3蛋白酶
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• 对于疏水性氨基酸含量较高的蛋白质，在水解 后容易生成具有苦味的小肽分子。苦味强度取 决于其氨基酸的组成。一般来讲，蛋白质的平 均疏水性大于5.85 kJ· mol-1时容易产生苦味， 而非特异性蛋白酶较特异性蛋白酶更容易水解 出苦味肽。 • 酪蛋白和大豆蛋白的水解物的苦味非常明显， 而明胶和动物肌肉蛋白的水解物苦味肽的产生 量相对较少，水解物的苦味较低。水解物水解 度为一定范围时其具有的苦味最大。
-胰凝乳蛋白酶（EC 3.4.21.1）
蛋白酶 牛胰蛋白酶 牛胰凝乳蛋白酶 猪弹性蛋白酶 牛凝血酶 部分氨基酸顺序(加*为活性中心丝氨酸)
* Asp-Ser-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-Val-Val-Cys-Ser-Gly-Lys * Ser-Ser-Cys-Met-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-Leu-Val-Cys-Lys-Lys-Asn
Proteinases
第2章 蛋白酶
3.1 概述 3.2 常见的蛋白酶 3.3 蛋白酶在食品工业中的应用
第11问题
蛋白酶的分类、常见的种类
3.1.1、蛋白酶的作用
水解蛋白质或多肽中的酰胺键（肽键）。
COOH R1—CH—N—H + HO—C—CH—R2 H O COOH R1—CH—N—C—CH—R2 + H2O H O NH2 NH2
• 几乎所有的这类蛋白酶均是外切酶。只 有嗜热菌蛋白酶（EC 3.4.24.4）、胶原酶 和来自毒蛇毒液中的出血蛋白酶少数是 金属内切酶。 • 羧肽酶A和羧肽酶B等一些需要Zn2+，脯 氨酰氨基酸酶、亚氨基二肽酶等需要 Mn2+。金属蛋白酶中的金属离子大多的 是二价金属离子，酶的活性均能够被金 属离子螯合剂所抑制。
1 Cys
Leu Ile
Ser Arg
• -胰凝乳蛋白酶在近弱碱性条件下有较 高的酶活性。 • -胰凝乳蛋白酶的专一性较差，甚至可 以水解一些脂类物质的酯键。 • 钙离子对-胰凝乳蛋白酶有激活作用 • 重金属离子、胰蛋白酶抑制物等则对其 有抑制作用。
（2）胰蛋白酶（EC 3.4.21.4）
（2）无花果蛋白酶（EC 3.4.22.3）
• 分子量约为26,000，来自于无花果的乳汁 中，商品酶制剂中含有多种蛋白酶，热 稳定性差一些，在80℃下溶液中无花果 蛋白酶将完全失活。重金属离子对其有 抑制作用。 • 在pH3.5~9的范围内稳定，最适pH为6~8。 不过它的最适pH不会随着底物的变化而 发生明显的改变，例如对于酪蛋白它的 最适pH在6.7和9.5，对于明胶的液化为 pH7.5。
一些蛋白酶活性中心附近氨基酸 残基的连接顺序
蛋白酶 木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝蛋白酶 部分氨基酸顺序（加*为活性中心半胱氨酸） Pro-Val-Lys-Asn-Glu-Gly-Ser-Cys-Gly-Ser-Cys-T rp Pro-Ile-Arg-Gln-Gln-Gly-Gln-Cys-Cly-Ser-Cys-T rp Asn-Gln-Asp-Pro-Cys-Gly-Ala-Cys-T rp
F值
• 在氨基酸或寡肽混合物中，支链氨基酸 （例如Val，Ile，Leu）与芳香族氨基酸 （例如Tyr，Phe）之比称为Fischer比值， 简称F值。高F值寡肽的获得实际上是对 蛋白质水解物中分离除去芳香族氨基酸 的过程，活性碳对苯丙氨酸、酪氨酸有 选择性吸附特性，从而改变最后水解物 的F值。
