식품 분야에서 파파 (Papain) 분말의 용도는 무엇입니까?

Papain, a protease enzyme derived from the fresh latex of unripe papaya (Carica papaya) fruit, is an endopeptidase containing sulfhydryl (-SH) peptide chains. It exhibits protease and esterase activities with broad specificity, effectively hydrolyzing animal and plant proteins, peptides, esters, and amides. It also has synthetic functions, capable of synthesizing protein hydrolysates into protein-like substances. Industrially used papain is generally an unpurified multi-enzyme system. It is known that papain obtained by drying papaya latex contains at least four major enzyme types: papain, chymopapain, papain proteinase Ω (papaya proteinase Ω), and chymopapain M (chymopapain M) [1], among which chymopapain has the highest content, accounting for 45% of soluble proteins.

파파인은 물과 글리세롤에 매우 용해되어 무색 또는 옅은 황색 용액을 형성하며, 때로는 유백색으로 나타난다;그것은 사실상 유기 용매에 녹지 않는다.그것의 최적 pH는 5.7 이고 (일반적으로 3에서 9.5 사이에 효과), 그것은 중성 또는 약간 산성 조건 하에서 활성 상태를 유지합니다;최적의 온도는 55-60 °C (일반적으로 10과 85°C 사이에 유효) 이며, 강한 내열성으로 90°C 에서도 활성 상태로 남아 있습니다;그것은 산화제에 의해 억제되고 환원제에 의해 활성화됩니다.

해피 (害皮) 추출 과정 1

과거의 전통적인 추출 방법 1.1

파파인을 추출하는 가장 원시적인 방법은 파파야 펄프에 보호제를 첨가하고, 펄프를 원심분리하고, 초산액을 모아 55~60°C의 forced air dry oven에서 건조하는 건조법이었다.건조된 물질은 그 다음 갈아서 조잡한 효소 생성물을 얻었다.얻은이 씨 등이다. [2] 효소의 수율 23.1%이 방법을 사용 하지만 그것은 비판적인 효소 활동 보존, 효소의 활동 만으로 0. 16 × 10 ⁵ U/g, 그리고 제품 순도 가 상대적으로 낮 있었다.

또한 papain의 추출은 tannin 강수법을 이용하여 널리 연구되어 왔다.이 외 [2]는이 방법을 이용하여 papain을 추출했다.먼저 파파야즙을 원심분리한 후, 용액 중의 타닌 농도가 일정 수준에 도달할 때까지 계속 저어주면서 용해된 타닌 용액을 천천히 초산액에 첨가하였다.그런 다음 용액을 탄닌-효소 복합체를 침전시키기 위해 서 있게하고, pH를 조절하고, 침전물을 진공 건조하여 효소 생성물을 얻었다.그 결과,이 방법은 낮은 된 결론을 효소의 수율 7.3%만, 그러나 효소 활동은 상대적으로 높은 3.53에서 × 10 ⁵ U/g이다.그러나이 방법은 환경오염 등의 문제가 있다.

현재 일반적으로 사용되는 추출 방법 1.2

현재 파파인을 분리하고 추출하는 방법으로는 초미세여과, 집적, 염강수 등이 일반적으로 사용되고 있다.

파파인을 추출하기 위한 초미세여과법 1.2.1

탄징 등은 초미세여과 기술을 이용해 파파인을 분리했다.먼저 중공섬유 초여과막을 세척하고 처리한 후 압력과 유량을 조절한 상태에서 초여과법을 수행하였다.파파인은 거대분자물질로서 초미세여과를 하는 동안 유지되며, 물과 작은 분자의 불순물은 막을 통과하므로 분리 및 정화가 가능합니다.실험결과, 초간여과 후 파파인의 활성은 초간여과 전에 비해 1.22배, 단백질 함량은 초간여과 전에 비해 2.8배로 나타나 초간여과 후 파파인의 순도가 높아졌음을 알 수 있었다.그러나 파파인은 거대분자물질이기 때문에 초미세여과시 막 표면에 축적되는 경향이 있어 농도 분극을 일으키고 초미세여과 속도를 점차 감소시켜 효소 수율에 영향을 미친다.

