食品化學(xué)第8章酶課件

1、第8章 酶8.1 概述1.酶的組成 酶蛋白全酶輔酶輔因子輔基2.酶的分類按照催化反應(yīng)的類型，國際酶學(xué)委員會將酶分為六大類。在這六大類里，又各自分為若干亞類，亞類下又分小組(次亞類)、小組后是酶的編號，一共四個分類層次。這種分類法為每種酶規(guī)定了統(tǒng)一的編號。酶的編號由EC和4個用圓點隔開的數(shù)字組成，每一個分類層次都用一個數(shù)字與之對應(yīng)，這樣，每一種酶可以用4個阿拉伯?dāng)?shù)字來代表。EC表示酶學(xué)委員會，第一個數(shù)字表示酶的大類，第二個數(shù)字表示酶的亞類，第三個數(shù)字表示酶的小組，第四個數(shù)字表示酶在小組中的序列號。過氧化氫酶：EC 1.11.1.6轉(zhuǎn)化酶:EC 3.2.1.26多功能酶可以有多個編號。1.氧化-還

2、原酶 Oxidoreductase氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括脫氫酶(Dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。如，乳酸脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。2.轉(zhuǎn)移酶 Transferase轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個底物的分子上。例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3.水解酶 Hydrolase水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，酯酶(Esterase)催化的酯的水解反應(yīng)根據(jù)酶切部位，水解酶可分為內(nèi)切酶和外切酶。內(nèi)切酶從聚合物長鏈分子的內(nèi)部將分子切斷；外切酶則從長鏈分子的一端依次切下一個單位。4.裂

3、合酶 Lyase裂合酶催化從底物分子中移去一個基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。5.異構(gòu)酶 Isomerase異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。6.合成酶 Ligase or Synthetase合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。 A + B + ATP + H2O = AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)丙酮酸 + CO2 草酰乙酸五、酶的活力1.酶活

4、力的定義：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。2.活力單位：在特定條件下，1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化1微摩爾底物所需的酶量為一個活力單位(U)。在25及其他酶最適條件下，在1min內(nèi)1mol的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量稱為酶的國際單位（IU）比活力：每毫克酶蛋白所具有的酶活力。單位是u/mg。比活越高則酶越純。轉(zhuǎn)化數(shù)：每分子酶或每個酶活性中心在單位時間內(nèi)能催化的底物分子數(shù)(TN)。也稱為催化常數(shù)（Kcat）。1/Kcat稱為催化周期。碳酸酐酶是已知轉(zhuǎn)換數(shù)最高的酶之一，高達(dá)36106每分鐘，催化周期為1.7微秒。二、酶的活性中心1.定義酶是大分子，直接與底物接觸并起催化作用的只是酶分子中的一小部分。因此，人們認(rèn)為，酶分子中

5、有一個活性中心，它是酶分子的一小部分，是酶分子中與底物結(jié)合并催化反應(yīng)的場所?；钚灾行氖怯忻阜肿又猩贁?shù)幾個氨基酸殘基構(gòu)成的它們在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn)，甚至位于不同的肽鏈上，由于肽鏈的盤曲折疊而互相接近，構(gòu)成一個特定的活性結(jié)構(gòu)。因此活性中心不是一個點或面，而是一個小的空間區(qū)域。2.分類活性中心包括底物結(jié)合部位和催化部位前者負(fù)責(zé)識別特定的底物并與之結(jié)合。后者起催化作用結(jié)合部位決定酶的專一性。催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)活性中心以外的部分并不是無用的，它們能夠維持酶的空間結(jié)構(gòu)，使活性中心保持完整。在酶與底物結(jié)合后，整個酶分子的構(gòu)象發(fā)生變化，這種扭動的張力使底物化學(xué)鍵容易斷裂。這種變化也要依靠非活性

6、中心的協(xié)同作用?！罢T導(dǎo)契合學(xué)說”,該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀當(dāng)酶與底物接近時，酶蛋白受底物分子的誘導(dǎo)，其構(gòu)象發(fā)生改變，變得有利于與底物結(jié)合和催化。因此該學(xué)說認(rèn)為酶分子的構(gòu)象不是剛性的，而是柔性的。 v=VmaxS/(Km+S) Vmax =k2E0 E=E0-ESk1k28.2 酶促反應(yīng)動力學(xué)一、米氏方程 米氏常數(shù)的意義米氏常數(shù)的物理意義是反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度。不同的酶具有不同Km值，它是酶的一個重要的特征物理常數(shù)，不隨反應(yīng)中加入酶的多少以及底物濃度的高低而變。雙倒數(shù)作圖法 將方程改寫為1/v=Km/Vmax1/S+

