蛋白酶在水产品加工中的应用研究进展
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水产蛋白的控制酶解运用状况地球表面积的71%左右被水覆盖,包括海洋和淡水水域,在这些水环境中,蕴藏着丰富的蛋白资源。
水产蛋白质尤其是海洋生物蛋白质的品位极高,所含必需氨基酸种类丰富、营养均衡,有着陆地蛋白资源无法替代的优越性。
近年来,世界水产总量一直保持在每年一亿吨左右。
在如此巨大的蛋白资源中除了部分直接用于食用外,很大部分低值水产品及水产品加工过程中产生的副产物或是经过粗略的加工制成鱼粉,或是直接丢弃,产品的附加值很低。
无论是鱼粉加工过程中产生的废水还是直接丢弃的低值水产品,直接排放到环境中都会造成严重的环境污染。
因此,如何运用生物技术对这些低值水产品和水产加工过程中产生的副产物进行高值化利用,是目前生物技术领域急需开展的研究课题。
其中,运用微生物技术和酶技术对这些低值水产蛋白资源进行酶解利用,是开发水产蛋白资源的重要途径。
我国是一个水产大国,自上世纪90年代以来,我国水产品产量一直稳居世界第一。
然而,目前我国在水产蛋白资源的酶解利用方面的研究并不多,而且不够深入。
对富含蛋白质的低值水产品和水产加工副产物进行酶解综合利用,不仅可提高其附加值,改善水产蛋白资源的营养及功能特性,同时还可减少对环境的污染,产生良好的经济效益。
1酶解工具蛋白酶的来源及选择1.1蛋白酶的来源目前用于水产蛋白资源酶解利用的蛋白酶种类很多,根据其来源可分为植物,动物和微生物来源三类。
来自植物的蛋白酶主要有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶等,其中以木瓜蛋白酶在水产蛋白资源酶解中应用最为广泛。
来源于动物消化道的蛋白酶包括胰蛋白酶,胃蛋白酶,胰凝乳蛋白酶等,除了上述常用的动物消化道蛋白酶之外,有些学者使用自行从动物消化道中提取的消化酶作为水产蛋白酶解的工具酶,如从鲭鱼肠道中提取的蛋白酶(mackerelintestinecrudeenzyme,MICE)[1],从大西洋鲑鱼幽门盲囊中提取的蛋白酶[2]和从金枪鱼幽门盲囊中提取的蛋白酶[3]等。
水产品加工中蛋白酶的应用研究
摘要:水产品加工中蛋白酶是一种重要的酶类,在水产品加工过程中具有多种作用。
本文对水产品加工中蛋白酶的应用进行了综述,主要包括鱼肉饲料加工中蛋白酶的应用、水产品加工中蛋白酶的作用以及蛋白酶在水产品加工中的应用前景。
关键词:水产品加工;蛋白酶;鱼肉饲料;应用前景
正文:水产品加工中蛋白酶是一种重要的酶类,在水产品加工过程中具有多种作用。
鱼肉饲料加工中,酶类作为饲料添加剂,具有增强饲料营养价值、提高饲料利用率、缩短饲料料肉周期等优点。
目前常用的鱼肉饲料加工酶主要包括纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等。
其中,蛋白酶作为一种重要的酶类,在鱼肉饲料加工中具有多种作用,可以分解饲料中的蛋白质,使其变得更易被吸收和利用,提高饲料的营养利用率;同时,蛋白酶还能消除饲料中的抗营养因子,如淀粉酶抑制剂、脂肪酶抑制剂等,进一步提高饲料的利用效率。
水产品加工中,蛋白酶也具有多种作用。
一方面,蛋白酶可以促进水产品中蛋白质的降解和分解,改善鱼肉的风味和质地;另一方面,蛋白酶还能消除鱼肉中的异味和腥味,提高鱼肉的口感和品质。
同时,蛋白酶还可用于鱼肉的腌制和熟化等加工过程中,有助于提高产品的品质和市场竞争力。
随着水产品加工技术的不断发展和进步,蛋白酶在水产品加工中的应用前景越来越广阔。
未来,蛋白酶不仅将在鱼肉饲料加工中发挥更大的作用,还将在水产品加工中得到更广泛的应用,为水产品加工
业的发展注入新的动力。
结论:水产品加工中蛋白酶的应用对提高饲料和产品的品质具有重要作用。
未来,随着科技的不断进步,蛋白酶在水产品加工中的应用前景将越来越广阔。
No.8.2008品工业科技,2001,17(3):43-46[15]李霞.保加利亚乳杆菌缩浓缩培养及生化代谢规律的研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2005,26(2):75-78[16]刘飞.罗地亚.直投型发醉剂发酵特性研究[J].中国乳品工业,2005,33(1):11-13[17]郭本恒.乳品微生物[M].北京:中国轻工业出版社,2001:230-239菠萝蛋白酶的研究及应用进展吴茂玉1,2,马超3,乔旭光3,宋烨1,赵岩1(1.中华全国供销合作总社济南果品研究院,济南250014;2.中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100094;3.山东农业大学食品学院,泰安271018)摘要:综述菠萝蛋白酶的结构和性质,工业生产和实验室分离提纯方法及在医药和食品行业中的应用。
