木瓜蛋白酶提取及在食品工業中的應用

韋朝英

摘 要：木瓜蛋白酶主要存在于未成熟番木瓜果實的乳汁中，木瓜蛋白酶同時擁有酶和蛋白酶的活性，并且特異性十分廣泛，能夠水解動植物蛋白和多肽、酰胺等多種物質，是一種含蔬基鈦鏈的內切酶。木瓜蛋白酶能夠將蛋白水解物合成外類蛋白質。未經過純化的木瓜蛋白酶在工業中應用的比較多。木瓜蛋白酶溶于水和油，不溶于有機溶劑。本文主要介紹木瓜蛋白酶的提取方法和它在食品工業中的應用及效果。

關鍵詞：木瓜蛋白酶；提取方法；食品加工；應用

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：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，之后將提取出來的上清液放在鼓風干燥箱中，將溫度設置為55～60℃進行烘干處理，將其粉碎后可達到粗酶制品。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，同時對這種混合液進行不斷的攪拌，使單寧溶液達到所需要的濃度，之后將其靜置一段時間，提取出這種混合液體的復合物，對復合物的pH值進行調節，沉淀后對其進行干燥和真空處理，從而獲得酶制品。但有研究發現，這種提取方式得到的酶雖然活力較高，但得率低，且對環境也造成一定的污染[2]。

1.3 超濾法

超濾技術分離木瓜蛋白酶，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便可以進行過濾處理。木瓜蛋白酶的分子較大，因此對木瓜粉蛋白酶進行超濾時會截留其中的大分子物質，只留下部分分子較小的物質和水分，實現了分離和純化。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在超濾時會在膜表面聚集產生強烈的濃度差異，進而降低超濾速度，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行鹽析處理，對溶液的pH值進行調節，并對溶液進行分離和沉淀，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，不過由于在提取過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合物質，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之后含有的雜質比較多。

1.6 超聲波提取法

作為一種木瓜蛋白酶的新型提取技術，超聲波提取法指的是利用超聲波產生的空化效應來提高細胞壁的滲透力，對細胞內外的質量傳輸進行強化，與此同時就會對細胞壁造成破壞，將大量的細胞內含物釋放出來，使提取過程得到強化。超聲波提取法可以通過超聲波形成的微射流效應來促使提取率提高。這種提取方法是將新鮮木瓜原漿進超聲波處理，然后離心、除雜、過濾，最后將上清液進行濃縮，收集酶液樣品，這種方法得到的粗酶液含量不高，雜質較多，需要進行進一步的純化處理。

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，有效的結合了親和分離與膜分離，使得其具有梁總特性。親和摸色譜法對木瓜蛋白酶進行分離，吸附量較高，色譜性能佳，純化程度高。

親和膜色譜分離技術和傳統的膜分離技術相比還是占有一定的優勢，例如具有壓降小、純度高、分離時間段、分離過程中生物大分子變性的幾率低等，有助于實現規模化的提取，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，利用物質不想溶于兩水雙配系數的差異進行萃取。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。雙水相萃取優勢明顯，可以實現連續化操作，不會殘留雜質和有機溶劑，分離過程成本低，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雜性和多樣性，但是提取的步驟大同小異，都是需要經過分離、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程中應該掌握酶的理化特征，不斷的對提取工藝和技術進行優化，最大限度的利用資源，節省成本，促進經濟效益的實現。

2 木瓜蛋白酶在食品工業中的應用

2.1 作為肉類嫩化劑

社會在不斷的進步和發展，人們的生活質量和生活水平也在不斷的改善，許多人在解決基本的物質等需求之后，開始對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，可以令肉質的口感更加松軟、鮮嫩。

木瓜蛋白酶是一種半胱氨酰基蛋白酶，常被食品加工業中用來制作嫩肉粉，木瓜蛋白酶能夠對肌原纖維和結締組織的蛋白酶產生降解作用，可以將肌動球蛋白和膠原帶白分解成分子較小的多肽和氨基酸物質，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，具有較高的遇熱穩定性，在溫度較高的情況下也不會失去活性，因此常被用于嫩肉粉的加工。

2.2 作為啤酒品質改良劑

使用木瓜蛋白酶來加入啤酒中，能夠使啤酒的質量更好，這主要是由于啤酒中的蛋白質在遇到木瓜蛋白酶之后會充分水解，同時水解了一些形成的復合物，產生更多半胱氨酰基蛋白酶的肽和氨基酸，能夠使啤酒在冷凍的過程中保持高度的清澈。與此同時，還能夠改善啤酒的口感，令啤酒的品質更好。

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性，降低餅在制作過程中的殘次品概率，提高生產效率。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、餅干的制作中應用廣泛。

2.4 用于調味品生產

木瓜蛋白酶可以分解啤酒酵母菌，進而提取出具有濃郁香味的酵母抽提物，經過調味可以制作成調味醬，提高了酵母菌的利用價值。

2.5 用于營養保健品的生產

木瓜蛋白酶也可以用于營養保健食品的生產過程中，木瓜蛋白酶有助于消化吸收，可用于腸溶片的制作，通過口服的方式改善消化不良等現象；木瓜蛋白酶可以將一些具有特殊蛋白的動植物分解成營養保健液。

2.6 用于寵物食品生產

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，木瓜蛋白酶能夠驅蟲，制作成木瓜汁可以將哺乳動物宿主腸道內的線蟲去除。

3 總結

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域中的應用也比較廣泛，可以用作嫩肉劑，靈肉質口感更加鮮嫩，滿足人們的需求，啤酒品質改良劑，使啤酒的口感更好。餅干膨松劑，令餅干、面包等糕點的制作更加蓬松，口感更好，以及調味品生產、營養保健等。

4 展望

木瓜蛋白酶目前在食品領域中應用廣泛，特別適合用于肉類、啤酒和調味品的生產加工過程中。隨著人們生活質量的改善，人們越來越關注食品安全和食品營養問題，木瓜蛋白酶作為一種安全、營養價值高的成分，具有十分廣闊的市場發展前景。為了滿足各個領域中對木瓜蛋白酶的需求，尤其是在食品加工和保健品生產行業中，因此對于木瓜蛋白酶的分離和純化技術應進行進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

[1]王晟，崔潔，顧欣，等.木瓜蛋白酶制備山杏源降糖肽工藝優化研究[J].食品工業科技，2014，35（9）：169-173.

[2]萬婧，張海德，曹貴蘭.超濾法在番木瓜提取木瓜蛋白酶工藝中的應用研究[J].糧食與食品工業，2012，4（19）：33-37.

[3] 張海德，王偉濤，蔣欣欣.木瓜蛋白酶在親和雙水相系統中的分配行為及機制研究進展[J].食品安全質量檢測學報， 2013（2）：4.

[4]楊燊，鄧尚貴，秦小明.低值魚蛋白多肽-鈣螯合物的制備和抗氧化、抗菌活性研究[J].食品科學，2008，29（1）：202-206.