7、1/Vmax實驗時在不同的底物濃度測定初速度，以1/v對1/S作圖，直線外推與橫軸相交，橫軸截踞為-1/Km，縱軸截踞為1/Vmax 。此法稱為Lineweaver- Burk作圖法，應(yīng)用最廣，但實驗點常集中在左端，作圖不易準(zhǔn)確。 米氏常數(shù)的測定三、影響酶促反應(yīng)速度的因素1. 底物濃度對酶促反應(yīng)速度影響在酶濃度，pH，溫度等條件不變的情況下研究底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系。如后圖所示：在低底物濃度時，反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級反應(yīng)特征。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應(yīng)速度達(dá)到最大值(Vmax)，此時再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級反應(yīng)。根據(jù)上圖，請說明在

8、測定酶活時，底物濃度多高比較合適？2.pH的影響 大部分酶促反應(yīng)速度受pH值的影響，某一特定的酶在一定的pH值條件下活力最高，該pH值稱為該酶的最適pH。偏離最適pH酶的活力都會降低。一般酶的最適pH在68，少數(shù)酶需偏酸或堿性條件。如胃蛋白酶最適pH在1.5，而肝精氨酸酶在9.7。 pH影響酶的構(gòu)象，也影響與催化有關(guān)基團(tuán)的解離狀況及底物分子的解離狀態(tài)。最適pH有時因底物種類、濃度及緩沖溶液成分不同而變化，不是完全不變的。大部分酶的pH-酶活曲線是鐘形曲線，但也有少數(shù)酶只有鐘形的一半，甚至是直線。如木瓜蛋白酶底物的電荷變化對催化沒有影響，在pH4-10之間是一條直線。3. 溫度的影響 酶促反應(yīng)速

9、度隨溫度變化的曲線是鐘形曲線，即溫度較低時，酶促反應(yīng)速度隨溫度的升高而加速；溫度高到某一點以后，如果繼續(xù)升高，則酶促反應(yīng)速度反而下降。也就是說有一個與最高反應(yīng)速度相對應(yīng)的溫度，此溫度即最適溫度。最適溫度是溫度升高時化學(xué)反應(yīng)加速與酶失活綜合平衡的結(jié)果。一般酶在60以上變性，少數(shù)酶可耐高溫，如牛胰核糖核酸酶加熱到100仍不失活。干燥的酶耐受高溫，而液態(tài)酶失活快。溫血動物的酶最適溫度是3540 ，植物酶在4050 。最適溫度也不是固定值，它受反應(yīng)時間影響。酶可在短時間內(nèi)耐受較高溫度，時間延長則最適溫度降低。4.酶濃度對酶反應(yīng)的影響在底物足夠過量而其它條件固定的情況下，并且反應(yīng)系統(tǒng)中不含有酶抑制劑及其

10、他不利于酶發(fā)揮作用的因素時，酶促反應(yīng)的速度和酶濃度成正比。對于一個酶促反應(yīng)體系來說，是否加入酶越多反應(yīng)速度就越快？為什么？測定一種酶的活力時，在測定體系中加入多少酶合適？5. 激活劑(activator)的影響 凡是能提高酶活性的物質(zhì)都稱為激活劑。大部分激活劑是離子或簡單有機(jī)化合物。激活劑包括：金屬離子（鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵等，原子序數(shù)在1155之間）、氫離子和陰離子。金屬離子中鎂是多種激酶及合成酶的激活劑。6. 抑制劑（inhibitor）的作用使酶活力下降，但不引起酶蛋白變性的作用稱為抑制作用。能引起抑制作用的物質(zhì)叫做酶的抑制劑。抑制劑與酶分子上的某些必需基團(tuán)反應(yīng)，引起酶活力下降，甚至喪

11、失，但并不使酶變性。抑制作用可分為可逆抑制與不可逆抑制。食品中的酶是引起食品質(zhì)量變化的重要原因，例如:果蔬發(fā)生酶促褐變制作豆奶時產(chǎn)生豆腥味果蔬在儲藏中變軟搞清楚與食品質(zhì)量變化相關(guān)的酶的性質(zhì)，可以幫助我們更好地控制食品的質(zhì)量變化。研究食品中酶的意義另外，我們也可以主動地將酶學(xué)原理及酶制劑用于食品加工，食品檢測，食品保藏等方面，例如：生產(chǎn)淀粉糖生產(chǎn)果汁利用葡萄糖氧化酶去除食品體系中的氧氣利用各種酶電極檢測食品中的有關(guān)成分8.3 酶促褐變 褐變：包括酶促褐變和非酶褐變。酶促褐變現(xiàn)象：當(dāng)果蔬受到損傷時，組織和氧接觸，由酶催化造成變色。例子：切開的馬鈴薯、蘋果等切面會發(fā)黑。對蝦死后，蝦頭很容易發(fā)黑。酶促

