第六章糖酶和脂酶课件.ppt

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1、第六章糖第六章糖酶和脂和脂酶第1页，此课件共22页哦4 果胶酶果胶酶Pectic Enzymes 第2页，此课件共22页哦4.1.果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）v果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，存在于几乎所有的植物中存在于几乎所有的植物中，它主要由，它主要由半乳糖醛酸半乳糖醛酸及其及其甲酯甲酯缩缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。CH3-l-4-D半乳糖醛酸主链 第3页，此课件共22页哦v果胶的基本结构是-l-4-D半半乳乳糖糖醛醛

2、酸酸主主链链，鼠李糖单元以（l-2）连接于还原端或以（l-4）连接于非还原端。鼠李糖在果胶多糖的主链上引入了节点阿拉伯糖、半乳糖或阿拉伯半乳聚糖再作为侧链以（l-4）连接于鼠李糖上。v果胶含量：果胶含量：n柠檬3.04.0%，香蕉0.71.2%，n梨0.50.8%，苹果0.51.6%，n草莓0.60.7%。第4页，此课件共22页哦果胶的种类果胶的种类v（1）原果胶：）原果胶：未成熟果蔬中，未成熟果蔬中，不溶于水不溶于水。v（2）果胶酸：）果胶酸：脱水半乳糖醛酸单位上的羧基脱水半乳糖醛酸单位上的羧基基本上是游离的（聚半乳糖醛酸），不含甲酯基本上是游离的（聚半乳糖醛酸），不含甲酯（OCH3）。）。

3、v（3）果胶酯酸：）果胶酯酸：含一定数量含一定数量甲酯基团甲酯基团，果胶，果胶酯酸包括果胶，果胶分子中酯酸包括果胶，果胶分子中75%左右的羧基是左右的羧基是甲酯化的。甲酯化的。v酯化度大于酯化度大于7即为高酯化度即为高酯化度.第5页，此课件共22页哦果胶类物质给食品工业中带来的难题果胶类物质给食品工业中带来的难题v任何一种果汁都存在果胶任何一种果汁都存在果胶v果蔬汁中：果蔬汁中：n榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。n进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。v问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶问题：生产澄清型果汁中如何正确合理

4、使用果胶酶？酶？第6页，此课件共22页哦4.2.4.2.果胶酶分布与分类：果胶酶分布与分类：v果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称。包括果胶果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称。包括果胶水解酶（水解酶（pectin hydrolasespectin hydrolases）、果胶裂解酶（）、果胶裂解酶（pectin lyasespectin lyases，PMGLPMGL）、果胶酯酶（）、果胶酯酶（pectin pectin esterasesesterases，PEPE）和原果胶酶等。）和原果胶酶等。v霉菌中含各种果胶酶，裂解酶；细菌中主要为聚半乳糖醛酸裂解酶；高等植物中主要是果胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶

5、，不含果胶裂解酶。第7页，此课件共22页哦4.2.1聚半乳糖醛酸酶（聚半乳糖醛酸酶（PG）：）：v此类能水解半乳糖醛酸中此类能水解半乳糖醛酸中-1,4键（优先对甲键（优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。第8页，此课件共22页哦v（1）内切）内切PG（endo-PG）：）：n从分子内部无规则的切断-1，4键，可使果胶或果胶酸的粘度迅速下降，这类酶在果汁澄清中起主要作用。由于酶只能裂开和游离羧基相邻的糖苷键，因此底物水解的速度和程度随它的酯化程度增加而快速下降。最适pH45，霉菌中最多，植物番茄中番茄中含量高。第9页，此课件共22页哦v（2）外切（）

