木瓜蛋白酶提取及在食品工业中的应用

韦朝英

摘 要：木瓜蛋白酶主要存在于未成熟番木瓜果实的乳汁中，木瓜蛋白酶同时拥有酶和蛋白酶的活性，并且特异性十分广泛，能够水解动植物蛋白和多肽、酰胺等多种物质，是一种含蔬基钛链的内切酶。木瓜蛋白酶能够将蛋白水解物合成外类蛋白质。未经过纯化的木瓜蛋白酶在工业中应用的比较多。木瓜蛋白酶溶于水和油，不溶于有机溶剂。本文主要介绍木瓜蛋白酶的提取方法和它在食品工业中的应用及效果。

关键词：木瓜蛋白酶；提取方法；食品加工；应用

中图分类号：S-3 文献标识码：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种提取方法，是指将保护剂放入番木瓜浆液中，然后再将浆液做离心处理，之后将提取出来的上清液放在鼓风干燥箱中，将温度设置为55～60℃进行烘干处理，将其粉碎后可达到粗酶制品。但这种提取方法不利于保持酶的活性，制作出来的酶纯度也不高[1]。

1.2 单宁沉淀法

单宁沉淀法是将番木瓜的浆液进行离心处理之后，提取出上清液，之后再上清液中加入单宁溶液，同时对这种混合液进行不断的搅拌，使单宁溶液达到所需要的浓度，之后将其静置一段时间，提取出这种混合液体的复合物，对复合物的pH值进行调节，沉淀后对其进行干燥和真空处理，从而获得酶制品。但有研究发现，这种提取方式得到的酶虽然活力较高，但得率低，且对环境也造成一定的污染[2]。

1.3 超滤法

超滤技术分离木瓜蛋白酶，首先清洗干净空纤维超滤膜，控制压力和流量在要求的范围之内便可以进行过滤处理。木瓜蛋白酶的分子较大，因此对木瓜粉蛋白酶进行超滤时会截留其中的大分子物质，只留下部分分子较小的物质和水分，实现了分离和纯化。这种方法提取出的木瓜蛋白酶纯度高，但是由于大分子物质在超滤时会在膜表面聚集产生强烈的浓度差异，进而降低超滤速度，造成得率下降[3]。

1.4 盐析法

盐析法，将浓度合适的硫酸铵溶液放在粗酶液中进行盐析处理，对溶液的pH值进行调节，并对溶液进行分离和沉淀，最终获得需要的酶。这种提取方法提取出的酶具有较高的纯度，适合用于化妆品的制作，不过由于在提取过程中加入了大量的盐，所以得到酶中的灰分增加，降低了木瓜蛋白酶的活性，因此盐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胶水提取液中加入能够和木瓜蛋白酶生成难以溶解的复合物质，之后再沉淀出酶。这种提取方法的酶得率较高，但纯度不高，木瓜蛋白酶在提取出来之后含有的杂质比较多。

1.6 超声波提取法

作为一种木瓜蛋白酶的新型提取技术，超声波提取法指的是利用超声波产生的空化效应来提高细胞壁的渗透力，对细胞内外的质量传输进行强化，与此同时就会对细胞壁造成破坏，将大量的细胞内含物释放出来，使提取过程得到强化。超声波提取法可以通过超声波形成的微射流效应来促使提取率提高。这种提取方法是将新鲜木瓜原浆进超声波处理，然后离心、除杂、过滤，最后将上清液进行浓缩，收集酶液样品，这种方法得到的粗酶液含量不高，杂质较多，需要进行进一步的纯化处理。

1.7 亲和膜色谱法

亲和膜色谱法是一种高科技分离纯化技术，有效的结合了亲和分离与膜分离，使得其具有梁总特性。亲和摸色谱法对木瓜蛋白酶进行分离，吸附量较高，色谱性能佳，纯化程度高。

亲和膜色谱分离技术和传统的膜分离技术相比还是占有一定的优势，例如具有压降小、纯度高、分离时间段、分离过程中生物大分子变性的几率低等，有助于实现规模化的提取，且纯度较高。

1.8 双水相萃取提取法

双水相萃取提取木瓜蛋白酶，利用物质不想溶于两水双配系数的差异进行萃取。这种方法提取的效果较好，提取出的木瓜蛋白酶活力最高，得率也最高。双水相萃取优势明显，可以实现连续化操作，不会残留杂质和有机溶剂，分离过程成本低，是一种高效的提取木瓜蛋白酶的方法。

木瓜蛋白酶的提取方式虽然具有复杂性和多样性，但是提取的步骤大同小异，都是需要经过分离、纯化、沉淀、离心等处理，只是这些步骤的排列方式不同。在提取木瓜蛋白酶的过程中应该掌握酶的理化特征，不断的对提取工艺和技术进行优化，最大限度的利用资源，节省成本，促进经济效益的实现。

