《食品酶學(xué)》配套教學(xué)課件

食品酶學(xué)

(EnzymologyofFood)學(xué)習(xí)要求專業(yè)限選課教學(xué)理念課堂授課為基礎(chǔ)，調(diào)動(dòng)自主學(xué)習(xí)積極性；強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方法和學(xué)科素質(zhì)的提高；理論和實(shí)踐相結(jié)合。考勤登記考核評(píng)價(jià)平時(shí)成績(jī)、專題討論、課程論文理論課(32學(xué)時(shí))第一章緒論第二章糖酶第三章蛋白酶第四章酯酶第五章氧化還原酶第六章溶菌酶第七章酶工程《食品酶學(xué)》課程學(xué)習(xí)內(nèi)容課程內(nèi)容要求

了解酶學(xué)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和前景掌握酶學(xué)的基礎(chǔ)理論和學(xué)習(xí)酶工程知識(shí)重點(diǎn)理解并掌握酶在食品生產(chǎn)、貯藏、加工、分析檢測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)

教材《食品酶學(xué)》主編：劉欣等中國輕工業(yè)出版社2005.12.第一版北京參考書郭勇，鄭穗平《酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用》中國輕工業(yè)出版社

1996.12彭志英《食品酶學(xué)導(dǎo)論》中國輕工業(yè)出版社2002.1.第一版何國慶《食品酶學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社

2006.5王金勝《酶工程》中國農(nóng)業(yè)出版社

2007.8

王璋《食品酶學(xué)》中國輕工出版社1990.第一版2005.再版緒論1.1

食品酶學(xué)發(fā)展史1.2

食品酶學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容及酶制劑的來源1.3酶學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)復(fù)習(xí)1.4酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用人們對(duì)酶的認(rèn)識(shí)夏禹時(shí)代，釀酒技術(shù)周朝，制作飴糖和醬春秋戰(zhàn)國時(shí)期,用麴(曲)治療疾病酶者，酒母也酒母1.1

食品酶學(xué)的發(fā)展史酶巴斯德主張：發(fā)酵和活細(xì)胞有關(guān)，酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞生活的結(jié)果。巴斯德（1822-1895）微生物學(xué)的奠基人提出分子不對(duì)稱性理論，開創(chuàng)了立體化學(xué)研究的途徑。創(chuàng)立了發(fā)酵的生物學(xué)理論，低溫消毒技術(shù)（巴氏殺菌）免疫學(xué)--預(yù)防接種，研制出狂犬疫苗李比希認(rèn)為：發(fā)酵及其他類似過程，是由于化學(xué)物質(zhì)的作用，純粹是化學(xué)過程。從1901年到1910年最早的十次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者中，李比希的學(xué)生就有七位。李比希(1803—1873)德國化學(xué)家化學(xué)教育改革家有機(jī)化學(xué)創(chuàng)始人農(nóng)業(yè)化學(xué)之父關(guān)于發(fā)酵本質(zhì)的長(zhǎng)期論戰(zhàn)1897年，布希納兩兄弟從酵母細(xì)胞分離出具有發(fā)酵作用的物質(zhì)，能使糖發(fā)酵。他們得到的結(jié)果:酵母汁液迅速將蔗糖發(fā)酵產(chǎn)生了酒精。說明巴斯德和李比希的兩種觀點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是一致的。酶就是在解決發(fā)酵本質(zhì)的著名論戰(zhàn)中產(chǎn)生的。說明了發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì)，獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。HansBuchner（1850-1902）德國細(xì)菌學(xué)家EduardBuchner(1860-1917)19世紀(jì)以來

酶學(xué)史上的重大研究進(jìn)展1.1833年，Payen和Persoz發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)酶取名淀粉酶（Diastase）2.1835年，Berzelius提出了酶是催化劑的概念3.1878年德國Kuhne提出使用“酶”（Enzyme）這一概念4.1894年，德國EmilFischer發(fā)展了酶的特異性（即專一性）概念5.1913年,Michaelis和Menten提出了酶促動(dòng)力學(xué)原理——米氏學(xué)說6.1926年Sumner首次從刀豆中提取出脲酶結(jié)晶，并證明是一種蛋白質(zhì)，1946年獲諾貝爾獎(jiǎng)Crystalsofpyruvatekinase,anenzymeoftheglycolyticpathway.Theproteininacrystalisgenerallycharacterizedbyahighdegreeofpurityandstructuralhomogeneity7.1941年，Beadle和Tatum提出“一個(gè)基因一個(gè)酶”8.1953年，Watson和Crick提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，獲諾貝爾獎(jiǎng)9.1963年，測(cè)出了第一個(gè)酶（牛胰RNA酶A）的一級(jí)結(jié)構(gòu)；10.1965年，闡明了第一個(gè)酶（雞卵清溶菌酶）的三維結(jié)構(gòu)；11.1969年，人工化學(xué)合成了第一個(gè)酶（核糖核酸酶）酶的應(yīng)用歷史

——走向商業(yè)生產(chǎn)1891年，日本人高峰讓吉開始了真菌淀粉酶的生產(chǎn)1908年，德國的羅門制得胰酶用于皮革的軟化1914年，羅門將酶用于洗滌劑中1911年，美國Wallestein制得木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白質(zhì)渾濁1917年，法國Boidin制備了枯草桿菌淀粉酶應(yīng)用于紡織品的退漿。酶的生產(chǎn)和應(yīng)用逐步發(fā)展但難以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)1949年,用液體深層培養(yǎng)法進(jìn)行細(xì)菌淀粉酶的發(fā)酵生產(chǎn),開啟近代酶工業(yè)時(shí)代。50年代以后,大多數(shù)酶制劑的生產(chǎn)已轉(zhuǎn)向微生物深層發(fā)酵的方法。50年代，開始了酶固定化研究。1953年德國科學(xué)家首先將聚氨基苯乙烯樹脂與淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽酶和核糖核酸酶等結(jié)合,制成了固定化酶。60年代，固定化酶技術(shù)迅速發(fā)展1969年,日本的千畑一郎首次在工業(yè)上應(yīng)用固定化氨基酰化酶從DL-氨基酸生產(chǎn)L-氨基酸。出現(xiàn)了“酶工程”學(xué)科領(lǐng)域。1971年第一屆國際酶工程學(xué)術(shù)會(huì)議召開,主題是固定化酶。1973年，千畑一郎首次利用固定化的大腸桿菌細(xì)胞生產(chǎn)L-天冬氨酸。1978年，日本的鈴木等固定化細(xì)胞生產(chǎn)α-淀粉酶80年代又發(fā)展了固定化原生質(zhì)體技術(shù)酶固定化技術(shù)的發(fā)展也引起了食品、發(fā)酵工業(yè)一場(chǎng)大變革。美國在20世紀(jì)70年代初開始采用這一新技術(shù)，使玉米淀粉經(jīng)酶法液化、糖化、異構(gòu)化和固定化后，成功地工業(yè)化生產(chǎn)第一代、第二代和第三代高果糖漿，代替蔗糖作為可口可樂和百事可樂等飲料食品的甜味劑，提高了飲料質(zhì)量。酶分子修飾技術(shù)60年代，用小分子化合物修飾酶分子側(cè)鏈基團(tuán),使酶性質(zhì)發(fā)生改變。70年代,修飾劑的選用、修飾方法上又有了新的發(fā)展。此外,對(duì)突變酶、克隆酶、抗體酶、人工酶、模擬酶等方面,以及酶的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)研究，取得了較大進(jìn)展酶工程不斷向廣度和深度發(fā)展,顯示出廣闊而誘人的前景。目前在自然界中鑒定的酶超過4000種生產(chǎn)的酶制劑有100多種其中有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有60多種工業(yè)化生產(chǎn)的酶制劑僅20多種，占0.8%左右。在酶制劑的總產(chǎn)量中，55%是水解酶，主要用于焙烤、食品、釀酒、淀粉加工、酒精等工業(yè)、紡織。其中35%是蛋白酶，主要用于食品、洗滌劑、動(dòng)植物蛋白、制革、乳品行業(yè)。集中壟斷，市場(chǎng)全球化規(guī)模企業(yè)由20世紀(jì)80年代初的80多家減少至20多家，占市場(chǎng)90%丹麥諾和諾得公司（諾維信novozymes）→1978年進(jìn)入中國諾維信公司，占50%市場(chǎng)（天津）；美國杰能科公司（Genencor）→98年進(jìn)入中國，與無錫合資，控股80%（無錫），兩家公司銷售額占全球2/3；（2005年杰能科國際公司被丹尼斯克公司收購）；公司網(wǎng)站：芬蘭科特公司和丹麥丹尼斯克公司酶制劑業(yè)務(wù)合并，Pfizer，Rhone，SKW,Biosystems，

日本天野酶制品株式會(huì)社

品種、規(guī)模不斷擴(kuò)大我國2015年酶制劑產(chǎn)量為100萬噸，100家，市場(chǎng)份額僅占5%。國內(nèi)糖化酶、ａ-淀粉酶、蛋白酶三大類占了97%，配制不合理。重要產(chǎn)品普魯蘭酶、真菌淀粉酶、系列果膠酶、低溫堿性蛋白酶，國內(nèi)尚未投入生產(chǎn);我國有7家上市公司介入酶制劑開發(fā)生產(chǎn)。東莞泛亞太生物科技有限公司

廣州博仕奧集團(tuán)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大1998年全世界工業(yè)酶制劑銷售額高達(dá)16億美元，世界市場(chǎng)酶制劑的銷售量大約以7～8%的速度增長(zhǎng)，2010年，銷售額達(dá)到40億美元，2015年，銷售額達(dá)到50億美元。范圍已遍及工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化學(xué)分析、環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)和生命科學(xué)理論研究等各個(gè)方面。國際市場(chǎng)酶制劑銷售額比例