파파인을 추출하기 위한 소금 강수법 1.2.2

왕리빈 등 [4]은 이전에 황산암모늄 강수를 to별도의 papain다.조제된 효소용액에 일정 농도의 황산암모늄 용액을 첨가하여 염출시킨 후 pH를 조정하고 원심분리하여 침전물을 수거, 건조시킨 후 효소생성물을 얻었다.실험 결과,이 방법으로 제조한 파파인은 1184 U/mg의 효소 특이적 활성을 나타내어 비교적 높은 순도를 보여 화장품 원료로 적합하였다.그러나이 방법은 다량의 소금을 사용하므로 효소의 회분 함량을 증가시킴과 동시에 파파인 [5]의 활성을 감소시킨다.따라서 염강수법은 패피 추출에 이상적인 방법은 아니다.

papain의 분리 및 정제를 위한 Flocculation 방법 1.2.3

The flocculation method involves adding a certain compound to the papain latex water extract, 파파인과 불용성 복합체를 형성하여 효소가 용액으로부터 침전되고 분리되게 한다.허지친 [6] 등은 전파기술을 이용하여 파파인의 정화를 연구하였다.실험결과, 적절한 조건에서 집락 처리는이 단계에서 파파인에 대해 95-97%의 수율을 얻을 수 있었다.그러나이 방법은 특이도가 낮아 순도가 낮고 불순물 함량이 높은 papain이 생성됩니다.

파파인 추출을 위한 신기술 1.3

Papain의 초음파 추출 1.3.1

초음파추출은 새로운 추출기술로서의 추출에 널리 응용되고있다천연 식물에서 추출한 활성 성분다.초음파로 발생하는 캐비테이션 효과 [7] 가 용매 &를 강화시킨다#39;s 가 세포벽에 침투하여 세포 내부와 외부 사이의 물질전달을 강화하고 세포벽을 파괴하여 세포 내 성분의 방출을 용이하게하고 추출 과정을 향상시킨다 [8].초음파에 의해 형성되는 마이크로젯 효과도 추출효율을 향상시키는 중요한 요소이다.

이전에 초음파 추출을 사용한 샤오구이핑 [9]이 topapaya에서 papain을 추출합니다다.신선한 파파야를 골라 씻은 뒤 잘게 자른 뒤 으깨었다.그리고 나서 과일 과육을 반죽으로 섞었다.펄프는 특정 조건에서 초음파 처리를 한 후 원심분리, 정제, 여과 과정을 거쳤다.그 후 초산물을 초미세여과를 통해 농축하여 효소용액 시료를 수집하였다.그 결과 초음파 파워 300 W, 초음파 처리시간 200초, 과실 과육질량분율 30%에서 무처리 시료보다 효소활성이 1.71배 높았다.

초음파추출공정을 이용하여 얻은 조제효소용액은 효소함량이 낮고 상당한 양의 불순물을 포함하고 있다.막 분리를 통한 예비 정제 및 농도 후, 추가 정제가 필요합니다.이것은 효소 활성과 순도를 높이기 위한 추가 조사를 보증합니다.

파파인 추출을 위한 친화막 크로마토그래피 1.3.2

친화막 크로마토그래피는 1980년대 후반에 개발된 바이오마크로 분자의 분리 및 정제를 위한 새로운 기술이다.막 분리와 친화 분리를 결합하므로 막 분리와 친화 분리의 특성을 모두 결합합니다.Nie Huali 등 (10)은 기질로 나일론 막을 사용하고, 키토산으로 표면을 변형시켜 비특이적 흡착을 감소시켰으며, 염료인 ligand Cibacron Blue F3GA를 결합시켜 새로운 형태의 친화막 크로마토그래피 물질을 얻었으며, 이를 이용하여 파파인을 분리하였다.그 결과 친화막은 papain (235.3 mg/g)에 대한 높은 흡착능을 나타내며 우수한 크로마토그래피 성능을 나타내었다.이 친화막을 이용해 파파야 가루로부터 파파인을 분리하고 정화한 결과 정화율이 46.5배에 달했다.

친화막 크로마토그래피는 기존의 막분리 및 친화막 크로마토그래피와 비교하여 높은 정제인자, 낮은 압력강하, 짧은 분석시간, 분리시 생체분자의 변성 가능성 등의 장점이 있을 뿐만 아니라,보다 빠른 사료속도를 가능하게 한다.또한, 컬럼 친화성 크로마토그래피에 비해 대규모 정제 및 분리에 더 쉽게 확장 가능하다 [11].