2 木瓜蛋白酶在食品工業中的应用

2.1 作为肉类嫩化剂

社会在不断的进步和发展，人们的生活质量和生活水平也在不断的改善，许多人在解决基本的物质等需求之后，开始对肉类的口感提出更高的要求，不少肉类的口感比较硬、粗糙，加入嫩肉粉之后，可以令肉质的口感更加松软、鲜嫩。

木瓜蛋白酶是一种半胱氨酰基蛋白酶，常被食品加工业中用来制作嫩肉粉，木瓜蛋白酶能够对肌原纤维和结缔组织的蛋白酶产生降解作用，可以将肌动球蛋白和胶原带白分解成分子较小的多肽和氨基酸物质，使得肉类的筋腱丝和肌丝断裂，令口感更爽滑鲜嫩，另外嫩滑剂在肉类食物加工期间作用发挥更明显，温度较高，木瓜蛋白酶正好符合这一要求，具有较高的遇热稳定性，在温度较高的情况下也不会失去活性，因此常被用于嫩肉粉的加工。

2.2 作为啤酒品质改良剂

使用木瓜蛋白酶来加入啤酒中，能够使啤酒的质量更好，这主要是由于啤酒中的蛋白质在遇到木瓜蛋白酶之后会充分水解，同时水解了一些形成的复合物，产生更多半胱氨酰基蛋白酶的肽和氨基酸，能够使啤酒在冷冻的过程中保持高度的清澈。与此同时，还能够改善啤酒的口感，令啤酒的品质更好。

2.3 作为饼干松化剂

将木瓜蛋白酶加入到饼干和糕点中，可以破坏面粉的劲道程度，令饼干更加蓬松，使其具有较好的外观和油润性，降低饼在制作过程中的残次品概率，提高生产效率。另外，有了木瓜蛋白酶，可以减少糖分和油脂的使用，在各种糕点、饼干的制作中应用广泛。

2.4 用于调味品生产

木瓜蛋白酶可以分解啤酒酵母菌，进而提取出具有浓郁香味的酵母抽提物，经过调味可以制作成调味酱，提高了酵母菌的利用价值。

2.5 用于营养保健品的生產

木瓜蛋白酶也可以用于营养保健食品的生产过程中，木瓜蛋白酶有助于消化吸收，可用于肠溶片的制作，通过口服的方式改善消化不良等现象；木瓜蛋白酶可以将一些具有特殊蛋白的动植物分解成营养保健液。

2.6 用于宠物食品生产

使用木瓜蛋白酶处理宠物食品，狗粮、猫粮等，能够令宠物食品的粘稠数降低，口感更佳清爽，更容易被消化和吸收。另外，木瓜蛋白酶能够驱虫，制作成木瓜汁可以将哺乳动物宿主肠道内的线虫去除。

3 总结

木瓜蛋白酶的提取方法较为多样，包括烘干法、单宁沉淀法、絮凝法、超滤法、盐析法、超声波提取法等，每一种方法各有利弊，但采用超声提取法等新科技方法效果较好一些；另外，木瓜粉蛋白酶在食品加工领域中的应用也比较广泛，可以用作嫩肉剂，灵肉质口感更加鲜嫩，满足人们的需求，啤酒品质改良剂，使啤酒的口感更好。饼干膨松剂，令饼干、面包等糕点的制作更加蓬松，口感更好，以及调味品生产、营养保健等。

4 展望

木瓜蛋白酶目前在食品领域中应用广泛，特别适合用于肉类、啤酒和调味品的生产加工过程中。随着人们生活质量的改善，人们越来越关注食品安全和食品营养问题，木瓜蛋白酶作为一种安全、营养价值高的成分，具有十分广阔的市场发展前景。为了满足各个领域中对木瓜蛋白酶的需求，尤其是在食品加工和保健品生产行业中，因此对于木瓜蛋白酶的分离和纯化技术应进行进一步和更加深入的研究，提取出具有更高纯度的木瓜蛋白酶。

参考文献

[1]王晟，崔洁，顾欣，等.木瓜蛋白酶制备山杏源降糖肽工艺优化研究[J].食品工业科技，2014，35（9）：169-173.

[2]万婧，张海德，曹贵兰.超滤法在番木瓜提取木瓜蛋白酶工艺中的应用研究[J].粮食与食品工业，2012，4（19）：33-37.

[3] 张海德，王伟涛，蒋欣欣.木瓜蛋白酶在亲和双水相系统中的分配行为及机制研究进展[J].食品安全质量检测学报， 2013（2）：4.

[4]杨燊，邓尚贵，秦小明.低值鱼蛋白多肽-钙螯合物的制备和抗氧化、抗菌活性研究[J].食品科学，2008，29（1）：202-206.