食品化学酶幻灯片.ppt

食品化学课件酶第1页，共57页，编辑于2022年，星期三p主要内容：主要内容：酶的化学本质和作用特点酶的化学本质和作用特点酶的命名和分类酶的命名和分类酶的作用机制酶的作用机制影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素抑制剂和激活剂对酶促反应的影响抑制剂和激活剂对酶促反应的影响酶促褐变的机理及其控制酶促褐变的机理及其控制食品加工中重要的酶食品加工中重要的酶固定化酶固定化酶p难点：酶的作用机制和酶促褐变的机理难点：酶的作用机制和酶促褐变的机理第2页，共57页，编辑于2022年，星期三第一节 概述酶（酶（enzyme）是一类由活细胞产生的，对其）是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。特异底物具有高效催化作用的蛋白质。新发现：新发现：RNA、DNA的催化作用的催化作用1.1.酶的化学本质酶的化学本质第3页，共57页，编辑于2022年，星期三2.酶的组成酶的组成蛋白质部分：酶蛋白蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor)金属离子金属离子小分子有机化合物小分子有机化合物全酶全酶(holoenzyme)第4页，共57页，编辑于2022年，星期三辅助因子分类辅助因子分类（按其（按其与酶蛋白结合的紧密程度与酶蛋白结合的紧密程度）辅酶辅酶(coenzyme):与酶蛋白结合与酶蛋白结合疏松，可用疏松，可用透析或超滤的方透析或超滤的方法除去。法除去。辅基辅基(prosthetic group):与酶蛋白结合与酶蛋白结合紧密，不能用紧密，不能用透析或超滤的透析或超滤的方法除去方法除去。第5页，共57页，编辑于2022年，星期三第6页，共57页，编辑于2022年，星期三3.3.酶的作用特点酶的作用特点催化剂的共同点催化剂的共同点量少高效；量少高效；只加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。只加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应速度。都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应速度。酶的特性酶的特性高效催化，条件温和高效催化，条件温和高度专一高度专一不稳定性不稳定性活性可调节活性可调节第7页，共57页，编辑于2022年，星期三（一）（一）酶促反应具有极高的效率酶促反应具有极高的效率 3.1 3.1 酶促反应的特点酶促反应的特点酶酶的的催催化化效效率率通通常常比比非非催催化化反反应应高高1081020倍倍，比比一一般般催催化化剂高剂高1071013倍。倍。酶的催化不需要较高的反应温度。酶的催化不需要较高的反应温度。酶酶和和一一般般催催化化剂剂加加速速反反应应的的机机理理都都是是降降低低反反应应的的活活化化能能(activation energy)。酶酶比比一一般般催催化化剂剂更更有有效效地地降降低低反反应应的的活化能。活化能。第8页，共57页，编辑于2022年，星期三（三）酶促反应的可调节性（三）酶促反应的可调节性对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节酶催化效力的调节酶催化效力的调节通过改变底物浓度对酶进行调节等通过改变底物浓度对酶进行调节等酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。第10页，共57页，编辑于2022年，星期三4.酶的命名和分类n习惯命名法习惯命名法 A.根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。B.根据所催化的反应的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。根据所催化的反应的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。C.两个原则结合起来命名，例如丙酮酸脱羧酶等。两个原则结合起来命名，例如丙酮酸脱羧酶等。D.根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。