关键词:菠萝蛋白酶;纯化;应用中图分类号:TS201.2+5文献标志码:B文章编号:1005-9989(2008)08-0017-04ApplicationandresearchprogressofbromelainWUMao-yu1,2,MAChao3,QIAOXu-guang3,SONGYe1,ZHAOYan1(1.JinanFruitResearchInstitute,AllChinaFederationofSupply&MarketingCo-operatives,Jinan250014;2.CollegeofFoodScienceandNutritionalEngineering,ChinaAgricultualUniversity,Beijing100094;3.CollegeofFoodScienceandEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Tai'an271018)Abstract:Thisarticlereviewsthestructureandproperties,themethodsofextractionandpurificationinthelaboratoryandcommercialproductionofbromelainaswellasitsapplicationinpharmaceuticalandfoodindustry.Keywords:bromelain;purification;application菠萝蛋白酶(bromelain)是从菠萝植株中提取的一类蛋白水解酶的总称,主要存在于菠萝茎和果实中,根据提取部位的不同,分为茎菠萝蛋白酶和果菠萝蛋白酶。
一株高产蛋白酶菌株的筛选及其产酶条件*林玩庄,林淑娜,陈汶聪,刘荣莲,黄可佳,黄丹敏,谢桂仁,陈宇豹,邓毛程,王瑶,李静广东轻工职业技术学院,广州,510300摘要:为了提高水产行业蛋白质资源的综合利用率,从南海海域大型鱼类的肠道中筛选蛋白酶高产菌株。
采用平板透明圈法和摇瓶发酵法进行筛选,获得一株蛋白酶高产菌株PE11。
通过菌体形态观察、生理生化实验和16S rDNA鉴定,菌株PE11被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。
通过摇瓶发酵试验,优选出可溶性淀粉和牛肉膏分别为最佳的碳源和氮源,并确定菌株PE11产蛋白酶的最佳条件为:温度30 °C、初始pH7.0、转速200 rpm和时间36 h。
在最佳的产酶条件下,发酵液中的蛋白酶活力可达376 U/mL。
关键词:蛋白酶;高产;筛选;产酶条件Study on screening and enzyme-producing conditions of a highprotease producing strainLING Wan-zhuang, LING Shu-Na, CHEN Wen-cong, LIU Rong-lian, HUANG Ke-jia, HUANG Dan-min, XIE Gui-ren, CHEN Yu-bao, DENG Mao-cheng, WANG Yao, LI Jing(Guangdong Industry Technical College, Guangzhou 510300)Abstract:In order to improve the comprehensive utilization rate of protein resources from aquatic industry, strains having the ability to produce protease were isolated and screened from the gastrointestinal tract of large fish of South China Sea. Using flat transparent circle and shake flask fermentation test, a high producing protease strain PE11 was obtained. The strain PE11 was identified as Bacillus amyloliquefaciens through the systematic investigations of morphology, physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA sequences analysis. By means of shake flask fermentation tests, the optimal carbon resource and nitrogen resource for strain PE11 were soluble starch and beef extract, respectively. In addition, the best conditions for protease-producing were determined as temperature of 30 °C, initial pH of 7.0 and rotation speed of 200 rpm. At the optimal condition, the highest protease activity of fermentation broth reached 376 U/mL.Key words:protease;high producing;screening;enzyme-producing condition*基金项目:广东高校特色调味品工程技术开发中心建设项目(GCZX-B1103),广东省教育部产学研结合项目(2012B091000040),广东轻工职业技术学院自然科学启动基金项目(KJ201307),广东轻工职业技术学院自然科学启动基金项目(KJ201203)。
低温蛋白酶的研究进展与应用前景摘要:论文从来源,特征,研究方法等方面阐述了低温蛋白酶的研究进展以及其在洗涤剂、食品、废水处理等工业上的应用前景。
关键字:蛋白酶;低温蛋白酶;低温菌Abstact:The paper analyze the development of alkaline cold-active protease from their origin, characteristics, approaches of research and so on. These psychrotrophilic proteases have great potential in the industries of detergent, food, waste water treatment.Key words: protesse; alkaline cold-active protease; psychorophilic bacteria蛋白酶是目前应用最多的酶,占工业水解用酶的60%左右。
目前工业上应用的蛋白酶多数为中温蛋白酶,最适产酶温度在30-35℃,最适酶活在50℃左右。
已广泛应用于洗涤剂、饲料、皮革、食品加工等行业中[1]。
低温酶是指最是催化温度在30℃左右,在0℃仍有一定催化效率的酶,主要有嗜低温菌(psychropiles)和耐低温菌(chrotrophiles)产生。
这些菌的最适生长和产酶温度一般在20℃[7]。
低温蛋白酶具有产酶温度低,最适酶活温度低,在低温下具有更高的催化效率等特点,因而在洗涤剂、饲料、皮革、食品加工上又中温蛋白酶无法取代的优越性,也越来越受到人们的重视。
自70年代以来,世界上已有许多实验室在从事低温蛋白酶的研究,有些低温蛋白酶已用于工业生产。
如由美国华盛顿大学州立大学的海洋微生物学家研究的嗜碱性蛋白酶应用于洗涤剂工业,改变了欧洲传统的热水洗涤方式,节约能源,使加酶洗涤剂在冷水洗涤中发挥显著的效益。
食品中添加酶制剂的应用与研究食品是人们日常生活中必不可少的一部分,而酶制剂作为食品加工中的一个重要组成部分,在食品加工和改良中起着至关重要的作用。
酶制剂的应用使得食品更容易消化吸收,提高食品的风味和质量。
在这篇文章中,我们将探讨食品中添加酶制剂的应用和研究进展。
首先,让我们了解什么是酶制剂。
酶制剂是一种通过生物技术手段获得的酶,它们能够在特定的条件下促进食品中特定的化学反应。
酶制剂可以提高食品加工的效率,减少生产成本。
在面包、啤酒、酸奶等食品的制作过程中,酶制剂可以发挥重要作用。
其次,酶制剂在食品加工中的应用主要体现在中性蛋白酶、淀粉酶和果胶酶等方面。
中性蛋白酶是一种能够降解食品中的蛋白质的酶制剂,它能够在食品加工中改善蛋白质的溶解度和可溶性。
淀粉酶则可以将淀粉分解为糖类,提高食品的甜味和可口度。
而果胶酶则可以分解果胶分子,使食品的口感更加细腻。
在食品加工过程中,酶制剂可以提高食品的品质和营养价值。
例如,酶制剂可以使面包更加松软可口。
在啤酒酿造中,酶制剂可以加速淀粉酶的降解,提高酿造效率。
此外,酶制剂还可以被用来改善奶制品的口感和质地。
通过添加酶制剂,奶制品可以更容易消化吸收,提供更多的营养给人体。
除了应用,酶制剂的研究也是食品科学领域的重要方向之一。