1.2食品酶學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容及酶制劑的來源酶（enzyme）的定義專一性催化功能生物大分子蛋白質(zhì)（P-酶）核酸（R-酶）食品酶學(xué)（EnzymologyofFood）研究食品中的酶對(duì)食品的影響，研究酶在食品的應(yīng)用的學(xué)科。食品酶學(xué)研究?jī)?nèi)容是以普通酶學(xué)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)研究可應(yīng)用在食品中的新酶源，研究酶在食品生產(chǎn)、加工及保藏中的應(yīng)用，研究酶法制造新型食品及食品添加劑，研究酶與食品質(zhì)量的監(jiān)控及安全衛(wèi)生等內(nèi)容。食品工業(yè)用酶的來源動(dòng)物、植物和微生物早期，大多數(shù)的酶是從動(dòng)物或植物原料中提取的例如從動(dòng)物的胰臟、胃等組織，從植物中的木瓜、菠蘿等中提取各種酶。動(dòng)物和植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，成本高，又受地理、氣候、季節(jié)等因素的影響不適宜于大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)用酶的微生物發(fā)酵法生產(chǎn)微生物生產(chǎn)酶的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)酶的微生物多，一種微生物可產(chǎn)生多種酶；微生物繁殖快、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高、成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)；便于選育菌株和改良發(fā)酵條件，易于提高產(chǎn)率等?，F(xiàn)代酶技術(shù)的發(fā)展食品酶制劑的要求粗酶制劑、復(fù)合酶制劑毒性（食品級(jí)酶制劑通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）食品用酶的常用類型?-淀粉酶[EC]?-淀粉酶[EC]葡萄糖淀粉酶[EC]花青素酶纖維二糖酶[EC1]纖維素酶[EC]葡萄糖酶[EC1]?-葡萄糖苷酶[EC2]?-葡萄糖苷酶[EC3]?-葡聚糖酶[EC]半纖維素酶[EC8][EC5][EC2]菊糖酶支鏈淀粉酶[EC]木聚糖酶[EC2]果膠酶[EC5]三酰甘油水解酶[EC]脂肪酸酯酶[EC]柚苷酶[EC0]胰凝乳蛋白酶[EC]胰蛋白酶[EC]枯草桿菌蛋白酶[EC4]木瓜蛋白酶[EC]無花果蛋白酶[EC]菠蘿蛋白酶[EC]胃蛋白酶[EC]凝乳酶[EC]單寧酶[EC0]溶菌酶[EC]蛋白酶[EC][EC]雙乙酰還原酶過氧化氫酶[EC]葡萄糖氧化酶[EC]果糖轉(zhuǎn)移酶?-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶葡萄糖異構(gòu)酶[EC]1.3酶的基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)酶的本質(zhì)酶的分類和命名酶的催化特性酶催化反應(yīng)具有高效性

酶催化反應(yīng)對(duì)底物高度的專一性酶的組成和結(jié)構(gòu)酶的活性中心的本質(zhì)酶的作用機(jī)制影響酶促反應(yīng)的因素酶活力酶的數(shù)字編號(hào)系統(tǒng)系統(tǒng)酶的數(shù)字編號(hào)系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)酶所催化反應(yīng)的類型將酶分為6大類，并以4個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字來對(duì)每一種酶進(jìn)行編號(hào)。例如乙醇脫氫酶，編號(hào)為EC。EC是指酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommission）。第一個(gè)數(shù)字代表酶的6個(gè)大分類，以1，2，3，4，5，6來分別代表如下6大酶類：（1）氧化還原酶（Oxidoreductases）催化氧化還原反應(yīng)；（2）轉(zhuǎn)移酶（Transferases）催化分子間基團(tuán)轉(zhuǎn)移的反應(yīng)；（3）水解酶（Hydrolases）催化水解反應(yīng)；（4）裂合酶（Lyases）催化非水解地除去底物分子中的基團(tuán)及其逆反應(yīng)；（5）異構(gòu)酶（Isomerases）催化分子的異構(gòu)反應(yīng)；（6）連接酶（Ligases）（也稱為合成酶）催化兩分子連接的反應(yīng)，反應(yīng)中酶與ATP的一個(gè)焦磷酸鍵相偶聯(lián)。

命名通俗名常用，EC碼識(shí)別習(xí)慣命名法（如：蛋白酶；水解酶；乳酸脫氫酶；木瓜蛋白酶）國際系統(tǒng)命名法（L-乳酸：NAD+氧化還原酶；E.C.7）EC代碼系統(tǒng)命名通俗名稱葡萄糖：O2氧化還原酶葡萄糖氧化還原酶聯(lián)苯酚：O2氧化還原酶：多酚氧化酶（兒茶酚氧化酶）抗壞血酸：O2氧化還原酶抗壞血酸氧化酶H2O2：O2氧化還原酶過氧化氫酶1果膠酰水解酶果膠酯酶葡聚糖：葡聚糖水解酶α-淀粉酶葡聚糖：麥芽糖水解酶β-淀粉酶葡聚糖：葡萄糖水解酶葡萄糖淀粉酶葡聚糖：葡聚糖水解酶纖維素酶5聚半乳糖醛酸：葡聚糖水解酶聚半乳糖醛酸酶6呋喃果糖苷：果糖水解酶轉(zhuǎn)化酶木瓜蛋白酶木糖：醇酮異構(gòu)酶木糖異構(gòu)酶葡萄糖磷酸酯：醇酮異構(gòu)酶葡萄糖磷酸異構(gòu)酶影響酶促反應(yīng)的因素

底物濃度米氏方程：底物濃度和反應(yīng)速度之間的定量關(guān)系米氏常數(shù)：當(dāng)反應(yīng)速度等于最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，單位：mol/L。酶濃度底物/濃度pH值溫度激活劑抑制劑1.4食品酶學(xué)對(duì)食品科學(xué)的重要性1.4.1酶對(duì)食品加工和保藏的重要性（1）控制動(dòng)植物原料中的酶（2）利用酶的催化活性進(jìn)行生產(chǎn)（1）控制動(dòng)植物原料中的酶動(dòng)植物和微生物生長(zhǎng)發(fā)育的過程中，伴隨著許多重要的酶催化反應(yīng)的發(fā)生和作用。植物采摘或動(dòng)物屠宰后，體內(nèi)的酶催化作用仍然在繼續(xù)進(jìn)行，直至酶系的底物耗盡或pH不再適合反應(yīng)進(jìn)行時(shí)才終止。利用酶的性質(zhì)，人們可以通過控制食品原料中的酶活力有效改善食品原料的風(fēng)味和質(zhì)地結(jié)構(gòu)?？刂品椒刂泼富盍Φ姆椒ǎ簾崽幚矸?、冷凍法、調(diào)pH和化學(xué)方法荔枝的儲(chǔ)藏保鮮（2）利用酶的催化活性酶是生物催化劑首先，它不會(huì)有有害殘留物質(zhì)；其次，酶有高度的專一性和高效性，酶制劑用量小，經(jīng)濟(jì)合算；第三，酶催化反應(yīng)條件溫和，食品營養(yǎng)成分損失少，易于操作且能耗較低。因此，酶制劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用開始得很早，且成效顯著，研究也相當(dāng)活躍。例葡萄糖氧化酶應(yīng)用于食品保鮮及包裝中，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。作為除氧劑溶菌酶能夠水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的β-1，4糖苷鍵，導(dǎo)致細(xì)菌自溶死亡，并且溶菌酶在食鹽、蔗糖等溶液中穩(wěn)定，耐酸耐熱性強(qiáng)，因此非常適宜用于各種食品的防腐。溶菌酶是天然安全的食品防腐劑1.4.2酶對(duì)食品安全的重要性酶作用會(huì)使食品品質(zhì)特性發(fā)生改變，甚至?xí)a(chǎn)生毒素和其他有害物質(zhì)。有時(shí)本身無毒的底物會(huì)在酶催化降解下轉(zhuǎn)變成有害物質(zhì)。例如，木薯含有生氰糖苷，但是在內(nèi)源糖苷酶的作用下，產(chǎn)生氫氰酸。十字花科植物的種子以及皮和根含有葡萄糖芥苷，在芥苷酶作用下會(huì)產(chǎn)生對(duì)人和動(dòng)物體有害的甲狀腺腫素。也可以利用酶的作用去除食品中的毒素例如，利用乳糖酶預(yù)先處理乳制品，可以有效緩解或消除人體因消化乳糖困難而引起的胃脹氣、腹痛、嘔吐或拉肚子等癥狀。α-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶用于甜葉菊加工，可以脫苦澀味黃曲霉毒素B1經(jīng)黃曲霉毒素脫毒酶處理后毒性、致畸性將極大降低。酶法解毒是一種安全、高效的解毒方法，對(duì)食品無污染、有高度的選擇性，且不影響食品的營養(yǎng)物質(zhì)。酶制劑工業(yè)迅速發(fā)展，人們已經(jīng)能夠通過基因工程手段改造部分微生物基因，從而改變酶蛋白的基本結(jié)構(gòu)，達(dá)到強(qiáng)化酶在某方面功能特性的目的。然而，這也給食品酶的應(yīng)用帶來很大的安全隱患。作為微生物來源的食品酶制劑，通常除了包括酶蛋白本身以外，還含有微生物的代謝產(chǎn)物，以及添加的保存劑和穩(wěn)定劑。將加入食品中的酶看作為食品添加劑，就應(yīng)該考慮到衛(wèi)生和安全問題。1.4.3酶對(duì)食品營養(yǎng)的重要性酶作用有可能導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分的損失例如，脂肪氧合酶催化胡蘿卜素降解使面粉漂白，在其他食品如一些蔬菜的加工過程中脂肪氧合酶也參與了胡蘿卜素的破壞過程。食品加工過程中，酶也參與了維生素B的破壞例如，在一些用發(fā)酵方法加工的魚制品中，由于魚和細(xì)菌中的硫胺素酶的作用，使這些食品缺少維生素B?？箟难崾亲畈环€(wěn)定的維生素，在食品加工和保藏中，Vc常由于酶或非酶的因素而被氧化。利用酶作用去除食品中的抗?fàn)I養(yǎng)素，提高食品的營養(yǎng)價(jià)值例如，由于植酸以鈣、鎂、和鉀鹽的形式存在于豆類和谷類中，易于同膳食中的鐵、鋅和其他金屬離子形成難溶的絡(luò)合物，植酸還能同蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定的復(fù)合物，從而降低豆類蛋白質(zhì)的生理價(jià)值。植酸酶能催化植酸水解成磷酸和肌醇。動(dòng)物飼料添加植酸酶近幾年植酸酶還用于釀造，以改善原料中磷的利用，以及用于去鉀大豆蛋白食物的生產(chǎn)，成為腎臟病人蛋白質(zhì)的來源。1.4.4酶對(duì)食品分析的重要性酶法分析特點(diǎn)具有準(zhǔn)確、快速、專一性和靈敏性強(qiáng)等酶的催化專一性強(qiáng)當(dāng)待測(cè)樣品中含有結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與待測(cè)物十分相似（如同分異構(gòu)體）的共存物時(shí)，要發(fā)現(xiàn)待測(cè)物特性或要分離純化待測(cè)物往往十分困難。而利用僅作用于待測(cè)物的酶，不需要分離就能辯識(shí)待測(cè)組分，即可對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。酶法分析的樣品一般不需要進(jìn)行很復(fù)雜的預(yù)處理，尤其適合食品這一復(fù)雜體系。催化的高效性酶法分析的分析速度大多比較快目前酶在食品分析中的應(yīng)用涉及食品組分的酶法測(cè)定、食品質(zhì)量的酶法評(píng)價(jià)及食品衛(wèi)生與安全檢測(cè)等多個(gè)方面。近年來，食品酶法分析由于其的方便快捷和技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，已逐漸成為食品分析檢測(cè)中的一個(gè)重要分支和一種非常有效的分析手段。1.4.5酶與食品生物技術(shù)食品生物技術(shù)是生物技術(shù)的重要分支學(xué)科，主要研究基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應(yīng)用。酶工程的主要研究?jī)?nèi)容是酶的生產(chǎn)和應(yīng)用。酶不僅作為一類重要的研究對(duì)象，同時(shí)也作為重要的研究工具。例如以內(nèi)切酶和連接酶作為工具酶將外源DNA或目的基因連接到載體上，獲得DNA重組體，以欲改造的動(dòng)植物作為受體，使重組DNA進(jìn)入受體細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)外源DNA的轉(zhuǎn)化，從而生產(chǎn)出具有特定優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因食品。緒論結(jié)語食品酶學(xué)是食品科學(xué)中的一門重要專業(yè)課食品酶學(xué)與食品貯藏加工、生物工程、新資源利用、食品質(zhì)量安全、食品營養(yǎng)等密切相關(guān)。學(xué)習(xí)食品酶學(xué)除了要充分利用課堂講授還需要廣泛利用課外的資訊。除了要掌握專業(yè)知識(shí)還要提高專業(yè)綜合技能?！笆谥隰~不如授之于漁”糖酶（Carbohydrases)應(yīng)用淀粉食品加工糖工業(yè)發(fā)酵工業(yè)果蔬加工糖酶的作用(1)水解：大分子多糖——小分子寡糖或單糖；(2)轉(zhuǎn)糖苷作用：催化糖單位結(jié)構(gòu)上的重排——產(chǎn)生新糖類化合物(3)作用于酯化的糖類常見糖酶的種類淀粉酶乳糖酶纖維素酶果膠酶淀粉酶催化淀粉、糖原和糊精中糖苷鍵水解的一類酶，屬水解酶類。包括：-淀粉酶、-淀粉酶、脫支酶、異構(gòu)酶、葡萄糖淀粉酶、環(huán)狀糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶

由D-葡萄糖以-1,4和-1,6糖苷鍵連接的高分子物質(zhì)。淀粉不同淀粉酶的水解方式-淀粉酶

—淀粉酶

葡萄糖淀粉酶

脫支酶

最終產(chǎn)物是

。小糊精選擇填空：小糊精

-葡萄糖和極限糊精

直鏈淀粉葡萄糖

-淀粉酶

—淀粉酶

葡萄糖淀粉酶

脫支酶

最終產(chǎn)物是

。-葡萄糖和極限糊精選擇填空：小糊精

-葡萄糖和極限糊精

直鏈淀粉葡萄糖

-淀粉酶

—淀粉酶

葡萄糖淀粉酶

脫支酶

最終產(chǎn)物是

。葡萄糖選擇填空：小糊精

-葡萄糖和極限糊精

直鏈淀粉葡萄糖

-淀粉酶

—淀粉酶

葡萄糖淀粉酶

脫支酶

最終產(chǎn)物是

。直鏈淀粉選擇填空：小糊精

-葡萄糖和極限糊精

直鏈淀粉葡萄糖

-淀粉酶的性質(zhì)

（-Amylase）命名：-1,4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶

EC，也稱為液化酶。分布：植物：如玉米、稻米、高粱、谷子哺乳類動(dòng)物：如人及動(dòng)物唾液、胰液微生物：枯草桿菌、芽孢桿菌、吸水鏈霉菌、米曲霉、黑曲霉等性質(zhì)分子量：約5萬金屬酶：屬于金屬酶，每個(gè)酶分子中含有一個(gè)Ca2+，其與酶分子結(jié)合非常牢固。激活劑和穩(wěn)定劑(3)pH對(duì)-淀粉酶的影響一般在pH5.5～8時(shí)穩(wěn)定，pH4以下容易失活，酶的最適pH值為pH5～6。不同來源的α-淀粉酶具有不同的pH特性酶的最適pH與pH穩(wěn)定性

α-淀粉酶最適pH值：黑曲酶為4.0；高梁芽4.8，小麥4.5左右從人的唾液和豬的胰臟的較窄6.0～7.0枯草桿菌得到的具有較寬廣pH5.0～7.0嗜熱脂肪芽孢桿菌的狹窄3.0左右大麥芽4.8～5.4（4）溫度對(duì)-淀粉酶活力的影響α-淀粉酶在40℃時(shí)活力最高，50℃以上容易失活，一些細(xì)菌來源α-淀粉酶的最適溫度為70℃。不同來源的α-淀粉酶具有不同的熱穩(wěn)定性和最適溫度。如果以每分鐘升高1.5℃的速度加熱α-淀粉酶粗制劑的溶液，那么在溫度達(dá)到80℃時(shí)，幾種α-淀粉酶的百分殘余活力如下：霉菌1％，谷類25％，而細(xì)菌92％。耐熱α-淀粉酶地衣形芽孢桿菌α-淀粉酶的最適溫度為

℃，而淀粉液化芽袍桿菌α-淀粉酶的最適溫度為

℃。9270溫度對(duì)酶的半衰期的影響溫度對(duì)α-淀粉酶半衰期的影響底物：31.5％玉米淀粉，pH6.5鈣離子濃度

-淀粉酶的性質(zhì)

（-1，4-葡聚糖麥芽糖水解酶

EC-Amylase)來源：高等植物：如小麥大麥芽、甘薯和大豆。微生物：如多黏芽孢桿菌等。

哺乳動(dòng)物無

通常是從大豆提取蛋白質(zhì)后由廢水中提取或從蒜苗制取淀粉的廢水中得到的。麩皮、大麥、麥芽也是生產(chǎn)β-淀粉酶的原料。微生物也是重要的原料。

-淀粉酶性質(zhì)（1）pH對(duì)-淀粉酶活力影響植物：最適pH5.0~6.0范圍5.0～8.0微生物：最適pH6.0~7.0范圍4.0～9.0（2）溫度對(duì)β-淀粉酶活力的影響最適溫度40~60℃不同來源的酶不同，微生物來源的耐熱性優(yōu)于植物來源的。大豆的在最適pH5.5時(shí)。65℃水解30min損失50％，70℃水解30min可使酶完全失活。同樣條件下，山芋粗酶在60~65℃時(shí)不失活。大麥中的β-淀粉酶的熱穩(wěn)定性低于α-淀粉酶。一、酶活力二、酶活力單位1.國際酶活性單位在最適條件下（溫度可采用25℃或其它選用的溫度，pH等條件均采用最適條件），每1min催化1μmol的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定義為1個(gè)酶活力單位（IU）。

2.實(shí)用單位在實(shí)際中往往對(duì)不同的酶使用不同的酶活單位

ɑ-淀粉酶活力單位定義為:在60℃pH6.2條件下,每小時(shí)可催化1g淀粉所需要的酶量為一個(gè)單位（U).