12、褐變定義：酚酶催化酚類物質(zhì)形成醌類物質(zhì)及其聚合物的過程。酶促褐變的意義: 有利: 茶葉、可可豆 不利: 影響食品色澤和風(fēng)味。8.3.1 酶促褐變的機(jī)理多酚氧化酶（polyphenol oxidase）多酚氧化酶（EC 1.10.3.1），存在于植物、動物、微生物組織中，以銅離子為輔基，在有氧條件下發(fā)生酶促褐變。正常情況下，植物組織中有較高的還原勢，酚醌之間保持平衡，醌也不會聚合成黑色素。 水果和蔬菜在采收后，組織發(fā)生機(jī)械損傷或處于異常環(huán)境時，果蔬中原有的酚醌之間的氧化還原平衡被破壞，導(dǎo)致氧化產(chǎn)物積累，造成果蔬變色。這類反應(yīng)的速度非?？欤话阈枰涂諝饨佑|，由酶催化，因此稱為酶促褐變。酚酶可以以

13、一元酚或二元酚為底物。有人認(rèn)為酚酶是兼能作用于一元酚和二元酚的一種酶；也有人認(rèn)為酚酶是一個多酶體系，一種是酚羥化酶，另一種是多酚氧化酶。多酚氧化酶（PPO）能催化兩類不同的反應(yīng)：羥基化反應(yīng)：可以使一元酚羥基化，生成鄰二羥基化合物酚羥化酶（或甲酚酶）活性。氧化反應(yīng)：也可以氧化鄰苯二酚生成醌多元酚氧化酶（兒茶酚酶）活性。反應(yīng)生成的鄰苯醌類化合物再經(jīng)非酶促氧化成為黑色素。酶促褐變的底物：一元酚、鄰二酚類(兒茶素等)、黃酮類化合物、花青素、單寧等。氧氣酚類化合物 醌類化合物 聚合作用 黑色素酚酶、氧去皮和切分是果蔬加工的兩個重要操作在此操作過程中果蔬組織細(xì)胞受到損傷，酚類物質(zhì)流到切分果蔬表面與氧化酶接

14、觸當(dāng)有氧氣存在時酚類物質(zhì)在氧化酶的作用下氧化迅速褐變生成鄰醌，后者快速聚合成褐色或黑色的色素。在各種酚類底物中，反應(yīng)最快的是鄰羥基結(jié)構(gòu)的酚類，對位二酚類也可氧化，但間位二酚則不能被氧化。HOHOHOOHOHOH鮮切山藥PPO對不同酚類底物的Km值(mmoL/L)底物 綠原酸 酪氨酸 焦性沒食子酸Km值 0.35 4.36 6.24底物 愈創(chuàng)木酚 苯酚 兒茶酚Km值 10.78 11.35 0.57 酚類底物的結(jié)合能力依次為：綠原酸兒茶酚酪氨酸 焦性沒食子酸愈創(chuàng)木酚苯酚8.3.2 防止酶促褐變的措施：酶促褐變發(fā)生的三個要素：酚酶 氧 酚類底物鈍化酶(熱燙、抑制劑)改變酶的作用條件(pH值、水分活

15、度)隔絕氧氣使用抗氧化劑(抗壞血酸、二氧化硫等)添加底物類似物（競爭性抑制劑）加熱鈍化酶活水煮、蒸汽、微波等處理加熱程度：理論值90957s。不可過熱和時間過長，否則會引起物料組織結(jié)構(gòu)過分破壞；加熱程度過低促進(jìn)褐變溫度對PPO活性的影響板栗: 90100處理1min，酶活性基本消失酸處理法酚酶等最適pH在67之間，低于3.0已基本無活性。常用檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、磷酸等檸檬酸可與酚酶的銅離子螯合蘋果酸抑制效果比檸檬酸強(qiáng)抗壞血酸兩種抑制機(jī)理（還原和降低pH）pH 與PPO活性的關(guān)系甘薯:最適為6.07.0,在pH3.03.5之間有一個次峰,這可能是由于同工酶的存在。從總體看, 在pH37之間

16、較強(qiáng),在pH4.5左右時處于區(qū)間最小值。板栗:最適pH為4.15.24,近中性pH為6.206.65有較穩(wěn)定的酶活性(肩峰),說明板栗中可能有PPO同工酶的存在。添加抑制劑多酚氧化酶的抑制劑主要包括：(1)金屬離子螯合劑，如植酸、EDTA、檸檬酸、苯甲酸等(2)醌類物質(zhì)還原劑，如維生素C、SO2、亞硫酸氫鈉、巰基化合物等(3)一些酶催化的底物類似物作為競爭性抑制劑，如，4-己基間苯二酚，曲酸、肉桂醛、對位香豆酸、阿魏酸2003 年 12 月第 6 期 電子科技大學(xué)學(xué)報香蕉加工過程酶促褐變控制 謝紹萍 (電子科技大學(xué)中山學(xué)院 廣東 中山)4HR :4-己基 褐色 6 褐灰色5 褐黃色4 間苯二酚

