食品酶學主要問題總結

1、食品酶學大題總結1 設計素酶的篩選、分離和發(fā)酵方案。產(chǎn)素酶細菌選擇在素含量較高的地方，如腐爛的木頭等先用含有素的平板培養(yǎng)菌，等到菌體長出來后，把菌體刮離（初篩過程選出菌落），然后加入剛果紅染色 10-15 分鐘，再用NaCl 沖洗 2-3 次，產(chǎn)生透明圈的就是能水解素的菌。復篩：進一步比較其產(chǎn)酶能力的大小，測定還原糖濃度產(chǎn)量來量度素酶的活性，每分鐘水解素產(chǎn)生 1g 葡萄糖所需要的酶量定義為 1 個酶從而篩選出一株產(chǎn)酶能力最強的菌株。規(guī)模的素酶發(fā)酵過程主要包括原料的預處理，接種發(fā)酵和產(chǎn)物的提取鑒定 3 個階段，根據(jù)參考文獻，選取合適的菌種，培養(yǎng)溫度、水分、基質、培養(yǎng)時間，并注意污染菌的控制。2

2、酶制劑在殘留檢測中的應用。1、酶抑制技術：是研究最成熟、應用最廣泛的快速農(nóng)殘檢測技術，主要根據(jù)有機磷和氨基甲酸酯類對乙酰膽堿酶的特異性抑制反應。有機磷與氨基甲酸酯共為神經(jīng)系統(tǒng)乙酰膽堿脂酶抑制物，因此可以利用靶標酶-乙酰膽堿酯酶受抑制的程度來檢測有機磷和氨基甲酸酯類合物、蛋白質、脂等物質不會對。該方法目前已開發(fā)出了相應的各種速測卡和速測儀。該方法檢測時，蔬菜中的水分、碳水化殘留物的檢測造成干擾，不必進行分離去雜。因此該方法具有快速方便、前處理簡單、無需儀器或儀器相對簡單，適用于現(xiàn)場的定性和半定量測定，目前的殘留快速檢測就是用了該方法，已上升為農(nóng)業(yè)部行業(yè)標準。2、酶聯(lián)免疫吸附測定技術（ELISA）

3、主要是以抗原與抗體的特異性、可逆性結合反應為基礎的殘留檢測方法。該法利用化學物質在動物體內能產(chǎn)生免疫抗體的原理，先將小分子化合物與大分子生物物質結大分子，做成抗原，并使之在動物體內產(chǎn)生抗體，對抗體篩選制成試劑盒，通過抗原與抗體之間發(fā)生的酶聯(lián)免疫反應，依靠比色來確定殘留，它具有專一性強、靈敏度高、快速、操作簡單等優(yōu)點，試劑盒可廣泛用于現(xiàn)場樣品和大量樣品的快速檢測，可準確定性、定量。3 酶在食品保鮮方面有哪些應用？生物酶食品保鮮技術的原理就是將某些生物酶制劑用于食品保鮮,可除去食品包裝中的氧,延緩氧化作用或是生物酶物質本身具有良好的抑菌作用,或是使某些不良酶失去生物活性,從而達到防腐保鮮的效果.1

4、）葡萄糖氧化酶可以去除果汁飲料罐頭和果蔬干制品包裝中的氧氣,防止產(chǎn)品氧化變色,抑制微生物生長,延長食品貯藏期.2）異淀粉酶能夠專一性分解淀粉類物質中-1,6-糖苷鍵.單獨采用異淀粉酶,可單獨采用異淀粉酶,可使支鏈淀粉變?yōu)橹辨湹矸?直鏈淀粉具有凝結成塊,易形成結構穩(wěn)定的凝膠物性.因此,可以作為強韌的食品包裝薄膜.該薄膜對氧和油脂具有良好的隔絕性,又因涂布展開性好,故適合作為一些食品的保護層.3）果蔬經(jīng)素酶處理后,細胞壁會發(fā)生膨脹、軟化,可提高可消化性和改進口感.馬鈴薯、胡蘿卜等經(jīng)素酶處理 ,干燥后再加水時具有復原性,便于果蔬與.4）溶菌酶在食品保鮮中應用是因為它能選擇性地使微生物細胞壁溶解,從而