直接以光密度值表示：?jiǎn)挝粫r(shí)間增加或減少0.001個(gè)光密度值為一個(gè)酶活單位（U)；例如溶菌酶、過氧化物酶

DNA聚合酶Ⅰ以在特定反應(yīng)條件下，30分鐘內(nèi)催化10nmoldNTP合成為三氯乙酸不溶物所需的酶量（U)；

T4DNA連接酶活力單位定義為：在20μl反應(yīng)體積中，16℃，30分鐘內(nèi)，將50%的HindⅢ酶切的λDNA片段重新連接起來所需的酶量（U)。三、酶活力測(cè)定方法

終止反應(yīng)法（Stoppedmethod）

連續(xù)反應(yīng)法（Continuousmethod）

終止反應(yīng)法將酶反應(yīng)按時(shí)即刻完全停止，再確定產(chǎn)物的生成量或反應(yīng)物的消耗量，算出酶活性?？梢圆捎糜妹阜z測(cè)、化學(xué)檢測(cè)、放射化學(xué)檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)、氣體檢測(cè)等生化檢測(cè)技術(shù)。比色(光吸收)、滴定、氣體體積度量等常用的終止酶反應(yīng)的方法：①反應(yīng)時(shí)間一到，立即取出適當(dāng)反應(yīng)液，置于沸水浴中，加熱使酶失活；②加入適宜的酶變性劑，如三氯醋酸（TCA）等，使酶變性失活；③加入酸或堿溶液，使反應(yīng)液的pH值迅速遠(yuǎn)離催化反應(yīng)的最適pH值而使反應(yīng)終止；④將取出的反應(yīng)液立即置于低溫冰箱、冰粒堆或冰鹽溶液中，使反應(yīng)液的溫度迅速降低至10℃以下而終止反應(yīng)。

連續(xù)測(cè)定法基于反應(yīng)過程中用儀器連續(xù)測(cè)定產(chǎn)物的生成量或底物的減少量（動(dòng)力學(xué)法），算出酶活力。光譜吸收、電位、酸堿度、黏度、氣體體積、熱量的變更等直接測(cè)定法間接測(cè)定法酶偶聯(lián)測(cè)定法酶法檢測(cè)用其它純酶將產(chǎn)物直接或間接轉(zhuǎn)變成為分光光譜儀或熒光光譜儀測(cè)出的化合物。偶聯(lián)法（coupledmethod）;

指示酶（Indicatorenzyme）e.g.葡萄糖氧化酶活力

葡萄糖氧化酶葡萄糖葡萄糖內(nèi)脂+H2O2過氧化物酶（純品）和木酚

過氧化物酶H2O2+木酚4-甲氧聯(lián)酚

測(cè)A436nm4-甲氧聯(lián)酚的量H2O2的生成量

酶活力（葡萄糖氧化酶活力）四、酶活力測(cè)定的條件與注意的問題1.反應(yīng)時(shí)間應(yīng)選擇在酶反應(yīng)的初速度范圍內(nèi)通常以底物濃度的變化在起始濃度的5%以內(nèi)的速度為初速度的近似值2.酶量必須和測(cè)得的活性有線性關(guān)系3.底物酶催化的專一性選擇合適的底物和底物濃度。底物濃度應(yīng)該大于5Km；一定濃度的底物溶液；均勻一致；達(dá)到酶反應(yīng)所要求純度使用的底物溶液；一般要求新鮮配制；預(yù)先配制后置于冰箱中保存?zhèn)溆茫?/p>

4.反應(yīng)條件確定酶催化反應(yīng)的溫度、pH值、底物濃度和激活劑濃度等反應(yīng)條件

溫度盡量保持恒定不變：反應(yīng)應(yīng)該在恒溫水浴槽中進(jìn)行pH值必須采用一定濃度和一定pH值的緩沖溶液有些要求添加一定濃度的激活劑e.g.淀粉酶需要鈣離子；

注意問題1.一定條件2.混合均勻3.準(zhǔn)確計(jì)時(shí)4.設(shè)置對(duì)照

實(shí)驗(yàn)剖析淀粉酶活性的測(cè)定α-淀粉酶80℃保溫20min不耐酸在pH值3.6鈍化β-淀粉酶不耐熱，在高溫下易鈍化將提取液加熱到70℃保溫15min以鈍化β-淀粉酶，便可測(cè)定α-淀粉酶的活性；或者將提取液用pH3.6的醋酸溶液在0℃下加以處理，鈍化α-淀粉酶，以求出β-淀粉酶的活性。

淀粉酶水解淀粉生成的麥芽糖，可用3，5-二硝基水楊酸試劑測(cè)定。由于麥芽糖能將黃色的3，5-二硝基水楊酸還原成棕紅色的3-氨基-5-硝基水楊酸，在一定范圍內(nèi)其顏色的深淺與還原糖的濃度成正比，以標(biāo)準(zhǔn)麥芽糖做標(biāo)準(zhǔn)曲線，可求出麥芽糖的含量。以每克樣品在單位時(shí)間內(nèi)生成麥芽糖的毫克數(shù)表示淀粉酶活性的大小。α-淀粉酶活性的測(cè)定（1）取4支試管編號(hào)，注明其中兩支為對(duì)照管，兩支為測(cè)定管。（2）于每管中各加酶液1mL，在70℃±0.5℃恒溫水浴中加熱15min，β-淀粉酶因受熱而鈍化，取出后迅速冷卻。（3）向?qū)φ展苤屑尤?mL0.4mol/LNaOH，以使酶失活。（4）在4支試管中各加入lmLpH5.6檸檬酸緩沖液。（5）將4支試管另置于40℃±0.5℃恒溫水浴中保溫15min，再向各管分別加入40℃下預(yù)熱的1％淀粉溶液2mL，搖勻后立即放入40℃水浴中準(zhǔn)確保溫5min后取出，向各測(cè)定管迅速加入4mL0.4mol/LNaOH溶液，終止酶活性。α+β-淀粉酶活性的測(cè)定取4支試管編號(hào)，其中2支為對(duì)照，2支為測(cè)定管，各加入稀釋酶液1mL及1mL的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。以下重復(fù)α-淀粉酶測(cè)定的第(3)～(5)的操作。

β-淀粉酶活性的測(cè)定

α-淀粉酶活性[麥芽糖(mg)／鮮重(g)·5min]=(A)×樣品稀釋總體積────────────樣品鮮重(g)×V

（α+β）-淀粉酶總活性[麥芽糖(mg)／鮮重(g)·5min]=(B)×樣品稀釋總體積───────────樣品鮮重(g)×V酶活單位的定義(以每克樣品在單位時(shí)間內(nèi)生成麥芽糖的毫克數(shù)表示淀粉酶活性的大小。)U延伸如何測(cè)定酶活力？測(cè)定酶活力應(yīng)注意什么問題？測(cè)定酶活力在實(shí)際中的應(yīng)用淀粉酶在淀粉糖生產(chǎn)中的應(yīng)用產(chǎn)品種類葡萄糖麥芽糖果糖低聚糖高果糖漿醫(yī)藥、食品、發(fā)酵行業(yè)自用糖（抗生素、味精、氨基酸等原料用糖）α-淀粉酶在淀粉糖生產(chǎn)上的應(yīng)用酶法生產(chǎn)葡萄糖的優(yōu)點(diǎn)糖化液沒有苦味、葡萄糖純度高、提高淀粉投料濃度、葡萄糖收率高雙酶法的基本工藝淀粉調(diào)漿液化糖化脫色過濾離子交換真空濃縮結(jié)晶分離真空干燥葡萄糖產(chǎn)品液化機(jī)理糊化液化淀粉(晶體)結(jié)構(gòu)加熱吸水膨脹鏈間交錯(cuò)形成相互聯(lián)系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)外膜破裂解體粘稠狀液體體積增加50-100倍糊化液體-淀粉酶直鏈淀粉水解成低聚糖、少量麥芽糖和葡萄糖。支鏈淀粉-1,4鍵被任意分解，但-1,6鍵不被分解。(1)液化液化方法升溫液化：

原料淀粉濃度：30%~40%

pH值：6.0~6.5加入：-淀粉酶、CaCl2、NaCl升溫到：85~90℃保溫：45min

采用噴射器,蒸汽和調(diào)配好的淀粉漿從不同的入口進(jìn)入,利用蒸汽把形成薄層的淀粉乳瞬間上升到指定的溫度,使之糊化、液化。噴射后再進(jìn)入保溫維持罐內(nèi)維持一定時(shí)間噴射嘴溫度：105~110℃，保溫維持缸溫：95~97℃，維持時(shí)間：1h左右。噴射液化地衣芽孢菌產(chǎn)酶能在110℃以上利用??！糖化機(jī)理淀粉產(chǎn)物糖化酶水解葡萄糖方法糊精糖化酶60℃保溫40~48h糖化液DE97%左右升溫80℃以上,滅酶。（2）糖化冷卻55~60℃,調(diào)pH4.5~5.0酶法制糖

酶法制味精酶法生產(chǎn)啤酒、酒精、白酒、黃酒酶法生產(chǎn)檸檬酸、抗生素、酶制劑淀粉葡萄糖麥芽糖低聚糖其他用途葡萄糖異構(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）非水解酶葡萄糖氧化酶果葡糖漿淀粉葡萄糖混合糖漿42%果糖果糖52%葡萄糖葡萄糖70%~90%果糖6%低聚糖液化糖化酶異構(gòu)酶脫色精制濃縮分離異構(gòu)酶果葡糖漿高果糖漿（HFCS)

目前世界上淀粉糖的產(chǎn)量已達(dá)1000多萬噸。其中一半是果葡糖漿經(jīng)典問題以支鏈淀粉（或玉米淀粉）為原料，制造果葡糖漿，需要哪些酶參加催化反應(yīng)？知識(shí)拓展-淀粉酶在真假蜂蜜鑒別的應(yīng)用

乳糖酶（lactase)-半乳糖苷酶（-galatosidase)作用催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖性質(zhì)

溫度：來源不同而不同26~50℃最適pH：來源不同而不同如酵母6.0,霉菌5.0,細(xì)菌7.0鐵、鈣離子有抑制作用硫化物或亞硫酸鹽有激活作用應(yīng)用1、低乳糖奶的生產(chǎn)

乳糖溶解度低，20℃15%溶解，甜度低，以蔗糖100，則乳糖16，牛奶中乳糖占固形物30%。乳糖不能直接被小腸吸，產(chǎn)酸產(chǎn)氣，引起腹瀉。生活在亞洲一些地區(qū)的居民，由于體內(nèi)缺乏乳糖酶而不能代謝乳糖，對(duì)牛奶有過敏性反應(yīng)，乳糖不耐受癥。

A、分離除去乳糖低乳糖奶B、加乳糖酶乳糖乳糖酶葡萄糖+半乳糖低乳糖奶低乳糖奶粉低乳糖咖啡奶、可可奶、果味奶等

生產(chǎn)方法煉乳、冰淇淋等乳制品，由于溫度變化，常常有乳糖結(jié)晶析出，呈顆粒狀結(jié)構(gòu)，乳糖結(jié)晶析出，會(huì)促使酪蛋白凝聚，不合食用。