1.3.3 이중상 추출을 이용한 파파인 추출

이중상 추출법은 불변성의 두 상 사이의 분배계수의 차이를 이용하여 물질을 추출하는 방법이다.Sarote N 등 [12]은 파파인을 추출하기 위해 이중상법을 사용하였으며, 그 결과 폴리에틸렌글리콜 8%, 황산암모늄 15%로 구성된 이중상계가 1,659 U/mg의 효소별 활성과 86.2%의 수율로 파파인에 대한 가장 우수한 추출효율을 보였다.

이원수 추출은 대상 생성물의 높은 수율, 연속 조종의 용이성, 잔류 유기 용매가 없으며, 경제적인 분리 공정 등의 장점을 제공합니다.害出 [동사] 【 문어 】 (1) 자리가 있어야 한다;그러나 현재까지 중국에서 이와 같은 보고서가 발간된 적은 없다.papain 애플리케이션이 지속적으로 개발됨에 따라 papain에 대한 순도 요구도 증가하고 있습니다.따라서 papain을 준비하기 위한보다 구체적인 방법의 마련이 시급하다.고순도 파파인의 분리 및 추출을 위한 효과적인 방법으로서 이중상 추출기술을 개발하는 것은 매우 중요하다.

요약하면, 파파인에 대한 추출방법은 일반적으로 전형적이지 않으며 일반적으로 염강수, 여과, 원심분리, 농도, 결정화, 건조 등의 방법을 복합적으로 포함한다.효소의 물리화학적 특성을 바탕으로 추출공정을 최적화하여 자원이용을 극대화하고 경제적 이익을 최대로 얻을 수 있다.

2 害具 [명사] 해구 (害球)

비용이 많이 들고 재사용이 불가능하기 때문에 연구자들은 고정화 papain의 준비 방법을 탐구해 왔다.고정화된 파파인은 산성, 알칼리성 및 유기 매체에서의 불활성화를 피할 수 있어 효소를 반복적으로 사용할 수 있고 생산 비용을 줄일 수 있습니다.일반적인 고정화 방법에는 흡착, 캐리어 교차 연결, 캡슐화 등이 있습니다.

2.1흡착법

효소나 효소를 함유한 세균세포를 고체흡착제의 표면에 흡착시켜 효소를 고정시키는 방법을 흡착이라고 한다.일반적으로 사용되는 흡착제로는 활성탄, 산화알루미늄, 분체 지구, 다공성 세라믹, 다공성 유리, 실리카겔, 카르복실라파타이트 등이 있다.

팽환 등 (13)은 포스페이트 완충용액으로 처리된 다공성 세라믹막을 고정화 효소의 운반체로 사용하였고 물리적 흡착을 이용하여 파파인을 고정화하였다.그 결과 용액 효소농도를 1.0-2.0 mg/mL, pH 7.0, 효소를 2시간 고정시켰을 때 가장 높은 효소활성은 111.1 U/g에 달하였고 57.9%의 활성회복과 54일의 반감기를 보였다.

2.2 통신사 교차 연결 방식

교차 연결 방법은 이기능성 시약을 사용하여 효소 분자 간 또는 효소 분자 간의 교차 연결을 유도하는 것을 포함합니다효소 분자와 고체상 운반체고정화 효소를 준비합니다.흔히 사용되는 이중기능성 시약으로는 글루타알데히드, 헥사메틸렌테트라민 등이 있다.

가오 밍샤 등 [14]은 키토산을 운반체로, 글루타알데히드를 교차연결제로 사용해 파파인을 고정시켰다.그 결과 키토산 고정화 파파인의 최적 조건은 chitosan 농도 2.5%, enzyme loading 0.3 g/g carrier, 반응시간 6시간, 온도 15°C, pH 7.5, 효소활성 회수율 38.98%로 나타났다.고정화 효소는 5회 재사용 후에도 활성이 50% 이상 유지되었다.

2.3 임베딩 방식

다공질운반체에 효소나 효소를 함유한 세균세포를 내장시켜 효소를 고정시키는 방법을 내장법이라고 한다.