5、使其失去生物活性,達到延長食品保鮮期的目的,且對食品營養(yǎng)成分無破壞作用.可作為天然防腐劑,有效地替代一些有害的化學防腐劑。5）控制酶的表達進行果蔬保鮮。4酶的研究進展。微生物由于長期環(huán)境中起生物催化作用，它是的環(huán)境條件下，為適應環(huán)境，在其細胞內形成了多種具有特殊功能的酶，即酶，能在各種微生物在極其惡劣環(huán)境中生存和繁衍的基礎，根據(jù)酶耐受的環(huán)境條件，分為嗜熱酶、嗜冷酶、嗜鹽酶、嗜堿酶、嗜酸酶、嗜壓酶、耐酶、抗代謝物酶及耐重金屬酶等。大部分微生物通過 16sRNA 序列的比較都鑒定為古細菌。目前已經(jīng)利用微生物酶生產(chǎn)的經(jīng)典路線生產(chǎn)酶，日前大多數(shù)酶是應用大腸桿菌等宿主菌異源表達成功的，在表達具有生物活性

6、的酶時由于菌種、酶性質等的差異，還存在技術難關。隨著分子微生物學的發(fā)展，已經(jīng)知道一些嗜熱菌的組序列。通過對這些組序列進行分析，了解了它們組大酶的作值下穩(wěn)約一半的開放閱讀框。通過氨基酸序列分析，X 射線晶體和同源性模擬分析揭示了一些酶的三維結構，初步闡明了一些用機制。嗜熱酶和超嗜熱酶最了解其三維結構的兩類酶，嗜堿菌和嗜酸菌是最早被發(fā)現(xiàn)的酶。人們還不了解它們在定的機理。嗜冷菌和嗜熱菌已應用于洗滌劑、食品、環(huán)保等領域。日、美、歐等都啟動了微生物的研究計劃，主要工作：新物種的發(fā)現(xiàn)、新產(chǎn)物的研究與生產(chǎn)、酶的結構與功能用其的克隆表達、適應機理的分子基礎及遺傳原理、組分析。.5 酶制劑的發(fā)酵生產(chǎn)方法？特點？

7、酶制劑是指從生物中提取的具有酶特性的一類物質，主要作用是催化過程中各種化學反應，改進方法。利用mc、zwc 或dwc 的生命活動而獲得所需酶的或 mc 的生命活動分為三種。所需酶的方法，又稱發(fā)酵法。酶發(fā)酵生產(chǎn)據(jù)細胞培養(yǎng)方式不同，1.固體培養(yǎng)發(fā)酵以麩皮、米糠等為培養(yǎng)基的主要原料，加入其它必需的營養(yǎng)成份而制成的固體或半固體的麥曲，經(jīng)滅菌、冷卻后，接入產(chǎn)酶菌株，在一定條件下，發(fā)酵產(chǎn)酶。傳統(tǒng)的酒曲、醬油曲都是采用此法進行發(fā)酵產(chǎn)酶，主要獲得淀粉酶和蛋白酶。優(yōu)：培養(yǎng)基單純，發(fā)酵原料成本較經(jīng)濟；設備簡單、操作方便、麥曲中酶濃度較高，特別適用于各種霉菌的培養(yǎng)和發(fā)酵產(chǎn)酶。缺：勞動強度大、原料利用率低，培養(yǎng)基養(yǎng)料

