一种木瓜酶制剂的产业化制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种木瓜酶制剂的产业化制备方法，通过板框过滤与喷雾干燥两步法分离制备木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，工艺科学、过程易控、材料利用率高，与通过缓冲液反复洗涤去除木瓜乳中的水溶性蛋白酶类的木瓜脂肪酶制备方法相比，产率高，酶活力回收率高，且可以同时提取木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，水电消耗大大减小，非常适合工业产业化制备。本发明专利技术还公开了一种将制得的木瓜脂肪酶应用于酶解奶味香基制备的方法，将一定比例的稀奶油、PBS缓冲液、单硬脂酸甘油酯混合，在60‑80℃下充分搅拌乳化后，加入木瓜脂肪酶在30‑60℃下进行酶解，最后升温至85‑90℃灭酶30min后既得木瓜脂肪酶酶解奶味香基，其具有风味独特，可以用于调制独特风味的奶味产品。

Industrialized preparation method of papaya enzyme preparation and application thereof

The invention discloses a papaya enzyme preparation industrialization preparation method, through plate filtration and spray drying of two step separation and preparation of papaya lipase and papain, scientific process, easy to control, high material utilization rate, compared with the buffer repeatedly washed to remove the water-soluble papaya milk protein class papaya lipase preparation method of high yield, high recovery of enzyme activity, and can also extract the papaya lipase and papain, power consumption is greatly reduced, very suitable for industrial production. The invention also discloses a preparation of papaya lipase enzymolysis method applied to milk flavor medium preparation, cream, PBS buffer, glycerol monostearate proportion, in 60 80 DEG C, stirring after emulsification, add the papaya lipase in 30 60 C in enzymatic hydrolysis, the temperature to 85 DEG C to 90 last inactivation after 30min both milk flavor based papaya lipase solution, which has a unique flavor, can be used for modulation of the unique flavor of dairy products.

【技术实现步骤摘要】
一种木瓜酶制剂的产业化制备方法及其应用
本专利技术涉一种脂肪酶的产业化制备方法及其应用，具体涉及一种木瓜酶制剂的产业化制备方法及其应用。
技术介绍
木瓜乳中具有木瓜蛋白酶，木瓜肽酶B，木瓜凝乳蛋白酶A，木瓜凝乳蛋白酶B等丰富的酶类，其中木瓜蛋白酶已被广泛的应用于食品、医药、日化等行业。1991年Giordani等首先报道了木瓜乳具有水解甘油三脂的功能，并且发现其具有水解功能的主要成份是番木瓜乳中的水不溶的成分即木瓜脂肪酶(Caricapapayalipase，CPL)。因为它与木瓜中的水不溶的类似于橡胶的物质以矩阵的形式嵌和，人们称之为“天然固定化酶”。目前，CPL是木瓜蛋白酶生产的副产物，CPL以固体形式存在降低了木瓜蛋白酶的纯度。CPL不仅存在于木瓜乳中，也存在于番木瓜树的枝和叶中。由于病毒和细菌等疾病，番木瓜树必须在1到2年间翻新种植，造成世界范围类的7百万吨的废弃物，严重的影响环境，因此，对这些废弃物进行深度开发、产业化回收提取木瓜酶制剂，特别是木瓜脂肪酶，并积极拓展其应用，具有重要的经济价值和环保价值。