木瓜蛋白酶在食品工業中的應用及其市場前景

木瓜蛋白酶在食品工業中的應用及其市場前景

一、木瓜蛋白酶特性及作用
       木瓜蛋白酶(Papain)是采用生物工程技術從番木瓜植物未成熟的果實中提取出來的一種植物蛋白酶,屬純天然生物酶制品。它是由212個氨基酸組成,分子量為21000,屬于含巰基(—SH)肽鏈內切酶,其主要成分除了木瓜蛋白酶外,還含有木瓜凝乳蛋白酶、溶菌酶、纖維素酶和果膠酶等等,具有蛋白酶和酯酶的活性,有較廣泛的特異性,對動植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有較強的酶解能力,能將蛋白質催化分解為小肽及氨基酸等物質,以利于蛋白質的有效吸收和利用;同時還具有合成的能力,可把蛋白質水解物再合成蛋白質類物質,這種能力可用來改善動植物蛋白的營養價值或功能性質等。
隨著我國食品工業的迅猛發展,以及食品市場的不斷繁榮,人們對食品質量及安全的要求不斷提高,食品健康及衛生安全問題也越來越引起人們的重視。在食品行業,蛋白質的深加工占據了很大的比例,曾經普遍使用的酸堿水解法因存在食品安全和產品質量差等原因,使其產品在應用上受到很大的限制。隨著生物技術和生物工程的應用與發展,純天然無毒害的酶法生產,因其具有天然無毒、不含氯丙醇,生產條件溫和、成本低和產品質量上佳等優點,已成為了大勢所趨,目前在各大生產廠家得到了廣泛的應用,其中國際上應用最成熟的酶制劑產品就是木瓜蛋白酶。

二、國內外木瓜蛋白酶研究與技術新進展
       目前我國蛋白酶的產量僅占生物酶總量的7%-8%,與國外發達國家的15%-20%蛋白酶比例相比,有較大的差距,因此,作為廣譜性酶制劑,木瓜蛋白酶會有很大的市場發展空間。另外,近幾年國際上每年木瓜蛋白酶的需求量都以6%左右的速度增長,目前全世界年生產木瓜蛋白酶約600噸,而美國每年的需求量就在300噸左右,其中大部分靠進口。據統計數字顯示,目前我國木瓜蛋白酶市場需求量約80噸左右,但我國目前的木瓜蛋白酶年產量只有40噸,而且,隨著木瓜蛋白酶在工業上的應用范圍和領域日趨廣泛,同時在食品、醫藥、化妝品、水產加工、日化和飼料等行業的應用都有突破性進展,并且食品工業等相關行業的生產工藝不斷向高層次發展,木瓜蛋白酶國內外市場需求將進一步擴大。
       我國的木瓜蛋白酶生產是從1982年開始發展起來的,主要分布在木瓜種植較為集中的廣西、云南、海南、廣東等地,其中廣西是我國最大的番木瓜種植基地,多年來,廣西木瓜蛋白酶的產量都占全國木瓜蛋白酶產量的85%以上,南寧龐博生物工程有限公司利用廣西豐富的植物資源,組織種植的木瓜基地種植面積達3萬多畝,年產量10000多噸木瓜漿,公司成功開發了植物生物技術來種植番木瓜,并采用無土栽培技術,研究其營養成分、環境條件對番木瓜植物次生代謝產物(木瓜蛋白酶)調控規律的影響,實施了工廠化種植番木瓜,生產出高活力木瓜蛋白酶,從而實現了規?;G色生產,改變了過去通過微生物發酵法生產木瓜蛋白酶酶制劑的傳統制法,提高木瓜產漿量及木瓜漿的單位酶活力,充分保證了原料的質量及供應。隨著國內外蛋白酶需求量的不斷提高以及人們對食品健康安全的重視,木瓜蛋白酶作為一種廣譜型酶制劑將占據著越來越重要的位置,其應用及市場的前景將會非常廣闊。
       在提高產品質量方面,南寧龐博生物工程有限公司通過在國內建立了首條采用生物工程技術、膜分離技術及真空冷凍干燥技術的高活力木瓜蛋白酶生產線,通過膜分離及冷凍技術,取代過去直接熱風烘干法及噴霧干燥法,避免了過去直接熱風烘干法生產的粗酶雜質多、色澤差、微生物超標、酶活力低,噴霧干燥法酶活損失大,水溶性相對較差,而且酶活穩定性也較差等缺點,有效去除了由廣泛存在于土壤里而帶進木瓜漿的蠟樣芽孢桿菌,經權威檢測部門檢測證明,南寧龐博生物工程有限公司生產的木瓜蛋白酶蠟樣芽孢桿菌為無,達到國標標準要求,可以出口;此外,公司成功開發了專有的酶活保護技術,其所生產的木瓜蛋白酶酶活力超過350萬u/克,超過國外著名Merck與Sigma等公司同類產品質量水平。

三、木瓜蛋白酶的應用與市場前景
       木瓜蛋白酶具有酶解反應專一性、催化效率高以及反應條件溫和等優點,同時還具有酶活高、熱穩定性好及天然衛生安全等特點,已被廣泛應用于肉類香精、焙烤、膠原蛋白、啤酒澄清、肉類嫩化等食品工業的蛋白質水解,還可應用于化妝品、醫藥保健等,可起到抗菌、消炎、減肥、美容,降血壓等功效。
食品工業的應用:利用木瓜蛋白酶的酶促反應,可把食品中大分子的蛋白質水解成小分子肽
或氨基酸,可制成肉類嫩化劑、酒類澄清劑、餅干松化劑、保健食品、高級口服液等,提高
食品的營養價值,更有利于消化吸收。

醫藥工業的應用:含木瓜蛋白酶的藥物,可起到消炎、利膽、止痛、助消化的功效,進一步研究表明亦可治療婦科病、青光眼、昆蟲的叮咬等。
紡織工業的應用:用木瓜蛋白酶處理過的羊毛,其抗張度比常規方法高,毛線手感柔軟,收縮性為0;還可用于蠶的脫膠和蠶絲的精煉。
皮革工業的應用:利用木瓜蛋白酶可制成皮的脫毛劑,鞣制皮革,經本品鞣制的皮革,毛孔細致光亮。
飼料工業的應用:加入飼料配方中或直接與混合飼料混合飼喂,可提高機體蛋白質的利用率和降低飼養成本,還可利用水解蛋白,開發新的蛋白源。
化妝品的應用:加入含蛋白質和油脂的化妝品中,可起到保健、清潔皮膚、促進血液循環的作用。
      此外還可加入洗衣粉及洗潔精等洗滌劑的配方中,輔助除去蛋白質為主的污點,加牙膏、漱口水、牙粉等配方中可清潔口腔,除去牙垢和牙結石,與其它溶劑配合可制成隱形眼鏡的清潔消毒劑以及感受光膠片銀的回收等。
 


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