水解25~30%乳糖水解可防止?jié)饪s甜煉乳中其他糖的結(jié)晶。30~40%乳糖水解可防止砂樣結(jié)晶和蛋白質(zhì)的絮凝。

50%乳糖水解，在冰箱中保存4個(gè)月，乳糖也不結(jié)晶。方法：乳糖酶先分解脫脂牛奶，再制造冰淇淋。直接將乳糖酶加到冰淇淋配料中。2、冰淇淋和冷凍濃縮牛奶的生產(chǎn)（1）促進(jìn)微生物的生產(chǎn)，某些微生物不能利用乳糖作碳源，水解后，可利用葡萄糖作碳源；（2）縮短酸奶的轉(zhuǎn)化時(shí)間15~20%（3）縮短鮮奶酪轉(zhuǎn)化時(shí)間，形成的凝膠強(qiáng)度高，產(chǎn)率提高10%。3、發(fā)酵乳制品4、用于乳清的精深加工5、用于半乳果葡糖漿的生產(chǎn)6、在焙烤工業(yè)的應(yīng)用果膠酶果膠質(zhì)概念由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1,4糖苷鍵聚合而成的多糖鏈。常帶有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等組成的側(cè)鏈。游離的羧基部分或全部與鈣、鉀、鈉離子，特別是與硼化合物結(jié)合在一起。沉積于植物初生細(xì)胞壁和細(xì)胞間層與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的微纖絲以及某些蛋白相互交聯(lián)使細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬，表現(xiàn)出固有的形態(tài)。果膠

結(jié)構(gòu)果膠類物質(zhì)給食品加工工業(yè)中帶來的難題任何植物（水果蔬菜）都存在果膠果蔬的加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸榨汁中粘度大、汁得率低，過濾難。進(jìn)入飲料中造成混濁沉淀、透光率不高番茄果膠酶是分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱作用催化果膠質(zhì)分解來源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(EC4.)聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(PMGL)聚半乳糖醛酸酶（PG)聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)果膠酯酶（PE）果膠酶分類1聚甲基半乳糖醛酸酶（PMG）水解果膠分子中的1,4-糖苷鍵，從而使果膠的粘度下降。

內(nèi)切PMG：使果膠粘度下降明顯；

外切PMG：使果膠粘度下降不明顯。聚甲基半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸裂解酶果膠酯酶CH3CH3寡聚甲基半乳糖醛酸D-甲基半乳糖醛酸或二聚甲基半乳糖醛酸聚甲基半乳糖醛酸酶（PMG）2聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）切斷果膠酸分子內(nèi)部的1,4-糖苷鍵，生成具有不飽和鍵的相對(duì)分子質(zhì)量較小的聚半乳糖醛酸，粘度迅速下降。

聚甲基半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)果膠酯酶（PE）CH3CH3寡聚具不飽和鍵的甲基半乳糖醛酸具不飽和鍵的甲基半乳糖醛酸，聚甲基半乳糖醛酸裂解酶果膠裂解酶內(nèi)切PGL具不飽和鍵隨機(jī)切斷-1,4鍵生成分子量較小的聚半乳糖醛酸，粘度迅速下降。外切PGL切斷還原性未端-1,4鍵具不飽和鍵的半乳糖醛酸，還原性增強(qiáng)，但粘度下降不明顯。果膠分子中的甲酯PE果膠酸+甲醇3果膠酯酶（PEEC:1)果膠酯酶促使果膠脫酯，生成果膠酸聚甲基半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸裂解酶果膠酯酶（PE）CH3CH3果膠酸＋甲醇果膠酯酶（PE）內(nèi)切酶（EC5）隨機(jī)水解內(nèi)部糖苷鍵，生成分子量相對(duì)較小的寡聚半乳糖醛酸。外切酶（EC7)從非還原性末端開始，逐個(gè)或逐二個(gè)水解1,4-糖苷鍵，生成D-半乳糖醛酸或二聚半乳糖醛酸。4聚半乳糖醛酸酶（PG）水解果膠酸和其他聚半乳糖醛酸分子中的糖苷鍵。聚甲基半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸裂解酶果膠酯酶（PE）H寡聚半乳糖醛酸D-半乳糖醛酸或二聚甲基半乳糖醛酸聚半乳糖醛酸酶(PG)H5聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）果膠內(nèi)切-PMGL隨機(jī)切斷-1,4糖苷鍵分子量較小的聚甲基半乳糖醛酸，粘度下降；外切-PMGL從末端逐次水解-1,4糖苷鍵具不飽和鍵的甲基半乳糖醛酸，粘度下降不明顯。聚甲基半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶聚甲基半乳糖醛酸裂解酶聚半乳糖醛酸裂解酶(PMGL)果膠酯酶H具有不飽和鍵的寡聚半乳糖醛酸具不飽和鍵的半乳糖醛酸聚半乳糖醛酸裂解酶H果膠酶分布

霉菌中含各種果膠酶，裂解酶；細(xì)菌中主要為聚半乳糖醛酸裂解酶；高等植物中主要是果膠酯酶（PE)和聚半乳糖醛酸酶(PG)，不含果膠裂解酶。

番茄果中含PE，用基因工程技術(shù)使酶失活，轉(zhuǎn)基因番茄中的酶含量不到普通番茄的1%，轉(zhuǎn)基因番茄更耐擠壓便于運(yùn)輸、制番茄醬的粘度明顯提高。PG的作用果膠酯酶在降解果膠的同時(shí)會(huì)伴隨著甲醇（CH3OH)的釋出，這在制葡萄酒中應(yīng)注意采用熱處理。葡萄酒釀造過程中果膠酶的應(yīng)用在果蔬汁加工的過程中添加果膠酶減少提取的困難在果蔬汁加工的過程中添加果膠酶使果汁澄清果膠酶種類不同其作用方式也不相同蘋果汁含有高度酯化的果膠，它易于被果膠裂解酶澄清，而單獨(dú)使用內(nèi)切-聚半乳糖醛酸酶幾乎沒有效果。如果采用內(nèi)切-聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶混合酶制劑。當(dāng)30%酯鍵和5%糖苷鍵被水解時(shí)，蘋果汁就能達(dá)到完全的澄清。果膠酶應(yīng)用

1果汁的提取和澄清利于果汁的壓榨，出汁率提高，經(jīng)酶處理的果汁較穩(wěn)定，可防止混濁。PG的專一性對(duì)果膠的酯化度要求不如PGL高在澄清果汁方面往往注重以PG為主的酶組成在提高浸出汁（特別是自流汁）方面往往注重使用以PGL為主的酶組成2.果酒的澄清、過濾蘋果酒葡萄酒3天然產(chǎn)物的提取在適宜條件下,植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生自溶也可產(chǎn)生包括果膠酶在內(nèi)的分解酶類，但這會(huì)使待分離產(chǎn)物發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，甚至產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物，因此，一般應(yīng)先鈍化胞內(nèi)酶系，再有選擇地進(jìn)行酶處理。天然色素如葡萄紫、番茄紅、等，中藥提取物如銀杏葉提取物、大蒜油濃縮液、蘑菇濃縮液、人參漿等均可使用酶法提取。利用酶提取,不僅可提高萃取率，還可提高純度。濃縮果汁在高糖濃度的條件下可自行凝結(jié)為果凍，但高糖對(duì)風(fēng)味不好，且影響健康。通過PE處理，果膠的甲酯化程度下降濃縮果汁Ca2+、低糖濃度PE凝結(jié)果凍要求PE中不含PG、PGL、PGML，以防果膠分解不結(jié)凍。4低糖果凍的生產(chǎn)5.帶果肉食品的生產(chǎn)一般常規(guī)加工所得到的果肉在必要的高溫處理或機(jī)械泵出后，成型顆粒量明顯減少,硬度降低，直接影響了產(chǎn)品品質(zhì)。果膠質(zhì)在PE作用下脫去甲氧基，在鈣離子存在下形成凝膠，從而保持了果肉原有的形狀和硬度。以此為基料的產(chǎn)品有果粒、果凍、果肉酸奶、果肉冰淇淋等。6.果實(shí)脫皮橘子囊衣蓮子肉皮大蒜膜層杏仁脫皮花生脫皮7.果膠酶解產(chǎn)物具有生物活性PG可水解細(xì)胞壁中的果膠成分產(chǎn)生寡聚半乳糖醛酸，它是植物防御反應(yīng)的誘導(dǎo)因子。某些中草藥中的藥用成分也與果膠成分有關(guān)，如艾葉、柴胡根、人參葉、蒼術(shù)根果膠酶解產(chǎn)物還具有抑菌活性，可顯著抑制乳酸菌的生長(zhǎng)；還可作為功能性食品的配料。問題延伸生產(chǎn)澄清型果汁中如何正確合理使用果膠酶？纖維素酶（cellulase)作用能降解纖維素-1,4葡萄糖苷鍵，使纖維素變成葡萄糖的一組酶的總稱是起協(xié)同作用的多組分酶系分類C1酶，纖維二糖水解酶（簡(jiǎn)稱CBH）（EC1）作用于纖維素線狀分子末端，水解-1,4糖苷鍵，每次切下一個(gè)纖維二糖分子；Cx酶，-1,4葡聚糖酶（簡(jiǎn)稱EG）（EC）作用于纖維素分子內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)，隨機(jī)水解糖苷鍵，將長(zhǎng)鏈纖維素分子截短，產(chǎn)生大量帶非還原性末端的小分子纖維素；-葡萄糖苷酶（簡(jiǎn)稱BG）（EC1）將纖維二糖水解成葡萄糖分子。來源真菌、細(xì)菌、放線菌原生動(dòng)物、軟體動(dòng)物、昆蟲植物纖維素酶酶學(xué)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)1.pH最適pH4.5~10酸性、中性、堿性2.溫度45~60度不同的測(cè)定溫度熱穩(wěn)定性3.抑制劑、激活劑抑制劑：葡萄糖酸內(nèi)酯，重金屬離子（Cu,Hg），酚類物質(zhì)（免受霉菌腐爛作用）激活劑：半胱氨酸酶活性測(cè)定方法應(yīng)用1.果蔬加工中的應(yīng)用改進(jìn)果蔬加工工藝大多數(shù)果蔬材料中含有纖維素，在果蔬加工過程中采用纖維素酶處理，可以使植物組織軟化，改善口感，簡(jiǎn)化工藝。脫苦作用葡萄糖苷酶作為風(fēng)味酶葡萄糖苷酶2.在釀造工業(yè)的應(yīng)用酒精的生產(chǎn)醬油釀造啤酒工業(yè)食醋釀造在日本清酒生產(chǎn)中浸米時(shí)加入0.02%~0.1%的纖維素酶，浸泡17h，米的溶解性好，糖化發(fā)酵順利，酒渣少，出酒率高；纖維素酶在食醋釀造方面表明，添加纖維素酶產(chǎn)酒精量比對(duì)照提高7.5%~23.8%，食醋產(chǎn)量提高0.25~1.38%，主料出品率提高5.1~27.2%；在酒精發(fā)酵時(shí)添加纖維素酶可顯著提高酒精產(chǎn)率并縮短發(fā)酵時(shí)間。3.纖維素酶在活性物質(zhì)提取中的應(yīng)用在提取蛋白質(zhì)、淀粉、活性多糖等物質(zhì)時(shí)，用纖維素酶進(jìn)行處理能提高產(chǎn)品得率。水解金針菇，可溶性多糖和可溶性固形物提取率顯著提高，提取效果優(yōu)于水煮法和浸煮法；對(duì)香菇柄和香菇蓋中有效成分多糖和氨基酸進(jìn)行提取，香菇柄加酶的提取液中多糖的含量比不加酶的增加54%，香菇蓋增加44%，而香菇柄加酶的提取液中氨基酸含量比不加酶的增加10%，香菇蓋增加15%；其他糖酶的性質(zhì)及應(yīng)用介紹蔗糖酶（轉(zhuǎn)化酶）（EC6)環(huán)狀糊精生成酶（EC9)木聚糖酶（EC)β-葡聚糖苷酶（EC3)第3章蛋白酶Proteinases

