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第8章氧化還原酶主要內(nèi)容:一、過氧化物酶二、多酚氧化酶三、脂肪氧合酶四、葡萄糖氧化酶五、超氧化物歧化酶

2023/1/91第8章氧化還原酶主要內(nèi)容:2023/1/91一、過氧化物酶(POD

peroxidase)過氧化物酶是存在于各種動物、植物和微生物體內(nèi)的一類氧化酶。催化由過氧化氫參與的各種還原劑的氧化反應。2023/1/92一、過氧化物酶(PODperoxidase)過氧化物酶是存1過氧化物酶作用方式及分布1.1過氧化物酶作用方式過氧化物酶(供體:過氧化氫氧化還原酶)催化過氧化氫分解時,同時有氫供體參加。

H2O2+AH2

2H2O+A酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無機離子等都可以作為過氧化物酶的供氫體。2023/1/931過氧化物酶作用方式及分布1.1過氧化物酶作用方式酚類、胺類1.2過氧化物酶分類(1)含鐵過氧化物酶①正鐵血紅素過氧化物酶:含有正鐵血紅素Ⅲ為輔基,存在于高等植物、動物和微生物中。②綠過氧化物酶:綠過氧化物酶的輔基也含有一個鐵原卟啉基團,這類酶存在于動物器官和乳中(乳過氧化氫酶)。

(2)黃蛋白過氧化物酶:含有黃素腺嘌呤二核苷酸作為輔基,這類酶存在于微生物和動物組織中。2023/1/941.2過氧化物酶分類2023/1/941.3分布:過氧化物酶在植物細胞中以兩種形式存在:①以可溶形式存在于細胞漿中②以結合形式在細胞中與細胞壁或細胞器相結合2023/1/951.3分布:2023/1/952過氧化物酶在食品加工中的應用(1)過氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指標:如蘋果氣調(diào)貯藏中,過氧化物酶出現(xiàn)兩個峰值,一個在呼吸轉折(成熟),一個在衰老開始。(2)過氧化物酶的活力與果蔬產(chǎn)品,特別是非酸性蔬菜在保藏期間形成的不良風味有關。(3)過氧化物酶屬于最耐熱的酶類,在果蔬加工中常被當作熱處理是否充分的指標。2023/1/962過氧化物酶在食品加工中的應用(1)過氧化物酶是果蔬成熟方法:將已熱處理的原料中抽取樣品,橫切,隨即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)苯胺溶液中,然后取出,在切面上滴0.3%H2O2,數(shù)分鐘后,用愈創(chuàng)木酚處理的樣品變?yōu)楹稚?,?lián)苯胺變?yōu)樯钏{色,說明過氧化物酶未被破壞,熱處理時間不夠,如果均不變色,則表示熱處理效果良好。POD的測定方法:2023/1/97方法:將已熱處理的原料中抽取樣品,橫切,隨即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)3過氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH過氧化物酶一般都含有多種同功酶,因此最適pH范圍較寬。酸性狀態(tài),過氧化物酶血紅素和蛋白質(zhì)部分分離,酶蛋白從天然狀態(tài)轉變到可逆變性狀態(tài),活力下降,且熱穩(wěn)定性低;在中型和堿性狀態(tài),酶處于天然狀態(tài),蛋白質(zhì)結構含α-螺旋結構,穩(wěn)定,酸化后α-螺旋結構破壞,產(chǎn)生β-結構。2023/1/983過氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH2023/1/9表8-1一些果蔬中的過氧化物酶的最適pH果蔬最適pH說明葡萄5.44.0~5.05.0~6.0檸檬酸磷酸緩沖液硼酸緩沖液0.2mol/L醋酸緩沖液0.1mol/L香蕉4.5~5.04.5陰離子部分陽離子部分菠蘿青刀豆馬鈴薯4.25.0~5.45.0緩沖液濃度(0.1~0.2mol/L)可溶態(tài)、離子結合態(tài)和共價結合態(tài)勻漿2023/1/99表8-1一些果蔬中的過氧化物酶的最適pH果蔬最適pH說明葡萄3.2最適溫度差異較大:35-60℃。不同來源的過氧化物酶在最適作用溫度上存在著很大的差別。例如,馬鈴薯和花菜(均漿)中過氧化物酶的最適溫度分別為55℃和35~40℃。2023/1/9103.2最適溫度差異較大:35-60℃。2023/1/9104過氧化物酶的熱穩(wěn)定性4.1.熱失活概念①雙向性:POD中含有不同的耐熱性質(zhì)部分,不耐熱部分在熱處理時很快地失活,而耐熱部分在同樣的溫度緩慢地失活。2023/1/9114過氧化物酶的熱穩(wěn)定性4.1.熱失活概念2023/1/91在88℃熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活

(用鄰-苯二胺作為氫體底物測定酶活力)2023/1/912在88℃熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活

