食品酶学脂肪氧合酶.ppt

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1、食品酶学脂肪氧合酶现在学习的是第1页，共24页o广泛存在于动植物中广泛存在于动植物中o结构中含有结构中含有非血红素铁非血红素铁，酶蛋白由，酶蛋白由单肽链单肽链组成组成o专门催化具有专门催化具有顺、顺顺、顺-1，4戊二烯戊二烯结构的多不饱结构的多不饱和脂肪酸的加氧反应，形成具有共轭双键的氢过氧和脂肪酸的加氧反应，形成具有共轭双键的氢过氧化衍生物。化衍生物。o植物中的底物主要是：亚油酸和亚麻酸植物中的底物主要是：亚油酸和亚麻酸o动物中的底物主要是：花生四烯酸动物中的底物主要是：花生四烯酸现在学习的是第2页，共24页一、一、脂肪氧合酶催化的反应脂肪氧合酶催化的反应 脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构现在

2、学习的是第3页，共24页o脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的要求，脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的要求，含有含有顺，顺顺，顺1，4戊二烯戊二烯的直链脂肪酸、脂的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。现在学习的是第4页，共24页o最普通的底物是必需脂肪酸：最普通的底物是必需脂肪酸：n亚油酸亚油酸 oCH3（CH2）4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH n亚麻酸亚麻酸oCH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH n花生四烯酸花生四烯酸oCH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH现在学习的是第5页，共

3、24页o6位具有双键是必要的，顺，顺位具有双键是必要的，顺，顺1，4戊二烯单位的戊二烯单位的亚甲基亚甲基在在8位的脂肪酸异构体（位的脂肪酸异构体（亚油酸亚油酸）是脂肪氧合酶的）是脂肪氧合酶的最佳底物。最佳底物。o在在3位增加一个顺双键并不影响脂肪氧合酶对底物的作位增加一个顺双键并不影响脂肪氧合酶对底物的作用，例如用，例如亚麻酸亚麻酸是脂肪氧合酶的良好底物。在脂肪酸的是脂肪氧合酶的良好底物。在脂肪酸的10位和羧基之间增加双键仍然可以作为脂肪氧合酶的底物，位和羧基之间增加双键仍然可以作为脂肪氧合酶的底物，例如例如花生四烯酸花生四烯酸(5，8，11，1420四烯酸四烯酸)和和8，11，1420三烯酸

4、三烯酸都是脂肪氧合酶的底物。都是脂肪氧合酶的底物。现在学习的是第6页，共24页脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的13L和和9D氢过氧化物衍生物。氢过氧化物衍生物。现在学习的是第7页，共24页反应体系o水溶液o有机溶剂o水溶剂助剂现在学习的是第8页，共24页二、二、脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化 o如果将氢过氧化亚油酸看作为脂肪氧合酶的初期产物，那么如果将氢过氧化亚油酸看作为脂肪氧合酶的初期产物，那么它进一步变化的产物将十分复杂的，氢过氧化亚油酸变化的它进一步变化的产物将十分复杂的，氢过氧化亚油酸变化的可能途

5、径，它们包括：可能途径，它们包括：n氢过氧化亚油酸的氢过氧化亚油酸的还原还原，过氧化物酶体系参与这类反应；，过氧化物酶体系参与这类反应；n酶催化氢过氧化亚油酸酶催化氢过氧化亚油酸异构化异构化成多羟基衍生物和酮：成多羟基衍生物和酮：n氢过氧化亚油酸的氢过氧化亚油酸的环氧化环氧化，这类反应发生在面粉水悬，这类反应发生在面粉水悬浊液体系之中；浊液体系之中；现在学习的是第9页，共24页n马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸生成马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸生成乙烯酸乙烯酸；n在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧化亚油在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧化亚油酸和亚油酸发生酸和亚油酸发生二聚反应二聚反应，同时生成

6、戊烷和氧化二烯，同时生成戊烷和氧化二烯酸等产物；酸等产物；n氢过氧化亚油酸氢过氧化亚油酸分解分解生成挥发性的醛和酮。生成挥发性的醛和酮。现在学习的是第10页，共24页o氢过氧化亚油酸氢过氧化亚油酸通过上述各种途径可以产生数以百计的通过上述各种途径可以产生数以百计的不同产物，因此，同一种脂肪氧合酶能同时以不同产物，因此，同一种脂肪氧合酶能同时以合乎需要合乎需要和不合乎需要和不合乎需要的方式影响食品的质量，其中一些产物不的方式影响食品的质量，其中一些产物不会影响会影响食品的感官质量食品的感官质量，它们的生成，从某种意义上讲，通，它们的生成，从某种意义上讲，通过竞争减少了另一些有损于食品感官质量的产

