Papain ist ein wirksamer Fleischzartmacher, da es die Proteinketten durchtrennt, die Fleisch faserig und schwer zu schneiden machen. Dieses proteinspaltende und proteinverdauende Enzym spaltet die Fibrillen und das Bindegewebe, die zu die strukturelle Integrität des Fleisches und macht es dadurch zart.
Starkes Bindegewebe bewältigt die mechanische Belastung, der die Muskeln ausgesetzt sind. Jede Muskelzelle hat Fibrillen, die die Zelle strukturell gesund machen und dem Muskel helfen, sich zusammenzuziehen. Die innere Struktur der Fibrille ist ein komplexes Netzwerk aus langen Proteinketten, und auch die Gewebe, die die Muskelzellen verbinden, bestehen größtenteils aus Proteinen. Papain schneidet lange Proteinketten in kürzere Stücke, wodurch das Fleisch zarter wird.
Papain ähnelt dem in Ananas vorkommenden Enzym Bromelain. Beide sind proteolytische Enzyme, was bedeutet, dass sie bei der Verdauung von Proteinen aus der Nahrung helfen. Die meisten kommerziellen Fleischklopfer enthalten Papain, Bromelain oder beides. Papain ähnelt dem Magenenzym Pepsin, das bei der Verdauung Fleisch-, Ei- und Milchproteine abbaut.
Papain spielte eine wichtige Rolle in frühen wissenschaftlichen Studien zur Struktur von Pflanzenproteinen. Es wurde auf Proteine aufgetragen, um sie zur leichteren Untersuchung in kleinere Stücke zu zerlegen. Die Ureinwohner Mittelamerikas nutzten die fleischzartmachenden Eigenschaften von Papain, indem sie frische Papayablätter einwickelten, um es zart zu machen.