17、 暗黃色3 亮黃色2 淺黃色1 66666533424223232122331222402225022添加還原性物質(zhì)（維生素C、亞硫酸鹽、二氧化硫等）果蔬熏硫加亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉等作用原理：抑制酚酶的活性；并把醌還原成酚；與醌加成而防止醌的聚合作用。隔絕氧氣切開的果蔬塊浸泡在清水、鹽水、糖水中抽氣排空果蔬組織內(nèi)部空氣浸涂抗壞血酸溶液添加酚酶底物類似物肉桂醛、對位香豆酸、阿魏酸競爭性抑制劑4-己基間苯二酚(4HR)4-己基間苯二酚曲酸 別 名：曲菌酸、化學(xué)名稱：5-羥基-2-羥甲基-1,4-吡喃酮第1期2003年1月無錫輕工大學(xué)學(xué)報蘋果中多酚氧化酶的性質(zhì)郝慧英,趙光鰲,徐巖,李斌(

18、江南大學(xué)生物工程學(xué)院)這些物質(zhì)同酚類底物結(jié)構(gòu)類似，屬于多酚氧化酶的競爭性抑制劑。酶促褐變的有利方面茶葉、可可豆等的褐變顏色為什么普洱茶不傷胃？普洱茶是后發(fā)酵型的茶，它的茶堿、茶多酚（茶葉中酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱）等在長期發(fā)酵過程中被轉(zhuǎn)化了，因此品性溫和，不刺激胃。 8.4 食品中重要的酶及其在食品加工中的應(yīng)用 生物技術(shù)在食品工業(yè)中最成功的應(yīng)用就是酶制劑的應(yīng)用，迄今為止，已經(jīng)有幾十種酶被成功應(yīng)用于食品工業(yè)。例如淀粉糖生產(chǎn)，蛋白制品加工，果蔬加工，食品保鮮，風(fēng)味的改進(jìn)等。世界酶制劑工業(yè)中規(guī)模較大的有25家公司，排名前2位的是：1，Novozyme （諾維信, 丹麥）2，Genecor （丹尼斯克

19、杰能科）90年代，這些規(guī)模較大的25家公司的酶制劑產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90以上。淀粉酶淀粉酶作用于淀粉、糖原和多糖衍生物的水解酶類。淀粉酶種類： -淀 粉酶 -淀粉酶 脫支酶 異構(gòu)酶 葡萄糖淀粉酶一、水解酶-淀粉酶也稱液化型淀粉酶，動物唾液、胰臟、麥芽、霉菌、細(xì)菌中存在。該酶以隨機(jī)的方式水解淀粉-1,4糖苷鍵，不能水解-1,6糖苷鍵 ，所生成產(chǎn)物均為-構(gòu)型。鈣離子有活化和穩(wěn)定酶的構(gòu)象的作用現(xiàn)在工業(yè)上已經(jīng)能利用枯草桿菌、米曲霉、黑曲霉等微生物制備高純度的-淀粉酶。來自于Bacillus Icheniformis的 -淀粉酶熱穩(wěn)定性很高，最適溫度 95，即使在110也可以保持一段時間的活力。-淀粉酶

20、 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶脫支酶 最終產(chǎn)物是 。小糊精淀粉酶在各種植物組織中均可見，尤以大麥芽中為多，其熱穩(wěn)定性低于-淀粉酶。 作用：外切酶，催化淀粉水解成麥芽糖。從淀粉分子的非還原性未端開始，作用于-1,4-糖苷鍵，依次切開麥芽糖單位，同時發(fā)生轉(zhuǎn)位反應(yīng)，使生成的麥芽糖的C(1)由-型轉(zhuǎn)為-型。不能水解支鏈淀粉的-1,6糖苷鍵，也不能繞過支鏈淀粉的分支點繼續(xù)作用于-1,4鍵。-淀粉酶 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶脫支酶 最終產(chǎn)物是 。-麥芽糖和極限糊精葡萄糖淀粉酶 也稱糖化酶，根霉、曲霉等產(chǎn)生此酶。作用：外切酶，從淀粉分子非還原性末端，逐個將葡萄糖單位水解下來，當(dāng)它裂開-1,4-糖苷鍵時，將 C1的構(gòu)型從