진풍 [15]은 파파인을 고정시키기 위해 미세다공성 스타-나트륨 알긴산 내장법을 사용하였고, 그 결과에 대한 최적의 조건을 보였다immobilize papain 준비 중었 microporous 녹말을 4%의 농도, 나트륨 alginate 3%의 농도, 그리고 CaCl ₂ 농도의 5이다.이때 고정화된 파파인의 최적 pH 값은 5.7, 최적 온도는 72°C 이었다.열안정성, 운용안정성, 기계강도 모두 다양한 수준으로 향상되었으며, 운용비용이 저렴하여 산업용으로 적합하였다.

2.4기타 새로운 방법

최근 몇 년 동안 연구자들은 새로운 고정화 캐리어 및 방법을 지속적으로 개발하여 유망한 결과를 얻었습니다.조우 제창 등 [16]이 사용하는 파파인을 고정화했다실리 카캐리어로 메조 포어 폼 소재입니다.그 결과 고정화 파파인의 최적 반응온도는 자유효소보다 10°C 높았고, 최적 pH는 알칼리 방향으로 0.5단위 이동하였으며, 효소활성은 65.1%를 유지하였다.린인 등 17)은 화학적으로고 boiling point alcohol 리그닌과 효소적으로 가수분해된 리그닌을 변형시켜 친수성을 향상시켜 새로운고 중합체고 boiling point alcohol 리그닌페놀 (HBS 리그닌페놀)과 리그닌아미노페놀유도체를 합성하고, 이들 물질을 이용하여 파파인의 고정화를 조사하였다.그 결과 효소적으로 변형된 리그닌 아미노페놀과 HBS 리그닌 페놀에 의해 흡착되었을 때 파파인의 활성 회복율이 50% 이상에 달하여 고정화 효소에 대한 우수한 운반체로서의 가능성을 나타내었다.

식품산업에서의 Papain의 현재 적용사례 3

고기 안심제로 3.1

식량안전문제를 해결한후 생활수준이 향상됨에 따라 사람들은 육류의 질과 질감에 대한 요구가 점차 높아지고있다.숙성시킨 가축, 가금의 고기는 익히면 굵고 단단한 식감이 난다.그러나 연화분말을 넣으면 고기가 연하고 부드러워진다.

고기안심제의 주성분 중 파파인이 있는데, 파파인은 시스테인 프로테아제로 근섬유와 결합조직의 단백질을 분해할 수 있다 [18].미오신과 콜라겐을 더 작은 펩타이드나 심지어 아미노산으로 분해하여 근섬유와 힘줄섬유가 파열되게 하여 고기를 부드럽고 매끄럽고 바삭하게 만든다.이렇게 하면 단백질 구조가 단순해져 소화 · 흡수가 쉬워진다.반면 안심제는 온도가 높을 때 찌거나 끓이는 과정에서 가장 효과적으로 작용한다.파파인은 열 안정성이 높아 90°C 에서도 활성이 유지되므로 안심 분말을 생산하는 데 이상적입니다.

레이창구이 등은 신선한 쇠고기를 원료로 하여 파파인이 쇠고기의 근섬유단편화지수 (MFI)와 전단력에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과 0.007% 농도의 papain 용액이 쇠고기에 가장 우수한 연화 효과를 얻었는데, 이는 주로 papain이 z 선의 절단을 촉진시켜 저장시간이 길수록 근섬유단편지수 (MFI) 가 유의적으로 증가하였고 전단력도 유의적으로 감소함을 알 수 있었다.

B. M. Naveena 등 20)이 물소육에 대한 다양한 식물 단백질 분해효소의 연화 효과를 조사하였다.그 결과 파파인을 처리한 물소고기는 유의한 근세동 증가를 나타냈다단백질이 용해도그리고 전단력 값의 현저한 감소.

패파인은 뛰어난 단백질 가수 분해 능력으로 인해 다양한 분야에 응용될 수 있다.원양어업에 있어서 그리고 저가의 어류가 상당한 비중을 차지하고 있다.이를 적절히 활용하지 않으면 상당한 낭비가 초래될 것이다.파파인을 이용하여 농축된 가수분해 단백질을 생산할 수 있으며, 전어육이나 어육 단백질 농축액보다 우수하며, 수용성이 좋고, 지방 함량이 낮으며, 회분 함량이 적고, 단백질 함량이 높은 것이 특징입니다.또한 파파인은 도축 중에 음식이 갈색화되는 것을 막고 [21] 동물 뼈에 남은 고기를 회수하는 데에도 사용할 수 있다.