3.3.1.6苦味肽及水解物脱苦
蛋白酶 水解
蛋白胨、多肽、氨基酸
原料：动物蛋白——鱼、肉、蛋、奶、血
及其他下脚料；
植物蛋白——大豆蛋白水解物 微生物wk.baidu.com白——
3.3.1.1大豆蛋白活性肽
• 以大豆为基本原料水解而得。 • 以前，人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主 要途径，近年发现，主要以小肽的形式吸收， 比完全游离氨基酸更易、更快被机体吸收利用， 这是肽研究理论和实践的重大突破。 • 选择合适的蛋白酶水解， 把蛋白质中的生物活 性肽链片段释放出来从而可制备出具有各种各 样生理功能的生物活性肽。 • 酶法生产过程中主要应用的酶包括胰蛋白酶， 植物蛋白酶，枯草杆菌、放线菌、栖土曲霉等
3.2.1 丝氨酸蛋白酶
• 活性中心存在丝氨酸和组氨酸。 • 包括了常见的-胰凝乳蛋白酶 （chymosin）、胰蛋白酶（trypsin）、弹 性蛋白酶（elastase）以及微生物蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶（subtilisin）、地衣型芽 孢杆菌蛋白酶（alcalase）等。 • 丝氨酸残基中的羟基是酶活性中心中的 必需基团，利用有机试剂二异丙基氟磷 酸与其-OH基作用使酶活性不可逆抑制。
（2）凝乳酶（EC 3.4.23.4）
• 是雏牛的第四个胃中蛋白酶的主要存在形式， 以没有活性酶原的形式分泌出。凝乳酶在从无 活性的酶原转化为有活性的酶的过程中，发生 部分水解 • 活性中心有两个天冬氨酸残基。 • 在pH5.5~6.5的范围内稳定，在pH低于2时还相 当稳定，在pH3.5~4.5的范围内由于酶的自催化 作用而很快被分解，在中性或碱性pH范围内， 凝乳酶也很快失去活性。
（3）菠萝蛋白酶（EC 3.4.22.33）
• 分子量约为33,000，是利用菠萝的果皮、 果芯等为原料分离得到。它属于一种糖 蛋白（含糖约2%） • 适宜pH为6~8，适宜的反应温度为 30℃~45℃，因底物的种类及浓度不同而 有所改变。
3.2.3 金属蛋白酶
• 其活性部分依赖与某些金属离子。 • 对于氨肽酶A，酶的活性中心含有必需的 Zn2+。金属离子被螯合剂螯合以后，抑制 了它的活性。通过透析除去金属离子也 可以失活。
3.1.2、分类和特性
来
源
动物、植物、微生物 酸性、中性、碱性 蛋白酶（内切）、肽酶（外切） 丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶
pH
作用方式
活性中心
羧基蛋白酶、金属蛋白酶
第12~13问题
常见蛋白酶的重要性质
3.2 常见的蛋白酶
• • • • 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 丝氨酸蛋白酶 巯基蛋白酶 金属蛋白酶 天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋白酶）
Ser-Gly-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-GlyP ro-Leu-His-Cys-Leu-Val-Asn Asp-Ala-Cys-Glu-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-P he-Val-Met-Lys-Ser-P ro
*
*
• 由三个肽链组成，由双硫键将各部分结 合在一起。胰凝乳蛋白酶原A由245个氨 基酸残基（分子量约为25,000），分子中 有五个双硫键，它没有酶的活性；在胰 蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用下，裂解 生成了-胰凝乳蛋白酶。