21、-型轉(zhuǎn)變?yōu)?型。該酶的專一性較低，它還能作用-1,3和-1,6糖苷鍵，但速度較慢。-淀粉酶 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶脫支酶 最終產(chǎn)物是 。葡萄糖脫支酶 作用：催化支鏈淀粉、糖原、限制糊精等的-1,6-糖苷鍵水解葡萄糖異構(gòu)酶 作用：催化D-木糖、D-葡萄糖和D-核糖等醛糖可逆地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酮糖。葡萄糖(醛糖）異構(gòu)酶 果糖（酮糖）-淀粉酶 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶脫支酶 最終產(chǎn)物是 。直鏈淀粉 5 淀粉水解 （1）淀粉糖的歷史和現(xiàn)狀（2）淀粉制糖的原理（3）淀粉糖漿種類及其應(yīng)用淀粉水解原理形成一系列產(chǎn)物：淀粉 紅糊精消色糊精 麥芽糖葡萄糖水解方式：1.酸水解 2. 酶水解水解程度的表示： DE（葡萄糖當(dāng)量

22、、葡萄糖值）：糖化液中還原糖全部當(dāng)作葡萄糖來計算，占干物質(zhì)的百分率 雙酶法水解淀粉生產(chǎn)葡萄糖(1)工藝如下： 調(diào)制淀粉乳淀粉糊化和液化（DE值1520）糖化（DE值9698）過濾脫色離子交換樹脂層析濃縮結(jié)晶葡萄糖酸法生產(chǎn)淀粉糖與酶法生產(chǎn)淀粉糖的比較項目酸法酶法原料精制淀粉糧食或其他淀粉質(zhì)原料投料濃度2550水解率9098以上糖化時間1小時2448小時設(shè)備要求耐酸耐壓不需耐酸耐壓糖化液狀強(qiáng)烈苦味，色深無苦味和色素生成生產(chǎn)控制難易結(jié)晶得率7080固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)果葡糖漿所謂果葡糖漿就是將淀粉經(jīng)過液化和糖化后得到的葡萄糖液進(jìn)一步用葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化，將其中的一部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。包括42型、5

23、5型和90型高果糖漿。 果葡糖漿的生產(chǎn)工藝如下： 淀粉調(diào)漿淀粉酶液化（DE值1520）葡萄糖淀粉酶糖化（DE值9698）脫色過濾離子交換濃縮（4245）葡萄糖異構(gòu)酶異構(gòu)化脫色離子交換濃縮高果糖漿（果糖42，葡萄糖52）異構(gòu)化現(xiàn)在普遍采用固定化酶床反應(yīng)器法。該法是將葡萄糖異構(gòu)酶固定到載體上，裝于直立的保溫反應(yīng)柱中，將經(jīng)過精制的葡萄糖液從柱頂流進(jìn)，流經(jīng)該柱，在柱中發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，在柱的下端出口處流出異構(gòu)化的果葡糖漿，整個過程連續(xù)進(jìn)行。果葡糖漿的性質(zhì)與用途 （1）果葡糖漿的甜度高，42型、55型和90型高果糖的甜度分別為蔗糖甜度的100，110和140%。 （2）果葡糖漿不易結(jié)晶，可以廣泛用于制造糖

24、果、糕點、果脯、果醬等食品的生產(chǎn)。 （3）果葡糖漿的吸濕性強(qiáng)，用于制作糕點，質(zhì)地松軟，不易變干。 （4）果葡糖漿的滲透壓高，不利于微生物生長繁殖，具有較高的防腐效果。（5）用高果糖漿配制的汽水、飲料入口后給人一種爽神的清涼感。 （6）用于冰淇淋等冷飲加工時，可克服經(jīng)常出現(xiàn)冰晶的缺點，使產(chǎn)品質(zhì)地柔軟、細(xì)膩可口。（7）在營養(yǎng)和代謝方面尚有特殊的功能 。生產(chǎn)麥芽糖漿（飴糖、高麥芽糖漿、超高麥芽糖漿）飴糖是我國的傳統(tǒng)食品，是以淀粉質(zhì)原料大米、玉米、高梁、薯類等經(jīng)糖化作用生產(chǎn)的，其主要成分是麥芽糖、低聚麥芽糖和糊精。飴糖甜味柔和、爽口、是嬰幼兒的良好食品。我國的特產(chǎn)如麻糖、酥糖、麥芽糖塊、花生糖等食品都

