酶制剂在蛋白质加工中最主要的应用就是蛋白酶对蛋白质的水解。酶解过程 受到哪些因素的作用？如何选择合适的水解条件？如何以最经济的方式实现蛋白 质的水解目的？这些都是众多研究者对蛋白质酶解过程研究的中心工作。下面我 们就对蛋白质酶解过程中的主要技术要点和原理做一个简单介绍。
(1)原料的预处理蛋白质的生产原料众多,对于具体的原料种类，需要根据 其特点进行预处理。其中技术操作原则主要有两条。
①释放蛋白，保证蛋白酶和蛋白质的充分接触:蛋白酶只有同蛋白质充分接 触，才能发挥作用。对于带有细胞壁的蛋白原料，如酵母原料，需要对其进行破壁 预处理;另外，对于一些纤维成分含量高，并且纤维组分和蛋白紧密结合，对蛋白存 在包容的原料,如米糠蛋白等，首先对其进行去除纤维成分,也有利于蛋白酶对蛋 白质的水解作用;最后，对于一些形状较大的粗蛋白原料，如水产品、畜类蛋白等， 对其粉碎处理，可以大大加快反应速度，降低蛋白酶用量，并且细度越高，蛋白酶接 触机率越大，水解效果越好。
②蛋白质的变性处理：对于天然蛋白，蛋白质分子呈现紧密、有规则的空间构 型。蛋白酶的水解作用需要底物具有合适的位点，所以蛋白酶对天然蛋白的水解 效率很低,甚至不能水解，如蛋白酶对胶原蛋白的水解等。对蛋白进行预处理，使 其规则结构解体，更多的内部基团暴露出来，将会有效提高水解效率。
蛋白质的变性手段有很多，常用的主要是热处理工艺。需要指出的是,蛋白不 同，需要的变性温度也不同，过度高温的处理，往往还会引起蛋白的交联聚集，形成 蛋白酶难以作用的大分子聚合物。所以需要选择合适的热处理条件。一般情况 下，动物的变性温度低于植物蛋白的变性温度。
(2)酶的选择蛋白酶的种类很多，如何选择合适的蛋白酶，对于酶解目标的 实现也很重要，以下为蛋白酶选择的基本要点。
①卫生指标要求：蛋白酶分为医药级、食品级、工业级等各个级别。不同级别 蛋白酶的卫生指标、杂质含量、处理工艺都不同,市场价格差异也很大。所以要根 据具体产品的应用，选择合适级别的酶的种类。
②酶解效率、特点的选择：不同蛋白酶作用的位点不同,选择性也不同，所以 水解效率差异也很大。具体各种蛋白酶的特点可以参照相关蛋白酶的种类章节， 根据蛋白酶的特点选择合适的蛋白酶种类。为了提高蛋白酶的水解效率或者改善 口感，实际中往往选择多种蛋白酶对蛋白进行复合水解。
③杂酶的影响：最后需要指出的是，对于工业化酶制剂产品，酶制剂往往是一 种混合产品，除含有一些杂质外，还会含有其他酶系，如淀粉酶、脂肪酶等。另外， 工业蛋白酶产品是多种蛋白酶的混合酶系，如杰能科公司的Protex 51FP产品，就 是内切酶和外切酶的混合物。一定条件下，杂酶含量高的酶产品有利于酶的水解， 如胰酶是蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的混合物，用于含有脂肪成分的肉类蛋白时，就可 以提高水解效率;木瓜蛋白酶中含有多种不问应用条件的蛋白酶系，所以木瓜蛋白 酶整体上耐温性较高，应用pH范围较宽，可以用于肉的嫩化等。但在蛋白质的提 取应用中，杂酶的存在往往会带来一些不利因素。在对蛋白质水解提取的同时，杂 酶也会对一些不需要的成分,如纤维、脂肪等进行作用，从而导致杂质含量提高，最 终产品的纯度也会受到影响。
(3)水解条件的选择影响蛋白酶发挥作用的条件包括pH、温度、加酶量、底 物浓度、搅拌等。
温度:一般而言，温度越高化学反应越快，但酶本质是一种蛋白质，若温度过高 就会出现蛋白变性，从而活性也会逐渐下降。
pH:酶限于某一 pH范围内才能表现出最大活力，该pH范围也就是酶的最适 pH;另外，在蛋白酶酶解的过程中，随着酶解的变化,pH也会随之变化。所以，在 水解过程中，对pH进行控制，使pH保持在酶的最适作用范围内，也可以提高蛋白 酶的水解效率。
加酶量:在一定条件下，酶的浓度越高,反应速度越快。理论上，加酶量同水解 度没有关系，但实际的酶解条件并不一定是蛋白酶的最稳定条件，所以酶解的过程 也是蛋白酶活力降低的过程。在一定条件下,加酶量增加往往会伴随着水解度的 增加，并且存在一定的加酶阈值，在达到该值后，水解度达到稳定，不再随加酶量的 提高而增加。在实际工作中，考虑到经济因素，实际用量一般都会低于该阈值。
底物浓度：同等加酶条件下，在一定范围内，底物浓度越小，酶和蛋白底物的接 触机会越大，越有利于蛋白酶效力的发挥;但底物浓度的大小往往也与蛋白酶的稳 定性有关，浓度过小，也会降低蛋白酶的稳定性。另外，浓度越低，最终产品需要消 耗更多的能源来对其进行浓缩，从经济上，要求浓度越高越好。因此，合适的浓度十分重要。
另外，适度的搅拌也有利于蛋白酶和底物的充分接触，从而有利于蛋白酶作用 的发挥C
除上述因素外，一些酶制剂的激活因子和抑制剂对蛋白酶作用的发挥都有影 响，但在实际工作中，这类因素考虑得较少，所以这里也不再赘述。
(4)水解方式的选择对于单一酶种，加酶方式分为一次加酶、多次加酶，一 般多次加酶程序复杂，但可以减少蛋白酶用量，一般适用于酶价格较高、酶加量较 大的酶解条件。
对于蛋白酶的复合应用,还可以分为一次加酶、分步加酶;利用分步加酶，可以 针对不同蛋白酶的特性改变相应的反应条件，并且与一次加酶的水解效果也有差 异，包括水解度、分子质量分布等。另外，对于分步加酶，不同的加酶顺序对于水解 产物的效果，如分子质量范围等也会产生不同的影响。
可以根据不同的原料，采用2 ~3种不同类型的蛋白酶进行分段酶解，如开始 用碱性蛋白酶，随着pH的下降，再添加中性蛋白酶等，从而效果将更加突出。
上面介绍的是蛋白质水解过程的一般原则，具体到某一个水解过程，还需要根 据具体原料和实际条件，做相关的实验进行验证，才能确定最优化的应用条件。
