पपेन का उपयोग किन क्षेत्रों में किया जाता है?

पपेन क्या है?

पपैनपपैन, जिसे पपैन के नाम से भी जाना जाता है, एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है। पपैन कैरीएपाया में पाया जाने वाला एक कम-विशिष्टता वाला प्रोटियोलिटिक एंजाइम है। यह कैरीएपाया की जड़ों, तनों, पत्तियों और फलों में व्यापक रूप से मौजूद होता है, और अपरिपक्व दूध में सबसे अधिक प्रचुर मात्रा में होता है। पपैन के सक्रिय केंद्र में सिस्टीन होता है और यह एक थियोल प्रोटीज है। इसमें उच्च एंजाइम गतिविधि, अच्छी थर्मल स्थिरता, प्राकृतिक स्वास्थ्य और सुरक्षा आदि की विशेषताएं हैं, इसलिए इसका व्यापक रूप से भोजन, दवा, चारा, दैनिक रसायन, चमड़ा और कपड़ा उद्योगों में उपयोग किया जाता है। आवेदन।

पपेन संरचना और रासायनिक गुण

पपीते के अपरिपक्व फलों में विभिन्न प्रोटीयोलिटिक एंजाइम होते हैं जैसे कि पपैन, काइमोपैपैन ए, काइमोपैपैन बी और पपीता पेप्टिडेज़ बी। और यह ज्ञात है कि चार सिस्टीन प्रोटीज़ की प्राथमिक संरचनाओं में उच्च स्तर की समरूपता है। उनमें से, पपैन एक थियोल प्रोटीज़ है जो प्रोटीन और पेप्टाइड्स में आर्जिनिन और लाइसिन के कार्बोक्सिल टर्मिनस को हाइड्रोलाइज़ कर सकता है, और उन अमीनो एसिड या एरोमैटिक एल-एमिनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड को अधिमानतः हाइड्रोलाइज़ कर सकता है जिनमें पेप्टाइड बॉन्ड के एन-टर्मिनल पर दो कार्बोक्सिल समूह होते हैं।

पपैन एक प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम है जिसका अणुभार 23,406 है और इसमें 212 अमीनो एसिड अवशेषों वाली एक एकल पेप्टाइड श्रृंखला होती है। एंजाइम के सक्रिय केंद्र में कम से कम तीन अमीनो एसिड अवशेष मौजूद होते हैं। वे Cys25, His159 और Asp158 हैं। जब Cys25 को ऑक्सीडेंट द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है या धातु आयनों के साथ संयोजित किया जाता है, तो एंजाइम की गतिविधि बाधित होती है, और कम करने वाले एजेंट सिस्टीन (या सल्फाइट्स) या EDTA एंजाइम की गतिविधि को बहाल कर सकते हैं। अन्य छह सिस्टीन अवशेषों ने डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड के तीन जोड़े बनाए, और उनमें से कोई भी सक्रिय साइट में नहीं था। शुद्ध पपैन उत्पादों में शामिल हो सकते हैं: (1) पपैन, अणुभार 21,000, (3) लाइसोजाइम, अणुभार 25,000, जो घुलनशील प्रोटीन का लगभग 20% होता है; और सेल्युलेज़ जैसे विभिन्न एंजाइम।

पपैन एक प्रोटीज है जो अम्लीय, उदासीन और क्षारीय वातावरण में प्रोटीन को विघटित कर सकता है। इसका रंग सफेद से हल्के पीले रंग का पाउडर, थोड़ा हाइग्रोस्कोपिक होता है; पपैन पानी और ग्लिसरीन में घुलनशील है, और जलीय घोल रंगहीन या हल्का पीला, कभी-कभी दूधिया सफेद होता है; यह इथेनॉल, क्लोरोफॉर्म और ईथर जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में लगभग अघुलनशील है। पपैन एक सल्फहाइड्रिल (-SH) युक्त एंडोपेप्टिडेज़ है जिसमें प्रोटीज और एस्टरेज़ गतिविधियाँ, व्यापक विशिष्टता और पशु और पौधे प्रोटीन, पॉलीपेप्टाइड्स, एस्टर, एमाइड आदि के लिए मजबूत हाइड्रोलिसिस क्षमता है। लेकिन यह शायद ही पेप्टोन को तोड़ सकता है। पपैन का सबसे उपयुक्त पीएच मान 6 से 7 है (आमतौर पर 3 से 9.5 स्वीकार्य है), और यह तटस्थ या अम्लीय परिस्थितियों में भी काम करता है। आइसोइलेक्ट्रिक पॉइंट (pI) 8.75 है; पपैन का सबसे उपयुक्त तापमान 55 से 65 डिग्री है (आमतौर पर, यह 10 से 85 डिग्री तक कहीं भी हो सकता है), इसमें मजबूत गर्मी प्रतिरोध है और 90 डिग्री पर पूरी तरह से निष्क्रिय नहीं होगा; यह ऑक्सीडेंट द्वारा बाधित होता है और पदार्थों को कम करने से सक्रिय होता है।

