木瓜蛋白酶在食品加工中的實(shí)際應(yīng)用

1、木瓜蛋白酶在食品加工中的應(yīng)用食品科學(xué)與工程學(xué)院摘 要： 木瓜蛋白酶具有較強(qiáng)的蛋白酶水解能力，還具有凝乳、解脂和溶菌活力，是能作用 于各類蛋白質(zhì)的純天然產(chǎn)物。 又具有耐高溫、 活性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、 蛋白質(zhì)水解能力強(qiáng)等特性， 其用途很多， 目前已廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 現(xiàn)對(duì)木瓜蛋白酶的結(jié)構(gòu)和組成及其在食品工業(yè) 中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。關(guān)鍵詞： 木瓜蛋白酶；特性；結(jié)構(gòu)；應(yīng)用 木瓜蛋白酶主要存在于番木瓜莖葉與果實(shí)中，未成熟果實(shí)的乳汁中含量最 高，因其穩(wěn)定性好，蛋白水解能力強(qiáng)， 并且對(duì)多種蛋白質(zhì)均具有較好的降解作用， 目前已被廣泛地應(yīng)用于諸多行業(yè)。在食品行業(yè)中，用于肉類嫩化、啤酒澄清

2、、飼 料添加劑和魚(yú)類加工；在工業(yè)行業(yè)中，用于明膠制造、蠶繭脫膠皮革脫毛等；在 醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中、用于驅(qū)腸蟲(chóng)劑、治療消化不良、各種炎癥以及水腫等疾病?，F(xiàn) 主要介紹木瓜蛋白酶在食品加工中的應(yīng)用。 聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。1 木瓜蛋白酶的概述木瓜酶是一種運(yùn)用很廣泛的植物蛋白酶， 純天然，安全無(wú)毒素， 在食品加工 業(yè)中應(yīng)用廣泛，屬于食品添加劑，已在啤酒釀造和肉類嫩化等行業(yè)被普遍應(yīng)用。利用木瓜酶的酶促反應(yīng)， 可把食品中的大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) （如蛋白質(zhì)、脂肪、 麥芽糖、纖維素等） 水解成小分子的氨基酸或多肽等， 有助消化， 易于人體吸收， 十分適合體弱或消化系統(tǒng)疾病患者的營(yíng)養(yǎng)需要， 更利于老人、 兒童、病人的消

3、化 吸收；木瓜酶能有效轉(zhuǎn)化肉質(zhì)湯料， 用于生產(chǎn)高級(jí)方便食品。 可制成肉類嫩化劑、 酒類澄清劑、餅干松化劑、高級(jí)口服液、保健食品、營(yíng)養(yǎng)食品等。由于酶促反應(yīng)的專一特性， 使得應(yīng)用木瓜酶制劑的食品加工過(guò)程中副產(chǎn)品極 少，更便于產(chǎn)品的提純和簡(jiǎn)化工藝步驟；木瓜酶反應(yīng)條件溫和、催化效率高、安 全性高、能有效降低食品生產(chǎn)成本，提高食品質(zhì)量，增加收入。 殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。2 木瓜蛋白酶的組成與結(jié)構(gòu)未成熟番木瓜果實(shí)中含有木瓜蛋白酶、 木瓜凝乳蛋白酶A、木瓜凝乳蛋白酶B、木瓜肽酶B等多種蛋白水解酶。且已知4種半胱氨酸蛋白酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有高度 的同源性。其中木瓜蛋白酶屬巰基蛋白酶 可水解蛋白質(zhì)和多肽中精氨酸和賴

4、氨 酸的羧基端，并能優(yōu)先水解在肽鍵的N端具有2個(gè)羧基的氨基酸或芳香L氨基酸 的肽鍵。木瓜蛋白酶是一種蛋白水解酶，分子量為 27000u,由一種單肽鏈組成， 含有 212 個(gè)氨基酸殘基。 至少有 3 個(gè)氨基酸殘基存在于酶的活性中心部位， 它們 分別是Cys25 His159和Asp158,另外6個(gè)半胱氨酸殘基形成了三對(duì)二硫橋， 且都不在活性部位。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。3 木瓜蛋白酶的制備及保存木瓜蛋白酶的制備是將未成熟番木瓜果實(shí)割取乳液去雜，在室溫下加入半胱 氨酸溶液在研缽中充分磨勻，靜置后取上清液即為粗制酶，其水溶液呈混濁狀， 然后在通過(guò)離心去雜的上清液中加入硫酸銨分級(jí)分離得沉淀， 加入半胱