3.3.1.4乳蛋白水解物（MPH）
• 将酪蛋白用木瓜蛋白酶分解非常适用于 患胆囊纤维变性的病人。
3.3.1.5高F值寡肽
• 高F值寡肽在辅助治疗肝硬化、肝性脑病 有作用，可有效地补充膳食蛋白、改善 营养状态、纠正机体的负氮平衡并恢复 正氮平衡；此外，高F寡肽由于含有大量 的支链氨基酸，还具有抗疲劳等作用。
活性功能
• 木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白制备出营养效价 高、易于消化吸收、无异味和苦味的大豆多肽。 并把它应用于老年奶粉中。 • 应用不同蛋白酶对大豆蛋白进行水解， 证明其 酶解液具有降血压功能并证实酶解液中含有 ACE 抑制因子，确定了大豆蛋白酶解制备降血 肽的功能。 • 利用酶解方法已从大豆蛋白中制备出具有抗氧 化功能的大豆低聚肽产品。
胃蛋白酶原 向胃蛋白酶的 转化。 字母P标示 肽键水解释放 出几个肽片断 （A）、胃蛋 白酶抑制物 （B）和胃蛋 白酶（C）
• 胃蛋白酶在pH为2~5的范围内稳定 • 在以蛋白质为底物时，最适pH为2，超过 此范围时胃蛋白酶容易失活，例如，在 pH>6.2时或者70℃以上酶就开始失活， 在温度超过80℃时酶不可逆的失活，它 的适宜使用温度在37℃~40℃，与动物的 体温相近。
（1）胃蛋白酶（EC 3.4.23.1）
• 胃蛋白酶是由胃粘膜细胞分泌出胃蛋白 酶原，经过激活而得到的。胃蛋白酶原 的激活，既可在胃液中盐酸的作用下发 生，也可以由自身催化作用下完成。激 活时，酶原分子被分解为若干个片段， 其中之一就为胃蛋白酶。不同动物源的 胃蛋白酶的氨基酸组成有一点差异，所 以脊椎动物的胃液中均有胃蛋白酶。
3.2.4 天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋 白酶）
• 活性中心中含有两个天冬氨酸残基的羧 基作为必需的催化基团 • 这类蛋白酶也被称为羧基蛋白酶 （carboxyl protease） • 最适pH范围是2~4，因此通常又被称为酸 性蛋白酶，包括胃蛋白酶（pepsin）、凝 乳蛋白酶（chymosin）等。
图
1 Cys
胰凝乳蛋白酶原的激活过程示意图
245 胰凝乳蛋白酶原A 胰蛋白酶 15 Arg 16 胰凝乳蛋白酶 146 Tyr B链 15 147 148 149 Ala C链 Thr Asn 245 胰凝乳蛋白酶 Asp Asp 胰凝乳蛋白酶
1 Cys
245 Asp
Ile 胰凝乳蛋白酶 13 A链 14 16
3.3.1、蛋白质水解物的生产 3.3.2、氨基酸的生产 3.3.3、明胶的生产 3.3.4、干酪的生产 3.3.5、肉的嫩化 3.3.6、在啤酒中的应用 3.3.7 、蛋白酶在茶饮料中的应用研究 3.3.8、酶法生产脱腥速溶豆乳 3.3.9、动物血液蛋白质的加工
3.3.1、蛋白质水解物的生产
蛋白质
• 利用基因工程技术，可以将小牛的凝乳 酶基因转移到大肠杆菌中，通过发酵的 方法得到具有凝乳能力的微生物凝乳酶， 以此来满足干酪生产需要。凝乳酶分子 中的Tyr-77或Val-113用Phe替代后，其凝 乳能力相对于原来的酶明显增强。
第14问题
蛋白酶在蛋白质水解 物的生产中的应用
3.3
蛋白酶在食品工业中的应用
3.3.1.2降压肽
• 是一类具有血管紧张素转化酶抑制剂抑 制活性的多肽物质。可起降血压的作用。 现已发现食品蛋白中存在某些具有此类 活性的序列，可通过水解获得。 • 原料可用多种如鱼贝类肌肉、玉米醇溶 蛋白、无花果、大豆、大蒜、小麦胚芽、 米糠、荞麦和动物肌球蛋白。
