《食品微生物技术》课件-认识蛋白酶

认识蛋白酶目录/Contents01蛋白酶的主要类型及其生产菌02蛋白酶在食品工业中的应用认识蛋白酶01蛋白酶的主要类型及其生产菌蛋白酶（Proteases）是水解蛋白质肽键的一类酶的总称。按其降解多肽的方式可分成内肽酶和端肽酶两类。在微生物的生命活动中，内肽酶的作用是初步降解大的蛋白质分子，使蛋白质便于进入细胞内，属于胞外酶。端肽酶则常存在于细胞内，属于胞内酶。工业上应用的蛋白酶多属于胞外酶。01蛋白酶的主要类型及其生产菌1．酸性蛋白酶的性质及其生产菌（1）性质酸性蛋白酶是蛋白酶中的一类，它在很多地方与动物胃蛋白酶和凝乳蛋白酶相似，其作用的最适pH在酸性范围内(2～5），除胃蛋白酶外，都是由真菌产生，如黑曲霉酸性蛋白酶等。多数酸性蛋白酶在pH2～5的范围内是稳定的，一般在pH7，40℃下，处理30min立即使酸性蛋白酶失活，在pH2.7，30℃可引起严重的失活。一般的酸性蛋白酶在50℃以上颇不稳定。例如：斋藤曲霉酸性蛋白酶在pH5.5，50℃处理20min可引起完全失活。（2）生产菌已用于生产酸性蛋白酶的微生物菌株有：黑曲霉、米曲霉、方斋藤曲霉（Aspergillnsaitoi）、泡盛曲霉、宇佐美曲霉、金黄曲霉、栖土曲霉、宇佐美曲霉、微紫青霉、篓地青霉、丛簇青霉、拟青霉、微小毛霉、德氏根霉、华氏根霉、少孢根霉、白假丝酵母、枯草杆菌等等，我国生产酸性蛋白酶的菌株有黑曲霉A.S3.301，A.S3.305等。01蛋白酶的主要类型及其生产菌2．中性蛋白酶的性质及其生产菌（1）性质大多数微生物中性蛋白酶是金属酶。分子质量35～40ku，等电点pI8～9，是微生物蛋白酶中最不稳定的酶，很易自溶，即使在低温冷冻于燥下，也会造成分子质量的明显减少。代表性的中性蛋白酶是枯草杆菌的中性蛋白酶。该酶在pH6～7稳定，超出这一范围迅速失活。以酪蛋白为底物时，枯草杆菌中性蛋白酶最适pH为7～8，曲霉菌的中性蛋白酶酶是pH6.5～7.5。一般中性蛋白酶的热稳定较差，枯草杆菌中性蛋白酶在pH760℃处理15min，失活90％，栖土曲霉3.942中性蛋白酶55℃处理l0min，失活80％以上，而放线菌166中性蛋白酶的热稳定性更差，只在35℃以下稳定，45℃迅速失活。而有的枯草杆菌中性蛋白酶，在pH7、65℃时，酶活几乎无损失。此外，钙离子对维持酶分子的构象起重要作用，因此，钙对中性蛋白酶的热稳定有明显的保护作用。01蛋白酶的主要类型及其生产菌（2）生产菌产生菌有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、酱油曲霉、米曲霉和灰色链霉菌等。01蛋白酶的主要类型及其生产菌3．碱性蛋白酶的性质及其生产菌（1）性质碱性蛋白酶是一类作用最适pH在9～11范围内的蛋白酶，比中性蛋白酶有更强的水解能力。碱性蛋白酶对EDTA、重金属和巯基试剂不敏感，钙离子对此酶有一定的热稳定作用。碱性蛋白酶较耐热，在55℃下放置30min仍能保留大部分活力。（2）生产菌可产生碱性蛋白酶的菌株很多，但用于生产的菌株主要是芽孢杆菌属的几个种，如地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、以及嗜碱芽孢杆菌和灰色链霉菌，费氏链霉菌等。02蛋白酶在食品工业中的应用1．蛋白酶在酱油酿造中的应用低盐固态发酵法生产酱油的两个主要工艺过程制曲和酱醅发酵都是在敞开条件下进行的，不可避免的会带入大量的杂菌，这些杂菌大多数是产酸微生物。因而当酱油开始发酵后，pH会逐渐下降，使米曲产生的中性蛋白酶的作用受到一定抑制，而且米曲所产生的酸性蛋白酶的活性又低，因此原料中的蛋白质不能充分分解。如果将米曲霉与黑曲霉进行多菌种制曲，能弥补米曲霉系的不足，从而提高原料全氮的利用。02蛋白酶在食品工业中的应用2．豆浆脱腥大豆含蛋白质43％，大豆蛋白含有人体必需的8种氨基酸，所含赖氨酸超过其他植物性蛋白。大豆所含脂肪，其成分绝大部分是不饱和脂肪酸，不含胆固醇，多食不会导致心血管疾病。再者大豆来源广、价格低，特别是豆乳的消化率可达95％。因此，豆浆食品深受消费者的欢迎。但是豆乳含有乙醇、乙醛、戊醛、庚醛、氯乙烯酮等物质，这是其豆腥味的一个重要原因。在豆浆中加工中加入中性蛋白酶，不仅提高豆浆中的干物质含量，同时能在一定程度上消除豆腥味。02蛋白酶在食品工业中的应用3．酶法制明胶明胶广泛用于工业与食品业。它的生产工艺一直延用古老的浸灰法，生产周期长达l～3个月，占地面积大，劳动强度高，产品质量低劣。采用酶法胶后，生产周期由30d缩短到10d，胶原纤维的得率由原来的60％提高到80％，复水溶胶后，