番木瓜中木瓜蛋白酶的提取工藝研究.pdf

1、番木瓜(Carica Papaya),又名石瓜、萬壽果、木瓜、乳瓜,原產(chǎn)于熱帶美洲及非洲,后來引種到我國。木瓜蛋白酶(Papain)是一類巰基蛋白酶,廣泛地存在于番木瓜的根、莖、葉和果實(shí)內(nèi),未成熟果實(shí)的乳汁中含量最豐富。木瓜蛋白酶具有較強(qiáng)的蛋白水解和合成能力,還具有凝乳、解脂和溶菌活力,不僅可以用來改善植物蛋白的營養(yǎng)價(jià)值或功能性質(zhì),而且廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。本文將通過三種提取方法的比較研究,確定各提取工藝的最佳參數(shù)以期獲得具有理想酶活的木

2、瓜蛋白粗酶,并研究親和雙水相法較傳統(tǒng)工藝提取木瓜蛋白酶的優(yōu)劣性。
　　 本課題首先探索了乙醇法提取番木瓜中木瓜蛋白酶的最適提取條件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在此提取工藝中,當(dāng)L-cys和EDTA添加量分別為0.04 mol/L和0.002 mol/L時(shí),其對(duì)木瓜蛋白酶活性起到最佳保護(hù)作用,乙醇添濃度為65％,體系pH6.0時(shí)能使酶活性達(dá)到8.372萬單位/mg。
　　 本課題還研究了用超濾法提取番木瓜中木瓜蛋白酶的最適提取條件,實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果表明,在此提取工藝中,L-cys和EDTA添加量分別為0.04 mol/L和0.002 mol/L時(shí)對(duì)木瓜蛋白酶活性能起到最佳保護(hù)作用,操作壓力、溫度及時(shí)間分別為0.175MPa、60℃及5min時(shí)能使酶活性達(dá)到9.398萬單位/mg。
　　 此外,本課題還系統(tǒng)的研究了親和雙水相法提取番木瓜中木瓜粗蛋白酶的最適提取條件,結(jié)果表明,不同分子量的聚乙二醇(PEG)在雙水相成相濃度范圍內(nèi)對(duì)木瓜蛋白酶活性影響不大;當(dāng)相對(duì)PEG分子

4、量為600,磷酸鹽濃度為16％,體系pH6.0時(shí)能使酶活性達(dá)到10.376萬單位/mg的最佳活性。同時(shí),通過實(shí)驗(yàn)也考察了外加鹽NaCl、KBr和CaCl2對(duì)雙水相形成區(qū)域的影響,在選定的實(shí)驗(yàn)條件下,進(jìn)一步優(yōu)化了雙水相體系以期獲得較高酶活性回收率,結(jié)果表明,當(dāng)PEG平均分子量為600,濃度20％,磷酸鹽濃度16％,pH6.0時(shí),在室溫條件下,木瓜蛋白酶分配系數(shù)達(dá)到3.26,酶活性回收率可高達(dá)92.4％。
　　 通過研究比較了三種提

5、取工藝的同時(shí)也驗(yàn)證試驗(yàn)了反應(yīng)時(shí)間與溫度在酶活性測(cè)定過程中對(duì)木瓜蛋白酶活性的影響,結(jié)果表明:木瓜蛋白酶在在30～90℃之間均有一定活力,且在80℃時(shí)木瓜蛋白酶活性達(dá)到最高,說明該酶對(duì)溫度不敏感且具有耐高溫的特性。40℃條件下,20min為最適反應(yīng)時(shí)間。
　　 本課題首次將傳統(tǒng)工藝與雙水相萃取法提取木瓜粗蛋白酶工藝的條件進(jìn)行了研究比較。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:三種方法中,雙水相法所提取的酶活性最高,有機(jī)溶劑一乙醇提取法所提取的酶活性最差。同時(shí)

6、,在提取過程中發(fā)現(xiàn),有機(jī)溶劑提取蛋白酶過程中其溶劑加料點(diǎn)不易掌握,過點(diǎn)易破壞蛋白質(zhì)的氫鍵從而易引起變性失活。超濾法提取較有機(jī)溶劑提取溫和不易發(fā)生相變、失活等現(xiàn)象,但易在膜表面產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象,從而影響提取效率和提取效果。雙水相法提取番木瓜中粗蛋白酶,其操作過程相對(duì)較易掌握,分相快且操作條件溫和易于放大和進(jìn)行連續(xù)性操作,同時(shí)雙水相體系對(duì)蛋白質(zhì)分子也有一定的穩(wěn)定作用,但雙水相體系兩相中影響分配行為的因素也比較復(fù)雜,其規(guī)律還有待進(jìn)一步研究。綜