25、是飴糖制品。 先將淀粉質(zhì)原料如大米、玉米、高梁、薯類等經(jīng)過磨漿、加熱糊化，用-淀粉酶液化，再用麩皮、麥芽、大豆等所含有的-淀粉酶糖化，制成糖漿，再經(jīng)精制即成為酶法飴糖如果麥芽糖的濃度達(dá)到50以上，則稱為高麥芽糖漿。如果在糖化過程中加入脫枝酶，將支鏈淀粉的-1,6糖苷鍵水解，再經(jīng)-淀粉酶糖化就可以獲得更高含量的麥芽糖漿，濃度達(dá)到70以上，稱為超高麥芽糖漿。面粉中添加一定量的淀粉酶可以水解淀粉產(chǎn)生較多的可發(fā)酵糖，在制作面包發(fā)酵時可以縮短發(fā)酵時間，提高發(fā)酵效果。果膠酶果膠酶是能降解果膠類物質(zhì)的一類酶的總稱。它存在于高等植物和微生物中。催化果膠解聚的酶催化果膠分子的酯水解的酶水解酶(EC3.)裂解酶(

26、EC4.)聚甲基半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸裂解酶果膠酯酶（PE）分類果膠脂酶果膠解聚酶1果膠酯酶 存在：植物及部分微生物種類里。作用：催化果膠脫去甲酯基生成聚半乳糖醛酸鏈和甲醇的反應(yīng)。對食品加工的影響：在一些果蔬的加工中，果膠酯酶導(dǎo)致果膠脫去甲酯基，從而影響果蔬的質(zhì)構(gòu)。生成的甲醇也是一種對人體有毒害作用的物質(zhì)。在葡萄酒、蘋果酒等果酒的釀造中，由于果膠酯酶的作用，可能會引起酒中甲醇的含量超標(biāo)因此，果酒的釀造，應(yīng)先對水果進(jìn)行預(yù)熱處理，使果膠酯酶失活以控制酒中甲醇的含量。2果膠水解酶 作用：降解果膠的酶存在：多存在于高等植物、霉菌中分類：根據(jù)底物分：聚甲基半乳糖醛酸

27、（果膠）水解酶聚半乳糖醛酸（果膠酸）水解酶根據(jù)作用方式分：內(nèi)切酶外切酶3果膠裂解酶 分類：內(nèi)切聚半乳糖醛酸裂解酶、外切聚半乳糖醛酸裂解酶和內(nèi)切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶的總稱。存在：以霉菌為主，在植物中尚無發(fā)現(xiàn)。作用：果膠裂解酶是催化果膠或果膠酸的半乳糖醛酸殘基的C4C5位上的氫進(jìn)行反式消去作用，使糖苷鍵斷裂，生成含不飽和鍵的半乳糖醛酸。在水果罐頭加工中，切開的果塊先經(jīng)熱燙是一種鈍酶措施，其中包括鈍化果膠酶以防止果肉在罐藏中過度軟化。果膠酶廣泛存在于各種微生物中，各種微生物產(chǎn)生的果膠酶的組成不同，工業(yè)上主要采用黑曲霉、文氏曲霉或者根酶來生產(chǎn)。1，利用果膠酶和纖維素酶提高壓榨果汁的出汁率2，利用果膠

28、酶澄清果汁3，利用混合酶脫除柑橘的囊衣 4，柑桔汁的脫苦和沉淀的處理果膠酶在食品工業(yè)上的應(yīng)用1，利用果膠酶提高果汁的出汁率果汁生產(chǎn)中在榨汁前用果膠酶和纖維素酶處理水果碎塊，可以部分水解果膠和纖維素，軟化水果組織，提高出汁率。經(jīng)果膠酶處理生產(chǎn)葡萄汁，不但感官質(zhì)量好，而且能大大提高葡萄的出汁率2，利用果膠酶澄清果汁在果汁生產(chǎn)中，加入果膠酶會使果汁中的懸浮顆粒沉淀，使果汁澄清。第3期2003年5月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報161 果膠酶對草莓果汁澄清效果的研究王鴻飛，李和生(寧波大學(xué)食品科學(xué)與工程系)果膠酶:主要含有果膠酯酶、果膠酶和聚半乳糖醛酸酶的活性，同時含有纖維素酶和半纖維素酶的活性。測定活力:389.78

29、mol/(s.L)。果膠酶用量與透光率的關(guān)系3，利用混合酶脫除柑橘的囊衣 黑曲霉產(chǎn)生的纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶的混合酶可以用于脫除柑橘的囊衣。蛋白酶來源：動物、植物和微生物中都可以提取，也是食品工業(yè)中重要的一類酶。分類：以來源分類：動物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶。以活性中心分：絲氨酸蛋白酶、巰基蛋白酶、金屬蛋白酶、酸性蛋白酶以作用方式分：內(nèi)肽酶、外肽酶。以最適pH的不同分：酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶。（一）動物蛋白酶胃黏膜細(xì)胞分泌的胃蛋白酶，可將蛋白質(zhì)分解成多肽；胰腺分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶和羧肽酶等，可將多肽鏈水解成寡肽和氨基酸；小腸黏膜能分泌氨肽酶、羧肽酶