COOHR1—CH—N—H+HO—C—CH—R2HONH2

COOHR1—CH—N—C—CH—R2+H2OHONH23.1.1、蛋白酶的作用水解蛋白質(zhì)或多肽中的酰胺鍵（肽鍵）。

pH作用方式活性中心

來源動(dòng)物、植物、微生物酸性、中性、堿性蛋白酶（內(nèi)切）、肽酶（外切）氨肽酶羧肽酶絲氨酸、巰基羧基、金屬離子3.1.2、分類和特性[EC3.4.#.#]3.2蛋白酶的分類3.2.1絲氨酸蛋白酶3.2.2半胱氨酸蛋白酶3.2.3金屬蛋白酶3.2.4天冬氨酸蛋白酶3.2.1絲氨酸蛋白酶活性中心:絲氨酸(Ser)和組氨酸(His)包括-胰凝乳蛋白酶（chymosin）胰蛋白酶（trypsin）彈性蛋白酶（elastase）枯草芽孢桿菌蛋白酶（subtilisin）地衣芽孢桿菌蛋白酶（alcalase）必需基團(tuán)：羥基、咪唑基、羧基不可逆抑制劑：二異丙基氟磷酸（DFP）活性中心氨基酸組成相似性-胰凝乳蛋白酶（EC）酶原酶原激活酶原激活的意義

胰凝乳蛋白酶原的激活過程示意圖

由三個(gè)肽鏈組成，由雙硫鍵將各部分結(jié)合在一起。胰凝乳蛋白酶原A由245個(gè)氨基酸殘基（分子量約為25,000），分子中有五個(gè)雙硫鍵，它沒有酶的活性；在胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用下，裂解生成了三個(gè)雙硫鍵-胰凝乳蛋白酶。

催化機(jī)制活性中心57位組氨酸、102位天冬氨酸、195位絲氨酸性質(zhì)在近弱堿性條件下有較高的酶活性專一性較差，甚至可以水解酯鍵鈣離子有激活作用重金屬離子、胰蛋白酶抑制物等有抑制作用（2）胰蛋白酶（EC）消化系統(tǒng)中重要的蛋白質(zhì)消化酶在機(jī)體內(nèi)不僅可以自激活，還要激活其它的蛋白酶。胰蛋白酶原的激活過程，可以看出酶的立體構(gòu)象對(duì)于酶活性的影響。胰蛋白酶的激活過程示意圖第1個(gè)問題酶原的激活具有什么生理意義？性質(zhì)具有較高的專一性水解時(shí)的最適pH為7~9，較高pH下自我催化分解。鈣離子有保護(hù)和激活作用大豆中的胰蛋白酶抑制物、生花生凝集素、蛋類中的卵糖蛋白等有抑制作用3.2.2巰基蛋白酶活性中心：半胱氨酸木瓜蛋白酶（papain）、無花果蛋白酶（ficin）、菠蘿蛋白酶（bromelain）和劍麻蛋白酶（agavain）等植物酶鏈球菌蛋白酶（streptococcalproteinase）等微生物酶必需基團(tuán)：巰基-SH抑制劑：氧化劑或烷基化試劑或重金屬離子激活劑，還原劑如半胱氨酸、谷胱甘肽等和金屬螯合劑如EDTA等蛋白酶活性中心附近氨基酸殘基的排列順序（1）木瓜蛋白酶（EC）分子量23900道爾頓，一級(jí)結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)都清楚底物特異性較寬，作用于精氨酸、賴氨酸、甘氨酸、瓜氨酸的羧基參與的肽鍵。在pH5下最穩(wěn)定。底物不同，最適pH也會(huì)改變，酪蛋白最適pH為7，明膠則為5。最適溫度65℃,在較高溫度下仍然保持活性，例如在中性條件下70℃加熱處理30min，對(duì)牛乳的凝結(jié)活性僅下降20%；商品化的木瓜蛋白酶中，木瓜蛋白酶一般只占可溶性蛋白質(zhì)總量的10%，另外的蛋白酶還有木瓜凝乳酶、溶菌酶以及木瓜肽酶等。在肉品嫩化、啤酒加工中應(yīng)用（2）無花果蛋白酶（EC）分子量約為26,000道爾頓在pH3.5~9的范圍內(nèi)穩(wěn)定，最適pH為6~8。最適pH不會(huì)隨著底物的變化而發(fā)生明顯的改變，例如對(duì)于酪蛋白它的最適pH在6.7和9.5，對(duì)于明膠的液化為pH7.5。熱穩(wěn)定性稍差，在80℃下溶液中無花果蛋白酶將完全失活。重金屬離子對(duì)其有抑制作用。商品酶制劑中含有多種蛋白酶，用途廣泛（3）菠蘿蛋白酶（EC3）分子量約為33,000道爾頓，屬于糖蛋白（含糖約2%）適宜pH為6~8適宜的反應(yīng)溫度為30℃~45℃因底物的種類及濃度不同而有所改變其它植物蛋白酶劍麻蛋白酶中華獼猴桃蛋白酶3.2.3金屬蛋白酶活性中心：金屬離子必需基團(tuán)：Zn2+、Mn2+、Fe2+二價(jià)金屬離子螯合劑（EDTA)螯合以后，抑制了它的活性。通過透析除去金屬離子也可以失活。添加恢復(fù)活性大多數(shù)金屬蛋白酶是外切酶嗜熱菌蛋白酶（EC）、橡膠原酶和出血蛋白酶是金屬內(nèi)切酶羧肽酶

羧肽酶A和羧肽酶B等一些需要Zn2+，脯氨酰氨基酸酶、亞氨基二肽酶等需要Mn2+。

金屬離子置換化學(xué)修飾分子修飾氨肽酶3.2.4天冬氨酸蛋白酶活性中心：Asp必需基團(tuán):羧基也被稱為羧基酸性蛋白酶最適pH范圍是2~4胃蛋白酶（pepsin）、凝乳蛋白酶（chymosin）微小毛霉、毛霉、利疫菌的蛋白酶等。（1）胃蛋白酶（EC）由胃粘膜細(xì)胞分泌出胃蛋白酶原，經(jīng)過激活而得到的。不同動(dòng)物源的胃蛋白酶的氨基酸組成有一點(diǎn)差異，所有脊椎動(dòng)物的胃液中均有胃蛋白酶。胃蛋白酶原向胃蛋白酶的轉(zhuǎn)化。

字母P標(biāo)示肽鍵水解釋放出幾個(gè)肽片斷（A）、胃蛋白酶抑制物（B）和胃蛋白酶（C）性質(zhì)在pH為2~5的范圍內(nèi)穩(wěn)定在以蛋白質(zhì)為底物時(shí)，最適pH為2，超過此范圍時(shí)胃蛋白酶容易失活，例如，在pH>6.2時(shí)或者70℃以上酶就開始失活最適溫度37℃~40℃。在溫度超過80℃時(shí)酶不可逆的失活。（2）凝乳酶（EC）是雛牛皺胃中蛋白酶的主要形式，以酶原的形式分泌出。凝乳酶在從無活性的酶原轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過程中，發(fā)生部分水解。