n系统命名法系统命名法 1971年国际生化协会酶命名委员会根据酶所催化的反应类型将酶分年国际生化协会酶命名委员会根据酶所催化的反应类型将酶分为六大类，为六大类，分别用分别用1、2、3、4、5、6的编号来表示，的编号来表示，再根据底物再根据底物中被作用的基团或键的特点将每一大类分为若干个亚类，每个亚中被作用的基团或键的特点将每一大类分为若干个亚类，每个亚类可再分若干个亚类可再分若干个亚-亚类，仍用亚类，仍用1、2、3、编号。故每一个酶编号。故每一个酶的分类编号由用的分类编号由用“”隔开的四个数字组成。编号之前是酶学委隔开的四个数字组成。编号之前是酶学委员会的缩写员会的缩写EC。酶编号的前三个数字表明酶的特性：反应性质、。酶编号的前三个数字表明酶的特性：反应性质、反应物（或底物）性质、键的类型，第四个数字则是酶在亚反应物（或底物）性质、键的类型，第四个数字则是酶在亚-亚类亚类中的顺序号。中的顺序号。EC 1.1.1.27 大类大类 亚类亚类 亚亚类亚亚类 序号序号如乙醇脱氢酶如乙醇脱氢酶第11页，共57页，编辑于2022年，星期三国际酶学委员会根据酶催化反应的类型，把酶分为：国际酶学委员会根据酶催化反应的类型，把酶分为：1、氧化还原酶类、氧化还原酶类 即催化生物氧化还原反应的酶，如脱氢酶、氧化酶、过氧化物即催化生物氧化还原反应的酶，如脱氢酶、氧化酶、过氧化物 酶、羟化酶以及加氧酶类。酶、羟化酶以及加氧酶类。2、转移酶类、转移酶类 催化不同物质分子间某种基团的交换或转移的酶，如转甲基催化不同物质分子间某种基团的交换或转移的酶，如转甲基 酶、转氨基酶、已糖激酶、磷酸化酶等。酶、转氨基酶、已糖激酶、磷酸化酶等。3、水解酶类、水解酶类 利用水使共价键分裂的酶，如淀粉酶、蛋白酶、酯酶等。利用水使共价键分裂的酶，如淀粉酶、蛋白酶、酯酶等。第12页，共57页，编辑于2022年，星期三4、裂解酶类、裂解酶类 由其底物移去一个基团而使共价键裂解的酶，如脱羧酶、醛由其底物移去一个基团而使共价键裂解的酶，如脱羧酶、醛 缩酶和脱水酶等。缩酶和脱水酶等。5、异构酶类、异构酶类 促进异构体相互转化的酶，如消旋酶、顺反异构酶等。如：促进异构体相互转化的酶，如消旋酶、顺反异构酶等。如：6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。6、合成酶类、合成酶类 促进两分子化合物互相结合，同时使促进两分子化合物互相结合，同时使ATP分子中的高能磷分子中的高能磷 酸键断裂的酶，如谷氨酰胺合成酶、谷胱甘肽合成酶等。酸键断裂的酶，如谷氨酰胺合成酶、谷胱甘肽合成酶等。第13页，共57页，编辑于2022年，星期三5.酶的作用机制n酶之所以具有催化能力，主要在于它们具有一个所谓的酶之所以具有催化能力，主要在于它们具有一个所谓的“活性部位活性部位”。正是由于有这种结构才使之具备上述催化生物化学反应的功能。正是由于有这种结构才使之具备上述催化生物化学反应的功能。又称又称“活性中心活性中心”。指由少数必需基团组成的能与底物分子结合并。指由少数必需基团组成的能与底物分子结合并完成特定催化反应的空间小区域。完成特定催化反应的空间小区域。活性部位本质上是蛋白质多肽链上原本相距较远的一系列氨基酸残活性部位本质上是蛋白质多肽链上原本相距较远的一系列氨基酸残基经由折叠而形成的特定区域。在这个区域内，特定的、对于催化基经由折叠而形成的特定区域。在这个区域内，特定的、对于催化反应具有贡献的氨基酸残基的侧链基团的空间配置恰到好处，有助反应具有贡献的氨基酸残基的侧链基团的空间配置恰到好处，有助于酶与底物的结合，有助于底物的转变。于酶与底物的结合，有助于底物的转变。第14页，共57页，编辑于2022年，星期三活性部位和必需基团活性部位和必需基团必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性 丧失。活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用 直接有关的部位。必需基团必需基团活性部位维持酶的空间结构结合基团催化基团专一性催化性质第15页，共57页，编辑于2022年，星期三活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团结合基团结合基团(binding group)与底物相结合与底物相结合催化基团催化基团(catalytic group)催化底物转变成产物催化底物转变成产物 位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。构象所必需。