[其他]提取菠蘿蛋白酶新方法

在審

• 申請號: 101987000000106
• 申請日: 1987-01-14
• 公開（公告）號: CN1003455B
• 公開（公告）日: 1989-03-01
• 發明（設計）人: 李立釗;王克誠;楊正宗
• 申請（專利權）人: 北京市營養源研究所;廣西防城縣罐頭食品廠
• 代理公司: 北京科技專利事務所
• 代理人: 李維第

本發明涉及一種從菠蘿加工下腳料中提取菠蘿蛋白酶的新方法。采用聚丙烯酸或聚丙烯酸一價鹽（鈉、鉀）將菠蘿蛋白酶從果汁中分離出來。然后經解離、鹽析，制得合格的菠蘿蛋白酶。提取酶后的果汁不失去其食用價值。菠蘿蛋白酶在醫藥、制革、皮毛加工、食品等工業中有著廣泛用途。

本發明涉及一種從菠蘿罐頭加工下腳料中提取菠蘿蛋白酶。特別是采用聚丙烯酸作為酶沉降劑從果皮汁中提取菠蘿果蛋白酶的新方法。

菠蘿果實及莖中含有豐富的菠蘿蛋白酶。它在食品、醫藥、紡織、皮革等工業中有著廣泛的用途。特別是用于啤酒澄清，提高啤酒的非生物穩定性及冷貯穩定性。添加1ppm即可有明顯效果。此外在醫療上用于治療水腫及炎癥，燒傷外科用于脫痂，效果良好。

在菠蘿罐頭生產中，菠蘿加工下腳料很多，一般要占投料的40-50%，以往此均作為廢棄物丟掉。事實上，可以利用這些下腳料提取菠蘿蛋白酶，并回收利用提酶后的菠蘿果汁，減少這些廢棄物對環境的污染。

眾所周知，酶的分離提取一直沿用離子交換吸附，冷丙酮、酒精、無機鹽沉淀等方法，這在《酶學方法》19卷第273-284頁（1970年）已進行了敘述。

為尋求新型吸附劑，美國專利4318990號和英國專利1，601，155號敘述了使用特制的多孔二氧化鈦微球吸附劑，用于菠蘿果和莖的蛋白酶的提取。該技術主要是將菠蘿果汁或莖桿汁液通過多孔二氧化鈦微球填充柱，酶被吸附，然后經洗脫、濃縮、并用傳統方法沉淀。得到成品酶。

1982年，英國曾有人在實驗室將聚丙烯酸作為沉淀劑用于菠蘿蛋白酶的純化。

目前國內采用的菠蘿蛋白酶的提取方法有高嶺土吸附法和單寧沉淀法。但二者均有不足之處，前者吸附劑用量較大（約5%）酶活性收率低（50%）。后者雖工藝簡單，但成品酶活性低（400，000UVABS.u/g）且提酶后影響果汁的食用價值。

綜上所述，現有技術中尚無應用聚丙烯酸及其一價鹽（鈉、鉀），從菠蘿果汁中提取菠蘿蛋白酶，且回收率超過70%;酶活性超過800，000UV ABS u/g;同時不影響果汁食用性的報導。

本發明提供的從菠蘿下腳料中提取菠蘿蛋白酶的工藝過程包括：采用聚丙烯酸或其一價鹽（鈉、鉀），作為沉降劑，加到菠蘿果汁中，使酶與聚丙烯酸形成復合物沉淀。分離該沉淀，并除去聚丙烯酸，可獲得菠蘿蛋白酶成品。

本發明工藝過程所采用的菠蘿果汁系菠蘿罐頭廠實罐車間下腳料包括芯、皮、挑目等經破碎、壓榨、篩濾、自然放置澄清之果汁。

本發明工藝過程所采用的聚丙烯酸或其一價鹽（鈉、鉀）是由丙烯酸或丙烯酸酯單體聚合的高分子聚合物（分子量為10⁵-10⁶道爾頓）。在酸性介質中，其羧基解離，分子帶大量負電荷。不同于菠蘿莖蛋白酶，菠蘿果蛋白酶為一種酸性蛋白，其等電點pI4.6，在果汁的酸性介質中，酶分子表面帶有正電荷。當聚丙烯酸以0.01%-0.1%比率添加到果汁中時，立即與酶分子形成絮狀復合物沉淀。

在PH＜6條件下，聚丙烯酸不與單糖、寡糖、多糖、氨基酸、多肽、核苷、核苷酸等物質形成沉淀物，添加量為0.04%，即可沉降果汁中95%以上的酶活性。

使用聚丙烯酸沉降菠蘿蛋白酶時，果汁的酸度最好為PH3.6-4。聚合物最好采用濃度為10%的，分子量大于400，000的聚丙烯酸鈉水溶液。

添加上述聚合物之果汁經自然放置2-4小時，可明顯分為兩層。用虹吸或其它方法移去上層澄清果汁，下層為原體積10%左右的沉淀層，留作解離步驟之用。為減少解離步驟體積，可使用連續無孔轉鼓離心機進一步分離沉淀與果汁。沉淀物用少量水洗滌并加水制成懸浮液，懸浮液的體積最好在約為原果汁體積的2-5%。

如此得到的懸浮液，可用氫氧化鈉或飽和碳酸鈉溶液調整pH5-8，使沉淀物復溶解，最好使溶液的酸度控制在pH6.5-7.5。然后加入可溶性二價鹽溶液（如CaCl₂，5%），添加量應與聚丙烯酸鈉的當量數相當或過量一些，使聚丙烯酸形成不溶性鹽而與酶液分離，除去聚合物的酶液由經典方法制備固體酶。