活性中心：兩個(gè)天冬氨酸在pH5.5~6.5的范圍內(nèi)穩(wěn)定，在pH低于2時(shí)還相當(dāng)穩(wěn)定，在pH3.5~4.5的范圍內(nèi)由于酶的自催化作用而很快被分解，在中性或堿性pH范圍內(nèi)，凝乳酶也很快失去活性?；蚬こ碳夹g(shù)（克隆技術(shù)，克隆酶）：將小牛的凝乳酶基因克隆到微生物表達(dá)系統(tǒng)，通過發(fā)酵的方法得到具有凝乳能力的重組凝乳酶，以此來滿足干酪生產(chǎn)需要。蛋白質(zhì)工程技術(shù)（定點(diǎn)突變，突變酶）：凝乳酶分子中的Tyr-77或Val-113用Phe替代后，其凝乳能力相對(duì)于原來的酶明顯增強(qiáng)。第2個(gè)問題以蛋白酶為例如何考慮酶制劑的來源如何考慮建立體外消化道模擬系統(tǒng)3.3蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用3.3.1、蛋白質(zhì)水解物的生產(chǎn)3.3.2、氨基酸的生產(chǎn)3.3.3、明膠的生產(chǎn)3.3.4、干酪的生產(chǎn)3.3.5、肉的嫩化3.3.6、在啤酒中的應(yīng)用3.3.7、在茶飲料中的應(yīng)用3.3.8、酶法生產(chǎn)脫腥速溶豆乳蛋白質(zhì)蛋白胨、多肽、氨基酸蛋白酶水解原料：動(dòng)物蛋白植物蛋白微生物蛋白3.3.1、蛋白質(zhì)水解物的生產(chǎn)肽類吸收的意義1.促進(jìn)氨基酸的吸收2.直接進(jìn)行蛋白質(zhì)合成3.有利于礦物質(zhì)元素的吸收和利用4.提高機(jī)體免疫力5.其他的生理意義營養(yǎng)調(diào)節(jié)功能肽、調(diào)節(jié)肽、生物活性肽、營養(yǎng)性多肽多肽的來源來自植物體的多肽大豆水解多肽、苦瓜多肽、南瓜多肽等來自動(dòng)物體的多肽柞蠶抗菌肽、蛇毒肽、海洋動(dòng)物等來自微生物的多肽肽類抗生素：那西肽多肽的作用降血壓肽、降血糖肽、睡眠肽、鎮(zhèn)痛肽、調(diào)節(jié)生理活性肽、抗腫瘤肽、抗菌肽多肽的開發(fā)酶法制備多肽流程：原料蛋白預(yù)處理酶解分離精制成品微生物發(fā)酵法制備多肽動(dòng)植物蛋白原料菌種發(fā)酵工藝1大豆多肽2白蛋白多肽3玉米多肽4大米多肽

5綠豆多肽

6花生肽

7豌豆肽

8菜籽肽

9苦瓜肽

10南瓜肽

11核桃肽

12棕櫚肽

13靈芝肽

14蟲草肽

15絲肽酪蛋白磷肽（cpp）含有成簇的磷酸絲氨酸基的肽以牛乳酪蛋白為原料經(jīng)單一酶或復(fù)合酶系水解,通常采用胰蛋白酶與鈣、鐵離子有親和性，在無需增加維生素D的條件下，促進(jìn)了佝僂病患兒骨骼的發(fā)育。雞粉、雞精調(diào)味品的生產(chǎn)

牛肉水解物調(diào)味品的生產(chǎn)

醬油的發(fā)酵生產(chǎn)

魚露的發(fā)酵生產(chǎn)

谷朊粉水解肽

廢棄啤酒酵母水解生產(chǎn)酵母粉如何利用蛋白酶開發(fā)功能多肽？第3個(gè)問題3.3.2蛋白酶在氨基酸的生產(chǎn)的應(yīng)用必需氨基酸共有8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。半必需氨基酸：精氨酸、組氨酸非必需氨基酸必需氨基酸攝入不足會(huì)導(dǎo)致大腦和內(nèi)臟器官受損，血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能下降。WHO把氨基酸列為人體必需的營養(yǎng)素之一

。主要生理功能氨基酸的生產(chǎn)工藝流程：蛋白質(zhì)原料預(yù)處理蛋白酶水解氨基酸混合液分離純化氨基酸氨基酸混合液濃縮結(jié)晶干燥產(chǎn)品用途：食品、飼用、醫(yī)藥年消費(fèi)量約140萬T，谷氨酸和賴氨酸占總量的95%。其余的為小品種氨基酸及藥用氨基酸。明膠的制備原料：動(dòng)物的皮或骨原理：天然膠原蛋白是三股螺旋結(jié)構(gòu)，不溶于水，經(jīng)處理，形成單鏈，溶于熱水，成為熱可溶性凝膠，冷卻得明膠溶液。堿性蛋白酶采用酶法，條件、時(shí)間從幾周降為不到一天。膠原蛋白酸堿水解明膠膠原多肽3.3.3蛋白酶在明膠生產(chǎn)的應(yīng)用蛋白酶膠原多肽的功能及應(yīng)用營養(yǎng)價(jià)值高保護(hù)胃粘膜抑制血壓的上升促進(jìn)成骨作用防治關(guān)節(jié)病食品工業(yè)的應(yīng)用3.3.4、蛋白酶在干酪生產(chǎn)的應(yīng)用原料乳酶法凝固（凝乳酶）除去乳清產(chǎn)品乳酸菌發(fā)酵

干酪是在牛乳凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀而制成的產(chǎn)品。制成后未經(jīng)發(fā)酵的稱為新鮮干酪，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵成熟而制成的產(chǎn)品稱為成熟干酪。干酪中的蛋白質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵后，由于凝乳酶及微生物中蛋白酶的分解作用，形成氨基酸、肽、胨等，因此很容易消化吸收。凝乳蛋白酶生產(chǎn)干酪的基本原理：-酪蛋白酶副--酪蛋白+糖肽Ca2+形成凝膠凝固對(duì)Ca2+不穩(wěn)定的-和-酪蛋白，失去-酪蛋白的保護(hù)也析出，形成凝膠。

除了幾種類型的鮮干酪，如農(nóng)家干酪、夸克干酪，主要是通過乳酸來凝固，而其他所有干酪的生產(chǎn)全是依靠凝乳蛋白酶的反應(yīng)而形成凝塊。肉類嫩化原理老齡動(dòng)物中的膠原蛋白因交聯(lián)作用呈交鏈狀、網(wǎng)狀，肉粗糙、堅(jiān)韌，故需進(jìn)行嫩化處理。3.3.5蛋白酶在肉類嫩化生產(chǎn)的應(yīng)用

不同蛋白酶對(duì)牛肉嫩化的能力：按每克牛肉嫩化所需酶單位為：番木瓜蛋白酶2.5、菠蘿蛋白酶5.0、無花果蛋白酶5.0、枯草桿菌蛋白酶75.0、米曲霉蛋白酶100.0、黑曲霉蛋白酶200.0、根酶蛋白酶250.0。番木瓜蛋白酶在肉嫩化上效果較好廣州華琪生物制品有限公司的嫩肉粉主要成分為番木瓜蛋白酶。能使肉類松嫩可口易消化吸收，可節(jié)省60％烹飪時(shí)間和燃料。其用法為：與肉片拌勻后，10min即可烹飪。每500g肉用本品（小匙）：雞鴨鵝豬肉2～4g，牛羊狗肉豬肚魷魚3～5g。凈重：25g／瓶。保存期：一年。蛋白酶嫩化肉類的方法，主要有兩種：3.1酶粉嫩肉法通常將粉末狀番木瓜蛋白酶勻稱地撒在肉塊上，或者將肉塊浸泡在液態(tài)番木瓜蛋白酶中，一般經(jīng)10分鐘，即可烹煮。3.2宰前注射法在牲畜屠宰前5～10分鐘注射番木瓜蛋白酶，通過血管分布全身，在其宰后產(chǎn)生嫩化作用。3.3.6、在啤酒中的應(yīng)用添加蛋白酶制劑如木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶，可分解引起混濁的蛋白質(zhì)，使其不易與多酚物質(zhì)縮合，從而提高啤酒的穩(wěn)定性。解決冷渾濁據(jù)報(bào)導(dǎo)，在啤酒旺季酒齡較短的情況下，采用在啤酒過濾后加木瓜蛋白酶，能夠使啤酒穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到４個(gè)月以上，而對(duì)啤酒的其他質(zhì)量指標(biāo)幾乎沒有不利影響。3.3.7

蛋白酶在茶飲料中的應(yīng)用研究茶葉中蛋白質(zhì)約占干物重的20%~30%,其中有很少一部分可溶于茶湯。這部分可溶性蛋白質(zhì)可與多酚類、咖啡堿通過不同方式產(chǎn)生沉淀，參與茶乳酪(冷后渾)的形成。在茶湯中添加蛋白酶來水解這部分水溶性蛋白質(zhì)，減少了蛋白質(zhì)與多酚類形成復(fù)合物渾濁的機(jī)會(huì)，還增加茶湯中氨基酸含量，從而增加茶飲料的鮮爽滋味。3.3.8、酶法生產(chǎn)脫腥速溶豆乳粉正已醛、正已醇與蛋白質(zhì)結(jié)合，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水解為低分子量的肽，正已醛、正已醇幾乎完全釋放出來，通過酶水解所得豆類蛋白是無腥味的。豆腥味產(chǎn)生的原因大豆中的油脂在脂肪氧化酶作用下氧化產(chǎn)生呈味物質(zhì)，與大豆中的蛋白質(zhì)有親和性，一般條件下不易除去。物理化學(xué)：加熱，酸堿處理分離蛋白方法：真空脫臭添加糖、酸等風(fēng)味劑掩蓋法和酶法酶法脫腥豆乳酶量0.5%原料溫度50℃，2h脫腥豆乳去除豆腥味方法蛋白酶的活性測(cè)定酪蛋白血紅蛋白硝基苯酯第4章酯酶4.1酯酶的定義、來源及分類

R－O－R’＋H2OR－H＋R’－OH酯酸醇甘油三酯＋H2O甘油二酯（或甘油一酯或甘油）＋脂肪酸

酯酶和脂酶同義嗎？？酶？酶酯酶（esterase）催化酯類中酯鍵裂解的酶類，反應(yīng)可逆。水解時(shí)，產(chǎn)物為酸和醇類；合成時(shí)，把酸的羥基與醇的醇羥基縮合并脫水，產(chǎn)物為酯類及其它香味物質(zhì)。R－O－R’＋H2OR－H＋R’－OH酯酸醇脂酶(Lipase，EC)甘油酯水解酶，脂肪酶，是酯酶中的一類，催化甘油三酯水解生成甘油二酯或甘油一酯或甘油。甘油三酯＋H2O甘油二酯（或甘油