目前较为常用的CPL的提取方法，主要是通过缓冲液反复洗涤去除木瓜乳中的水溶性蛋白酶类，离心回收CPL，CPL的得率为木瓜乳重量的2.50％左右，脂肪酶酶活为350U/g左右。该方法虽然可以完全去除木瓜乳中的水溶性的酶类，但是需要耗费大量的水电，且处理量小，一般仅适用于实验室及样品试制，难以适应产业化制备的要求。同时，该方法将水溶性蛋白酶类有效成分作为废弃物，造成较大的资源浪费。奶味香基是具有奶香气的添加剂，是食品工业中使用最为广泛的食用香精之一，主要用于糖果、蜜饯、饮料、冰淇淋及焙烤食品等的增香。此外，奶味香基还可用于饲料工业中。CPL目前已经被报道应用于催化合成人造母乳替代物，结构酯，芳香酯，生物柴油和药物中间体的手性拆分等，但是尚未有将CPL应用于产业化制备奶味香基的报道。酶法制备奶味香基主要是指以稀奶油、牛奶等为原料，通过脂肪酶的作用将甘油三酯酶解成饱和及不饱和脂肪酸、酮酸和羟酸，形成多种风味成分的前体物质，经过自然的氧化、断裂、内酯化等反应生成一系列风味物质。因此以奶油为原料，通过脂肪酶水解作用得到酶解奶油，再加以适当修饰，即可得到天然奶味香精。脂肪酶已被报道应用于制备奶味香基，尤其是诺维信生产的商品酶Palatase20000L。同时，脂肪酶，蛋白酶和其它酶复配的复合酶制剂对提高奶味香基的香气丰度具有重要的作用。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术中的不足，而提供一种木瓜酶制剂的产业化制备方法及其应用，实现木瓜脂肪酶的规模化工业生产，生产工艺紧凑、过程易控、综合能耗低，产品质量稳定，可以使用同一批原材料得到的木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，且大幅提高酶制剂的得率和酶活。本专利技术还提供了木瓜脂肪酶应用于天然奶味香基制作的方法，将木瓜脂肪酶应用于天然奶基的制备中，实现具有独特香味的天然香精的制备。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种木瓜酶制剂的产业化制备方法，包括以下步骤：(1)设置无油空气压缩机、弹簧式安全阀TS、带压力传感器和玻璃转子流量计的储罐、压力表、板框压滤机、80目滤布、回流管、第一喷雾干燥机、与第二喷雾干燥机；所述弹簧式安全阀分别连接无油空气压缩机与板框压滤机，所述压力表分别连接储罐以及板框压滤机，储罐还通过回流管与板框过滤机相连接，所述80目滤布设置于板框压滤机中，所述第一喷雾干燥机与板框压滤机相连接；(2)新鲜木瓜乳乳液倒入储罐中，加压通入板框压滤机中；(3)无油空气压缩机对板框过滤机加压，木瓜乳通过板框过滤机，固体成分留在板框过滤机中，逐渐形成滤饼，滤液通过回流管回收至储罐中，所述滤饼即为木瓜脂肪酶；(4)重复步骤(3)，直至滤液变为不含乳白色固形物的浅黄色液体，收集滤液；(5)将滤液加入第一喷雾干燥机中，出料温度控制在68℃至72℃之间，直接对滤液进行喷雾干燥，得到的固体粉末即为木瓜蛋白酶；(6)将滤饼与等体积的水混合，加入第二喷雾干燥机中干燥，得到的固体粉末即为木瓜脂肪酶。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2)中新鲜木瓜乳乳液是由-20℃冷冻木瓜乳溶解而得的。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2)与(3)中新鲜木瓜乳乳液进入板框过滤机的压力分为若干阶段，第一阶段采用低压，进料压力为0.12MPa，运行时间2-3h，第二阶段采用中压，进料压力为0.18MPa，运行时间3-4h。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(5)中滤液的入口温度为115℃-135℃，优选为135℃。一种将采用上述方法制备的木瓜脂肪酶应用于天然奶味香基制作的方法，包括以下步骤：(1)将一定比例的稀奶油与PBS缓冲液混合，加入单硬脂酸甘油酯，加热至60-80℃搅拌，充分乳化后形成第一混合液；(2)降温至30℃-60℃，往步骤(1)制得的第一混合液中添加一定量的木瓜脂肪酶，在空气浴恒温摇床中恒温反应4-16h；(3)将步骤(2)所得产物升温至85-90℃灭酶30min，均质乳化，所得即为木瓜脂肪酶制备的天然奶味香基。作为本专利技术的进一步改进，所述木瓜脂肪酶的添加量为稀奶油质量的0.5％-10％；作为本专利技术的进一步改进，所述稀奶油与PBS缓冲液的质量比例为1:1-3:1，所述PBS缓冲液的pH值为8.0-9.0。作为本专利技术的进一步改进，所述稀奶油与单硬脂酸甘油酯之间的质量比例为150:1-250:1。