6、外切（exo-PG）：）：n从分子末端逐个切断-1，4键，生成半乳糖醛酸，粘度下降不明显。pH5.0，钙激活。第10页，此课件共22页哦4.2.2聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）v即即果果胶胶裂裂解解酶酶。以以随随机机方方式式解解聚聚高高度度酯酯化化的的果果胶胶，使使溶溶液液的的粘粘度度快快速速下下降降，果果胶胶裂裂解解酶酶只只能能裂裂解解贴贴近近甲甲酯酯基基的的糖糖苷苷键键，果果胶胶裂裂解解酶酶同同底底物物的的亲亲和和力力随底物的酯化程度提高而增加。随底物的酯化程度提高而增加。vpH6.0，只有霉菌中有。，只有霉菌中有。v不能水解果胶酸不能水解果胶酸 第11页，此课

7、件共22页哦4.2.3聚半乳糖醛酸裂解酶（聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：）：v也称果胶酸裂解酶。只能裂解贴近游离羧基的糖也称果胶酸裂解酶。只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。苷键。pH8.09.5，Ca2+是绝对需要的。细菌中是绝对需要的。细菌中含量高。含量高。第12页，此课件共22页哦4.2.4果胶酯酶（果胶酯酶（PE）v霉霉菌菌果果胶胶酯酯酶酶的的最最适适pH一一般般在在酸酸性性范范围围，它它的的热热稳稳定定性性较较低低。细细菌菌果果胶胶酯酯酶酶的的最最适适pH在在碱碱性性范范围围（7.58.0）。商商业业霉霉菌菌果果胶胶酶酶制制剂剂，含含果果胶胶酯酯酶酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。聚半乳糖醛

8、酸酶、果胶裂解酶。v果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。第13页，此课件共22页哦v果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着甲醇果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着甲醇（CH3OH)的释出，这在制葡萄酒中应注意的释出，这在制葡萄酒中应注意采用热处理。v植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避免。免。第14页，此课件共22页哦v苹果汁含有高度酯化的果胶，它易于被果胶裂解苹果汁含有高度酯化的果胶，它易于被果胶裂解酶澄清，而单独使用内切酶澄清，而单独使用

9、内切-聚半乳糖醛酸酶几乎聚半乳糖醛酸酶几乎没有效果。如果采用内切没有效果。如果采用内切-聚半乳糖醛酸酶和果聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶胶酯酶混合酶制剂混合酶制剂。当。当30%酯键和酯键和5%糖苷键被糖苷键被水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。第15页，此课件共22页哦总结总结v霉菌果胶酶最佳，先果胶酯酶起作用，再果胶酸酶、果胶裂解酶起作用。v问题：问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？胶酶？第16页，此课件共22页哦5 脂酶脂酶甘油三酯甘油三酯+H2O甘油二酯甘油二酯+脂肪酸脂肪酸第17页，此课件共22页哦 5.1 脂酶的来

10、源脂酶的来源v目前应用的脂酶主要有两个来源，一个是从天目前应用的脂酶主要有两个来源，一个是从天然组织中提取或直接利用活化天然组织中的脂然组织中提取或直接利用活化天然组织中的脂酶，例如，用皱胃膜中提取出的前胃脂酶类制酶，例如，用皱胃膜中提取出的前胃脂酶类制剂，或者直接用皱胃膜浆就可以生产出意大利剂，或者直接用皱胃膜浆就可以生产出意大利式干酪。也有直接利用牛乳中本身含有的脂酶式干酪。也有直接利用牛乳中本身含有的脂酶生产增香乳制品的。生产增香乳制品的。v另一个来源是用霉菌（如米黑毛霉、青霉等）另一个来源是用霉菌（如米黑毛霉、青霉等）分离培养，这种办法可批量生产，是未来脂酶分离培养，这种办法可批量生产

11、，是未来脂酶生产的主要途径。生产的主要途径。第18页，此课件共22页哦5.2 脂酶作用的底物的物理状态脂酶作用的底物的物理状态v脂酶的天然底物脂酶的天然底物(长链甘油三酯长链甘油三酯)是不溶于水的，是不溶于水的，脂酶不能作用于分散在水中的底物分子，而能作脂酶不能作用于分散在水中的底物分子，而能作用于乳化的脂肪球，脂之间的界面是酶作用的部用于乳化的脂肪球，脂之间的界面是酶作用的部位，脂酶的活性不是取底物的数量，而取决于底位，脂酶的活性不是取底物的数量，而取决于底物一水界面的浓度和届面的质量，脂酶在这一界物一水界面的浓度和届面的质量，脂酶在这一界面上裂解底物。当脂酶分子同处在界面的底物分面上裂解底