3.3.1.3酪蛋白磷肽
• 是以牛乳酪蛋白为原料，经单一酶或复 合酶系水解，而得到的含有成簇的磷酸 丝氨酸基的肽，它与钙、铁离子有亲和 性，在无需增加维生素D的条件下，促进 了佝偻病患儿骨骼的发育。 • 采用的蛋白酶通常是胰蛋白酶。
3.2.2 巯基蛋白酶
• 其活性中心包含有半胱氨酸。 • 主要有木瓜蛋白酶（papain）、无花果蛋 白酶（ficin）和菠萝蛋白酶 （bromelain），以及微生物蛋白酶链球 菌蛋白酶等。 • 半胱氨酸残基中的巯基-SH是酶活性中心 的必需基团，氧化剂或烷基化试剂或重 金属离子可以与巯基作用，从而抑制酶 的活性，一些还原剂如半胱氨酸、谷光 甘肽等和金属螯合剂如EDTA等可以使其 激活。
*
*
*
（1）木瓜蛋白酶（EC 3.4.22.2）
• 在pH5的弱酸性条件下最稳定。底物不同，它 的最适pH也会改变，酪蛋白最适pH为7，明胶 则为5。 • 最适作用温度一般在65℃,在较高温度下仍然保 持活性，例如在中性条件下70℃加热处理 30min，对牛乳的凝结活性仅下降20%； • 商品化的木瓜蛋白酶中，真正的木瓜蛋白酶一 般只占可溶性蛋白质总量的10%，另外的蛋白 酶还有木瓜凝乳酶、溶菌酶以及木瓜肽酶等。 在肉品嫩化、啤酒加工中有应用。
• 苦味肽的存在严重影响蛋白质水解物的 感官质量，所以通常需要对苦味肽进行 脱除。蛋白质水解物中苦味肽的脱除方 法一般采用以下几种。 • （1）选择性分离 （2）Plastein反应， （3）酶的端解 （4）掩盖 （5）限制性 水解
• 它为消化系统中重要的蛋白质消化酶， 在机体内它不仅可以自激活，还要激活 其它的蛋白酶 。 • 胰蛋白酶原的激活过程，可以用来说明 一个酶的立体构象对于酶活性的影响作 用。
胰蛋白酶的激活过程示意图
• 胰蛋白酶具有较高的专一性。 • 胰蛋白酶催化蛋白质水解时的适宜pH为 7~9，较高pH下自我催化分解。 • 钙离子对它有保护和激活作用，但是像 大豆中存在的胰蛋白酶抑制物、蛋类中 存在的卵糖蛋白等对它有抑制作用。
-胰凝乳蛋白酶（EC 3.4.21.1）
蛋白酶 牛胰蛋白酶 牛胰凝乳蛋白酶 猪弹性蛋白酶 牛凝血酶 部分氨基酸顺序(加*为活性中心丝氨酸)
* Asp-Ser-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-Val-Val-Cys-Ser-Gly-Lys * Ser-Ser-Cys-Met-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-Leu-Val-Cys-Lys-Lys-Asn
Proteinases
第2章 蛋白酶
3.1 概述 3.2 常见的蛋白酶 3.3 蛋白酶在食品工业中的应用
第11问题
蛋白酶的分类、常见的种类
3.1.1、蛋白酶的作用
水解蛋白质或多肽中的酰胺键（肽键）。
COOH R1—CH—N—H + HO—C—CH—R2 H O COOH R1—CH—N—C—CH—R2 + H2O H O NH2 NH2
• 几乎所有的这类蛋白酶均是外切酶。只 有嗜热菌蛋白酶（EC 3.4.24.4）、胶原酶 和来自毒蛇毒液中的出血蛋白酶少数是 金属内切酶。 • 羧肽酶A和羧肽酶B等一些需要Zn2+，脯 氨酰氨基酸酶、亚氨基二肽酶等需要 Mn2+。金属蛋白酶中的金属离子大多的 是二价金属离子，酶的活性均能够被金 属离子螯合剂所抑制。
1 Cys
Leu Ile
Ser Arg
• -胰凝乳蛋白酶在近弱碱性条件下有较 高的酶活性。 • -胰凝乳蛋白酶的专一性较差，甚至可 以水解一些脂类物质的酯键。 • 钙离子对-胰凝乳蛋白酶有激活作用 • 重金属离子、胰蛋白酶抑制物等则对其 有抑制作用。