活性中心外的必需基团活性中心外的必需基团第16页，共57页，编辑于2022年，星期三底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基团的必需基团结合基团结合基团催化基团催化基团 活性中心活性中心 第17页，共57页，编辑于2022年，星期三第18页，共57页，编辑于2022年，星期三q温度的双重影响温度的双重影响（1）随着温度的增加，反应速）随着温度的增加，反应速 度也增加，直至最大速度为止。度也增加，直至最大速度为止。（2）随温度升高而使酶逐步变）随温度升高而使酶逐步变 性，反应速度减小。性，反应速度减小。第二节第二节 影响酶活力的因素影响酶活力的因素q最适温度最适温度 酶促反应速度最快时的环境温酶促反应速度最快时的环境温 度。此时酶的活力最高度。此时酶的活力最高。其不是其不是 酶的特征性常数酶的特征性常数酶酶活活性性0.51.02.01.50 10 20 30 40 50 60 温度温度 C 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响 第19页，共57页，编辑于2022年，星期三2.pH对酶促反应的影响对酶促反应的影响1.最适pH 2.pH稳定性表现出酶最大活力的表现出酶最大活力的pHpH值值在一定的在一定的pH范围内酶是稳范围内酶是稳定的。定的。pH对酶作用的影响机制对酶作用的影响机制：1.1.环境过酸、过碱使酶变性失活；环境过酸、过碱使酶变性失活；2.2.影响酶活性基团的解离；影响酶活性基团的解离；3.3.影响底物的解离。影响底物的解离。0酶酶活活性性pH pH对某些酶活性的影响对某些酶活性的影响 胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶 淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶 胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶 246810第20页，共57页，编辑于2022年，星期三3.酶浓度对酶促反应的影响酶浓度对酶促反应的影响在有在有足够底物足够底物和其他条件不变的情况下：和其他条件不变的情况下：v=k E4.底物浓度对酶促反应的影响底物浓度对酶促反应的影响（1）底物浓度对酶反应速度的影响底物浓度对酶反应速度的影响酶促反应的速度与酶浓度成正比酶促反应的速度与酶浓度成正比第21页，共57页，编辑于2022年，星期三当底物浓度较低时当底物浓度较低时反应速度与底物浓度成正比；反应反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。为一级反应。SVVmax第22页，共57页，编辑于2022年，星期三随着底物浓度的增高随着底物浓度的增高反应速度不再成正比例加速；反应为混合反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。级反应。SVVmax第23页，共57页，编辑于2022年，星期三当底物浓度高达一定程度当底物浓度高达一定程度反应速度不再增加，达最大速度；反应反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应为零级反应SVVmax第24页，共57页，编辑于2022年，星期三（2）米曼氏方程式）米曼氏方程式中间产物中间产物pp 酶促反应模式酶促反应模式中间产物学说中间产物学说E+S k1k2k3ESE+P酶酶底物底物酶酶产物产物ppMichaelisMichaelis和和和和MentenMenten提提提提出出出出反反反反应应应应速速速速度度度度与与与与底底底底物物物物浓浓浓浓度度度度关关关关系系系系的的的的数数数数学学学学方方方方程程程程式式式式，即即即即米米米米曼曼曼曼氏氏氏氏方方方方程程程程式式式式，简简简简称称称称米米米米氏氏氏氏方方方方程程程程式式式式(Michaelis(Michaelis equation)equation)。VmaxS Km+S S：底物浓度底物浓度V：不同不同S时的反应速度时的反应速度Vmax：最大反应速度最大反应速度(maximum velocity)m：米氏常数米氏常数(Michaelis constant)第25页，共57页，编辑于2022年，星期三p米曼氏方程式推导基于两个假设：米曼氏方程式推导基于两个假设：lE与与S形成形成ES复合物的反应是快速平衡反应，而复合物的反应是快速平衡反应，而ES分解分解为为E及及P的反应为慢反应，反应速度取决于慢反应即的反应为慢反应，反应速度取决于慢反应即 Vk3ES。