7、物的生成。过竞争减少了另一些有损于食品感官质量的产物的生成。o除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能与食品中非除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能与食品中非脂肪成分作用，从而进一步影响食品的质量。脂肪成分作用，从而进一步影响食品的质量。现在学习的是第11页，共24页三、三、pH对脂肪氧合酶作用的影响对脂肪氧合酶作用的影响o脂肪氧合酶的最适脂肪氧合酶的最适pH一般在一般在7.08.0，然而，然而，在在pH低于低于7时，酶活力下降的部分原因是脂肪时，酶活力下降的部分原因是脂肪氧合酶的底物氧合酶的底物亚油酸的溶解度亚油酸的溶解度下降，在酸性下降，在酸性pH范围内亚油酸实际上是不溶解的。所以在范围内

8、亚油酸实际上是不溶解的。所以在pH低低于于7的环境条件下，影响反应速率的主要因素应该的环境条件下，影响反应速率的主要因素应该是亚油酸的溶解度及其在水中的分散状态。是亚油酸的溶解度及其在水中的分散状态。现在学习的是第12页，共24页pH对大豆脂肪氧合酶活力的影响对大豆脂肪氧合酶活力的影响o当不使用吐温当不使用吐温20时时(曲线曲线B)，脂肪氧合酶的最适，脂肪氧合酶的最适pH向碱性方向向碱性方向移动到移动到7.5，而且在整个，而且在整个pH范围内脂肪氧合酶的活力较低，在酸性范围内脂肪氧合酶的活力较低，在酸性pH范围内酶活力的下降尤为显著；在范围内酶活力的下降尤为显著；在pH为为9时两者的差别趋向于

9、时两者的差别趋向于消失。消失。当当使使用用吐吐温温20时时(曲曲线线A)，脂脂肪肪氧氧合合酶酶的的最最适适pH为为7.0，酶酶活活力力在在此此pH值值的的两两侧侧近乎对称地下降；近乎对称地下降；含吐温20现在学习的是第13页，共24页四、脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响四、脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响 o食品的质量取决于它的色、香、味、质构和营养价食品的质量取决于它的色、香、味、质构和营养价值。脂肪氧合酶是食品原料中固有的一种酶，它的值。脂肪氧合酶是食品原料中固有的一种酶，它的作用对食品质量的影响比较复杂，它既有助于提高作用对食品质量的影响比较复杂，它既有助于提高一些质量指标，又能损害另一

10、些质量指标。一些质量指标，又能损害另一些质量指标。现在学习的是第14页，共24页1、脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响、脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响 o脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。在面脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。在面包等面制品的生产过程中，添加适量的脂肪氧合包等面制品的生产过程中，添加适量的脂肪氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和脂肪酸酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有氧化分解，生成具有芳香风味芳香风味的羰基化合物，从的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。而能改进面粉的颜色和焙烤质量。现在学习的是第15页，共24页（1）漂白面

11、粉）漂白面粉o在面粉中加入在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆含脂肪氧化酶活力的大豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。o脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜色素脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜色素被漂白。被漂白。现在学习的是第16页，共24页（2）强化面筋蛋白）强化面筋蛋白o大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时还具有氧化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时还具有氧化面筋蛋白质的功能，从而对面团和烘焙食品产生有益的影响。在面质的功能，从而对面团和烘焙食品产生有益的影响。在面粉中加入脂肪和大豆粉后，脂肪经脂肪氧合酶作用所生成粉中加入脂肪和大豆粉后，脂肪经脂肪氧合酶作

12、用所生成的氢过氧化物起着的氢过氧化物起着氧化剂氧化剂的作用。在后者的作用下，面筋蛋白的作用。在后者的作用下，面筋蛋白质的质的巯基巯基(SH)被氧化成被氧化成SS，这对于强化面团中的蛋这对于强化面团中的蛋白质，即面筋蛋白质的三维网状结构是必要的。白质，即面筋蛋白质的三维网状结构是必要的。现在学习的是第17页，共24页o脂肪氧合酶还具有另外一个重要功能就是脂肪氧合酶还具有另外一个重要功能就是通过面筋蛋白质的氧化，通过面筋蛋白质的氧化，防止脂肪的结合，增加面团中游离脂肪的数量，防止脂肪的结合，增加面团中游离脂肪的数量，这就保证了外这就保证了外加起酥脂肪能加起酥脂肪能有效地改进面包的体积和软度有效地改