12、物。当脂酶分子同处在界面的底物分子相接触时，它的构象发生改变，使它能抓住底子相接触时，它的构象发生改变，使它能抓住底物分子，这是一个界面激活过程。在脂酶分子构物分子，这是一个界面激活过程。在脂酶分子构象改变过程中，酶分子中一个特殊的部位象改变过程中，酶分子中一个特殊的部位(并非并非活性部位活性部位)和底物或界面的一部分依靠空间电荷和底物或界面的一部分依靠空间电荷或其他因子相接触则起着关键的作用。或其他因子相接触则起着关键的作用。第19页，此课件共22页哦5.3 底物特异性底物特异性 v脂酶对酯的酸部分有特异性要求。虽然各种脂酶脂酶对酯的酸部分有特异性要求。虽然各种脂酶之间似乎有定量的差别，但是

13、它们以甘油三丁酸之间似乎有定量的差别，但是它们以甘油三丁酸酯为底物时都表现出最高的活力。因此，脂酶对酯为底物时都表现出最高的活力。因此，脂酶对于四碳链酸具有最高的特异性，然而此种特异性于四碳链酸具有最高的特异性，然而此种特异性仅仅是相对的。仅仅是相对的。v酶只有在甘油酯和水所构成的非均相体系乳状液酶只有在甘油酯和水所构成的非均相体系乳状液中才表现其活力，它对水溶性底物的催化作用很中才表现其活力，它对水溶性底物的催化作用很小，任何能增加底物水界面面积的条件和措施，小，任何能增加底物水界面面积的条件和措施，例如，添加乳化剂、均质等都能提高脂酶的活力。例如，添加乳化剂、均质等都能提高脂酶的活力。第2

14、0页，此课件共22页哦5.4 pH、温度、激活剂和抑制剂的影响、温度、激活剂和抑制剂的影响v脂酶的最适脂酶的最适pH和最适温度随底物、脂酶的纯度，和最适温度随底物、脂酶的纯度，缓冲液和测定的方法而稍有改变。大多数脂酶的缓冲液和测定的方法而稍有改变。大多数脂酶的最适最适pH值在值在69范围内，酶解反应的最适温度范围内，酶解反应的最适温度是是2040，实际生产中一般用，实际生产中一般用3036。v除了底物、除了底物、pH和温度外，盐对脂酶的作用也有和温度外，盐对脂酶的作用也有影响。影响。v二异丙基氟磷酸二异丙基氟磷酸(DFP)是酯酶和蛋白酶强有力的是酯酶和蛋白酶强有力的抑制剂，但是在低浓度时，它不

15、能使胰脂酶失活，抑制剂，但是在低浓度时，它不能使胰脂酶失活，只有在较高浓度时，它才能使胰脂酶失活。有机只有在较高浓度时，它才能使胰脂酶失活。有机磷化物二乙基磷化物二乙基-对对-硝基苯磷酸在溶液中几乎不能硝基苯磷酸在溶液中几乎不能抑制胰脂酶，但是在乳状液中它能显著地抑制胰抑制胰脂酶，但是在乳状液中它能显著地抑制胰脂酶。脂酶。第21页，此课件共22页哦5.5 脂酶酯化反应特性脂酶酯化反应特性脂酶不但能催化合成甘油脂肪酸酯，还可以合成脂酶不但能催化合成甘油脂肪酸酯，还可以合成其它酯类，酯化反应进程受到多种因素的影响：其它酯类，酯化反应进程受到多种因素的影响：v反应介质反应介质v底物及产物的影响底物及产物的影响v脂酶的种类和用量脂酶的种类和用量第22页，此课件共22页哦