(1)lS的总浓度远远大于的总浓度远远大于E的总浓度，因此在反应的初始阶段，的总浓度，因此在反应的初始阶段，S的浓度可认为不变即的浓度可认为不变即SSt。第26页，共57页，编辑于2022年，星期三当反应速度为最大反应速度一半时当反应速度为最大反应速度一半时v Km值的推导值的推导KmS Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是底物浓度，单位是mol/L。2Km+S Vmax VmaxSVmaxVSKmVmax/2 第27页，共57页，编辑于2022年，星期三第28页，共57页，编辑于2022年，星期三（3）Km与与Vmax的意义的意义 Km值值 Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物 浓度。浓度。（Km的单位为浓度单位）的单位为浓度单位）是酶在一定条件下的是酶在一定条件下的特征物理常数特征物理常数，通过测定，通过测定Km的数值，可鉴别酶。的数值，可鉴别酶。可近似表示酶和底物亲合力，可近似表示酶和底物亲合力，Km愈小，愈小，E对对S的亲的亲 合力愈大，合力愈大，Km愈大，愈大，E对对S的亲合力愈小的亲合力愈小。在已知在已知Km的情况下，应用米氏方程可计算任意的情况下，应用米氏方程可计算任意s 时的时的v，或任何，或任何v下的下的s。（用。（用Km的倍数表示）的倍数表示）第29页，共57页，编辑于2022年，星期三 Vmax定义：定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。与酶浓度成正比。意义：意义：Vmax=K3 E如果酶的总浓度已知，可从如果酶的总浓度已知，可从Vmax计算计算 酶的转换酶的转换数数(turnover number)，即动力学常数，即动力学常数K3。第30页，共57页，编辑于2022年，星期三（4）m值与值与max值的测定值的测定基本原则基本原则：将米氏方程变化成相当于将米氏方程变化成相当于y=ax+b的直线方程，再用作图法求出的直线方程，再用作图法求出Km。例：例：双倒数作图法双倒数作图法（Lineweaver-Burk法）法）米氏方程的双倒数形式：米氏方程的双倒数形式：1 KmKm 1 1 =.+v Vmax S Vmax 第31页，共57页，编辑于2022年，星期三酶动力学的双倒数图线酶动力学的双倒数图线请大家思考：请大家思考：一种酶的Km数值越大意味着什么？第32页，共57页，编辑于2022年，星期三5.抑制剂对酶促反应的影响抑制剂对酶促反应的影响使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶失活的物质，称为抑制剂（酶活力甚至使酶失活的物质，称为抑制剂（I）。）。（1）不可逆抑制作用）不可逆抑制作用：抑制剂与酶的结合（共价键）是不可逆的S +EESE+P+IEIESH+ICH2COOH ESCH2COOH+HI第33页，共57页，编辑于2022年，星期三（2）可逆抑制作用）可逆抑制作用：抑制剂与酶的结合是可逆的。抑制程度是由酶与抑制剂之间的亲和力大小、抑制剂的浓抑制程度是由酶与抑制剂之间的亲和力大小、抑制剂的浓度以及底物的浓度决定。度以及底物的浓度决定。Ev1231.反应体系中不加反应体系中不加I。2.反应体系中加入一定量反应体系中加入一定量的不可逆抑制剂。的不可逆抑制剂。3.反应体系中加入一定量的反应体系中加入一定量的可逆抑制剂。可逆抑制剂。第34页，共57页，编辑于2022年，星期三Ev不可逆抑制剂的作用不可逆抑制剂的作用Ev 可逆抑制剂的可逆抑制剂的作用作用I I 第35页，共57页，编辑于2022年，星期三竞争性抑制作用竞争性抑制作用：抑制剂和底物竞争与酶结合。特点特点：1）抑制剂和底物竞争酶的结合部位）抑制剂和底物竞争酶的结合部位S +EESE+P+IEIv=VSkm(1+I/ki)+Ski=EI/EISvV/2km2）抑制程度取决于）抑制程度取决于I和和S的浓的浓度以及与酶结合的亲和力大度以及与酶结合的亲和力大小。小。km无 I有 I3）竞争性抑制剂的结构与）竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似。底物结构十分相似。第36页，共57页，编辑于2022年，星期三l竞争性抑制作用的竞争性抑制作用的LineweaverBurk图图：第37页，共57页，编辑于2022年，星期三非竞争性抑制作用非竞争性抑制作用：底物和抑制剂同时与酶结合，但形成的：底物和抑制剂同时与酶结合，但形成的EIS不不能进一步转变为产物。