13、进面包的体积和软度。o在游离脂肪释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于在游离脂肪释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于改进面团的改进面团的流变性质流变性质是很重要的。在促使面筋蛋白质氧化的过程中，是很重要的。在促使面筋蛋白质氧化的过程中，氧化脂肪中间物也起重要的作用。氧化脂肪中间物也起重要的作用。（3）改进面包的体积和软度）改进面包的体积和软度现在学习的是第18页，共24页2、脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味和营养的影响、脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味和营养的影响 o脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸及脂时产生的初脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸及脂时产生的初期产物，在进一步分解后生成的挥发性化合物期

14、产物，在进一步分解后生成的挥发性化合物对不同的食品的风味产生截然不同的影响。对不同的食品的风味产生截然不同的影响。现在学习的是第19页，共24页（1）对食品风味的影响）对食品风味的影响在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀豆、香蕉在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀豆、香蕉和黄瓜，这些挥发性化合物构成了人们期望的风味成分，和黄瓜，这些挥发性化合物构成了人们期望的风味成分，然而在冷冻蔬菜和其他加工食品中，它们却产生了不良的风味。然而在冷冻蔬菜和其他加工食品中，它们却产生了不良的风味。在谷类保藏过程中产生的不良风味也与脂肪氧合酶作用的在谷类保藏过程中产生的不良风味也与脂肪氧合酶作用的初期产物

15、的进一步分解有关。初期产物的进一步分解有关。脂肪氧合酶还直接或间接地和肉类酸败及高蛋白质食品脂肪氧合酶还直接或间接地和肉类酸败及高蛋白质食品的不良风味有关。的不良风味有关。现在学习的是第20页，共24页脂肪氧合酶作用的产物对维生素脂肪氧合酶作用的产物对维生素A及维生素及维生素A原的破原的破坏；坏；脂肪氧合酶的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含脂肪氧合酶的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含量；量；脂肪氧合酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用，从脂肪氧合酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用，从而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。（2）对食品营养的影响）对食品

16、营养的影响现在学习的是第21页，共24页五、五、脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶的抑制o脂肪氧合酶会产生两种有害的副作用：一是造成有脂肪氧合酶会产生两种有害的副作用：一是造成有营养价值的多不饱和脂肪酸损失，二是产生导致营养价值的多不饱和脂肪酸损失，二是产生导致酸败的氧化产物。在加工保藏期间产生不良的风酸败的氧化产物。在加工保藏期间产生不良的风味或导致食品在其他方面的质量的下降，因此，味或导致食品在其他方面的质量的下降，因此，很多情况下，采用各种方法使脂肪氧合酶失活是很多情况下，采用各种方法使脂肪氧合酶失活是十分必要的：主要包括十分必要的：主要包括控制温度和控制温度和pH以及使用抗以及使用抗氧化剂氧化

17、剂。现在学习的是第22页，共24页o控制食品加工时的温度控制食品加工时的温度是使脂肪氧合酶失活的最是使脂肪氧合酶失活的最有效手段。例如，在加工豆奶时，将未浸泡的脱有效手段。例如，在加工豆奶时，将未浸泡的脱壳大豆在加热到壳大豆在加热到80100的热水中研磨的热水中研磨10分分钟就可以消除不良风味。钟就可以消除不良风味。o将食品材料调节到将食品材料调节到pH偏酸性再热处理偏酸性再热处理，也是使脂肪，也是使脂肪氧合酶失活的有效方法。例如，将大豆在氧合酶失活的有效方法。例如，将大豆在pH3.88和和水一起研磨，然后再烧煮，能使脂肪氧合酶变性。水一起研磨，然后再烧煮，能使脂肪氧合酶变性。现在学习的是第23页，共24页o脂肪氧合酶的辅酶中含有Fe3+，Fe2+为非活化态，所以通过降低Fe3+浓度可以抑制脂肪氧合酶的活性。o通过对Fe3+的络合或者还原使脂肪氧合酶活性降低。E-Fe3+E-Fe2+活化态活化态非活化态非活化态现在学习的是第24页，共24页