木瓜蛋白酶在食物加工中的应用食物科学与工程学院摘要:木瓜蛋白雪具有较强的蛋白甥水解能力,还具有凝乳、解脂和溶菌活力,是能作用于各类蛋白质的纯天然产物又具有耐高温、活性强、稳固性好、蛋白质水解能力强等特性,其用途很多,目前巳普遍的应用于各个行业现对木瓜蛋白酶的结构和组成及其在食物工业中的应用进行简单介绍关键词:木瓜蛋白酹;特性;结构;应用木瓜蛋白酶主要存在于番木瓜茎叶与果实中,未成熟果实的乳汁中含量最高,因其稳固性好,蛋白水解能力强,而且对多种蛋白质均具有较好的降解作用,目前已被普遍地应用于诸多行业在食物行业中,用于肉类嫩化、啤酒澄清、饲料添加剂和鱼类加工;在工业行业中,用于明胶制造、蚕茧脱胶皮革脱毛等;在医疗卫生行业中、用于驱肠虫剂、医治消化不良、各类炎症和水肿等疾病现主要介绍木瓜蛋白酶在食物加工中的应用1木瓜蛋白酶的概述木瓜酶是一种运用很普遍的植物蛋白酶,纯天然,安全无毒素,在食物加工业中应用普遍,属于食物添加剂,已在啤酒酿造和肉类嫩化等行业被普遍应用利用木瓜酶的酶促反应,可把食品中的大分子的营养物质(如蛋白质、脂肪、麦芽糖、纤维素等)水解成小分子的氨基酸或多肽等,有助消化,易于人体吸收,十分适合体弱或消化系统疾病患者的营养需要,更利于老人、儿童、病人的消化吸收;木瓜酶能有效转化肉质汤料,用于生产高级方便食品。
可制成肉类嫩化剂、酒类澄清剂、饼干松化剂、高级口服液、保健食品、营养食品等由于酶促反应的专一特性,使得应用木瓜酶制剂的食品加工过程中副产品极少,更便于产品的提纯和简化工艺步骤;木瓜酶反应条件温和、催化效率高、安全性高、能有效降低食品生产成本,提高食品质量,增加收入2木瓜蛋白酶的组成与结构未成熟香木水果实中含有木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶A、木瓜凝乳蛋白酶B、木瓜肽酱B等多种蛋白水解酱且已知4种半胱氨酸蛋白酶的一级结构具有高度的同源性其中木瓜蛋白酶属琉基蛋白酶可水解蛋白质和多肽中精氨酸和赖氨酸的按基端,并能优先水解在肽键的N端具有2个痰基的氨基酸或芳香L氨基酸的肽键木瓜蛋白酶是一种蛋白水解酶,分子量为27000u,由一种单肽链组成,含有212个氨基酸残基至少有3个氨基酸残基存在于静的活性中心部位,它们别离是Cys2五、Hisl59和Aspl58,另外6个半胱氨酸残基形成了三对二硫桥,且都不在活性部位3木瓜蛋白鸭的制备及保留木瓜蛋白酶的制备是将未成熟番木水果实割取乳液去杂,在室温下加入半胱氨酸溶液在研钵中充分磨匀,静置后取上清液即为粗制酣,其水溶液呈混浊状,然后在通过离心去杂的上清液中加入新酸镂分级分离得沉淀,加入半胱氨酸溶液后经盐析重结晶干燥得精制酶。
木瓜蛋白酶室温贮存活力稳固性与活力高低呈反比,正常使历时造成活力下降的主要因素为干燥失重、温度和空气氧化粗制酶比精制酶稳固,热风吹干和喷雾干燥的醒比冷冻干燥的酶稳固,因此菊应寄存在低于十度条件下,为了避免木瓜蛋白酶失活,能够加入适量EDTA、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等保护剂,用于医药行业则需进一步纯化4木瓜蛋白酶在食物行业中的应用豆类食物大豆蛋白营养价值较高,其中必需氨基酸含量在植物蛋白中较为合理,并有良好的胶凝、乳化、起泡能力,但大豆蛋白在利用进程中存在着在等电点易沉淀、粘度随浓度增高而迅速升高等不利因素研究发觉,用语改性来改善大豆蛋白的理化性质效果较好木瓜蛋白酶适用于大豆蛋白改性,但水解效率较低、易失活,为充分发挥木瓜蛋白酶的水解效率,添加半胱胺酸、亚说酸钠、异VC钠等添加剂对其起到保护作用在传统的豆腐制作工艺中,采用加热法使大豆蛋白质展开而在酶法凝固工艺中,木瓜蛋白酶在特定水解条件下,其体系中游离氨基和蛋白质表面疏水性发生转变在豆腐凝胶形成进程中,第一是大豆蛋白质适当展开,使本来处于蛋白质分子内部的-SH、-S-S-和疏水性氨基酸暴露,然后通过蛋白质分子间的彼此作用使蛋白质聚集形成凝胶。
