木瓜蛋白酶

溶于水和甘油，水溶液无色或淡 ，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和 等有机溶剂。*PH值5.7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点为8.75；*温度55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。木瓜酶具有酶活力高、热稳定性强以及使用安全卫生等特点，已被广泛应用于食品、美容化妆品、医药保健品、日化品、饲料、皮革、纺织等多个行业，有效提高产品的质量和档次，降低生产成本。

行业应用

医药工业应用

含有木瓜酶的药物，能起到*、*、淋巴性*、原菌和寄生虫 、结核杆菌等，可*、利胆、*、*。**病、*、*、枪刀*、血型鉴别、昆虫叮咬等。

食品工业应用

可利用酶促反应，使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。用于水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂、啤酒饮料澄清剂、口服液、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等。有效转化蛋白质的利用，大大提高食品营养价值，降低成本。有利于人体的消化和吸收。

用作嫩 肉素

肉类可借加入水解蛋白酶 , 合剂而得到嫩化 。如木瓜酶 , 无花果蛋白酶、 菠萝蛋 白酶 , 胰蛋 白酶或它们的把酶注射到 肉中或在屠杀前注射到活动物的血液*中, 后 者对于处理大批量的牲 畜最为有效。 它使酶分布于动物全身的*中 , 为肌 肉和其他组织提供足够量 的酶 , 因 而经此处理的肉在烹调时变得更松软。

用作啤酒澄清剂

作此处理 的嫩化 肉能 以较 高的价钱出售。储存啤酒 在低温下 会产生 蛋白一聚 酚沉淀。水解蛋 白酶可使蛋 白质部分降解 , 使之不发 生沉淀。 同时木瓜酶有催化类蛋 白形 成并产生凝乳作用浊的原因 。

美容化妆品应用

将木瓜酶加入到含有蛋白质和油脂的化妆品中，具有独特的*、美颜保健、袪斑除污垢、*，提高产品档次。可制成*茶、美容护肤品等。

日化品工业应用

用于香皂、肥皂、洗涤剂、洗衣粉、洗手液等，去污力强，除菌消毒、安全放心。

饲料工业应用

用于饲料添加剂，开发蛋白源，利于吸收，提高饲料的利用率，节约成本，有助于牲畜消化，加速生长。如在猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼、虾等饲料中添加。还可以作为蔬菜水果复合肥料的添加剂。

皮革工业应用

利用木瓜酶制成脱毛剂，鞣制皮革，具有毛孔细腻，皮纹光亮效果。

纺织工业应用

可用于处理羊毛、蚕蛹脱胶、蚕丝精炼，能达到手感柔软、舒适、抗收缩、抗张强度等效果。

木瓜蛋白酶

催化机制

木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括：在His-159作用下Cys-25去质子化，而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基－酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。 

功能特性

《GB 2760-2011 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定，木瓜蛋白酶可用作食品工业在的加工助剂（酶制剂）。一般应在制成最后成品之前除去（规定有残留量者除外）。

木瓜蛋白酶主要用于啤酒抗寒（水解啤酒中的蛋白质，避免冷藏后引起的浑浊）、肉类软化（水解肌肉蛋白和胶原蛋白，使肉类软化）、谷类预煮的准备、水解蛋白质和肉类香料的生产。在啤酒抗寒和肉类软化方面的应用远比其他蛋白酶类广泛。用量一般为1～4mg/kg促使饼干中面筋的分解，以使成品松软。肉类软化有多种蛋白酶可用，比较如下表所列。 

通过测定嫩肉粉中木瓜蛋白酶的酶活力大小，可判断嫩肉粉质量优劣的参考依据：把嫩肉粉溶于盐酸半胱氨酸溶液，取该混合液与酪蛋白溶液反应10min，用紫外分光光度法测得反应所生成酪氨酸的含量。该方法具有较好的准确性和重现性。以每分钟水解酪蛋白生成1ug酪氨酸所需样品的量为1个酶活力单位。

国内产地

在中国，木瓜种植主要分布在广西的横县和邕宁县等地，属于广西特产水果，因此，木瓜蛋白酶生产厂家主要集中在广西南宁市，木瓜蛋白酶的生产和研究有将近20年的时间。

木瓜产地

生产方法

由木瓜的未成熟果实，经提取乳液、凝固、沉降、干燥而成粗制品。一般工业上以粗制品的应用为主。木瓜蛋白酶韵生产方法有三种，分别是直接热风烘干法、喷雾干燥法及膜分离冻干法。

直接烘干

生产方法较简单、快速，但生产出来的成品只是粗酶，杂质多、色泽差且微生物超标，酶活力也较低，只有60万～80万单位/g。多为个体工厂采用，已不能满足国内食品质量卫生安全等。

