菠萝原料生产糖水菠萝罐头后，约有60%的下脚料，其中外皮和果实两端约占48%， 果心和果目约占12%。这些下脚料在罐头生产的最初年代，是不利用的，而是作为废料 运出工厂弃去。这样，一个日加工200t菠萝原料的小型工厂，每天就有120t菠萝废料需 要运出工厂倒掉，既浪费资源，又严重污染环境。
根据化学分析，菠萝的外皮中含糖分8%～10%、粗蛋白0.56%～0.71%、粗纤维 1.03%～1.10%、有机酸0.60%～0.77%、维生素C 20.16mg/100g和维生素A等成分。 菠萝外皮榨出的果汁中，含有0.1%～0.2%的蛋白酶。因此，菠萝加工的下脚料是综合 利用的宝贵原料。目前，已从菠萝加工的下脚料中，开发制取了鲜菠萝汁罐头、优质菠萝 糖浆、加糖菠萝汁罐头、药用菠萝蛋白酶、柠檬酸和菠萝酒等多种产品，对推动我国菠萝罐 头工业的发展，具有重大的意义。
菠萝蛋白酶是菠萝下脚料综合利用的重要产品之一，为一种新型的生物化学制品。 这里就菠萝蛋白酶的提取方法和用途等内容详细叙述如下。
14.1.3.1 高岭土吸附法从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶
(1) 菠萝皮榨汁 用于提取菠萝蛋白酶的菠萝外皮和果实两端，必须新鲜、无腐烂和 发酵变质。菠萝果实去除外皮前，最好将其充分清洗干净，果皮削下后应保持清洁卫生， 避免榨汁前洗涤果皮。因为菠萝果皮若经洗涤后，不仅其可溶性固形物降低2%～3%， 而且菠萝蛋白酶也受到一定的影响。
榨汁的方法有用连续榨汁机或榨汁桶压榨两种。连续榨汁机分为破碎和压汁两部 分。菠萝皮由喂料输送带，均匀地喂入锤式破碎机。破碎机安装于螺旋榨汁机的进料斗 上部，经破碎的果皮卸落到榨汁机压出果汁，皮渣则由机尾出渣口连续排出。其生产能力 为4～5t/h，出汁率约为50%。这种榨汁机压出的果汁中，混入的果皮碎屑较多，需经振 荡式的粗滤筛滤除皮渣。
简单的榨汁方法，是采用螺旋压榨桶压榨。菠萝皮先经齿式或锤式破碎机破碎，然后 装入压榨桶。每桶装料约150kg，为了使果汁易于渗出和卸渣方便，装料前先在桶底垫一 层粗麻布，然后向桶内装料约30kg包好，再垫一层麻布，再装料约30kg包好，直至装满， 加盖压榨。这种压榨桶的螺旋杆，有用动力传动加压，也有用人力操作加压。如采用人力 操作加压，一般菠萝皮的出汁率约为56%。
(2) 加高岭土吸附 上述榨出的菠萝汁，应迅速过滤除去皮屑等杂质。气温高或原 料成熟度高时，需按汁量加入0.03%～0.05%的山梨酸钾或0.02%的亚硫酸，以防止菠 萝皮汁变质。然后，再按汁量加入5%的高岭土(要求洁白干燥，细度在200目以上)，搅 拌约20min，静置澄清30～60min。澄清的速度取决于菠萝的成熟度和皮汁的新鲜度。成 熟度高或新鲜度差的皮汁，澄清速度较慢，因而澄清的时间应根据具体情况而定。例如， 有的加工厂静置澄清6～8h后，才进行分离洗脱(添加防腐剂量需相应增加)，但静置澄清 的时间越长，对蛋白酶活力的损失越大，最好采用自动排渣的离心机沉降分离，以缩短澄 清时间，保持酶的活力。当吸附着蛋白酶的高岭土沉降后，以虹吸法吸出上层清液(约为 菠萝皮汁重的80%)，供生产菠萝糖浆等综合利用。沉淀出来的泥浆，转移到洗脱工序。
(3) 洗脱 上述泥浆用浓度为16%的氢氧化钠溶液或浓度为25%的碳酸钠溶液，调 整pH至6.5～7.0。然后，按泥浆量加入7%～9%的工业用食盐，搅拌约30min，使蛋白 酶从高岭土中洗脱出来，迅速以离心机或压滤机分离，滤除高岭土。过滤得到的酶液应为 澄清透明液。为了提高过滤的效率，可在洗脱桶内添加适量经水洗的蔗渣作为助滤剂。
(4) 盐析 上述洗脱并经过滤的清液，应边过滤边分批在小桶内进行盐析，严防积 压。其法将澄清的滤液，先以1：3的工业盐酸调整pH至4.8～5.1，再按洗脱液重加入 20%粉碎、无杂质的硫酸铵(啤酒用的菠萝蛋白酶，则需先加入0.05%预溶的醋酸锌)，搅 拌至硫酸铵完全溶解，静置8h以上，酶即被盐析出来，虹吸除去上层硫酸铵清液(供农业 用)。沉淀物(酶糊)再以离心机分离除去残液。
(5)压榨 将上述酶糊装入布袋中进行压榨，以除去残余的硫酸铵废液。加压必须 缓慢，先轻后重，并勤加翻动，要求在8～10h内压榨完毕。
(6) 冷冻 压榨后的酶糊，均匀地摊放于铝盘内，厚度6～8mm，送入-12℃以下的 冷冻库中进行冻结。