पपेन उत्पादन विधि

कच्चे उत्पाद को पपीते के अपरिपक्व फल से पायस निकालकर, उसे जमाकर, जमाकर और सुखाकर प्राप्त किया जाता है। सामान्य उद्योग में, कच्चे उत्पादों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। पपेन के लिए तीन उत्पादन विधियाँ हैं, अर्थात् प्रत्यक्ष गर्म हवा सुखाने, स्प्रे सुखाने और झिल्ली पृथक्करण फ्रीज सुखाने।

1.सीधे सुखाएं

उत्पादन विधि अपेक्षाकृत सरल और तेज़ है, लेकिन तैयार उत्पाद केवल कई अशुद्धियों, खराब रंग, अत्यधिक सूक्ष्मजीवों और कम एंजाइम गतिविधि वाला एक कच्चा एंजाइम है, केवल 600,000 से 800,000 यूनिट/जी। ज्यादातर व्यक्तिगत कारखानों द्वारा उपयोग किया जाता है, यह अब खाद्य गुणवत्ता, स्वच्छता और सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है।

2.स्प्रे सुखाने

इस विधि में पहले सेंट्रीफ्यूजेशन के माध्यम से कुछ अशुद्धियाँ हटाई जाती हैं और फिर स्प्रे-ड्राई किया जाता है। उत्पादित तैयार एंजाइम की गतिविधि अपेक्षाकृत अधिक होती है, जो लगभग 1 मिलियन यूनिट/जी तक पहुँचती है, जिसमें अपेक्षाकृत कम अशुद्धियाँ और अपेक्षाकृत सफेद रंग होता है। हालाँकि, स्प्रे करने पर उत्पाद आसानी से दीवार से चिपक जाता है, जिससे एंजाइम गतिविधि का बड़ा नुकसान होता है, पानी में घुलनशीलता अपेक्षाकृत कम होती है और एंजाइम गतिविधि स्थिरता खराब होती है।

3.Mजुदाई को गले लगाना

यह उत्पादन विधि न केवल उपरोक्त दो विधियों की कमियों से बचती है, बल्कि एक स्वच्छ और सुरक्षित उत्पादन प्रक्रिया और उच्च उपज भी है। उत्पादित तैयार उत्पाद की एंजाइम गतिविधि छोटी है, और एंजाइम गतिविधि आम तौर पर 2.8 मिलियन से 3.5 मिलियन यूनिट / जी तक पहुंच सकती है, अधिकतम 4 मिलियन यूनिट / जी के साथ, अच्छी एंजाइम गतिविधि स्थिरता, उच्च शुद्धता, सफेद रंग, कम बैक्टीरिया की गिनती और सख्त संचालन के साथ दवा ग्रेड तक पहुंच सकती है।

निष्कर्षण प्रक्रिया की शर्तें 300W की अल्ट्रासोनिक शक्ति, 200s का अल्ट्रासोनिक उपचार समय और 30% का पल्प द्रव्यमान अंश हैं। अल्ट्रासोनिक संवर्धित निष्कर्षण के बाद, एंजाइम गतिविधि मूल से 1.71 गुना बढ़ जाती है; एंजाइम गतिविधि 40 डिग्री से नीचे है और पीएच 5.4 से 6.0 है। अपेक्षाकृत स्थिर; EDTA, Cys और विटामिन C का एंजाइम गतिविधि पर सक्रिय प्रभाव पड़ता है, CuS04 और ZnCl2 का निरोधात्मक प्रभाव होता है, जबकि KCl, NaCI, CaCl2 और MgS04 का एंजाइम गतिविधि पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