30、和二肽酶等，將小分子肽分解成氨基酸。在動物組織細(xì)胞的溶酶體中有組織蛋白酶，最適pH為5.5左右。當(dāng)動物死亡之后，隨組織的破壞和pH的降低，組織蛋白酶被激活，可將肌肉蛋白質(zhì)水解成游離氨基酸，使肌肉產(chǎn)生優(yōu)良的肉香風(fēng)味。為什么牛肉、羊肉等要經(jīng)過成熟的過程？但從活細(xì)胞中提取和分離組織蛋白酶很困難，限制了它的應(yīng)用。 組織蛋白酶在水產(chǎn)品綜合利用方面有應(yīng)用在哺乳期小牛的第四胃中還存在一種凝乳酶，是由凝乳酶原激活而成，pH5時可由已有活性的凝乳酶催化而激活，在pH2時主要由胃酸激活。隨小牛長大，由攝取母乳改變成青草和谷物時，凝乳酶逐漸減少，而胃蛋白酶增加。凝乳酶也是內(nèi)肽酶，能使牛奶中的酪蛋白凝聚，形成凝乳，用

31、來制作奶酪等。特點：動物蛋白酶由于來源少，價格昂貴，所以在食品工業(yè)中的應(yīng)用不甚廣泛。胰蛋白酶主要應(yīng)用于醫(yī)藥上。（二）植物蛋白酶主要類別：木瓜蛋白酶、無花果蛋白酶和菠蘿蛋白酶（均已被大量應(yīng)用于食品工業(yè)）。特點：都屬巰基蛋白酶、內(nèi)肽酶，對底物的特異性都較寬。這一類蛋白酶的一個重要失活因素是？如何使其恢復(fù)活性？木瓜蛋白酶：存在于番木瓜膠乳中，該酶的最適pH一般在57之間，其熱穩(wěn)定性較高。無花果蛋白酶：存在于無花果膠乳中，新鮮的無花果中含量可高達(dá)1%左右。菠蘿汁中含有很強(qiáng)的菠蘿蛋白酶，從果汁或粉碎的莖中都可提取得到，其最適pH值范圍在68。應(yīng)用：常用于肉的嫩化和啤酒的澄清。特別是木瓜蛋白酶的應(yīng)用，很久

32、以前民間就有用木瓜葉包肉，使肉更鮮嫩、更香的經(jīng)驗。嫩肉粉的主要成分?，F(xiàn)在這些植物蛋白酶除用于食品工業(yè)外，還用于醫(yī)藥上作助消化劑。（三）微生物蛋白酶產(chǎn)酶微生物：細(xì)菌、酵母菌、霉菌。生產(chǎn)用于食品和藥物的微生物蛋白酶的菌種主要是枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉三種。1. 蛋白酶用于肉類嫩化可以利用木瓜蛋白酶制成嫩肉粉，用于肉類的嫩化。蛋白酶軟化肉類主要是分解肌肉結(jié)締組織的膠原蛋白，促進(jìn)軟化但是一般的蛋白酶的專一性低，水解膠原的同時必定要水解其他蛋白質(zhì)，造成軟化過度。因此目前正在開發(fā)專一性強(qiáng)的膠原酶。 2. 生產(chǎn)蛋白胨、多肽和氨基酸皮革的邊料、碎皮、碎肉、魚品加工的碎魚肉等生產(chǎn)水解氨基酸、多肽、蛋白胨等。食品

33、工業(yè)中使用的蛋白酶一般是中性或者堿性蛋白酶，例如胰蛋白酶、凝乳酶、木瓜蛋白酶、細(xì)菌中性蛋白酶、菠蘿蛋白酶或者霉菌堿性蛋白酶等。水解蛋白質(zhì)時，很容易產(chǎn)生苦味肽。這種苦味肽的產(chǎn)生與蛋白酶的專一性有關(guān)，有些蛋白酶很容易產(chǎn)生苦味肽，有一些則差一些苦味肽主要是由于疏水性氨基酸暴露出來的結(jié)果可以采用羧肽酶或者氨肽酶水解苦味肽，或者采用復(fù)合蛋白酶水解盡量減少苦味肽的含量。 轉(zhuǎn)化酶能把蔗糖水解為-D-葡萄糖和-D-果糖，其產(chǎn)物稱轉(zhuǎn)化糖，最適pH為4.5-5.0。轉(zhuǎn)化糖比蔗糖難結(jié)晶，常用于糖漿、人工蜂蜜等制造業(yè)。 脂肪酶該酶能把油脂水解為甘油和脂肪酸。存在：含有脂肪的組織中。植物的種子里含脂肪酶，一些霉菌、細(xì)菌