5、氨酸溶液 后經(jīng)鹽析重結(jié)晶干燥得精制酶。 木瓜蛋白酶室溫貯存活力穩(wěn)定性與活力高低呈 反比，正常使用時(shí)造成活力下降的主要因素為干燥失重、 溫度和空氣氧化。 粗制 酶比精制酶穩(wěn)定， 熱風(fēng)吹干和噴霧干燥的酶比冷凍干燥的酶穩(wěn)定， 因此酶應(yīng)存放 在低于十度條件下，為了避免木瓜蛋白酶失活，可以加入適量EDTA亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉等保護(hù)劑，用于醫(yī)藥行業(yè)則需進(jìn)一步純化。 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。4 木瓜蛋白酶在食品行業(yè)中的應(yīng)用4.1 豆類食品大豆蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高， 其中必需氨基酸含量在植物蛋白中較為合理， 并有 良好的膠凝、乳化、起泡能力，但大豆蛋白在使用過(guò)程中存在著在等電點(diǎn)易沉淀、 粘度隨濃度增高而迅速升高等

6、不利因素。 研究發(fā)現(xiàn)， 用酶改性來(lái)改善大豆蛋白的 理化性質(zhì)效果較好。 木瓜蛋白酶適用于大豆蛋白改性， 但水解效率較低、易失活， 為充分發(fā)揮木瓜蛋白酶的水解效率，添加半胱胺酸、亞硫酸鈉、異VC鈉等添加劑對(duì)其起到保護(hù)作用。 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。在傳統(tǒng)的豆腐制作工藝中， 采用加熱法使大豆蛋白質(zhì)展開(kāi)。 而在酶法凝固工 藝中，木瓜蛋白酶在特定水解條件下， 其體系中游離氨基和蛋白質(zhì)表面疏水性發(fā) 生變化。在豆腐凝膠形成過(guò)程中， 首先是大豆蛋白質(zhì)適當(dāng)展開(kāi)， 使原本處于蛋白 質(zhì)分子內(nèi)部的 -SH、-S-S- 和疏水性氨基酸暴露， 然后通過(guò)蛋白質(zhì)分子間的相互作 用使蛋白質(zhì)聚集形成凝膠。巫慶華研究表明，木瓜蛋白酶

7、可使大豆蛋白質(zhì)凝固， 酶反應(yīng)條件為85C、7.5 %蛋白質(zhì)濃度，用量為510酶活力單位/g蛋白質(zhì),膠凝 時(shí)間為 221.1s 木瓜蛋白酶在大豆蛋白質(zhì)分子間的相互疏水方面起著重要的作 用。 廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。利用木瓜酶的酶促反應(yīng)， 可把食品中的大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) （如蛋白質(zhì)、脂肪、 麥芽糖、纖維素等）水解成小分子物質(zhì)（如氨基酸或多肽等） 。可制成營(yíng)養(yǎng)蛋白 食品、膠水、高級(jí)口服液、膨化食品等。由于酶促反應(yīng)的專一特性，使得應(yīng)用木 瓜酶制劑的食品加工過(guò)程中副產(chǎn)品極少， 更便于產(chǎn)品的提純和簡(jiǎn)化工藝步驟 （如 回收副產(chǎn)品， 制造新的食品， 提高提取的速度和產(chǎn)量， 改進(jìn)風(fēng)味和食品質(zhì)量等） 。 此外，還有反

8、映條件溫和、催化效率高、安全性高、在生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生腐蝕性 物質(zhì)和毒物等特殊的優(yōu)越性。 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。4.2 肉類食品嫩化肉類的水解酶可大致分為 3類：（1）植物蛋白酶類，如木瓜蛋白酶、菠 蘿蛋白酶、 無(wú)花果蛋白酶、 梨蛋白酶等， 它們?cè)谌庵锌煞纸饽z原蛋白、 彈性蛋白， 特別是對(duì)彈性蛋白降解作用明顯； （2）微生物蛋白酶類；（3）動(dòng)物蛋白酶。由于 木瓜蛋白酶是半胱氨酰基蛋白酶， 能降解膠原纖維和結(jié)締組織蛋白質(zhì)，將肌動(dòng) 球蛋白和膠原蛋白降解成為小分子的多肽甚至氨基酸，令肌肉肌絲和筋腰絲斷 裂，使肉類變得嫩滑，并簡(jiǎn)化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使人體食用后易于消化吸收。目前市 售嫩肉粉主成分是木瓜蛋白酶。

