• 常用方法 ①吸附——利用固体吸附剂将酶吸附在其表面 ②载体交联——采用双功能试剂使酶分子之间或酶分 子与固相载体之间发生交联作用 ③包埋法——将酶或含酶菌体包埋在多孔载体中
三、菠萝酶和木瓜酶的市场现状
木瓜蛋白酶的生产和销售相对来说有较长的历史和较多 的经验，而菠萝蛋白酶的生产则起步较晚，两者都有很 大的发展空间。
国内酶应用水平低，销售的大部分是粗制酶，精制 酶大部分销往国外，国外市场潜力较大。
该类企业存在的问题 ➢ 规模较小，资金有限 ➢ 生产企业精品意识差，核心竞争力低 ➢ 国际市场劲敌多，如印度、泰国，其蛋白酶产量大
，品质好，品牌较响，市场份额大。
四、国内产业分布与发展情况
• 木瓜和菠萝在我国主要分布于广东、海南、广西、云南与 福建等热带省区，而木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶的厂家主要 集中在广东和广西。
• 但超滤法浓缩有机溶剂提取生产工艺和操作比上述两种方 法复杂
• 因此，建议：若超滤浓缩液不用有机溶剂提取工艺, 而采 用高岭土法或单宁法提取, 可大大节约其他辅助原料, 总生 产成本减少, 且产品酶活力提高, 酶活总回收率也有所提高 ; 对环境造成污染程度减小，经济效益明显比传统工艺好 。
菠萝蛋白酶的提取新工艺
广西 集中于南宁地区，生产经验较为丰富，销售渠道较为成熟 资源优势使其成为全国产量最大的地区，约占60%市场份额
广东
蛋白酶工厂起步较晚，发展却比较迅速，主要集中在徐闻和 广州。 徐闻菠萝产量大，但经济不发达，主要生产粗酶 广州酶工厂设立于郊区，交通便利，经济发达，销售渠道广
五、工厂发展方向
一、增加技术投资和设备投资，提高酶的纯化技术和固定 化、微胶囊化技术，以高质量的酶产品占领市场先机。
• [2]王平诸 孙君社 李魁. 菠萝蛋白酶三种生产工艺的比较 [J].河南化工， 2002(7)：1-3
• [3]吴茂玉 马超 乔旭光 宋烨 赵岩.菠萝蛋白酶的研究及应用进展[J].食品科 技，2008(8)：17-20
• [4]曾家齐.菠萝的综合利用 一一菠萝蛋白酶的提取[J] • [5]赵电波 陈茜 张丽尧 .木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展 [J].肉类研究，
1.什么是木瓜蛋白酶？
从哪里来 提取于未成熟番木瓜的新鲜乳汁
是什么
是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，具有蛋 白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动 植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能 力；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物 合成为类蛋白质。
干什么用
木瓜蛋白酶具有较强的蛋白水解和合成能力， 还具有凝乳、解脂和溶菌活力，不仅可以用 来改善植物蛋白的营养价值或功能性质，而 且广泛应用于食品行业，如用于嫩化肉类食 品，改良啤酒品质，松化饼干等。
• a. 李兴等将TiO2、黏土、SiO2、CaCO3及活性炭混合, 经高温烧结, 制得可用于柱层析的TiO2 多孔陶瓷，以陶瓷 柱层析结合超滤法纯化果菠萝蛋白酶。
• b. Dong- Hwang Chen等利用磁性氧化铁微球固定聚丙烯 酸吸附菠萝蛋白酶。
• c. Rabelo等人利用包含环氧乙烷和环氧丙烷共聚物的双水 相体系分离菠萝蛋白酶
2010(11)：19-23 • [6]牟利辉. 木瓜蛋白酶的应用研究 [J].广东化工，2008 35(10)：96-98
2.木瓜蛋白酶的性质
➢ 易溶于水和甘油，几乎不溶于有机溶剂 ➢ 水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色 ➢ 最适pH值为5.7(3～9.5)，在中性或偏酸性时亦有作用 ➢ 最适温度为55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强 ➢ 受氧化剂抑制，还原性物质激活。
3.木瓜蛋白酶的生产工艺
⑴.过去的常规提取方法 ⑵. 目前常见的提取方法 ⑶. 提取新技术 ⑷. 提取工艺——总结 ⑸. 酶的固定化方法
• 盐析
纯度相对较高，适宜作为化妆品成分。但用了 大量的盐，使酶中灰分增加，同时降低了木瓜 蛋白酶的活性。
⑶、提取新工艺
• 超声波法
①赋予溶剂对细胞壁更大的渗透力，并强化细胞内外的质量传输 ②破坏细胞壁，细胞内含物更易释放，从而强化了提取过程 。