34、等微生物也能分泌脂肪酶。作用特點：脂肪酶只作用于油水界面的脂肪分子，增加油水界面能提高脂肪酶的活力，所以，在脂肪中加入乳化劑能大大提高脂肪酶的催化能力。對食品加工的影響：許多含脂食品如牛奶、奶油、干果等產(chǎn)生的不良風(fēng)味，主要來自脂肪酶的水解產(chǎn)物游離脂肪酸（水解酸?。馑釘∮帜艽龠M(jìn)氧化酸敗。脂肪酶釋放一些短鏈的游離脂肪酸（丁酸、己酸等），低濃度時，會產(chǎn)生好的風(fēng)味和香氣，如牛乳和干酪的酸值分別為1.5和2.5時，就會有好的風(fēng)味，如果酸值大于5，則產(chǎn)生陳腐氣味、苦味或者類似山羊的膻味。在奶酪生產(chǎn)過程中，用混合脂肪酶（脂肪酶、酯酶）和蛋白酶處理凝乳，在1020保溫12月，將會得到風(fēng)味更加濃郁的奶酪。

35、蛋白酶可以水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生風(fēng)味肽。利用脂肪酶催化酯交換反應(yīng)的特性，生產(chǎn)類可可脂、起酥油、人造奶油等。乳糖酶乳糖酶乳糖半乳糖+葡萄糖采用乳糖酶處理牛乳，可以避免乳糖不適癥。乳清中含有大約4.5的乳糖，乳糖溶解度低、甜度低、易結(jié)晶。用乳糖酶處理后，乳清甜度大為提高，水解度達(dá)到80的乳清的甜度相當(dāng)于DE40的淀粉糖漿。上述過程可以采用固定化的乳糖酶連續(xù)處理牛奶或者乳清。纖維素酶速溶茶的生產(chǎn)常采用熱水浸提茶葉，若用纖維素酶處理茶葉于低溫下抽提，則不但可以提高得率，而且可以減少香味成分的損失。果汁生產(chǎn)中使用纖維素酶可以將柑桔的皮渣完全水解制取全果飲料，其中的粗纖維經(jīng)過纖維素酶的水解后有一半轉(zhuǎn)化為可溶性糖，

36、另外一半降解為較短鏈的多糖，起到膳食纖維的作用。溶菌酶該酶在唾液、卵清、植物、微生物中都有，可以水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的-1,4-糖苷鍵，可以用于食品防腐糕點中加入溶菌酶可起到一定的防腐作用。 在pH6.07.5的飲料和果汁中加入一定量的溶菌酶具有較好的防腐作用。魚丸、香腸、紅腸等肉類熟制品表面噴灑溶菌酶溶液，可起到防腐保鮮的作用。溶菌酶對革蘭氏陽性細(xì)菌效果較好；而對于革蘭氏陰性細(xì)菌的殺菌效果差二、氧化還原酶葡萄糖氧化酶來源：葡萄糖氧化酶最初從黑曲霉和灰綠曲霉中發(fā)現(xiàn)，米曲霉、青霉等多種霉菌都能產(chǎn)生葡萄糖氧化酶。但在高等動物和植物中，目前還沒發(fā)現(xiàn)。作用特點：葡萄糖氧化酶是一種需氧脫氫酶，在有氧條件

37、下催化葡萄糖的氧化。反應(yīng)如下： 葡萄糖O2 葡萄糖酸H2O2利用該酶促反應(yīng)可以除去葡萄糖或氧氣。葡萄糖氧化酶除去葡萄糖蛋品中含有微量葡萄糖，可以與蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，使蛋制品發(fā)生褐變。采用葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶處理可以解決這一問題葡萄糖+O2葡萄糖酸+H2O22H2O2 O2+ 2H2O1分子氧可以消耗2分子葡萄糖葡萄糖氧化酶過氧化氫酶脫除食品中的氧氣采用葡萄糖氧化酶過氧化氫酶復(fù)合體系該體系每消耗二個葡萄糖分子就可以除去一分子氧。這一抗氧化系統(tǒng)可以用于奶粉、蛋黃醬、啤酒及飲料的頂隙除氧，還可以防止蝦肉變色。不加過氧化氫酶該體系就可以防腐。葡萄糖氧化酶的防腐作用葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖氧化形成過氧化氫、葡萄糖酸內(nèi)酯，葡萄糖酸內(nèi)酯進(jìn)一步與水反應(yīng)生成葡萄糖酸?？咕饔檬怯捎冢荷傻倪^氧化氫，以及過氧化氫與金屬離子反應(yīng)后生成的活性氧自由基。生成的葡萄糖酸引