随着科技的发展,人们对酶制剂的研究已取得了一定的成果。
例如,近年来,研究人员在利用酶制剂改良食品质量的过程中,发现了一些新型酶制剂,如转化酶和修饰酶。
这些新型酶制剂具有更高的活性和更大的应用潜力,为食品加工和改良提供了新的思路。
此外,关于酶制剂的研究还涉及到酶的安全性和稳定性。
酶制剂在食品中的应用需要考虑其对人体健康的影响。
因此,研究人员对酶制剂的毒性、稳定性和合适的使用方法进行了深入研究和探讨。
他们通过实验和观察,不断优化酶制剂的配方和使用方式,以确保其在食品加工中的安全性和有效性。
食品中添加酶制剂的应用和研究虽然取得了一定的成果,但仍然面临一些挑战和限制。
蛋白酶及其在食品工业中应用09化本3班2009364308 梁容摘要:随着科学技术的发展,食品加工的精度越来越高,食品加工的方法越来愈多,人们对食品的要求也越来越高。
蛋白酶作为具有高效性、转移性而且有非常安全的生物催化剂,在食品加工和生产中备受关注。
本文介绍了蛋白酶的种类及其在食品工业中的应用,以其在制糖工业、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、酿酒工业中以及生产油脂中的应用为代表。
关键词:蛋白酶、制糖、鱼、啤酒一、蛋白酶1.蛋白酶是一类由活细胞产生的具有生物催化功能的分子量适中的蛋白质,具有极高的催化效率、高度的特异性及控制的灵敏性。
大多数酶是水溶性的。
由于酶催化反应具有底物专一性、催化高效性、反应条件温和等优点,符合绿色化学的要求,从而被大家高度重视,已在许多领域得到广泛的应用[1]。
蛋白酶广泛的存在于动物、植物以及微生物体内。
蛋白酶主要来源于高等植物的种子和果实, 动物的内脏和腺体, 以及某些微生物如酵母、霉菌和杆菌等。
目前已商品化的酶制剂中, 植物来源的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和生姜蛋白酶等。
动物来源的蛋白酶有从家畜胰脏和胃中提取的胰蛋白酶和胃蛋白酶等。
微生物来源的蛋白酶是商品化酶的主体。
2.种类木瓜蛋白酶,是一种蛋白水解酶,可将抗体分子水解为3个片段。
是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶,活性中心含半胱氨酸,属巯基蛋白酶,是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。
它的外观为白色至浅黄色的粉末,微有吸湿性。
胃蛋白酶(英文名称:Pepsin),是一种消化性蛋白酶,由胃部中的胃粘膜主细胞所分泌,功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。
胃蛋白酶原由胃底主细胞分泌,在pH1.5~5.0条件下,被活化成胃蛋白酶,将蛋白质分解为胨,而且一部分被分解为酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。
可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键,产物为蛋白胨及少量的多肽和氨基酸,该酶的最适pH为2左右。
三种不同来源(植物、细菌和真菌)蛋白酶的纯化、性质及应用研究共3篇三种不同来源(植物、细菌和真菌)蛋白酶的纯化、性质及应用研究1蛋白酶是一类具有水解蛋白质能力的酶,广泛存在于细胞中并参与多种生物学过程。
在生物制药等领域,蛋白酶的纯化、性质及应用研究具有重要的现实意义。
本文将重点介绍来自植物、细菌和真菌三种不同来源的蛋白酶在纯化、性质和应用方面的研究进展。
一、植物蛋白酶的纯化、性质和应用植物蛋白酶主要存在于种子、果实、根茎等植物组织中,其中的大多数是半胱氨酸蛋白酶。
植物蛋白酶的纯化主要采用柱层析法和电泳法等技术。
研究表明,植物蛋白酶的氨基酸序列存在着相似性和区别性,其中一些同源物可以分为家族或亚家族。
此外,植物蛋白酶的活性受到温度、pH值和抑制剂等因素的调节。
植物蛋白酶在食品加工和医药制品等方面可发挥重要作用。
例如,灵芝多肽可以被植物蛋白酶水解成具有生物活性的多肽物质,这对于灵芝多肽的生产具有重要意义。
另外,复合酶制剂SiOpro可以通过作用于面团中的酯酶、氧化酶和蛋白酶等多种酶的协同作用,达到改善松软度、延长保质期等目的。
二、细菌蛋白酶的纯化、性质和应用细菌蛋白酶主要可分为内质网蛋白酶和外源性蛋白酶两种。
前者在细胞内、后者在菌体周围均有分布。
细菌蛋白酶的纯化常常采用柱层析技术和亲和层析技术等,具有高效、快速、经济等优势。
细菌蛋白酶在医药、食品及皮革制品等方面应用广泛。
