菠萝是来自南美洲的水果,也是夏威夷民间医学的珍贵部分,是世界上丰富的菠萝蛋白酶来源之一。菠萝在民间医学中,被广泛用于治疗消化不良、过敏等各种疾病,它不仅富含菠萝蛋白酶,还富含维生素C、维生素B1、钾、锰和植物营养素等。
菠萝蛋白酶又称凤梨酶或凤梨酵素,广泛存在于菠萝的果实、芽、叶和茎中。通过精制、纯化、浓缩、酶固定化、冻干等方法获得的纯天然植物蛋白酶。菠萝果实中提取的菠萝蛋白酶称为果菠萝蛋白酶,菠萝茎中提取的称为茎菠萝蛋白酶。菠萝蛋白酶是一种浅灰色粉末状物质,分子量为33kDa,是一种典型的可分解蛋白质、多肽、酯和酰胺的巯基蛋白酶,其蛋白水解活性比木瓜蛋白酶高10倍以上,广泛应用于食品加工工业、医药、美容、饲料等领域。
菠萝蛋白酶的传统制备工艺主要是高岭土吸附法、单宁沉淀法、盐析法,一般存在酶活性低、工艺周期长、原料消耗大、产品纯度低等缺点。针对传统工艺的不足,德兰梅尔采用超滤系统对预处理后的菠萝蛋白酶提取液进行深度处理。结合预先选定好的截留分子量,杂质则随水透过超滤膜,菠萝蛋白酶无法透过超滤而是被有效截留在浓水侧,得到预浓缩,后续精制后可获得高纯度的食品级酶。
超滤膜法提取浓缩菠萝蛋白酶的工艺流程如下:
菠萝蛋白酶发酵液→预处理→过滤→超滤→有机溶剂溶析→滤饼(食品级酶)
菠萝蛋白酶提取浓缩采用超滤膜,菠萝蛋白酶可浓缩4次,酶的保留率可达95%以上,高效收集有效物质。整个过程为常温操作过程,无化学反应,能耗低,降低了劳动强度和生产成本,提高了生产效率。