（2）胰蛋白酶（EC 3.4.21.4）
（2）无花果蛋白酶（EC 3.4.22.3）
• 分子量约为26,000，来自于无花果的乳汁 中，商品酶制剂中含有多种蛋白酶，热 稳定性差一些，在80℃下溶液中无花果 蛋白酶将完全失活。重金属离子对其有 抑制作用。 • 在pH3.5~9的范围内稳定，最适pH为6~8。 不过它的最适pH不会随着底物的变化而 发生明显的改变，例如对于酪蛋白它的 最适pH在6.7和9.5，对于明胶的液化为 pH7.5。
一些蛋白酶活性中心附近氨基酸 残基的连接顺序
蛋白酶 木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝蛋白酶 部分氨基酸顺序（加*为活性中心半胱氨酸） Pro-Val-Lys-Asn-Glu-Gly-Ser-Cys-Gly-Ser-Cys-T rp Pro-Ile-Arg-Gln-Gln-Gly-Gln-Cys-Cly-Ser-Cys-T rp Asn-Gln-Asp-Pro-Cys-Gly-Ala-Cys-T rp
F值
• 在氨基酸或寡肽混合物中，支链氨基酸 （例如Val，Ile，Leu）与芳香族氨基酸 （例如Tyr，Phe）之比称为Fischer比值， 简称F值。高F值寡肽的获得实际上是对 蛋白质水解物中分离除去芳香族氨基酸 的过程，活性碳对苯丙氨酸、酪氨酸有 选择性吸附特性，从而改变最后水解物 的F值。
3.3.1.6苦味肽及水解物脱苦
蛋白酶 水解
蛋白胨、多肽、氨基酸
原料：动物蛋白——鱼、肉、蛋、奶、血
及其他下脚料；
植物蛋白——大豆蛋白水解物 微生物wk.baidu.com白——
3.3.1.1大豆蛋白活性肽
• 以大豆为基本原料水解而得。 • 以前，人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主 要途径，近年发现，主要以小肽的形式吸收， 比完全游离氨基酸更易、更快被机体吸收利用， 这是肽研究理论和实践的重大突破。 • 选择合适的蛋白酶水解， 把蛋白质中的生物活 性肽链片段释放出来从而可制备出具有各种各 样生理功能的生物活性肽。 • 酶法生产过程中主要应用的酶包括胰蛋白酶， 植物蛋白酶，枯草杆菌、放线菌、栖土曲霉等
3.2.1 丝氨酸蛋白酶
• 活性中心存在丝氨酸和组氨酸。 • 包括了常见的-胰凝乳蛋白酶 （chymosin）、胰蛋白酶（trypsin）、弹 性蛋白酶（elastase）以及微生物蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶（subtilisin）、地衣型芽 孢杆菌蛋白酶（alcalase）等。 • 丝氨酸残基中的羟基是酶活性中心中的 必需基团，利用有机试剂二异丙基氟磷 酸与其-OH基作用使酶活性不可逆抑制。
（2）凝乳酶（EC 3.4.23.4）
• 是雏牛的第四个胃中蛋白酶的主要存在形式， 以没有活性酶原的形式分泌出。凝乳酶在从无 活性的酶原转化为有活性的酶的过程中，发生 部分水解 • 活性中心有两个天冬氨酸残基。 • 在pH5.5~6.5的范围内稳定，在pH低于2时还相 当稳定，在pH3.5~4.5的范围内由于酶的自催化 作用而很快被分解，在中性或碱性pH范围内， 凝乳酶也很快失去活性。
（3）菠萝蛋白酶（EC 3.4.22.33）
• 分子量约为33,000，是利用菠萝的果皮、 果芯等为原料分离得到。它属于一种糖 蛋白（含糖约2%） • 适宜pH为6~8，适宜的反应温度为 30℃~45℃，因底物的种类及浓度不同而 有所改变。
3.2.3 金属蛋白酶