例如,基于外源性蛋白酶的制剂Accutase是用于脱离培养细胞的酶,具有无细胞毒性、操作简单等特点;生产蛋白药物方面,葡萄球菌的外源性蛋白酶已被用于制备重组蛋白;在食品加工过程中,外源性蛋白酶可以提高油脂的提取效率和品质。
三、真菌蛋白酶的纯化、性质和应用真菌蛋白酶可分为胶原酶和无胶原酶两大类。
前者主要用于胶原的加工,后者则广泛应用于食品加工、纸张制品、色谱等领域。
真菌蛋白酶的纯化方法有很多种,包括柱层析、电泳、反向相色谱法等。
真菌蛋白酶在pH值、温度、金属离子和阻碍剂等条件下均表现出不同的活性和特异性。
蛋白酶的应用及生产过程蛋白酶是一类能够加速蛋白质水解的酶,广泛应用于食品工业、制药工业、生化制剂及工业废水处理等领域。
蛋白酶具有高效、高选择性和高专一性等特点,因此在各个领域中具有重要的应用价值。
首先,蛋白酶在食品加工中起到了重要作用。
在乳制品加工中,蛋白酶可以加速牛奶中的蛋白质水解,产生酪蛋白和酪肽,增强牛奶的口感和乳化性能。
在面食制作中,蛋白酶可以降解面团中的蛋白质,增加面团的韧性和延展性,并提高面食的品质。
在肉制品加工中,蛋白酶可以降解肌纤维蛋白,使肉质更加嫩滑。
其次,蛋白酶在制药工业中也有重要的应用。
蛋白酶可以用于制备一些生物制剂,如酶替代治疗和基因工程药物等。
通过对废旧药物的蛋白质的水解,蛋白酶可以提取出其中的有效成分,用于制备新型药物。
此外,蛋白酶还可以用于药物的纯化和分离过程中,提高药物的纯度和活性。
蛋白酶的生产过程包括酶源的筛选、菌种的培养、酶的提取和纯化等步骤。
首先,需要从自然界中寻找到高效的蛋白酶来源。
常见的蛋白酶来源有微生物(如细菌、真菌、酵母等)、植物和动物等。
通过筛选具有较高酶活性和较高稳定性的酶源,为后续蛋白酶的生产奠定基础。
接下来,需要通过菌种的培养来扩大蛋白酶的产量。
首先,将酶源接种到培养基中,进行原代培养。
原代培养完成后,将菌种移植到较大规模的发酵罐中进行扩大培养。
在培养过程中,需要控制好培养基的pH、温度、氧溶解度和培养时间等参数,以保证菌体的生长和蛋白酶的产量。
蛋白酶的提取和纯化是生产过程中的关键步骤。
通常采用离心法、超滤法、凝胶层析法等技术对发酵液进行初步的蛋白酶的提取和分离。
其中,离心法可以去除菌体和大分子物质,超滤法可以去除小分子物质,凝胶层析法可以根据蛋白酶在凝胶中的吸附性质实现蛋白酶的纯化。
利用这些方法,可以从复杂的发酵液中提取出纯净的蛋白酶。
最后,对蛋白酶进行活性检测和质量控制。
通过一系列的酶活性和蛋白质含量的分析方法来评估蛋白酶的质量。
常见的酶活性检测方法有酶活试剂盒法、酶联免疫吸附测定法等。
碱性蛋白酶在洗涤剂行业的生产及应用前言碱性蛋白酶(又称丝氨酸蛋白酶)是能使蛋白质水解成肽或氨基酸的酶的总称,包括动物产生的胃蛋白酶和胰蛋白酶、由植物产生的木瓜朊酶和由微生物产生的霉菌蛋白酶。
碱性蛋白酶对去除奶渍、汗渍、血渍及肉汁等蛋白质类污渍很有效果,使不溶性的蛋白质污渍分解成可溶性氨基酸和肽,从而去除这些污渍。
广泛存在与细菌、放线菌和真菌中,研究最为广泛和深入的是芽孢杆菌的丝氨酸蛋白酶。
这种酶在洗涤剂、制革、丝绸等工业上有广泛用途。
1 碱性蛋白酶的性质碱性蛋白酶最早发现于猪胰脏中,1913年Rohm首先将胰蛋白酶作为洗涤浸泡剂使用。
1945年瑞士学者Jaag等发现微生物能产生碱性蛋白酶,如芽孢杆菌属细菌和曲霉属的真菌等,从而使蛋白酶应用拓展到洗涤剂工业。
近20年来,随着新的产碱性蛋白酶菌株的不断分离和发现,碱性蛋白酶的研究有了很大的发展。
迄今,已有多种微生物来源的碱性蛋白酶被纯化和鉴定。
昆虫病原菌产蛋白水解酶的报道很少。
自60年代始,有关耳霉属菌株分泌碱性蛋白酶的报道日渐增多,研究日益深入。
研究表明,耳霉能产生高分子量的碱性蛋白酶A和低分子量的碱性蛋白酶B。
冠状耳霉分泌的碱性蛋白酶B分子量蛋白为6800,是迄今为止报道的分子量最小的碱性蛋白酶。
它的最适pH 9.7,最适反应温度45℃。
该酶经50℃时1小时后完全失活。
该酶具有广泛的底物专一性,能催化水解多种天然蛋白质(如酪蛋白,血红蛋白,卵清蛋白,牛血清白蛋白),其中酪蛋白是最适底物。
此外,碱性蛋白酶B还具有一定的酯酶活性,可专一性水解苯赖氨酸和苯甘氨酸衍生物L-型异构体酯键的羧基,而D-型异构体不受酶处理的影响。
可用于分离氨基的消旋混合物。
可望代替目前工业上用来分离DL-旋光异构体的枯草芽孢杆菌蛋白酶。
与其它产碱性蛋白酶菌株相比,冠状耳霉能分泌高比活力碱性蛋白酶。
如地衣芽孢杆菌株2709碱性蛋白酶比活力为1800u/mg蛋白,枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶比活力为880u/mg蛋白,短小芽孢杆菌碱性蛋白酶比活力为3602.4u/mg蛋白,嗜麦芽假单胞菌碱性蛋白酶比活力为1173u/mg蛋白。