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术提供的木瓜酶制剂制备方法，通过板框过滤与喷雾干燥两步法，分别分离制备木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，生产工艺紧凑、过程易控、综合能耗低，产品质量稳定，可以使用同一批原材料得到的木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，且大幅提高酶制剂的得率和酶活；与通过缓冲液反复洗涤去除木瓜乳中的水溶性蛋白酶类的木瓜脂肪酶制备方法相比，产率高，酶活力回收率高，且可以同时制备木瓜脂肪酶和木瓜蛋白酶，水电消耗大大减小，非常适合工业产业化制备；(2)采用木瓜脂肪酶制得的天然奶味香基，具有独特的香气，与现有常用的Palatase20000L相比，酸味更加突出，可以用于调制独特风味的奶味产品。下面结合附图与具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图；图2为本专利技术采用实施例1制得的木瓜脂肪酶与Palatase20000分别制得的奶味香基的香味评价图；图3为本专利技术实施例1制得的木瓜脂肪酶酶解奶味香基、Palatase20000L酶解奶味香基、与稀奶油原料的固相微萃取总离子图。其中，无油空气压缩机1、弹簧式安全阀2、压力传感器31、转子流量计32、储罐3、压力表4、板框压滤机5、回流管6、第一喷雾干燥机7、第二喷雾干燥机8。具体实施方式实施例1请参照图1，本实施例提供一种木瓜酶制剂的产业化制备方法，包括以下步骤：(1)设置VW-0.42/7无油空气压缩机1(排气压力0.7Mpa，容积流量0.42m3/min)、A27W-10T弹簧式安全阀(TS)2、带3251.072.090压力传感器31和LZJ玻璃转子流量计32的50L储罐3、压力表4、BMS0.5/290-UB增强聚丙烯板框压滤机5(过滤面积0.5m2，滤室总容积7.5L)、80目滤布、回流管6、第一喷雾干燥机7、与第二喷雾干燥机8；所述弹簧式安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木瓜酶制剂的产业化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置无油空气压缩机、弹簧式安全阀TS、带压力传感器和玻璃转子流量计的储罐、压力表、板框压滤机、80目滤布、回流管、第一喷雾干燥机、与第二喷雾干燥机；所述弹簧式安全阀分别连接无油空气压缩机与板框压滤机，所述压力表分别连接储罐以及板框压滤机，储罐还通过回流管与板框过滤机相连接，所述80目滤布设置于板框压滤机中，所述第一喷雾干燥机与板框压滤机相连接；(2)新鲜木瓜乳乳液倒入储罐中，加压通入板框压滤机中；(3)无油空气压缩机对板框过滤机加压，木瓜乳通过板框过滤机，固体成分留在板框过滤机中，逐渐形成滤饼，滤液通过回流管回收至储罐中，所述滤饼即为木瓜脂肪酶；(4)重复步骤(3)，直至滤液变为不含乳白色固形物的浅黄色液体，收集滤液；(5)将滤液加入第一喷雾干燥机中，出料温度控制在68℃至72℃之间，直接对滤液进行喷雾干燥，得到的固体粉末即为木瓜蛋白酶；(6)将滤饼与等体积的水混合，加入第二喷雾干燥机中干燥，得到的固体粉末即为木瓜脂肪酶。

【技术特征摘要】
1.一种木瓜酶制剂的产业化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置无油空气压缩机、弹簧式安全阀TS、带压力传感器和玻璃转子流量计的储罐、压力表、板框压滤机、80目滤布、回流管、第一喷雾干燥机、与第二喷雾干燥机；所述弹簧式安全阀分别连接无油空气压缩机与板框压滤机，所述压力表分别连接储罐以及板框压滤机，储罐还通过回流管与板框过滤机相连接，所述80目滤布设置于板框压滤机中，所述第一喷雾干燥机与板框压滤机相连接；(2)新鲜木瓜乳乳液倒入储罐中，加压通入板框压滤机中；(3)无油空气压缩机对板框过滤机加压，木瓜乳通过板框过滤机，固体成分留在板框过滤机中，逐渐形成滤饼，滤液通过回流管回收至储罐中，所述滤饼即为木瓜脂肪酶；(4)重复步骤(3)，直至滤液变为不含乳白色固形物的浅黄色液体，收集滤液；(5)将滤液加入第一喷雾干燥机中，出料温度控制在68℃至72℃之间，直接对滤液进行喷雾干燥，得到的固体粉末即为木瓜蛋白酶；(6)将滤饼与等体积的水混合，加入第二喷雾干燥机中干燥，得到的固体粉末即为木瓜脂肪酶。2.如权利要求1所述的木瓜酶制剂的产业化制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中新鲜木瓜乳乳液是由-20℃冷冻木瓜乳溶解而得的。3.如权利要求1所述的木瓜酶制剂的产业化制备方法，其特征在于，所述步骤(2)与(3)中新鲜木瓜乳乳液进入板框过滤机的压力分为若干阶段，第一阶段采用低压，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新良，林影，张锟，
申请(专利权)人：东莞市华琪生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44