生姜蛋白酶的應用研究

生姜蛋白酶是有待開發利用的新的植物蛋白酶，是在繼木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等后發現的一種新的植物蛋白酶，被認為是木瓜蛋白酶家族的又一新成員。在我國，生姜是常用的調味品和中草藥，具有重要的藥用和保健價值。目前，專家們對生姜中的揮發油和姜辣素研究較多，而對蛋白酶的研究較少，因此使該酶在食品工業上沒有發揮出應有的作用。本文將生姜蛋白酶的研究進行綜述，為該酶的進一步利用拋磚引玉。

 生姜蛋白酶的應用主要表現在以下三個方面： 

一是肉類嫩化。生姜蛋白酶是一種巰基醇蛋白酶，可分解膠原蛋白和肌動球蛋白，從而使肉嫩化，且對膠原蛋白的分解能力要比對肌動球蛋白的分解能力高出好幾倍。該酶可降解肌原纖維，導致肌原纖維的斷裂從而提高肉類的嫩度。專家們通過采用生姜蛋白酶作用于雞肉、牛肉、豬肉等，證明了生姜蛋白酶對肉的嫩化作用。有專家通過對酶的用量、pH、處理溫度、處理時間的測試，確定生姜蛋白酶對牛肉嫩化的最佳工藝條件是：酶用量為0.06%，pH為7.0，處理溫度為50℃，處理時間為2h；可使牛肉嫩度達到最佳使用狀態，顏色較好，柔嫩多汁且具有良好的彈性。還有專家研究生姜蛋白酶和生姜汁對豬肉的嫩化效果，通過測定豬肉的最大剪切力，得到的生姜蛋白酶和生姜汁對豬肉的嫩化效果都非常顯著，生姜蛋白酶的最佳用量為0.01%，最佳pH為7.0，最佳預處理溫度為30℃；生姜汁對肉嫩化的作用是生姜汁中生姜蛋白酶的作用結果。 

二是酒類澄清。專家研究表明，生姜蛋白酶能顯著提高啤酒和紅葡萄酒的澄清度，其最適加入量為0.05mg/L，對啤酒的最佳預處理溫度為60℃。在酶制劑的用量上，遠遠小于木瓜蛋白酶的用量，具有更高的商業價值。生姜蛋白酶處理紅葡萄酒可提高蛋白質含量、澄清度、色強度和色調等各項指標的穩定性，有利于提高紅葡萄酒的風味和營養價值。但姜汁會使啤酒和紅酒渾濁并變色，失去應有的色澤品質，不能作為直接的酶源應用于啤酒和紅葡萄酒的澄清。 

三是凝乳作用。姜汁具有凝乳的作用，其凝乳的機理有專家認為是生姜蛋白酶將乳中酪蛋白膠粒外圍的κ- Casein及β-Casein在Ca2+參與下形成具有網狀凝膠體。還有專家則認為是由于姜汁所含的揮發油的主要成分姜醇、姜烯等作用于酪蛋白膠束外殼的κ-酪蛋白，使其分解形成活性部位，活性部位能容納更多鈣離子，從而使乳凝固。專家們進一步研究發現，單純的生姜揮發油不能凝乳，生姜蛋白酶才能凝乳。也有專家采用正交試驗得到制作姜汁凝乳的優選工藝，即姜汁添加量10%，CaCl2添加量0.05%，凝乳溫度30℃~35℃，pH為5.0，得到了口感和風味都較好的產品。

將生姜蛋白酶開發為成熟的酒類澄清劑、牛奶凝乳劑、肉質嫩化劑等，作為新型環保安全的食品添加劑，勢必為生姜深加工帶來良好的經濟效益和社會效益。但就目前來看，對于生姜蛋白酶的研究進展并不快，一些作用機理還存在爭議，工業化生產程度還不夠。此外，生姜蛋白酶在應用上也不及木瓜蛋白酶廣泛。木瓜蛋白酶在醫藥上可起到抗癌、抗腫瘤、消炎、止痛等作用；而生姜自古就有治風寒、咳嗽、胃寒嘔吐等功效。現代醫學又證明生姜具有降低血清膽固醇、抗氧化、防止動脈粥樣硬化等功效；其蛋白酶既與木瓜蛋白酶屬"同族"，因此可以考慮將其應用在醫藥上，拓寬應用范圍，提高價值。另外，由于生姜蛋白酶的穩定性不高，從鮮姜中提取的粗酶很快就會褐變，這也是限制其在工業上推廣的原因，因此如何提高生姜蛋白酶的穩定性還需要進一步研究。