8、利用不完全，生產(chǎn)周期長。2.液體發(fā)酵發(fā)酵容器中采用液體培養(yǎng)基，經(jīng)滅菌冷卻后，接入產(chǎn)酶細胞，在一定條件下發(fā)酵產(chǎn)酶。液體發(fā)酵是目前酶發(fā)酵生產(chǎn)的主要方式。既可用于 mc，也適用于各種動、植物 c 的懸浮培養(yǎng)和發(fā)酵。優(yōu):機械化程度高，酶產(chǎn)率高，質量好，產(chǎn)品回收率高。缺:設備和技術條件要求高，動力消耗也較大。3. 固定化細胞或固定化原生發(fā)酵1）固定化細胞發(fā)酵：將活細胞固定于水不溶性載體上，利用細胞的生命活動，進行發(fā)酵產(chǎn)酶。優(yōu):固定化細胞密度較高，反應器水平的生產(chǎn)強度大，可提高生產(chǎn)能力；發(fā)酵穩(wěn) 定性強，可反復使用，易于連續(xù)化、自動化生產(chǎn)；細胞固定于載體上，流失少，可在高稀釋率時，連續(xù)發(fā)酵，提高設備利用率；

9、發(fā)酵液中含菌體較少，利于產(chǎn)品分離純化，提高產(chǎn)品質量。缺:設備及技術條件要求高；只適用于胞外酶的生產(chǎn)。2）固定化原生發(fā)酵：將除去了細胞膜的微生物細胞或植物細胞固定化，以發(fā)酵產(chǎn)酶，除去了細胞膜的微生物及植物細胞即為原生。優(yōu):可以得到胞內酶，是胞內酶生產(chǎn)工藝和技術的創(chuàng)新；有較好的穩(wěn)定性， 可反復連續(xù)使用較長時間。缺:設備復雜，技術要求高。6誘導酶？從分子水平上解釋酶的誘導機制。誘導酶是在環(huán)境中有誘導物(一般是反應的底物)存在時，微生物會因誘導物存在而產(chǎn)生的酶就是誘導酶，誘導酶的除取決于環(huán)境中誘導物外，還受控制即受內因和外因共同控制。機制：與誘導酶生成的操作子（包括啟動子、結構）有關。以大腸桿菌半乳糖

10、苷酶為例：無乳糖時，調節(jié)編碼阻遏蛋白，與結合后抑制結構轉錄而不產(chǎn)生代謝乳糖的酶；當乳糖存在時，乳糖可與阻遏蛋白結合，而使阻遏蛋白不與結合，誘導結構轉錄，繼而翻譯乳糖酶生成。7 如何通過發(fā)酵生產(chǎn)提高酶的？1. 通過控制來提高酶。培養(yǎng)基的與細胞的生長繁殖以及發(fā)酵產(chǎn)酶都有密切關系，細胞發(fā)酵產(chǎn)酶最適通常接近于該又有差別。酶反應的最適，但有些菌在該酶反應最適條件下會受到影響，故有些細胞產(chǎn)酶最適與酶作用最適2. 通過溫度來控制酶。產(chǎn)酶最適溫度往往低于生長最適溫度，這是由于在較低的溫度下，可以延長產(chǎn)酶時間，提高酶的穩(wěn)定性。3. 通過采用中間補料來提高酶產(chǎn)量。培養(yǎng)前期是微生物菌體增殖時期，一般不含或很少含有發(fā)

11、酵產(chǎn)物，大部分發(fā)酵產(chǎn)物在發(fā)酵中后期產(chǎn)生，所以可以延長發(fā)酵中期時間。中間補料可以促使微生物在培養(yǎng)中期的代謝活動受到控制，延長發(fā)酵產(chǎn)物的種的自溶期，維持較高的發(fā)酵產(chǎn)物增長幅度。期，推遲菌4. 調節(jié)溶解氧來提高酶。由于細胞的呼吸強度和細胞濃度各不相同，耗氧速率有很大差別。因而根據(jù)需要量供給適量的溶氧。8 如何從分子水平對酶進行改造？1 采用蛋白質工程技術修飾酶，就是通過對蛋白質結構和功能間規(guī)律的了解，按照人們預定的模式人為的改變蛋白質結構，從而創(chuàng)造出有特異性質的蛋白質。2 酶法有限水解，即用適當?shù)姆椒▽⒚傅鞍椎碾逆溸M行有限水解，既可保持酶，又可降低其抗原性。3 氨基酸置換修飾：可能引起酶蛋白空間結構