पपैन का पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रिया: प्रारंभिक संग्रह उपचार, 20% और 40% अमोनियम सल्फेट आंशिक अवक्षेपण, एसपी-सेफैडेक्ससी50 कॉलम क्रोमैटोग्राफी और हाइड्रॉक्सीपैटाइट कॉलम क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके, पपीते के दूध से पपैन को अलग किया जाता है और शुद्ध किया जाता है। 1184U/mg की विशिष्ट गतिविधि वाला एक शुद्ध एंजाइम प्राप्त किया जा सकता है, जिसकी गतिविधि पुनर्प्राप्ति दर 55.79% और शुद्धता 99.31% है। यह एक उच्च शुद्धता वाला पपैन है।

पपेन अनुप्रयोग रेंज

Fखाद्य उद्योग

खाद्य उद्योग में, पपेन का उपयोग मांस को कोमल बनाने, बीयर को साफ करने, बिस्कुट को ढीला करने तथा अन्य प्रयोजनों के लिए किया जा सकता है।

बियर क्लेरिफायर

रेफ्रिजरेट होने पर बीयर के बादलदार होने का मुख्य कारण यह है कि बीयर में मौजूद प्रोटीन पॉलीफेनॉल्स के साथ मिलकर मैक्रोमॉलेक्यूलर कॉम्प्लेक्स बनाता है। बीयर क्लेरिफायर में मौजूद पपैन में टर्बिडिटी बनाने वाले प्रोटीन के लिए व्यापक विशिष्टता है। यह बड़े आणविक प्रोटीन को छोटे अणुओं में बदल सकता है और प्रोटीन और पॉलीफेनॉल कॉम्प्लेक्स की घुलनशीलता में सुधार कर सकता है। दूसरी ओर, पपैन एक जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन है जो बीयर में रेफ्रिजरेशन टर्बिडिटी पैदा करने वाले पॉलीफेनॉल्स के साथ एक स्थिर संतुलन बना सकता है, जिससे बीयर में रेफ्रिजरेशन टर्बिडिटी को रोका जा सकता है।

2.Mटेंडराइजर खाओ

पपैन मांस में कोलेजन और मांसपेशी फाइबर को विभाजित कर सकता है, जिससे मांस की संरचना ढीली हो जाती है। क्योंकि पपैन एक सिस्टीनिल प्रोटीज है, यह कोलेजन फाइबर और संयोजी ऊतक प्रोटीन को विघटित कर सकता है। यह एक्टोमायोसिन और कोलेजन को छोटे अणु पेप्टाइड्स और यहां तक ​​कि अमीनो एसिड में विघटित कर देता है, जिससे मांसपेशियों के तंतु और कण्डरा तंतु टूट जाते हैं, जिससे मांस कोमल और चिकना हो जाता है, और प्रोटीन संरचना को सरल बनाता है, जिससे मानव शरीर के लिए इसे पचाना और उपभोग के बाद अवशोषित करना आसान हो जाता है।

3.कुकी सॉफ़्नर

पपेन की एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया का उपयोग आटे के प्रोटीन को छोटे अणु पेप्टाइड्स या अमीनोएस में विघटित करने के लिए किया जाता है, जो आटे के तन्य प्रतिरोध को कम करता है, जिससे आटा नरम, अधिक प्लास्टिक, कम लोचदार और बनाने में आसान हो जाता है। बिस्किट फैक्ट्री की प्रसंस्करण विधि और आटे में प्रोटीन की मात्रा के आधार पर खुराक अलग-अलग होती है। शोध से पता चलता है कि आटे के प्रति किलोग्राम में 0.6-10,000 यूनिट/जी जोड़ना बेहतर है।

वैज्ञानिक अनुसंधान अनुप्रयोग

पपेन का उपयोग कोशिका संवर्धन प्रयोगों में किया जा सकता है और इसका उपयोग कोशिका संवर्धन तैयार करने के पहले चरण में कोशिकाओं को अलग करने के लिए किया जाता है। 10 मिनट तक एंजाइम के साथ छोटे ऊतक के टुकड़ों का उपचार करने के बाद, कोशिकाओं को जोड़ने वाले बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स को तोड़ा जा सकता है; फिर कोशिकाओं को और अधिक विभाजित होने से रोकने के लिए प्रतिक्रिया को रोकने के लिए प्रोटीज अवरोधकों का उपयोग करें; और अंत में ऊतक के टुकड़ों को अलग-अलग टुकड़ों में तोड़ने के लिए पाश्चरपिपेट का उपयोग करें। सेल सस्पेंशन।

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