鮮嫩，滿足人們的需求，啤酒品質(zhì)改良劑，使啤酒的口感更好。餅干膨松劑，令餅干、面包等糕點(diǎn)的制作更加蓬松，口感更好，以及調(diào)味品生產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)保健等。

4 展望

木瓜蛋白酶目前在食品領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，特別適合用于肉類、啤酒和調(diào)味品的生產(chǎn)加工過(guò)程中。隨著人們生活質(zhì)量的改善，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注食品安全和食品營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題，木瓜蛋白酶作為一種安全、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的成分，具有十分廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。為了滿足各個(gè)領(lǐng)域中對(duì)木瓜蛋白酶的需求，尤其是在食品加工和保健品生產(chǎn)行業(yè)中，因此對(duì)于木瓜蛋白酶的分離和純化技術(shù)應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步和更加深入的研究，提取出具有更高純度的木瓜蛋白酶。

參考文獻(xiàn)

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