能进一步转变为产物。S +EESE+P+IEI+IEIS+SE+Pv=V1+I/ki Skm+SSv无 IV/2km有 I()第38页，共57页，编辑于2022年，星期三l非竞争性抑制作用的非竞争性抑制作用的LineweaverBurk图图：第39页，共57页，编辑于2022年，星期三6.激活剂对酶促反应的影响激活剂对酶促反应的影响激活剂激活剂使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。其中大部分是一些其中大部分是一些无机离子和小分子简单有机物。无机离子和小分子简单有机物。如：如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Co2+、Cr2+、Fe2+、Cl-、Br-、I-、CN-、NO3-、PO4-等；等；无机离子对酶的激活作用：无机离子对酶的激活作用：（1）与酶分子肽链上的侧链基团相结合，稳定酶催）与酶分子肽链上的侧链基团相结合，稳定酶催 化作用所需的构象。化作用所需的构象。（2）作为底物与酶蛋白之间联系的桥梁。）作为底物与酶蛋白之间联系的桥梁。（3）可能作为辅酶或辅基的一个组成部分，协助酶）可能作为辅酶或辅基的一个组成部分，协助酶 的催化作用。的催化作用。第40页，共57页，编辑于2022年，星期三使用激活剂注意使用激活剂注意激活剂对酶的作用具有一定的选择性，使用不当，激活剂对酶的作用具有一定的选择性，使用不当，会适得其反，激活剂之间有时存在拮抗现象。会适得其反，激活剂之间有时存在拮抗现象。激活剂的浓度有一定的范围，超出此范围，会得到激活剂的浓度有一定的范围，超出此范围，会得到 相反的效果。相反的效果。第41页，共57页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 酶促褐变酶促褐变n褐变现象：褐变现象：水果和蔬菜，如苹果、香蕉、土豆等。当它们的组水果和蔬菜，如苹果、香蕉、土豆等。当它们的组 织被碰伤、切开、削皮后放置在空气中颜色很快变暗。织被碰伤、切开、削皮后放置在空气中颜色很快变暗。n酶促褐变酶促褐变：是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。物的反应过程。n酶促褐变作用机理：酶促褐变作用机理：植物组织中含有酚类物质，当细胞组织被破坏后，氧就大量侵植物组织中含有酚类物质，当细胞组织被破坏后，氧就大量侵 入，造成邻位的酚氧化为醌和其还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积入，造成邻位的酚氧化为醌和其还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称为黑色素或类黑精。累，醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称为黑色素或类黑精。第42页，共57页，编辑于2022年，星期三酚酶的系统名称是邻二酚：氧酚酶的系统名称是邻二酚：氧-氧化还原酶（氧化还原酶（EC1.10.3.1EC1.10.3.1）以铜为）以铜为辅基，必须以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。可以用一元酚和二元酚辅基，必须以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。可以用一元酚和二元酚作底物。作底物。第43页，共57页，编辑于2022年，星期三2.酶促褐变的控制酶促褐变的控制酶促褐变的三个条件，缺一不可。酶促褐变的三个条件，缺一不可。即：多酚类物质、酚酶、氧气即：多酚类物质、酚酶、氧气除去多酚类物质困难，不现实。除去多酚类物质困难，不现实。一般为一般为 降低酚酶活性、驱氧降低酚酶活性、驱氧用于食品方面主要有以下用于食品方面主要有以下5 5种种（1 1）加热处理）加热处理 在适当温度和时间，加热新鲜果蔬，可使酚酶及其它酶失活。在适当温度和时间，加热新鲜果蔬，可使酚酶及其它酶失活。常用的方法有：漂烫、巴氏杀菌。常用的方法有：漂烫、巴氏杀菌。加工中，必须严格控制时间和温度。不彻底加热，反而促进褐加工中，必须严格控制时间和温度。不彻底加热，反而促进褐 变变;过度则影响风味、质构。微波加热，热穿透力强，迅速均过度则影响风味、质构。微波加热，热穿透力强，迅速均 匀，不影响风味。匀，不影响风味。