喷雾干燥

此法是先通过离心去除部分杂质后再进行喷雾干燥，所生产出的成品酶活力相对高，达到100万单位/g左右，杂质相对也较少，色泽相对也较白。但产品喷雾时容易粘壁，酶活损失较大，水溶性相对也较差，而且酶活稳定性也较差。

膜分离法

该生产方法不但避免了以上两种方法的缺点，且生产过程卫生安全，收率也高，所生产的成品酶活损失小，酶活力一般可达到280万～350万单位/g，*可达400万单位/g，且酶活稳定性好，纯度高，色泽洁白，细菌数低，严格操作可达到医药级别。

其提取工艺条件为超声波功率300W，超声处理时间200s，果浆质量分数30%；经超声波强化提取，酶活力提高到原先的1.71倍；该酶在40℃以下，pH为5.4～6.0时酶活力相对稳定；EDTA、Cys和维生素C对酶活力具有激活作用，CuS04和ZnCl2具有*，而KCl、NaCI、CaCl2、MgS04对酶活力的影响不大。

木瓜蛋白酶的分离纯化工艺：采用初步采集处理，20%、40%硫酸铵分级沉淀、SP-sephadexC50柱色谱、羟基磷灰石柱色谱，从番木瓜乳汁中分离纯化木瓜蛋白酶。可获得比活为1184U/mg的纯酶，活力回收率为55.79%，纯度达到99.31%，为高纯度的木瓜蛋白酶。

酶活测定

本方法仅适用于木瓜蛋白酶。 

基本原理

木瓜蛋白酶能使N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯（底物）水解而释出N-苯甲酰-L-精氨酸，其释出量可用氢氧化钠液滴定，以此确定酶活力。

酶活单位

在25℃下，每分钟内能催化分解1umol底物的酶量，称为1单位。

试液制备

1、底物溶液：准确称取N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯盐酸盐1.42g，加10mmol/LEDTA、50mmol/L半胱氨酸液2.6mL，加适量水，用0.1mol/L氢氧化钠液调节pH至6.2，最后定容至50.0mL。

2、待测酶液：取试样用水稀释至适当浓度，并调节至pH6.2。

测定方法

25℃恒温条件下，取25mL烧杯装在pH自动滴定仪上，加底物溶液3.75mL、3mol/L氯化钠溶液2.50mL、重蒸馏水1.25mL，混合后加入待测酶液后立即计时，用0.1mol/L氢氧化钠在电磁搅拌下连续滴定以保持pH6.2，记下每分钟所耗0.01mol/L氢氧化钠毫升数。同时进行空白校正。按下式计算木瓜蛋白酶的活力P（单位/mg）：

P =C·ΔV·1000/W

式中：c：氢氧化钠液的浓度，mol/L；ΔV：每分钟消耗氢氧化钠液的体积减去空白值；W：反应液中木瓜蛋白酶的质量，mg。

应用范围

木瓜蛋白酶在医药、食品、饮料、化学试剂、饲料、纺织化妆品等方面都有广泛的应用，开发前景广阔。

食品工业

在食品行业中，木瓜蛋白酶可用于肉类嫩化、啤酒澄清、饼干松化等用途。  

木瓜蛋白酶在啤酒中的应用

啤酒澄清剂

引起啤酒冷藏混浊时主要原因是啤酒中的蛋白质极易与多元酚结合成大分子的复合物。利用啤酒澄清剂中的木瓜蛋白酶对形成混浊的蛋白质有广泛的特异性，能把大分子的蛋白质降解成小分子的物质，提高了蛋白质与多元酚复合物的溶解度；另一方面，木瓜蛋白酶是一种具有生物活性的蛋白质，该蛋白质可与引起啤酒冷藏混浊的多元酚形成稳定状态平衡，防止了啤酒的冷藏混浊。

肉类嫩化剂

利用木瓜蛋白酶能裂解肉类中的胶原蛋白和肌肉纤维，而使肉的结构松散。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，它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, 令肌肉肌丝和筋腰丝断裂, 使肉类变得嫩滑，并简化蛋白质结构使人体食用后易于消化吸收。

饼干松化剂

利用木瓜蛋白酶的酶促反应, 将面团的蛋白质降解为小分子的肤或氨基酶, 降低了面团的拉伸阻力, 使面团变得柔软、更有可塑性, 减少弹性, 易于成型。用量视饼干厂的加工方法和面团中蛋白质的含量不同而不同，研究表明每公斤面添加0.6-1.0万单位/ 克为佳。

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