木瓜蛋白酶在食品加工中的应用

郑昆，杨红

（1.吉林化工学院，吉林吉林 132022；2.吉林工贸学校，吉林吉林 132012）

木瓜蛋白酶在食品加工中的应用

郑昆1，杨红2

（1.吉林化工学院，吉林吉林 132022；2.吉林工贸学校，吉林吉林 132012）

木瓜蛋白酶是生物反应中的一种酶催化剂中，具有较强的蛋白酶水解能力，而且具有凝乳、解脂、溶菌活力，能作用于各类蛋白质，是一种纯天然产物。本文对木瓜蛋白酶在豆类，肉类及啤酒加工中的应用进行分析和探讨，旨在加深对木瓜蛋白酶的了解。

木瓜蛋白酶；食品加工；结构；作用

木瓜蛋白酶是一种存在于番木瓜茎叶与果实中的酶，其中未成熟的果实乳汁中的含量最高。木瓜蛋白酶的稳定性较高，而且对外界的环境耐受性较好，能够适应高温环境，在高温环境中活性依旧较强。木瓜蛋白酶对蛋白质的水解能力较强，适用范围很广泛，对很多蛋白质都可以应用，因此在很多行业中都有广泛应用。在食品加工行业中，酶是一种不可或缺的物质，木瓜蛋白酶在食品加工中的应用也十分广泛，如肉类嫩化、啤酒澄清、鱼类加工等都会使用木瓜蛋白酶。

1 木瓜蛋白酶

1.1 木瓜蛋白酶简介

木瓜蛋白酶是一种适用性强的植物蛋白酶，纯天然，安全、没有毒素，在食品加工行业中的应用十分广泛，属于一种健康安全的食品添加剂，在啤酒酿造、肉类嫩化过程中有十分广泛的应用。木瓜蛋白酶可以将食品中的一些大分子水解成为小分子，如将蛋白质、脂肪、麦芽糖等大分子物质水解成为氨基酸、多肽等物质，有助于人体消化吸收，十分适合消化系统不好的人群，如老人、儿童等。木瓜蛋白酶能够有效转化肉质汤料，用于各种高级便捷的食品生产。木瓜蛋白酶的酶促反应具有专一性，所以木瓜蛋白酶在食品加工过程中的副产品很少，更有利于产品的健康安全，木瓜蛋白酶的催化效率高、安全性高，可以有效降低食品生产成本。

1.2 木瓜蛋白酶的组成与结构

木瓜蛋白酶是一种蛋白水解酶，其分子量大约为27 000U，是一种由单肽链组成的酶，其中含有212个氨基酸残基。其主要存在于未成熟番木瓜果实中，同时，未成熟的番木瓜果实中还含有木瓜凝乳蛋白酶A、木瓜凝乳蛋白酶B、木瓜肽酶B等多种蛋白水解酶。其中木瓜蛋白酶属于巯基蛋白酶，可以作用的物质范围较广，可以水解蛋白质、多肽等物质中的精氨酸和赖氨酸的羧基端，就是可水解肽键的N端具有2个羧基的氨基酸或芳香L-氨基酸的肽键。

2 木瓜蛋白酶在食品加工行业中的应用

2.1 豆类食品

豆类是蛋白质含量十分丰富的一类食品，人们在补充蛋白质时一般都会选择豆类产品。豆类的其他营养价值也很高，其中还含有必需氨基酸，而且豆类的必需氨基酸含量比蛋白质要高。 必需氨基酸在植物中的作用也十分明显，具有很好的胶凝、乳化和起泡能力，但大豆蛋白在使用时会存在等电点易沉淀、黏度随浓度增高而升高的问题，所以在蛋白质水解过程中要使用酶改善大豆蛋白的理化性质，从而使得大豆蛋白发挥出更加重要的作用与效果[1]。木瓜蛋白酶作为一种重要的蛋白水解酶，对于大豆蛋白的改性具有十分重要的意义，但其水解率较低，而且极易失去活性，所以为了充分发挥出木瓜蛋白酶的作用，可以在反应过程中添加半胱氨酸、亚硫酸钠、异Vc钠等添加剂，对木瓜蛋白酶进行保护。以利用大豆制作豆腐为例，首先，一般都采用加热的方法处理大豆蛋白，使大豆蛋白展开，然后利用木瓜蛋白酶水解大豆蛋白，具体反应是，在豆腐凝胶形成过程中，首先会使大豆蛋白适当展开，暴露出原本处于蛋白质分子内部的-SH、-S-S-和疏水性氨基酸，然后再通过蛋白质分子之间的相互作用，使得蛋白质聚集形成凝胶。经过研究发现，木瓜蛋白酶最佳的反应温度为85℃，蛋白质浓度为7.5%，胶凝时间大约为221.1s，木瓜蛋白酶在大豆蛋白的分子之间的反应过程中具有十分重要的作用。