9、 嫩肉粉在肉制品加工處理過(guò)程中， 其用量與處理 時(shí)間有關(guān)。使用方法有宰前注射法與宰后浸泡法。通常采用5%10%酶溶液，于肉畜屠宰前30min內(nèi),在頸靜脈按每千克活重注射1.1mg標(biāo)準(zhǔn)的木瓜蛋白酶溶液 這種活體注射酶的方法為 Pro-Ten 工藝，經(jīng)該工藝處理的肉稱為 Pro-Ten 肉。目 前這種方法在歐美國(guó)家使用較為廣泛。 此外，木瓜蛋白酶在臘肉生產(chǎn)以及制取動(dòng) 物水解蛋白液中也得到廣泛應(yīng)用。 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。4.3 啤酒工業(yè) 由于啤酒是不穩(wěn)定的膠體溶液，其中的非生物混濁主要由多酚和蛋白質(zhì)形 成，其中蛋白質(zhì)和高肽占45%75%多酚占20%30%此外還有a -葡聚糖和B - 葡聚糖、戊聚糖

10、、甘露聚糖以及鐵、錳等金屬離子。為了延緩啤酒混濁的形成， 更有效的方法是添加非生物穩(wěn)定劑。 木瓜蛋白酶的加入會(huì)使酒體高分子氮明顯 降低，中小分子氮含量有所增加，隨著酶添加量的增加，總酸會(huì)有所升高，泡持 力下降。因此， 采用蛋白酶作為啤酒穩(wěn)定劑， 在糖化過(guò)程中加木瓜蛋白酶能解決 因麥芽溶解不好或輔料量大時(shí)麥汁 Q-氨基氮不足的問(wèn)題，在后發(fā)酵或清酒中加 入木瓜蛋白酶能防止啤酒混濁沉淀， 提高非生物穩(wěn)定性。 但由于啤酒中蛋白質(zhì)含 量有限，而酶濃度過(guò)高，易使其與啤酒中的多酚、單寧結(jié)合，形成不溶性膠體或 沉淀，增加啤酒混濁度。當(dāng)木瓜蛋白酶濃度為 0.08mg/100ml 時(shí)，對(duì)啤酒澄清效 果最佳， 并能

11、夠改變各種游離氨基酸含量， 除 His 和 Pro 以外， 所有氨基酸含量 均有不同程度增加， 較好地改善啤酒營(yíng)養(yǎng)成分。 由于啤酒工業(yè)生產(chǎn)中主要副產(chǎn)品 啤酒糟蛋白質(zhì)含量較高，因此木瓜蛋白酶還被廣泛地應(yīng)用于啤酒清潔生產(chǎn)中。 籟 叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。4.4 烘焙食品生產(chǎn)硬餅干，宜用低蛋白含量的小麥面粉（WHEANT FLOJUR這種低面筋指 標(biāo)的“軟”面粉需要加的水要少一些才能得到一個(gè)較理想的揉性。由“硬”面粉 制成的生面團(tuán)， 在滾輾和磋打時(shí)會(huì)趨于蜷縮， 導(dǎo)致成品也有一定程度的皺紋， 結(jié) 構(gòu)粗糙。將木瓜酶加入生面團(tuán)中， 可使面筋降解， 生面團(tuán)被軟化后易于加工。 加入的 酶量決定于放置的時(shí)間。生面團(tuán)

12、必須在加酶后 15 分鐘內(nèi)烘烤。酶的濃度太高或 者放置的時(shí)間太長(zhǎng)，都會(huì)使生面團(tuán)的水分變多。除了增進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量外， 使用木瓜酶還能減少對(duì)生面團(tuán)必須的滾輾磋打， 節(jié)約能 源。適用范圍：普遍適于各種高、中、低檔韌性餅干或酥性餅干的制作；可作面 團(tuán)軟化劑；制作面包時(shí)可增強(qiáng)酵母的發(fā)酵力， 縮短發(fā)酵周期；用于速食米面制品、 掛面可使其易成形易熱。 保存：干燥環(huán)境下4C密封貯存，低溫保存更佳；避 免與氧化劑接觸，亦不宜與金屬長(zhǎng)時(shí)間接觸。保存期貳年。由于木瓜蛋白酶具有廣泛的用途， 因此隨著科研人員對(duì)木瓜蛋白酶的深入研 究，將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景。 預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。參考文獻(xiàn)1 齊 杰, 李 強(qiáng) . 高比

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