第44页，共57页，编辑于2022年，星期三（2 2）酸处理法）酸处理法多数酚酶最适多数酚酶最适PH67，PH 3失活。失活。常用的酸有：柠檬酸、苹果酸、磷酸、抗坏血酸、混合酸。常用的酸有：柠檬酸、苹果酸、磷酸、抗坏血酸、混合酸。柠檬酸可降低柠檬酸可降低pH，还可络合酚酶辅基，还可络合酚酶辅基Cu2+，但单独用效果不大。常与，但单独用效果不大。常与抗坏血酸、亚硫酸合用。抗坏血酸、亚硫酸合用。实践证明：实践证明：0.5%柠檬酸柠檬酸+0.3%抗坏血酸效果好。抗坏血酸效果好。抗坏血酸还可使酚酶失活，且可耗氧。抗坏血酸还可使酚酶失活，且可耗氧。第45页，共57页，编辑于2022年，星期三（3）亚硫酸盐类处理法）亚硫酸盐类处理法亚硫酸类是酚酶抑制剂。亚硫酸类是酚酶抑制剂。常用的有：常用的有：二氧化硫二氧化硫 SO2亚硫酸钠亚硫酸钠 Na2 SO 3亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠NaH SO 3 焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠 Na2 S 2 O 5 低亚硫酸钠低亚硫酸钠 Na2 S 2 O 4防止原因有三：防止原因有三：a.a.抑制酶活性抑制酶活性b.b.将醌还原为酚将醌还原为酚 c.c.与醌加成，防止聚合与醌加成，防止聚合如：在蘑菇、马铃薯、桃、苹果等加工中，常用二氧化硫及亚如：在蘑菇、马铃薯、桃、苹果等加工中，常用二氧化硫及亚 硫酸盐类作护色剂。硫酸盐类作护色剂。第46页，共57页，编辑于2022年，星期三(4)(4)驱氧驱氧 驱氧措施有：驱氧措施有：a.a.涂涂VcVc液，涂膜液，涂膜 b.b.浸没浸没:c.c.渗入：渗入：(5)(5)加入络合剂，抑制激活剂。加入络合剂，抑制激活剂。3.3.褐变的利用褐变的利用期望的褐变：期望的褐变：苹果酒、红茶发酵（生成茶红素）、可可粉、葡萄干、梅干、苹果酒、红茶发酵（生成茶红素）、可可粉、葡萄干、梅干、椰枣、无花果。椰枣、无花果。第47页，共57页，编辑于2022年，星期三第四节第四节 食品加工中重要的酶食品加工中重要的酶糖酶糖酶蛋白酶蛋白酶脂肪酶脂肪酶第48页，共57页，编辑于2022年，星期三糖酶淀粉酶：催化淀粉和糖元水解的酶类。淀粉酶：催化淀粉和糖元水解的酶类。淀粉酶：内切酶，从淀粉分子内部随机水解淀粉酶：内切酶，从淀粉分子内部随机水解1 1，4 4糖苷键，但不水解糖苷键，但不水解1 1，6 6糖苷键。糖苷键。淀粉酶：外切酶，只能水解淀粉酶：外切酶，只能水解1 1，4 4糖苷键，不能水解糖苷键，不能水解1 1，6 6糖苷键。从淀粉分子的非还原性末端开始依次糖苷键。从淀粉分子的非还原性末端开始依次切下一个个切下一个个1 1，4 4麦芽糖苷键，并将切下的麦芽糖苷键，并将切下的1 1，4 4麦芽糖转变成麦芽糖转变成麦芽糖，所以称为麦芽糖，所以称为淀粉酶。淀粉酶。葡萄糖淀粉酶：外切酶，不仅水解葡萄糖淀粉酶：外切酶，不仅水解1 1，4 4糖苷键，也能水糖苷键，也能水解解1 1，6 6糖苷键和糖苷键和1 1，3 3糖苷键。糖苷键。异淀粉酶：产生于动植物及微生物中，是一种内切酶，从支异淀粉酶：产生于动植物及微生物中，是一种内切酶，从支链淀粉分子内部水解支点的链淀粉分子内部水解支点的1 1，6 6糖苷键。糖苷键。第49页，共57页，编辑于2022年，星期三一、水解酶一、水解酶 1.-1.-淀粉酶淀粉酶 也称液化型淀粉酶，能使淀粉不规则地水解。它存在于也称液化型淀粉酶，能使淀粉不规则地水解。它存在于动物的唾液、胰脏及植物的麦芽中。此外，霉菌和细菌也产动物的唾液、胰脏及植物的麦芽中。此外，霉菌和细菌也产生此酶。钙对其有活化作用，其最适生此酶。钙对其有活化作用，其最适PHPH为为5-75-7，最适温度约，最适温度约4040，一些细菌淀粉酶则达，一些细菌淀粉酶则达7070。此酶在啤酒制造及面包品。此酶在啤酒制造及面包品质改良上很重要，终产物为麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖。质改良上很重要，终产物为麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖。-淀粉酶淀粉酶 能将淀粉从非还原端起，每次水解下一个麦芽糖能将淀粉从非还原端起，每次水解下一个麦芽糖单位。在各种植物组织中均可见，尤以大麦芽中为多，单位。在各种植物组织中均可见，尤以大麦芽中为多，其热稳定性低于其热稳定性低于-淀粉酶。淀粉酶。第50页，共57页，编辑于2022年，星期三3.