12、的某些改變，這種修飾方法稱為氨基酸置換修飾。4 親和標記修飾，這是一種特殊的化學修飾方法。5 大分子結合修飾，即利用水溶性大分子與酶結合，使酶的空間結構發(fā)生某些細微的改變，從而改變酶的特性和功能的方法。6 酶分子定向進化，是在人為控制下使酶分子朝人們期望的特定目標進化。定向進化是通過在試管中模擬自然界中發(fā)生的進化來實現(xiàn)對生物大分子的人工進化。9 如何通過酶法生產(chǎn)功能性低聚糖？功能性低聚糖通常包括低聚異麥芽糖，低聚果糖，低聚半乳糖，低聚乳果糖，偶合糖，低聚木糖，低聚殼聚糖，低聚龍膽糖，棉子糖，水蘇糖等，由于腸胃道內沒有水解這些低聚糖的酶系統(tǒng)，因此它們不被消化吸收而直接進入大腸內，優(yōu)先被雙歧桿菌所

13、利用，是雙歧桿菌（腸道的有益細菌）的有效增殖因子。酶法生產(chǎn)低聚果糖的反應分兩步，一是蔗糖在-果糖轉移酶的作用下分解為果糖基和葡萄糖；二是部分果糖基與水果糖，另一部分與受體蔗糖反應成了低聚果糖。蔗果三糖，蔗果三糖作為果糖基受體則蔗果四糖，蔗果四糖作為受體則蔗果五糖，這樣就合在-半乳糖苷酶催化的低聚半乳糖反應中，乳糖作為糖苷配基的供體，先在-半乳糖苷酶作用下斷開糖苷鍵，與酶形成半乳糖基-酶復合物.半乳糖基-酶復合物能與不同的親核試劑發(fā)生反應，在稀水溶液中，半乳糖基-酶復合物與水發(fā)生水解反應，生成半乳糖.但在酶的轉移作用下，半乳糖，二糖或三糖都會和半乳糖基-酶復合物發(fā)生反應,生成低聚半乳糖。10 固

14、定化酶的性質有哪些？通過物理的或化學發(fā)揮催化作用。段，將酶于水不溶的載體上，或將酶柬縛在一定的空間內，限制酶分子的，但能使酶充分性質：1固定化酶大多數(shù)下降。酶固定化般比溶液酶的下降。2固定化酶大多數(shù)都不同程度地提高了穩(wěn)定性，延長了有效的侵襲；限制了酶分子間的相互作用。由于：固定化增加了酶構象的牢固程度；擋住了不利對酶1) 熱穩(wěn)定性：大多數(shù)酶在固定化后與溶液酶相比，有較高的熱穩(wěn)定性，如氨基?；?。2)一酶關系：反應的最適和酶曲線的變動依據(jù)酶蛋白和載體的電荷而定。3) 對蛋白酶的抵抗力提高：溶液酶經(jīng)固定化后提高了對蛋白酶的抵抗能力。4) 對蛋白質變性劑、抑制劑的抵抗能力提高。5) 操作穩(wěn)定性：可以在較長時間內反復使用，有利于工藝的連續(xù)化、管道化。6) 貯藏穩(wěn)定性：大多數(shù)酶經(jīng)固定化后提高了貯藏的穩(wěn)定性。11 目前食品工業(yè)中常用的酶有哪些？如何分類？主要有：-淀粉酶、-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、右旋糖酐酶、素酶、果膠酶、葡萄糖異構酶、葡萄糖氧化酶、橘柑酶、脂肪氧化酶、橙皮柑酶、氨基?；?、磷酸二酯酶、乳糖酶、脂肪酶、溶菌酶。其分類主要是按照各種酶不同的用途進行分類的，主要分為：糖酶，蛋白酶、脂酶、過氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧化酶、葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶、溶菌酶。12 如何利用工程技術獲得酶？工程技術:將重