巫庆华研究表明,木瓜蛋白酶可使大豆蛋白质凝固,酶反映条件为85℃、%蛋白质浓度,用量为510酶活力单位/g蛋白质,胶凝时刻为木瓜蛋白酶在大豆蛋白质分子间的彼此疏水方面起着重要的作用利用木瓜酶的酶促反映,可把食物中的大分子的营养物质(如蛋白质、脂肪、麦芽糖、纤维素等)水解成小分子物质(如氨基酸或多肽等)可制成营养蛋白食物、胶水、高级口服液、膨化食物等由于酶促反映的专一特性,使得应用木瓜酶制剂的食物加工进程中副产品极少,更便于产品的提纯和简化工艺步骤(如回收副产品,制造新的食物,提高提取的速度和产量,改良风味和食物质量等)另外,还有反映条件温和、催化效率高、安全性高、在生产进程中不产生侵蚀性物质和毒物等特殊的优越性肉类食物嫩化肉类的水解酶可大致分为3类:(1)植物蛋白酶类,如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白薄、梨蛋白酶等,它们在肉中可分解胶原蛋白、弹性蛋白,专门是对弹性蛋白降解作用明显;(2)微生物蛋白酶类;(3)动物蛋白酶由于木瓜蛋白酶是半胱氨酰基蛋白酶,能降解胶原纤维和结缔组织蛋白质,将肌动球蛋白和胶原蛋白降解成为小分子的多肽乃至氨基酸,令肌肉肌丝和筋腰丝断裂,使肉类变得嫩滑,并简化蛋白质结构,令人体食用后易于消化吸收。
目前市售嫩肉粉主成份是木瓜蛋白酶嫩肉粉在肉制品加工处置进程中,其用量与处置时刻有关利用方式有宰前注射法与宰后浸泡法通常采用5%70%酶溶液,于肉毒屠宰前30min内,在颈静脉按每千克活重注射标准的木瓜蛋白酶溶液,这种活体注射酶的方式为Pro-Ten工艺,经该工艺处置的肉称为Pro-Ten肉目前这种方式在欧美国家利用较为普遍另外,木瓜蛋白酶在腊肉生产和制取动物水解蛋白液中也取得普遍应用啤酒工业由于啤酒是不稳固的胶体溶液,其中的非生物混浊主要由多酚和蛋白质形成,其中蛋白质和高肽占45%〜75%,多酚占20%〜30%,另外还有立葡聚糖和代葡聚糖、戊聚糖、甘露聚糖和铁、镒等金属离子为了延缓啤酒混浊的形成,更有效的方式是添加非生物稳固剂木瓜蛋白骋的加入会使酒体高分子氮明显降低,中小分子氮含量有所增加,随着酶添加量的增加,总酸会有所升高,泡持力下降因此,采用蛋白酶作为啤酒稳固剂,在糖化进程中加木瓜蛋白酶能解决因麦芽溶解不好或辅料量大时麦汁Q-氨基氮不足的问题,在后发酵或清酒中加入木瓜蛋白酶能避免啤酒混浊沉淀,提高非生物稳固性但由于啤酒中蛋白质含量有限,而骋浓度太高,易使其与啤酒中的多酚、单宁结合,形成不溶性胶体或沉淀,增加啤酒混浊度。
当木瓜蛋白酶浓度为100ml时,对啤酒澄清效果最佳,并能够改变各类游离氨基酸含量,除His和Pr之外,所有氨基酸含量均有不同程度增加,较好地改善啤酒营养成份由于啤酒工业生产中主要副产品啤酒糟蛋白质含量较高,因此木瓜蛋白酶还被普遍地应用于啤酒清洁生产中烘焙食物生产硬饼干,宜用低蛋白含量的小麦面粉(WHEANTFLOUR)这种低面筋指标的“软”面粉需要加的水要少一些才能取得一个较理想的揉性由“硬”面粉制成的生面团,在滚舞和硬打时会趋于蜷缩,致使成品也有必然程度的皱纹,结构粗糙将木瓜酶加入生面团中,可使面筋降解,生面团被软化后易于加工加入的酶量决定于放置的时间生面团必须在加酶后15分钟内烘烤酶的浓度太高或者放置的时间太长,都会使生面团的水分变多除了增进产品的质量外,使用木瓜酶还能减少对生面团必须的滚辍磋打,节约能源适用范围:普遍适于各种高、中、低档韧性饼干或酥性饼干的制作;可作面团软化剂;制作面包时可增强酵母的发酵力,缩短发酵周期;用于速食米面制品、挂面可使其易成形易热保存:干燥环境下4℃密封贮存,低温保留更佳;避免与氧化剂接触,亦不宜与金属长时刻接触保留期贰年由于木瓜蛋白酶具有广泛的用途,因此随着科研人员对木瓜蛋白酶的深入研究,将会有更加广阔的发展前景。
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要围绕研究主题和内容进行社会调查,详尽地把握相关资料,进行整理取证,数据要真实靠得住,论点要鲜明正确,论据要充分,言之成理,言之有物,注意论文的逻辑性,语言通顺,选题及论述要具有现实意义,对现实生活有指导和借鉴意义发出任务书日期年月日完成论文日期年月日注:此表装订在课程论文之前课程论文成绩评定表学生姓名专业班级论文题目木瓜蛋白酶在食品中的应用指导教师评语及意见:指导教师评阅成绩:指导教师签字—年月日评阅人评语及意见:评阅人评阅成绩:总评成绩(以百分记):注:此表装订在课程论文以后评阅人签字。