CN1186118A - 菠萝蛋白酶的物理提取新方法 - Google Patents
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Abstract
一种菠萝蛋白酶的物理提取方法,以菠萝植株为原料,经冷冻预处理后进行破碎榨汁,过滤分离获得清液,采用超滤(UF)膜和反渗透(RO)膜技术浓缩,冷冻真空干燥后成海绵状产品。合理控制温度,时间,pH值参数,能有效提高酶活力和收得率。本方法工艺技术容易控制,设备简单,容易形成规模生产,产品纯度高,生产成本低,是高效的酶生产方法。
Description
本发明涉及一种菠萝蛋白酶的提取方法，特别是一种从菠萝植株中提取菠萝蛋白的新方法。
菠萝蛋白酶是存在于菠萝植株中的蛋白水解酶，它在食品、医药、纺织、皮革、酿造、化妆等工业中有着广泛的应用，特别对改良啤酒风味、提高品质有显著效果。菠萝植株中的果实、果皮、果柄、果叶、茎叶、茎都含有丰富的菠萝蛋白酶，但酶含量和提取活力以茎最高，最有开发利用价值。
目前国内主要采用高岭土吸附法、单宁沉淀法和盐析法提取菠萝蛋白酶，工艺落后、产品粗糙、杂质含量多、酶活性不高。专利87100106提供了一种菠萝加工下脚料提取菠萝蛋白酶的新方法，用一种高分子量化合物聚丙烯酸作为沉降剂将果汁中的菠萝蛋白酶沉淀，然后沉淀用水悬浮，调节PH值解析，用Ca++将聚丙烯酸除去，盐析后得酶成品，整个生产工艺较为复杂，形成规模生产控制难度大。
本发明的目的是为克服上述现有技术的缺点而提供一种新的菠萝蛋白酶提取方法，工艺简单，回收率高，容易形成生产规模，提取的酶活性高。
本发明的目的可以通过以下技术措施来实现：对原料冷冻预处理后破碎榨取汁液，采用膜技术进行超滤、反渗透，得高纯度、高浓度酶液，酶液直接冷冻真空干燥而得菠萝蛋白酶成品。其生产步骤如下：
原料→冷冻预处理→破碎榨汁→过滤分离→超滤反渗透→冷冻真空干燥→成品。
本方法采用的原料可是菠萝植株的任何器官，但酶含量及提取总活力以老茎最高，所以采用农民收获菠萝果后废弃的老茎为原料最好。把原料去皮、切段后，在温度为-5℃至-20℃条件下冷存20-30小时预处理，破碎机快速破碎解冻的原料，在破碎过程中，可加入一定比例的水，在压榨机上进行渣汁分离，汁液的PH值调节到4.0--4.7，存放温度为3℃至8℃，压榨汁液通过离心分离和压滤去除残查、易凝聚沉降物，得到清液。清液采用膜技术纯化浓缩，用超滤UF设备截留2万以上分子量的物质，透过水及小分子，再用逆渗透RO设备进行逆渗透截留分子量1000以上，获得高浓度酶液，把高浓度酶液冰冻至零下凝固，在真空干燥仓把凝固的酶块干燥成为海棉状酶产品，高浓度酶液最好放置于-20℃至-35℃条件下急冻凝固。
实施例一：
以农民收获菠萝果后废弃的菠萝茎为原料，先用自来水冲去菠萝茎表面的泥沙杂质，用手工去皮，用水冲洗干净，沥去表面水分，切段，把切段的老茎放进-20℃的冷冻室存放24小时，预处理对原料冷冻，不仅有利于酶的榨出，提高收得率，而且可提高酶活力。用破碎机快速破碎解冻的菠萝茎，在破碎过程中加入适量保鲜剂，抗氧化剂、酶保护剂和1倍的水，提高酶的收得率和减少酶活性损失，把破碎后的浆液用不锈钢压榨机进行渣汁分离，在汁液中调配加入果胶酶、消泡剂，并调节PH值为4.3，存放于5℃的环境，通过碟式离心机和压滤机的分离过滤，得到清液。清液经超滤的UF设备截留2万以上分子量的物质，透过水分子和小分子，其浓缩倍数达15倍，再经逆渗透的RO设备分离水分子，浓缩倍数3倍，两者浓缩总倍数可达40倍以上，酶含量达20％以上，把高浓度酶液用托盘装放于-35℃条件下急冻4-6小时，完全成为固体状态，放入真空干燥仓，在品质温度低于45℃的条件下进行冷冻真空干燥，得到海棉状干燥酶块。
以此方法用菠萝茎生产菠萝蛋白酶，平均收得率3‰以上，酶的活性可达到100万CDU/g。
实施例二：
菠萝茎去皮、清洗、切段，放于-10℃温度冷冻室30小时，解冻后进行快速破碎，破碎时加入1倍水，通过压榨获得汁液，调节汁液PH值为4.7，有放于8℃环境，汁液分离过滤后得到清液，用超滤UF设备截留2万分子量和逆渗透RO设备截留1000分子量进行浓缩，获得的酶浓液装放于-10℃条件下急冻10小时，凝固成块状固体物后，放入真空干燥仓进行冷冻真空干燥，得到成品海棉状干燥酶块，经研磨后成为粉状产品。
本发明是一种物理提取方法，原料以菠萝茎为主，采用冷冻预处理，超滤反渗透浓缩和冷冻真空干燥技术，控制温度、时间，PH值和添加剂，有效地减少了生产过程的酶活损失，提高了酶活力和收得率，工艺技术容易控制，设备简单，形成规模生产能力容易，原料成本低，产品的活力值、水份、灰份、重金属含量、细菌指数、细度、色度和溶解性均达到到或超过国际标准，是食品、医药、酿造等领域应用的高质量产品。
Claims (6)
1、一种菠萝蛋白酶的物理提取新方法，其特征是菠萝植株原料经冷冻预处理后破碎榨汁，汁液过滤分离后采用膜技术进行超滤反渗透，得高度纯化高度浓缩的酶液，酶液直接冷冻真空干燥得成品。生产步骤如下：
原料→冷冻预处理→破碎榨汁→过滤分离→超滤反渗透→冷冻真空干燥→成品
2、根据权利要求1所述的方法，其特征是原料冷冻预处理条件为温度-5℃～-20℃，时间20～30小时。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征是破碎榨汁后的汁液PH值为4.0～4.7。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征是超滤(UF)膜截留分子量为20000以上。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征是反渗透(RO)膜截留下分子量为1000以上。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征是冷冻真空干燥工序中酶液的冷冻温度为-20℃～-35℃。
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