(7) 干燥 干燥工艺对酶的活力影响较大，一般要求温度低、时间短的干燥条件，最 好采用冷冻升华干燥，也可在室温下采用真空干燥。其法在干燥箱内先放入4竹筛无水 氯化钙(方形竹筛铺以塑料薄膜后，铺放一层无水氯化钙)，再将酶糊2.0～2.5kg均匀地 摊放于另外4个铺以白细布的竹筛内，然后进箱与氯化钙筛交替放置，在室温和真空度 90kPa的条件下，干燥4～5h。干燥过程中，应加强管理。通常，进箱干燥1.0～1.5h后， 取出竹筛，将酶搓碎、翻动，进箱换位，干燥1h后再翻动换位，如此操作至干即可。
(8) 粉碎过筛 干燥的酶，应即进行球磨粉碎。每个球磨桶每次投料15kg，加入直 径约4cm的瓷球8～10kg，球磨时间不超过2h。球磨好的酶粉，用20目的尼龙筛过筛， 将粗粒再粉碎过筛。
(9) 吸湿 筛分过的酶，每次投料15kg放入球磨桶内(不加瓷球)，回转1h后出料分 装于四个铺以白细布的竹筛上，按干燥操作进行真空吸湿4～6h。
(10)包装 供啤酒专用酶，要求酶活力每克为40万福林单位*，可用不同活力的酶 粉进行调整，使产品的酶活力调整至40万福林单位。若生产的酶粉活力均超过40万福 林单位，则可添加无水碳酸钠，使产品标准化。医药工业用的菠萝蛋白酶，各批酶粉仅需 拌匀后标明酶活力即可。酶粉经测定活力后，分装于塑料袋，外用铁桶(罐)包装出售。
采用高岭土法生产的菠萝蛋白酶，产品质量较纯，活力也较高，提酶后的汁液可综合 利用。但是，分离操作较困难，生产流程较长，设备条件要求也较高，且耗用的硫酸铵较 多，酶活力的总回收率较低。
14.1.3.2 单宁沉淀法从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶
蛋白质遇单宁即产生沉淀，这是众所周知的。菠萝酶也是一种蛋白质，采用单宁沉淀法从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶就是应用这个原理。该法操作较简单，易于土法上马，生产 工艺控制得好，产品的酶活力和酶活力的总回收率也均较高。
(1)澄清 菠萝皮汁先经滤清，或自然澄清2h(有的加工厂澄清4～6h)，但需及时按 汁量加入0.05%的山梨酸钾，以防止菠萝皮汁在澄清过程中变质。防腐剂的添加量根据 气温、菠萝皮汁的新鲜度和卫生条件而定，在保证菠萝皮汁在提酶过程中不变质的前提 下，应尽量少加或不加防腐剂，使提酶后的汁液易于综合利用。经澄清的菠萝皮汁，用虹 吸法吸取其清液进行提酶处理。
(2)加单宁沉淀 澄清的菠萝皮汁，按其量计徐徐加入0.08%～0.1%的单宁(以煮 沸冷却的水溶解，经过滤后加入)，搅拌5～10min，静置沉淀3h，使汁液分层澄清。有些加 工厂采取先澄清30～60min后，虹吸出上层清汁，在此清汁中再加入0.02%的单宁，以沉 淀汁液中残留的菠萝酶。这样，第一次沉淀出来的菠萝酶，其沉淀时间不超过60min，对 提高酶活力和酶活力的总回收率均有较好的效果。
单宁加入菠萝皮汁经搅拌后，其菠萝酶即逐渐与单宁凝结而沉淀，虹吸除去上层的清 液，将下层酶液及时边搅拌边徐徐加入1：3的盐酸，调整pH为3.0～3.1，转移至分离 工序。
(3) 分离 上述调好pH的酶液，经离心分离除去残汁，取出酶膏立即用塑料袋包 装、称重，送入冷冻库冻结。
(4)冷冻 包装好的酶膏及时送入冷冻库在-12℃以下进行冷冻，使酶膏冻结成 硬块。
(5)解冻 取出酶膏硬块后，在室温、鼓风的的条件下，使其解冻至松散状态。然后， 移入离心机中离心分离解冻液，调整适宜的转速，使离心分离的湿酶保持疏松状态。
干燥、粉碎和吸湿等操作，均与高岭土吸附法相同。
(6) 注意事项 菠萝蛋白酶是一种水解蛋白质的催化剂，对人体皮肤有刺激分解作 用，生产人员必须穿戴工作服、工作帽和橡胶手套等防护用品。
14.1.3.3 菠萝蛋白酶的应用
菠萝蛋白酶能作用的基质，包括所有常用的蛋白质，如明胶、酪蛋白、谷蛋白、球蛋白 和肌纤蛋白等。它的水解蛋白质的活力，比木瓜酶高10倍以上，故其用途十分广泛。工 业上用于皮革脱毛、蚕茧脱胶、肉类软化、明胶制造和啤酒澄清等。特别是在医疗上，用于 治疗水肿和多种炎症，效果较好。
*福林单位是指在pH 7.0、40℃下,酶水解酪蛋白1min析出1μg酪氨酸即为1个酶活力单位。