Question

蛋白酶在食品加工中的作用

Answer 1

蛋白酶从动物、植物和微生物中都可以提取得到，也是食品工业中重要的一类酶。生物体内蛋白酶种类很多，以来源分类，可将其分为动物蛋白酶、植物蛋白酶和微生物蛋白酶三大类。根据它们的作用方式，可分为内肽酶和外肽酶两大类。还可根据最适pH的不同，分为酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶。也有根据其活性中心的化学性质不同，分为丝氨酸蛋白酶（酶活性中心含有丝氨酸残基）、巯基蛋白酶（酶活性中心含有巯基）、金属蛋白酶（酶活性中心含金属离子）和酸性蛋白酶（酶活性中心含羧基）。
（一）动物蛋白酶
在人和哺乳动物的消化道中存在有各种蛋白酶。如胃黏膜细胞分泌的胃蛋白酶，可将各种水溶性蛋白质分解成多肽；胰腺分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶和羧肽酶等内肽酶和外肽酶，可将多肽链水解成寡肽和氨基酸；小肠黏膜能分泌氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等，将小分子肽分解成氨基酸。人体摄取的蛋白质就是在消化道中这些酶的综合作用下被消化吸收的。胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等先都分别以无活性前体的酶原形式存在，在消化道需经激活后才具有活性。
在动物组织细胞的溶酶体中有组织蛋白酶，最适pH为5.5左右。当动物死亡之后，随组织的破坏和pH的降低，组织蛋白酶被激活，可将肌肉蛋白质水解成游离氨基酸，使肌肉产生优良的肉香风味。但从活细胞中提取和分离组织蛋白酶很困难，限制了它的应用。
在哺乳期小牛的第四胃中还存在一种凝乳酶，是由凝乳酶原激活而成，pH 5时可由已有活性的凝乳酶催化而激活，在pH 2时主要由H＋（胃酸）激活。随小牛长大，由摄取母乳改变成青草和谷物时，凝乳酶逐渐减少，而胃蛋白酶增加。凝乳酶也是内肽酶，能使牛奶中的酪蛋白凝聚，形成凝乳，用来制作奶酪等。
动物蛋白酶由于来源少，价格昂贵，所以在食品工业中的应用不甚广泛。胰蛋白酶主要应用于医药上。
（二）植物蛋白酶
蛋白酶在植物中存在比较广泛。最主要的3种植物蛋白酶，即木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶和菠萝蛋白酶已被大量应用于食品工业。这3种酶都属巯基蛋白酶，也都为内肽酶，对底物的特异性都较宽。
木瓜蛋白酶是番木瓜胶乳中的一种蛋白酶，在pH 5时稳定性最好，低于pH 3和高于pH 11时，酶会很快失活。该酶的最适pH虽因底物不同而有不同，但一般在5～7之间。与其他蛋白酶相比，其热稳定性较高。
无花果蛋白酶存在于无花果胶乳中，新鲜的无花果中含量可高达1%左右。无花果蛋白酶在pH 6～8时最稳定，但最适pH在很大程度上取决于底物。若以酪蛋白为底物，活力曲线在pH 6.7和9.5两处有峰值；以弹性蛋白为底物时，最适pH为5.5；而对于明胶，最适pH则为7.5。
菠萝汁中含有很强的菠萝蛋白酶，从果汁或粉碎的茎中都可提取得到，其最适pH值范围在6～8。
以上3种植物蛋白酶在食品工业上常用于肉的嫩化和啤酒的澄清。特别是木瓜蛋白酶的应用，很久以前民间就有用木瓜叶包肉，使肉更鲜嫩、更香的经验。现在这些植物蛋白酶除用于食品工业外，还用于医药上作助消化剂。
（三）微生物蛋白酶
细菌、酵母菌、霉菌等微生物中都含有多种蛋白酶，是生产蛋白酶制剂的重要来源。生产用于食品和药物的微生物蛋白酶的菌种主要是枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉三种。
随着酶科学和食品科学研究的深入发展，微生物蛋白酶在食品工业中的用途将越来越广泛。在肉类的嫩化，尤其是牛肉的嫩化上应用微生物蛋白酶代替价格较贵的木瓜蛋白酶，可达到更好的效果。微生物蛋白酶还被运用于啤酒制造以节约麦芽用量。但啤酒的澄清仍以木瓜蛋白酶较好，因为它有很高的耐热性，经巴氏杀菌后，酶活力仍还存在，可以继续作用于杀菌后形成的沉淀物，以保证啤酒的澄清。在酱油的酿制中添加微生物蛋白酶，既能提高产量，又可改善质量。除此之外，还常用微生物蛋白酶制造水解蛋白胨用于医药，以及制造蛋白胨、酵母浸膏、牛肉膏等。细菌性蛋白酶还常用于日化工业，添加到洗涤剂中，以增强去污效果，这种加酶洗涤剂对去除衣物上的奶斑、血斑等蛋白质类污迹的效果很好。

Answer 2

肉类嫩化（使肉吃起来更美味）、使酒类澄清