主要來源
作為一類能催化分解蛋白質(zhì)的酶，蛋白酶能使肽鍵斷裂產(chǎn)生氨基酸、多肽或者肽段，按照反應(yīng)最適pH值，蛋白酶可以分為酸性、中性和堿性蛋白酶。中性蛋白酶最適反應(yīng)pH值一般在7.0~8.0，大部分中性蛋白酶屬于金屬蛋白酶，其活性大多數(shù)與某些二價陽離子有著密切關(guān)聯(lián)，如Mg2+、Ca2+、Mn2+、Zn2+等。
中性蛋白酶作為目前工業(yè)最重要的酶之一，其種類繁多，結(jié)構(gòu)復雜，且不同來源中性蛋白酶之間差異較大。中性蛋白酶主要來源有植物、動物和微生物，其中植物蛋白酶的生產(chǎn)主要來自植物種植，季節(jié)、地理和氣候等因素的不穩(wěn)定性導致植物蛋白酶生產(chǎn)上存在較大缺陷；而動物蛋白酶的生產(chǎn)主要來自豬、羊和牛等家畜的胰臟，這種生產(chǎn)方式本身成本較高，且受到世界動物保護人員和協(xié)會的強烈反對，目前該提取方式主要應(yīng)用在生物醫(yī)藥方面；相比而言，微生物蛋白酶不但具有植物和動物來源蛋白酶的大部分應(yīng)用性質(zhì)，而且微生物蛋白酶還有成本低廉、生產(chǎn)周期短和產(chǎn)量高等優(yōu)點。據(jù)統(tǒng)計，微生物蛋白酶占據(jù)了世界整個酶銷售市場約40%左右的份額，目前市場上大部分蛋白酶都是來源于微生物。
微生物中性蛋白酶一般來源于芽孢桿菌屬及曲霉屬，微生物中性蛋白酶大部分屬于金屬蛋白酶，其中主要為活性部位含鋅的蛋白酶，還有一些為含有兩種金屬離子的蛋白酶。酶活性中心的Zn2+起著酶與底物之間的橋梁作用，一些酶分子中含有若干個原子鈣，鈣對于蛋白質(zhì)空間構(gòu)象具有穩(wěn)定作用，并且跟酶的耐熱性有關(guān)。中性蛋白酶等電點pH值一般在8.0~9.0，在微生物蛋白酶中屬于最不穩(wěn)定的酶，容易發(fā)生自溶，即使在低溫冰凍干燥的條件下，仍然會造成分子量的明顯降低，一般米曲霉中性蛋白酶和枯草桿菌中性蛋白酶，屬于代表性的中性蛋白酶。
在食品中的應(yīng)用
作為最早用于工業(yè)生產(chǎn)的蛋白酶，中性蛋白酶在食品、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，其中在食品工業(yè)方面主要用于食品烘焙、食品發(fā)酵、食品去苦、蛋白水解等。
(1)食品烘焙方面
面粉中含有一些不可溶蛋白，俗稱“面筋”，這種蛋白質(zhì)在面團烘烤過程中對面團的性質(zhì)起著決定性作用。中性蛋白酶通過限制性水解的作用來提高生面團的韌性和延展性，并減少混合時間來增加面包起泡性，從而改變面團的性質(zhì)[2];同時將蛋白質(zhì)大分子水解成短肽和氨基酸，促進糖類和氨基類的物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。
(2)食品發(fā)酵方面
在醬油、麩醋和豆瓣醬等調(diào)味品生產(chǎn)過程中，曲霉來源的中性蛋白酶通過對原料進行水解產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，從而豐富產(chǎn)品口感和提高營養(yǎng)價值。
(3)蛋白水解方面
中性蛋白酶能有效的把植物蛋白和動物蛋白水解成小分子的氨基酸，從而提高蛋白質(zhì)的利用率，有利于人體對蛋白質(zhì)的吸收。目前中性蛋白酶廣泛用于食品加工行業(yè)中，如豆奶、核桃粉和骨粉等加工制品。在啤酒釀造過程中，原料中的蛋白質(zhì)在低溫環(huán)境中易產(chǎn)生蛋白渾濁，利用中性蛋白酶將蛋白質(zhì)水解，使之不再產(chǎn)生絮狀沉淀避免渾濁現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，為保持肉質(zhì)的嫩度常常在肉制品加工過程中添加中性蛋白酶，主要原理是中性蛋白酶能溶解肉類中的彈性蛋白和肌原纖維，將其變成無規(guī)則的結(jié)構(gòu)，最終達到肉質(zhì)細嫩的效果。
(4)食品去苦方面
在營養(yǎng)食品、嬰兒食品和風味調(diào)味品中常常會加入一些蛋白質(zhì)水解物，但是這一類的水解物具有苦澀感，使得它的應(yīng)用和消費者接受度大大降低，這種苦澀感產(chǎn)生的原因是蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中的疏水氨基酸。在食品工業(yè)上為了生產(chǎn)出苦味少且營養(yǎng)價值高的蛋白水解產(chǎn)物，常常添加中性蛋白酶對蛋白水解產(chǎn)物進行水解修飾，去除苦味物質(zhì)。如在醬油發(fā)酵過程中米曲霉產(chǎn)生的中性蛋白酶可以有效地水解蛋白質(zhì)原料，利用蛋白酶修飾作用去除水解產(chǎn)物的苦味。
參考文獻
[1]余茜. 米曲霉中性蛋白酶的分離純化及Cu2+對其酶學性質(zhì)的影響[D]. 四川:四川農(nóng)業(yè)大學,2018.