葡萄糖淀粉酶 从淀粉的非还原端起，每次水解下一个葡萄糖单位，终产物为葡萄糖和糊精，用于制糖等。最适PH=4-5，最适温度50-60。淀粉酶对天然存在的完整淀粉粒作用较困难，应将淀粉粒糊化，破坏其结构后，对淀粉酶的作用才比较敏感。4.果胶酯酶 能把果胶酯酸分解为果胶酸和甲醇，它存在于霉菌、细菌和植物中，以柑桔类水果和蕃茄中含量为多。第51页，共57页，编辑于2022年，星期三果胶酶定义：催化果胶酸或果胶降解的酶定义：催化果胶酸或果胶降解的酶1 1）果胶酯酶）果胶酯酶 果胶果胶 聚半乳糖醛酸聚半乳糖醛酸+甲醇甲醇2 2）聚半乳糖醛酸酶）聚半乳糖醛酸酶 降解底物降解底物1 1，4 4糖苷键糖苷键3 3）果胶裂解酶）果胶裂解酶 内切聚半乳糖醛酸裂解酶、外内切聚半乳内切聚半乳糖醛酸裂解酶、外内切聚半乳 糖醛酸裂解酶、内切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶糖醛酸裂解酶、内切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶 的总称的总称第52页，共57页，编辑于2022年，星期三蛋白酶定义：催化蛋白质肽键水解的酶定义：催化蛋白质肽键水解的酶按来源分为按来源分为1 1）动物蛋白酶）动物蛋白酶 食品工业中应用少食品工业中应用少2 2）植物蛋白酶：）植物蛋白酶：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶。无花果蛋白酶。常用于肉品和啤酒行业。常用于肉品和啤酒行业。3 3）微生物蛋白酶）微生物蛋白酶 蛋白酶制剂的重要来源，用于产酶的菌种必须严蛋白酶制剂的重要来源，用于产酶的菌种必须严 格选择。格选择。应用范围包括：面包制作、肉品嫩化、啤酒制造、应用范围包括：面包制作、肉品嫩化、啤酒制造、酿造等。酿造等。第53页，共57页，编辑于2022年，星期三8.8.蛋白酶蛋白酶 能把蛋白质的肽链切断。木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等植能把蛋白质的肽链切断。木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等植物蛋白酶可用于肉的软化和防止啤酒混浊等，霉菌蛋白酶用物蛋白酶可用于肉的软化和防止啤酒混浊等，霉菌蛋白酶用于面包工业以改良面筋性质。于面包工业以改良面筋性质。不同蛋白酶切断的肽键部分不相同，如胃蛋白酶不同蛋白酶切断的肽键部分不相同，如胃蛋白酶切断芳香族氨基酸，胰蛋白酶切断碱性氨基酸等。牛切断芳香族氨基酸，胰蛋白酶切断碱性氨基酸等。牛乳的酪蛋白若用胰蛋白酶分解则产生强烈苦味，这是乳的酪蛋白若用胰蛋白酶分解则产生强烈苦味，这是因生成物为胰岛素和苯丙氨酸之故，若用羧肽酶分解，因生成物为胰岛素和苯丙氨酸之故，若用羧肽酶分解，则无苦味。奶酪的品种多，味微苦，就与不同的酶解则无苦味。奶酪的品种多，味微苦，就与不同的酶解产物有关。产物有关。第54页，共57页，编辑于2022年，星期三脂肪酶脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。特点特点 1 1）催化选择性强）催化选择性强 2 2）“油脂油脂-水水”两相的界面发挥作用两相的界面发挥作用应用应用 牛奶、奶酪、干果的加工中调控风味；皮革、牛奶、奶酪、干果的加工中调控风味；皮革、绢纺等。绢纺等。第55页，共57页，编辑于2022年，星期三第五节第五节 固定化酶固定化酶n水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有 酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底 物。固定化酶又叫固相酶或水不溶酶。物。固定化酶又叫固相酶或水不溶酶。n优点：优点：1 1）酶的稳定性提高）酶的稳定性提高 2 2）重复使用，可连续化、自动化操作，回收酶、降低成本。）重复使用，可连续化、自动化操作，回收酶、降低成本。3 3）提纯方便，工艺简单产物中不含酶，不需要采用热处理灭）提纯方便，工艺简单产物中不含酶，不需要采用热处理灭 酶，有助于提高食品的质量酶，有助于提高食品的质量n固定化酶的制备方法固定化酶的制备方法 1）吸附）吸附 2）共价连接）共价连接 3）载体截留）载体截留 4）胶囊包合）胶囊包合第56页，共57页，编辑于2022年，星期三包埋法包埋法 吸附法吸附法共价偶联法共价偶联法交联法交联法第57页，共57页，编辑于2022年，星期三