2.2 肉类食品

木瓜蛋白酶在肉类加工过程中的应用主要体现在嫩化肉类方面，可以降解胶原纤维以及结缔组织，胶原纤维和结缔组织是肉类产品中的重要部分，在降解时，可以将肌动球蛋白和胶原蛋白降解成为小分子的多肽甚至氨基酸，从而使肉类中的肌肉肌丝和筋腰丝断裂，肉类也就变得更加嫩滑，有助于人体在食用肉食产品时消化和吸收。当前市场上销售的嫩肉粉的主要成分也是木瓜蛋白酶，木瓜蛋白酶在肉制品加工处理过程中，其效果与作用的时间长短有很大关系，也与木瓜蛋白酶的用量有关，使用过程中常用的方法有两种，一种是在肉类宰前注射，这在欧美国家中的应用比较普遍；另一种是在肉类宰后浸泡，通常采用浓度为5%～10%的酶溶液对肉类进行处理。

2.3 啤酒工业

在生物化工制造业中，啤酒酿造是一种重要的工业。啤酒是一种不稳定的胶体溶液，包括多酚、蛋白质两种主要物质，而且多酚和蛋白质的含量十分高，一般蛋白质的含量为45%～75%，多酚的含量为20%～30%[2]。此外，还含有一些金属离子。为了延缓啤酒混浊的形成，一般在生产过程中会添加非生物稳定剂。木瓜蛋白酶可以使得啤酒中的高分子氮的含量明显降低，再使其中的中小分子氮含量增加，随着木瓜蛋白酶的用量不断增加，啤酒中的酸的总含量会升高，而且啤酒的泡持力下降。因此，木瓜蛋白酶可以作为啤酒制造过程中的稳定剂，在糖化过程中使用木瓜蛋白酶还可以解决麦芽溶解不好的问题，啤酒发酵之后加入木瓜蛋白酶可以解决和控制啤酒中的沉淀以及浑浊问题，提高啤酒的非生物稳定性。但由于啤酒中蛋白质含量有限，酶的浓度过高就会使得酶与啤酒中的多酚以及单宁结合，从而产生了不溶性胶体或沉淀，增加啤酒的浑浊度。经过实践发现，在啤酒制造过程中将木瓜蛋白酶的浓度控制每100mL对应0.08mg时，啤酒的澄清效果最好。

3 结语

木瓜蛋白酶是一种应用十分广泛的酶，在食品加工行业、工业生产等过程中都有十分广泛的应用，使用木瓜蛋白酶进行食品加工或者工业生产时，必须要加强对酶的用量、使用方法、温度等方面的控制，提高酶活性。

[1]熊华.木瓜蛋白酶的应用研究进展[J].食品与发酵科技,2005,41(4):9-11.

[2]卢士玲,樊庆鲁,盖玉坤,等.酶制剂在食品加工中的应用[J].中国食物与营养,2004(4):30-32.

Application of Papain in Food Processing

Zheng Kun1,Yang Hong2
(1.Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin Jilin 132022;2.Jilin Industry and Trade School,Jilin Jilin 132012)

Papain is a catalyst enzyme in reaction,with protease hydrolysis ability,but also has the curd,fat and bacteriolytic solution,can be applied to all kinds of protein,is a kind of pure natural products.In this paper,the application of papain in food processing industry was analyzed and discussed,in order to deepen the understanding of papain.

Papain;Food processing;Structure;Function

TS201.2

A

2096-0387（2017）05-00109-02

郑昆（1970—），男，吉林吉林人，博士，副教授，研究方向：酶制剂。