一酯或甘油）＋脂肪酸酯酶分布和來源酯酶廣泛分布于植物、動(dòng)物和微生物動(dòng)物胰臟酯酶和微生物酯酶是主要來源。主要是真菌，12屬233種，其次是細(xì)菌。酯酶已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化，在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域起著重要作用。羧基酯類（E.C.3.1.1）磷酸單酯（E.C.3.1.3）磷酸二酯（E.C.3.1.4）三磷酸單酯（E.C.3.1.5）硫酸酯（E.C.3.1.6）硫酯（E.C.3.1.6）酯酶脂酶羧酸酯（EC)芳基酯(EC)乙酸酯(EC)甘油酯(EC)葉綠素酶(EC4)果膠酯酶(EC1)乙酰膽堿酯酶(EC)磷脂酶磷脂酶A(EC)磷脂酶B(EC)種類4.1.2酯酶的分類（E.C.3.1）常見類型依據(jù)酶對(duì)底物的特性分為非特異性和特異性酯水解酶非特異性酶羧酸酯水解酶作為以脂肪族和芳香族醇的羧酸酯為底物的酶可以作用于乙酸乙酯、丁酸乙酯、甘油三丁酸酯、乙酸苯酯；乙酸酯水解酶是以乙酸脂為底物的酶可以作用于乙酸乙酯和乙酸苯脂特異性酯酶分為醇特異性和酸特異性醇可以是一元醇或多元醇、脂肪族醇或芳香族醇；酸可以是有機(jī)酸或無機(jī)酸。如羧酸酯水解酶中有磷脂酶、葉綠素酶、乙酰膽堿酯酶、果膠酯酶等。特異性脂酶?；视蛯Ｒ恍詢?yōu)先水解相對(duì)分子質(zhì)量不同的三?；视汀Ｎ恢脤Ｒ恍悦赴?,3位置專一、和單一位置專一性酶。脂肪酸專一性在水解一類脂肪酸形成的酯鍵時(shí)比另一類脂肪酸形成的酯鍵來得快。立體異構(gòu)專一性4.2酯酶的催化特性4.2.1酯化作用中酯酶的催化特性非極性溶劑適合于酯化合成，控制酯化系統(tǒng)中的水含量，有利于向合成方向進(jìn)行。及時(shí)移出反應(yīng)產(chǎn)物可促進(jìn)酯化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行酶的非水相催化酶的固定化例如，在甘油單酯的生產(chǎn)過程中，利用固定化酶膜反應(yīng)器技術(shù)和吸附柱回收體系中的單酰基甘油，產(chǎn)率可達(dá)90%以上，膜反應(yīng)器若連續(xù)生產(chǎn)，每克酶可生產(chǎn)15kg的甘油單酯。4.2.2脂酶的催化特性脂酶的天然底物是不溶于水的，脂酶作為水解酶能作用于乳化的脂肪球100ml甘油三油酸酯乳狀液中界面面積105㎝2胰脂酶作用于不溶解的甘油三酯時(shí)，酶活力和乳化液界面面積的關(guān)系B－甘油三丁酯O－甘油三油酸酯脂酶活力的測(cè)定最適pH和最適溫度隨底物、脂酶的純度、緩沖液和測(cè)定的方法不同而稍有改變。大多數(shù)脂酶的最適pH在堿性范圍，即pH8～9，如胰脂酶的最適pH為8～9，但是也有一些脂酶具有酸性的最適pH。不同的微生物脂酶的最適pH存在著很大的差異，它們的范圍為5.6～8.5。

1972年從土壤中分離篩選出我國第一株堿性脂肪酶產(chǎn)生菌并首創(chuàng)了維多利亞藍(lán)快速平板鑒別法分離到堿性脂肪酶野生型菌株

維多利亞藍(lán)快速平板鑒別法（初篩）維多利亞藍(lán)加入培養(yǎng)基，調(diào)pH，取各種試樣在瓊脂平板上涂布培養(yǎng)，如在其周圍產(chǎn)生藍(lán)綠色圈者，表明脂肪被水解成脂肪酸。酶活性測(cè)定方法（復(fù)篩）橄欖油乳化液，pH9.4，37°C水浴，反應(yīng)一定時(shí)間，用NaOH進(jìn)行電位滴定酶活單位定義：每分鐘釋放出游離的一微克分子的脂肪酸所需的酶量為一個(gè)活力單位U。采用對(duì)硝基棕櫚酸脂(pNPP)法：Experimentswerecarriedoutinavolumeof5

mlcontaining10mMpNPPand1

Methanolinn-heptane,andthen25

μlsamples——lipasefor5

minat40

°C.LiberationofpNP（硝基苯酚）wasdetectedusingacommonspectrophotometeranddetectedat410

nmafterextractingaliquotsofsamplefromthereactionmediumwith1

mlof0.1

MNaOHsolution.乙酰膽堿酯酶的催化特性乙酰膽堿酯酶（acetylcholineesterase，EC）存在于所有動(dòng)物的神經(jīng)組織中，它催化下列反應(yīng)：（CH3)3N+CH2CH2OCOCH3＋H2O→(CH3)3N+CH2CH2OH＋CH3COO－＋H+乙酰膽堿酯酶在將神經(jīng)脈沖從神經(jīng)細(xì)胞傳遞至運(yùn)動(dòng)肌神經(jīng)原后立即發(fā)生此反應(yīng)。一些有機(jī)磷化合物、氨基甲酸酯和許多其他化合物對(duì)乙酰膽堿酯酶具有不可逆的抑制作用，因此，這些化合物是有毒的，這也是它們殺滅昆蟲的機(jī)制。果膠酯酶的催化特性果膠酯酶（Pectinesterase，PE,EC1）存在于高等植物組織中，真菌、酵母、細(xì)菌中也產(chǎn)生。對(duì)半乳糖醛酸甲酯具有高度專一性催化果膠脫酯，生成果膠酸，與鈣離子橋連，形成凝膠，提高果實(shí)的硬度。蘋果酒生產(chǎn)工藝4.3酯酶的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景4.3.1催化合成芳香酯4.3.2催化合成單甘酯4.3.3催化合成糖酯4.3.4催化合成磷脂4.3.5三酰甘油的改性4.3.6在提取維生素E中的應(yīng)用4.3.7在食用油脂精煉中的應(yīng)用4.3.8在功能性油脂分離和純化中的應(yīng)用4.3.9在面制品中的應(yīng)用4.4.1催化合成芳香酯低分子量芳香酯是一類重要的芳香化合物，多呈天然水果香味，它們廣泛應(yīng)用于食品、飲料等食品工業(yè)中。酶法生產(chǎn)被看成很有希望工業(yè)化生產(chǎn)芳香酯類的途徑。商業(yè)上重要的低分子量酯可以在無水有機(jī)溶劑中或無溶劑環(huán)境中經(jīng)過轉(zhuǎn)酯生產(chǎn)，也可以由酸與醇直接酯化合成。固定化脂肪酶現(xiàn)已用于芳香酯的合成。生產(chǎn)多種脂肪族和芳香族香味酯，如乙酸乙酯、丁酸異戊酯、癸酸異戊酯、乙酸香葉酯、月桂酸丁酯、安息香酸甲酯等。美國把乳脂或黃油乳化后加酯酶保溫催化，釋放出脂肪酸，獲得的酯化香味液比黃油的香味高150倍。意大利在利用酯酶使干酪增香獲得成功國外利用酯酶把乙醇和酪酸進(jìn)行酯化，獲得具有特殊芳香味的酪酸酯。日本利用酯酶合成具有濃郁香味的甘油酯等酯類我國利用酯酶，提高濃香型曲酒中的已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯等四大酯的含量，應(yīng)用此技術(shù)后，優(yōu)級(jí)率提高10.18%。利用酯酶提高食醋的風(fēng)味，特別是提高食醋中乙酸乙酯和乳酸乙酯等酯類的含量，效果較為明顯，一般乙酸乙酯提高5%～10%。乳酸乙酯提高3%～8%，口感有明顯地提高。利用脂肪酶和酯酶增香甘肅渭水酒業(yè)集團(tuán)2003年利用酯酶增香技術(shù)，已生產(chǎn)出己酸乙酯生物合成酯香液，合成酯香液的己酸乙酯含量以100mL酯香液中酯含量計(jì),酯化10d生酯量為1080mg，30d為2370mg，60d為4180mg，90d達(dá)到7230mg水平。生產(chǎn)的酯香液已用于成品酒（中低檔酒）的勾調(diào)，明顯好于外購香料。主要優(yōu)點(diǎn)是酒體自然感強(qiáng)、綿甜、主體香突出。4.4.2催化合成單甘酯單甘酯是世界上用量最大的食品乳化劑工業(yè)上主要使用堿催化法將油脂甘油水解（200℃~260℃，30min），由于高溫對(duì)不飽和成分是不適合的，酶法生產(chǎn)單甘酯或雙甘酯已被廣泛研究。

酶法生產(chǎn)單甘酯的方法甘油與酸、烷基酯相互作用發(fā)生直接酯化或轉(zhuǎn)酯化。利用甘油和油酸或油酸乙酯生產(chǎn)單油酸甘油酯；三酰甘油部分醇解和甘油解；利用三棕櫚酰甘油酯生產(chǎn)單棕櫚酰甘油酯。利用單甘酯較其他甘油酯熔點(diǎn)高，選擇適宜的反應(yīng)溫度，使單甘酯從反應(yīng)體系中析出而大大提高產(chǎn)量；在動(dòng)物脂、棕櫚油、大豆油、菜子油、等均有報(bào)道。4.4.3催化合成糖酯用單糖或雙糖代替甘油制備類脂分子，?；奶遣粌H具有特有的營養(yǎng)特性，并為可作為良好的表面活性劑。糖酯可以作煎炸油，也可作為一些產(chǎn)品如冰淇淋、人造奶油、奶酪