木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶对牛肉的嫩化效果研究

木瓜蛋白酶 （Papain） 属于植物来源蛋白酶范 畴，提取自番木瓜的根、茎、叶、果实，是一种活性中 心含半胱氨酸的半胱氨酰基蛋白酶。菠萝蛋白酶 (Bromelain）提取自菠萝果茎、叶、皮，是经精制、提 纯、浓缩、酶固定化、冷冻干燥而得到的一种纯天然 植物蛋白酶，由 6 种以上不同分子结构和分子量 的水解蛋白酶构成的酶系。

1 材料和方法

1.1 材料、试剂与仪器

新鲜木瓜、菠萝、牛肉，硫酸铵，透析袋（截留相 对分子质量 6 000~12 000），0.1 mol·L-1 pH 值 7.8 的PBS（磷酸缓冲液），1%酪蛋白，激活剂[含 25 mmol·L-1半 胱氨酸-盐酸盐、1.5 mmol·L-1EDTA-Na2 (乙二胺四乙酸 二钠)]，10%TCA(三氯乙酸)。所用试剂均为化学纯。 冷冻离心机（上海安享科学仪器厂），真空干燥 机（上海精宏实验设备有限公司），真空泵（巩义市子 华仪器有限公司），分光光度计(上海精密科学仪器 有限公司)，恒温水浴锅（上海博迅实业有限公式医疗 设备），配有 WBS（Warner-Bratzler Shear）刀具的相关 剪切力测定仪，热电偶测温仪（探头直径小于 2 mm）。

1.2 试验方法

1.2.1 酶的提取

主要流程：粗酶提取→盐析纯 化→透析纯化→冷冻干燥备用。 主要步骤：称取新鲜木瓜、菠萝各 100 g，将其 洗净，沥干，粉碎，加入 100 mL 预冷 0.1 mol·L-1 pH 值 7.8的 PBS 溶液，搅拌后用 6 层纱布过滤，滤液于 4 ℃， 5 000 r·min-1 离心 5 min，弃沉淀，即得到酶粗提液。 向酶粗提液中添加硫酸铵，使溶液饱和，4 ℃静置 20 min，酶蛋白沉淀析出，离心，收集沉淀，加入 0.1mol·L-1 pH 值 7.8 的PBS 溶液约 50 mL 至完全溶 解。将溶解液装入 3.5 cm×15 cm 透析袋用蒸馏水透 析，将透析液用滤纸过滤，收集蛋白酶沉淀备用。

1.2.2 酶活力测定

两种酶的活力测定均采用酪蛋 白法测定：取所得酶制剂 0.15 g，加入 0.01 mol·L-1 pH 值 7.0 的 PBS 溶液定容至 100 mL，过滤，滤液即 为工作酶液。取 4 支试管，1 支为空白对照，3 支为平 行样品。

2 结果与分析

经检测，菠萝蛋白酶的平均酶活力（8 752.7±3.3显著高于木瓜白酶（6 348.0±2.6 U·g-1 ）（P＜0.05）。对照 R1 肉呈红色，有光泽，脂肪均匀呈淡白 黄色，表面干燥微粘手，新切面湿润，指压后凹陷 恢复较慢，肉味正常，煮沸后的肉汤透明澄清；R2 肉呈红色，有光泽，表面干燥微粘手，指压后凹陷 恢复略快，肉味正常，煮沸后的肉汤透明澄清；R3 肉呈红色，有光泽，脂肪均匀呈淡白黄色，表面干 燥粘手，新切面湿润，指压后凹陷恢复较快，肉味 较佳，煮沸后的肉汤透明澄清，脂肪团聚于表面具 有香味。由表 3 可知，R1、R2 和 R3 的牛肉色泽保 持一致，而牛肉粘度、弹性及煮沸后的肉汤评分均表 现为 R3＞R2＞R1，气味表现为 R3 略高于 R1 和R2。经菠萝蛋白酶处理 R3 肉样 的平均剪切力最小为 27.3 N，其次是经木瓜蛋白酶 处理 R2 肉样，其平均剪切力为 30.4 N，而对照 R1 肉样平均剪切力最大，为 35.1N，3 组处理之间差异 显著（P＜0.05）。分析原因在于，酶将肉中的结缔组织 及肌纤维中结构较复杂的胶原蛋白、弹性蛋白进行 适当降解，使得牛肉结构中的某些连接键发生断裂， 从而大大降低了牛肉的平均剪切力；而两种酶对牛 肉中蛋白质的降解及连接键断裂程度不同，故 R2 和 R3 的平均剪切力也不同，其中后者低于前者，说 明菠萝蛋白酶对蛋白质的降解程度更高，即菠萝蛋 白酶对牛肉的嫩化效果优于木瓜蛋白酶嫩化效果。

3 结论与讨论

肉品嫩度是消费者评判肉质优劣最常用的指 标。肉的嫩化方法有物理、化学和生物法，生物法 中由植物中提取的酶类主要有木瓜蛋白酶、菠萝 蛋白酶、无花果蛋白酶等，此类酶对结缔组织有较 强的分解作用，嫩化效果十分显著，其中木瓜蛋白 酶和菠萝蛋白酶是目前商品酶类的主要种类。