맥주 품질 개선제로 3.2

주로 맥주의 품질을 향상시키기 위해 사용됩니다.파파인은 맥주중의 단백질을 가수분해하고 일부 형성된 복합체를 부분적으로 가수분해하며 더 많은 펩타이드나 아미노산을 생성하고 냉동중 맥주의 높은 투명도를 보장하며 맥주맛을 개선함과 동시에 원래의 펩타이드와 아미노산의 조성과 비률을 최적화하여 맥주품질을 효과적으로 향상시킬수 있다.보고에 따르면 냉동 보관 중에 맥주에 파파인을 0.08 mg/100 mL 농도로 첨가하면 가장 좋은 해명 효과를 얻는데, 유리아미노 산 함량이 증가하여 탁도가 68.75% 감소하고, 트레오닌, 발린, 아르기닌 등의 유리아미노 산이 증가하여 각각 8.2배, 0.2배, 1.1배 증가했다고 한다 [22].

비스킷 유연제로 3.3

…의 용법papain in cookies and pastries can break down thiols, reduce dough gluten strength, improve cookie crumb structure, enhance crumb texture, and reduce defect rates while increasing yield; additionally, it can reduce the use of fats and sugars. It is suitable for the production of high-, medium-, and low-grade cookies, pastries, and bread with various flavors [23].

조미료 생산에 사용 3.4

Brewer's 효모는 맥주 산업의 부산물이다.파파인의 작용을 통해 풍부한 풍미를 가진 향균 효모 추출물이 추출되며, 이를 양념하여 효모 양념 소스를 만들 수 있습니다.이것은 brewer&의 가치와 활용도를 높여주는 훌륭한 조미료 역할을 합니다#39; s 이스트.

3.5 영양 건강 제품 산업에 사용됩니다

Papain은 주로 in에서 사용됩니다건강 보조두 가지 경로를 통해:하나는 소화 보조제로서, 소화 장애를 완화하기 위해 경구 투여를위한 장염 코팅 정제로 제조됩니다;다른 하나는 특수한 단백질을 함유한 동식물원을 분해하여 각종 영양보충물로 만들어내는것이다.방후용 등 [24]은 바페이조개고기를 가수분해하기 위하여 papain을 사용하였으며, 그 결과 가수분해물에는 유리아미노산이 약 923.0 mg/100 ml (트립토판은 포함되지 않음)로 다량 함유되어 있었으며, 필수아미노산이 33.0%를 차지하고 있었다.바페이조개고기는 복합프로테아제로 가수분해하고 적절히 제형화한후 영양이 풍부하고 해물맛이 나는 경구액을 만들어 일정한 건강효능을 갖출수 있다.

애완동물 사료 생산에 적용 3.6

반려동물 사료를 파파인으로 처리하면 점도가 낮아지고, 식감이 좋아지며, 풍미를 높일 수 있다.추가적으로 파파인은 anthelmintic 성질을 가지고 있으며, 파파야 주스는 포유류 숙주의 장에서 선충을 배출하는 데 사용될 수 있다.

추가적으로, papain은 화학 및 제약 산업에 적용될 수 있습니다.례를 들면 빨래가루와 같은 세제에 파파인을 첨가하면 옷에 묻은 혈흔과 땀자국을 재빨리 제거할수 있다.뿐만 아니라 파파인은 한약 성분의 효과적인 추출을 촉진하고, Rh 혈액형 확인에 도움을 줄 수 있으며, 종양의 보조 치료에 사용될 수 있다.

4 전망

현재 파파 (papain)는 육류, 맥주, 양념 등 식품산업에서 널리 사용되고 있다.중국의 생활수준이 향상됨에 따라 사람들은 식품안전과 영양에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있습니다.파파인은 건강효능이 있는 경구용 액체와 같이 안전하고 영양이 풍부한 식품을 생산하는 데 사용될 수 있어 시장 전망이 밝다.

또한, 다양한 산업 전반에 걸쳐 증가하고 있는 패피에 대한 수요를 충족시키기 위해, 특히 식품 및 제약 분야에서, 저비용 및 고순도로 패피를 분리 및 정화하는 방법을 연구하는 것은 매우 중요한 일입니다.따라서 고품질 papain을 얻기 위해 papain의 추출 및 분리 정제 기술에 대한 심도 있는 연구를 수행하는 것은 중요한 실용적 가치를 지닌다.

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