• 亲和膜色谱法
兼具膜分离与亲和分离的特点。研究表明，亲和膜法具有纯化倍 数高、生物大分子在分离过程中变性机率小，允许较快的加料速 度等特点，而且更易实现规模化纯化分离。
⑴、过去常规的提取方法
烘干法——最原始的方法
+保护剂
番木瓜浆液
离心
上清液烘干 （ 55-60℃ ）
粗酶制品
此方法所获得的酶得率为23.1％，但此法不利于 酶活的保持，其酶活力仅为0.16×105U/g ，且产 品的纯度较低。
⑵、目前常见的提取方法
• 超滤
纯度有所提高，但容易发生浓差极化
• 絮凝
纯度不高，杂质含量较高
• 双水相萃取法
具有目标产物收率高、易于连续化操作、不存在有机溶剂残留、 分离过程经济等优点。
⑷、提取工艺——总结
• 木瓜蛋白酶的提取方法通常不具有典型性，一般 都是盐析、过滤、离心、浓缩、结晶、干燥等各 种方法的排列组合。可以根据酶的理化性质，对 提取工艺进行优化，力求最大限度地利用资源， 以及实现经济效益的最大化。
工艺总结
• 在实际生产中，为了生产效益最佳，通常需要同时 采用几种提取方法，并寻求最优组合，如物理分离 采用离心和过滤等相结合的方法。
• 在提取过程中，常添加焦亚硫酸钠等活性保护剂和 采用低温技术来保持酶活。
木瓜蛋白酶
• 1.什么是木瓜蛋白酶 • 2.木瓜蛋白酶的性质 • 3.木瓜蛋白酶的生产工艺
在医药工业中， 由于它能在生物体内溶解纤维蛋 白和血凝块， 因此可以治疗水肿及多种炎症， 它 能迅速溶痂， 对正常组织无害， 不影响植皮， 适 用于中小面积深度烧伤的治疗 。
3.菠萝蛋白酶的生产工艺
传统工艺
• 高岭土吸附法 • 单宁沉淀法 • 超滤法
提取新工艺
高岭土吸附法
高岭土吸附法
• 生产工艺和操作复杂，原材料消耗多，所需设备也多 • 使用了盐析工艺，对环境造成污染。 • 酶产品总回收率低 • 产品纯度较高，产品酶活达4.0×106u/g上，可达到医 药级。
• 菠萝蛋白酶是由多种不同分子量和分子结构的酶所组 成的酶系，主要由半胱氨酸蛋白酶组成。
2.菠萝蛋白酶干什么用？
菠萝蛋白酶是典型的巯基蛋白酶，能分解蛋白质、肽、 酯和酰胺，其水解蛋白的活性比木瓜蛋白酶高十倍以上， 因此，用途很广泛。
在生物化工中用于干酪、 明胶、 水解蛋白的生产
在食品工业中作为一种食品添加剂， 可使肉质嫩 化、 啤酒澄清
菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶
一、菠萝蛋白酶
二、木瓜蛋白酶
主要内容 三、菠萝、木瓜蛋白酶的市场现状
四、国内产业分布与发展情况
五、工厂发展方向
菠萝蛋白酶
• 1.什么是菠萝蛋白酶 • 2. 木瓜蛋白酶有什么用 • 3.菠萝蛋白酶的生产工艺
1.什么是菠萝蛋白酶？
• 菠萝蛋白酶(brome lain)是从废弃的菠萝皮、菠萝芯 及菠萝茎中提取的一类蛋白水解酶的总称，是典型的 巯基蛋白酶，根据提取部位的不同，分为茎菠萝蛋白 酶和果菠萝蛋白酶。
二、根据消费者的不同需求，将酶按不同的配方研制成不 同的产品，这样既能更好地推广产品，又有利于节省成本。
三、仿照木瓜和菠萝的提取技术，尝试从其他植物中提取 蛋白酶，一方面可以更好地利用更多的植物资源；另一方 面也可以在木瓜和菠萝淡季的时候弥补原料的不足。
参考文献
• [1]刘凤瑶 廖劲松 齐军茹 唐鹏飞.木瓜蛋白酶与菠萝蛋白酶的产业开发[J]. 食品工业科技，2008(7)：289-293
• 另外，无论采用何种方法，在提取的过程中容易 造成酶活的损失，通常要加入活性稳定剂
提取方法具体流程⑸、木源自蛋白酶的固定化方法• 原因
木瓜蛋白酶价格昂贵且无法重复利用，促使人们研究 和制备固定化木瓜蛋白酶。固定化的木瓜蛋白酶可以 避免其在酸碱和有机介质中失活，实现酶的反复利用， 达到节约生产成本的目的。
年产量（2002）
全球菠萝酶约为100t
年产量
国内木瓜酶>100t 精制酶>4t
价格 精制木瓜酶出口价>180$ 国内售价600—1200¥ 粗制木瓜酶月为300¥
精制菠萝酶约为1200¥
国外市场发展较好，国内市场仍处于初 级阶段，南方市场好于北方。
因此，国内市场有待开发
菠萝酶和木瓜酶的市场现状
单宁沉淀法
单宁沉淀法
• 简单，原料消耗少，所需设备少 • 酶回收率低，产品酶活力在3.5×106—4.0 ×106u/g.部分
可达到食品级 • 单宁是一种有机酸，本身带有一定的毒性，对环境污染大
，它的存在限制了该产品的进一步应用
超滤法
超滤法
• 产品质量好，纯度高，总回收率高，酶活力高，可达到医 药级。综合经济效益分析与高岭土吸附法相当，但酶质量 远优于后者。