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超滤膜分离设备在提取浓缩生姜蛋白酶中的应用

作者:云端端发表时间:2021-10-08 11:46

  生姜(Ginger)属姜科姜属植物,是一种重要的药食兼用蔬菜,具有发汗解表、止呕、解毒、杀菌等功效,是一种很有开发价值的经济作物。自19世纪初开始,姜就被广泛的进行研究,但直到70年代后,人们对生姜的化学成分与感官特性的关系才有初步的认识。目前,国外广泛采用超临界CO2等现代工艺技术提取生姜中的有效成分,进而制成各种深加工产品,使生姜已逐渐成为食品工业的重要原料之一。

  生姜蛋白酶的发展背景

  1973年,Thompson等人从生姜根茎中提取了生姜蛋白酶,并命名为Zingibain。日本、德国等国家对生姜蛋白酶的提取、纯化、性质进行了较多的报道,Hashimo-to,Akihiko等人认为该酶分子量为30,000道尔顿。生姜蛋白酶与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶一样也是--种硫醇蛋白酶,在国内,赵帜平等人用苯酚-硫酸法鉴定证实,生姜蛋白酶的化学本质是一种糖蛋白。

  生姜蛋白酶——木瓜蛋白酶家族的新成员

  在植物来源的蛋白酶中,木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶已经被广泛的研究,并应用于肉的嫩化,但对生姜蛋白酶的研究和在食品加工中的应用报道较少。

  生姜蛋白酶是从生姜中提取的一种新型的水解蛋白质的催化剂,也是继木瓜蛋白酶以后发现的一种新的植物蛋白酶,与木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶等属于丝氨酸家族蛋白酶,能特异水解由脯氨酸氨基组成的肽键,在结构与性质上与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶以及无花果蛋白酶等具有很多的相似性,被认为是木瓜蛋白酶家族的又一新成员。

  生姜蛋白酶的应用主要是肉的嫩化、果蔬汁、啤酒、葡萄酒的澄清,动、植物蛋白的分解、焙烤食品中面团调节剂、乳制品凝固剂、化妆品添加剂等。

  生姜蛋白酶提取浓缩应用超滤膜分离设备优势显著

  生姜蛋白酶的浓缩和脱盐是一个比较复杂的过程,用传统的硫铵法不仅收率低,而且得到的浓缩酶液含有大量的硫酸铵,需要多次透析脱盐才能用于制备固定化酶,而用超滤方法不会引起物料的相变化,因此在操作过程中,酶的活性不会遭到破坏。且浓缩和提纯可同时进行,非常适用于大规模的连续工业化生产。因此超滤膜分离设备是生姜蛋白酶浓缩提取的重要途径,其原理是利用膜的孔径将各种小分子化合物去掉,从而有效除去酶溶液中的盐分、有机溶剂等小分子物质。

  生姜蛋白酶超滤膜分离设备工艺流程:

  生姜→洗净→切碎→榨汁→离心除去淀粉→抽滤→超滤→取浓汁→真空冷冻干燥保存。

  超滤膜分离设备具有条件温和、操作方便、可连续化处理等优点。随着膜制造工艺的发展,各种膜技术如超滤、微滤、纳滤、反渗透等在科技、工业领域的应用发展日益迅速。利用超滤技术,可以方便地通过选择不同孔径大小的超滤膜,对不同相对分子质量大小的分子进行分级分离。

 

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