• 其活性部分依赖与某些金属离子。 • 对于氨肽酶A，酶的活性中心含有必需的 Zn2+。金属离子被螯合剂螯合以后，抑制 了它的活性。通过透析除去金属离子也 可以失活。
3.1.2、分类和特性
来
源
动物、植物、微生物 酸性、中性、碱性 蛋白酶（内切）、肽酶（外切） 丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶
pH
作用方式
活性中心
羧基蛋白酶、金属蛋白酶
第12~13问题
常见蛋白酶的重要性质
3.2 常见的蛋白酶
• • • • 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 丝氨酸蛋白酶 巯基蛋白酶 金属蛋白酶 天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋白酶）
Ser-Gly-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-GlyP ro-Leu-His-Cys-Leu-Val-Asn Asp-Ala-Cys-Glu-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-P ro-P he-Val-Met-Lys-Ser-P ro
*
*
• 由三个肽链组成，由双硫键将各部分结 合在一起。胰凝乳蛋白酶原A由245个氨 基酸残基（分子量约为25,000），分子中 有五个双硫键，它没有酶的活性；在胰 蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用下，裂解 生成了-胰凝乳蛋白酶。
3.3.1.4乳蛋白水解物（MPH）
• 将酪蛋白用木瓜蛋白酶分解非常适用于 患胆囊纤维变性的病人。
3.3.1.5高F值寡肽
• 高F值寡肽在辅助治疗肝硬化、肝性脑病 有作用，可有效地补充膳食蛋白、改善 营养状态、纠正机体的负氮平衡并恢复 正氮平衡；此外，高F寡肽由于含有大量 的支链氨基酸，还具有抗疲劳等作用。
活性功能
• 木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白制备出营养效价 高、易于消化吸收、无异味和苦味的大豆多肽。 并把它应用于老年奶粉中。 • 应用不同蛋白酶对大豆蛋白进行水解， 证明其 酶解液具有降血压功能并证实酶解液中含有 ACE 抑制因子，确定了大豆蛋白酶解制备降血 肽的功能。 • 利用酶解方法已从大豆蛋白中制备出具有抗氧 化功能的大豆低聚肽产品。
胃蛋白酶原 向胃蛋白酶的 转化。 字母P标示 肽键水解释放 出几个肽片断 （A）、胃蛋 白酶抑制物 （B）和胃蛋 白酶（C）
• 胃蛋白酶在pH为2~5的范围内稳定 • 在以蛋白质为底物时，最适pH为2，超过 此范围时胃蛋白酶容易失活，例如，在 pH>6.2时或者70℃以上酶就开始失活， 在温度超过80℃时酶不可逆的失活，它 的适宜使用温度在37℃~40℃，与动物的 体温相近。
（1）胃蛋白酶（EC 3.4.23.1）
• 胃蛋白酶是由胃粘膜细胞分泌出胃蛋白 酶原，经过激活而得到的。胃蛋白酶原 的激活，既可在胃液中盐酸的作用下发 生，也可以由自身催化作用下完成。激 活时，酶原分子被分解为若干个片段， 其中之一就为胃蛋白酶。不同动物源的 胃蛋白酶的氨基酸组成有一点差异，所 以脊椎动物的胃液中均有胃蛋白酶。
3.2.4 天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋 白酶）
• 活性中心中含有两个天冬氨酸残基的羧 基作为必需的催化基团 • 这类蛋白酶也被称为羧基蛋白酶 （carboxyl protease） • 最适pH范围是2~4，因此通常又被称为酸 性蛋白酶，包括胃蛋白酶（pepsin）、凝 乳蛋白酶（chymosin）等。
图
1 Cys
胰凝乳蛋白酶原的激活过程示意图
245 胰凝乳蛋白酶原A 胰蛋白酶 15 Arg 16 胰凝乳蛋白酶 146 Tyr B链 15 147 148 149 Ala C链 Thr Asn 245 胰凝乳蛋白酶 Asp Asp 胰凝乳蛋白酶
1 Cys
245 Asp
Ile 胰凝乳蛋白酶 13 A链 14 16
3.3.1、蛋白质水解物的生产 3.3.2、氨基酸的生产 3.3.3、明胶的生产 3.3.4、干酪的生产 3.3.5、肉的嫩化 3.3.6、在啤酒中的应用 3.3.7 、蛋白酶在茶饮料中的应用研究 3.3.8、酶法生产脱腥速溶豆乳 3.3.9、动物血液蛋白质的加工
3.3.1、蛋白质水解物的生产
蛋白质
• 利用基因工程技术，可以将小牛的凝乳 酶基因转移到大肠杆菌中，通过发酵的 方法得到具有凝乳能力的微生物凝乳酶， 以此来满足干酪生产需要。凝乳酶分子 中的Tyr-77或Val-113用Phe替代后，其凝 乳能力相对于原来的酶明显增强。
第14问题
蛋白酶在蛋白质水解 物的生产中的应用
3.3
蛋白酶在食品工业中的应用
3.3.1.2降压肽
• 是一类具有血管紧张素转化酶抑制剂抑 制活性的多肽物质。可起降血压的作用。 现已发现食品蛋白中存在某些具有此类 活性的序列，可通过水解获得。 • 原料可用多种如鱼贝类肌肉、玉米醇溶 蛋白、无花果、大豆、大蒜、小麦胚芽、 米糠、荞麦和动物肌球蛋白。
3.3.1.3酪蛋白磷肽
• 是以牛乳酪蛋白为原料，经单一酶或复 合酶系水解，而得到的含有成簇的磷酸 丝氨酸基的肽，它与钙、铁离子有亲和 性，在无需增加维生素D的条件下，促进 了佝偻病患儿骨骼的发育。 • 采用的蛋白酶通常是胰蛋白酶。
3.2.2 巯基蛋白酶
• 其活性中心包含有半胱氨酸。 • 主要有木瓜蛋白酶（papain）、无花果蛋 白酶（ficin）和菠萝蛋白酶 （bromelain），以及微生物蛋白酶链球 菌蛋白酶等。 • 半胱氨酸残基中的巯基-SH是酶活性中心 的必需基团，氧化剂或烷基化试剂或重 金属离子可以与巯基作用，从而抑制酶 的活性，一些还原剂如半胱氨酸、谷光 甘肽等和金属螯合剂如EDTA等可以使其 激活。
*
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（1）木瓜蛋白酶（EC 3.4.22.2）
• 在pH5的弱酸性条件下最稳定。底物不同，它 的最适pH也会改变，酪蛋白最适pH为7，明胶 则为5。 • 最适作用温度一般在65℃,在较高温度下仍然保 持活性，例如在中性条件下70℃加热处理 30min，对牛乳的凝结活性仅下降20%； • 商品化的木瓜蛋白酶中，真正的木瓜蛋白酶一 般只占可溶性蛋白质总量的10%，另外的蛋白 酶还有木瓜凝乳酶、溶菌酶以及木瓜肽酶等。 在肉品嫩化、啤酒加工中有应用。
• 苦味肽的存在严重影响蛋白质水解物的 感官质量，所以通常需要对苦味肽进行 脱除。蛋白质水解物中苦味肽的脱除方 法一般采用以下几种。 • （1）选择性分离 （2）Plastein反应， （3）酶的端解 （4）掩盖 （5）限制性 水解
• 它为消化系统中重要的蛋白质消化酶， 在机体内它不仅可以自激活，还要激活 其它的蛋白酶 。 • 胰蛋白酶原的激活过程，可以用来说明 一个酶的立体构象对于酶活性的影响作 用。
胰蛋白酶的激活过程示意图
• 胰蛋白酶具有较高的专一性。 • 胰蛋白酶催化蛋白质水解时的适宜pH为 7~9，较高pH下自我催化分解。 • 钙离子对它有保护和激活作用，但是像 大豆中存在的胰蛋白酶抑制物、蛋类中 存在的卵糖蛋白等对它有抑制作用。