(用鄰-苯二胺作②可逆性:經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏,它的活力部分可以再生。例如:辣根過氧化物酶在70℃加熱1小時后,在30℃下再生的酶活力可達到處理前的30-40%,而在50℃下不能再生,如再降低到40℃時,酶活力又開始提高。2023/1/913②可逆性:經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏,它的活力部4.2.過氧化物酶冷凍增活效應果蔬熱燙后,有多少殘余活力或再生活力被允許留在被保藏的產(chǎn)品中,殘余酶活力在冰凍保藏后,質(zhì)量比酶完全失活時要高。2023/1/9144.2.過氧化物酶冷凍增活效應2023/1/9144.3.非脂肪氧合酶作用在熱失活中過氧化物酶分子聚集成寡聚體,分子量增加一倍,這個過程包括酶分子展開和展開的酶分子進一步堆積,血紅素基暴露,增加了血紅素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力,導致不良風味的產(chǎn)生,這一過程非脂肪氧合酶作用(熱燙鈍化)。2023/1/9154.3.非脂肪氧合酶作用2023/1/9155影響過氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來源的POD具有不同的耐熱性。一般來說,植物的過氧化物酶活力越高,它的耐熱性也越高。比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過氧化物酶在95℃加熱10min就完全而不可逆地失活。而甘藍中的過氧化物酶在120℃加熱10min仍然有0.3%活力保存下來。2023/1/9165影響過氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來源的POD具有5.2.低水分含量,POD耐熱性增加:例如:水分含量低于40%時,谷類中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性與水分含量成反比。對于加工脫水果蔬有重要參考價值。2023/1/9175.2.低水分含量,POD耐熱性增加:2023/1/9175.3.外加因素:降低pH,增加NaCl濃度。以辣根中過氧化物酶為例,加入羥高鐵血紅素能降低酶的熱失活速度(pH7.0、76℃)而升高溫度能提高酶的熱失活速度。在pH7時酶熱失活的速度最低,在pH4.0和pH10時酶熱失活的速度分別提高到8倍和2倍。酶失活的初速度正比于NaCl的濃度(pH7.0、NaCl濃度低于0.6mo1/L),糖能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。2023/1/9185.3.外加因素:降低pH,增加NaCl濃度。2023/15.4.加熱方式:pH確定,T確定,T變長,導致酶失活后可能性變大,HTST易導致酶再生。2023/1/9195.4.加熱方式:pH確定,T確定,T變長,導致酶失活后可5.5.結合處理:微波和離子照射能降低在熱燙過程中使酶失活所需的熱處理強度。微波處理沸水處理1.5min3min2min2min1min5min馬鈴薯過氧化物酶的微波處理完全失活所需的時間2023/1/9205.5.結合處理:微波處理沸水處理1.5min3min2m輻射處理在采用結合處理時,先使用輻射處理,再使用熱處理。輻射時酶分子的聚集和單體的改性而使酶的熱穩(wěn)定性顯著降低,且不會出現(xiàn)活力再生(輻射誘導水產(chǎn)生自由基二次進攻的結果)。2023/1/921輻射處理在采用結合處理時,先使用輻射處理,再使用熱處理。6化學試劑對過氧化氫酶的影響6.1.使POD失活的作用方式:與酶結合失活作用于底物或產(chǎn)物2023/1/9226化學試劑對過氧化氫酶的影響6.1.使POD失活的作用方6.2.化學試劑種類

2.1SO2和亞硫酸鹽:SO2的作用僅僅是破壞H2O2

SO2+H2O2→H2O+SO30.1%-0.15%的焦亞硫酸鹽能防止豌豆產(chǎn)生不良風味2023/1/9236.2.化學試劑種類2023/1/9236.2.2氰化物、疊氰化物和氟復合物:能與血紅素結合,為可逆抑制。6.2.3表面活性化合物:如單甘脂,卵磷脂等,顯著失活。6.2.4高分子物質(zhì):如果膠在pH5.5時,使POD顯著失活;pH低,使POD完全失活。果膠的存在還能使POD最適pH從5.5移動至8.0,大多數(shù)果膠pH在酸性范圍。這在食品加工中很重要。2023/1/9246.2.2氰化物、疊氰化物和氟復合物:能與血紅素結合,為可二、多酚氧化酶多酚氧化酶(鄰-二酚:氧氧化還原酶;E1,10,3,1)在植物界乃至動物界分布廣泛,由于其檢測方便,是被最早研究的幾類酶之一。2023/1/925二、多酚氧化酶多酚氧化酶(鄰-二酚:氧氧化還原酶;E1引起食品酶促褐變的主要酶類果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變反應,而褐變的原因有非酶性的和酶性的,多酚氧化酶是引起食品酶促褐變的主要酶類,因此研究多酚氧化酶的特性對制定食品的加工與保藏工藝有非常重要的意義。2023/1/926引起食品酶促褐變的主要酶類果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變有害:新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的褐變。有利:紅茶生產(chǎn),蘋果濃縮汁除澀三要素:底物、O2、酶2023/1/927有害:新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的褐變。2023/1/9271多酚氧化酶在自然界的分布(1)廣泛存在于自然界,植物、微生物及動物器官。植物品種不同,含量變化很大。果蔬中以橄欖含量最高。(2)PPO在植物細胞中分布取決于品種和年齡,果蔬而言還取決成熟度,如線粒體,葉綠體。(3)PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差異。大多數(shù)水果中PPO以結合狀態(tài)存在。葡萄皮中PPO活力高,葡萄成熟時PPO活力下降幅度最大。2023/1/9281多酚氧化酶在自然界的分布(1)廣泛存在于自然界,植物、微生2多酚氧化酶催化的反應及其作用底物2.1.催化反應:兩類反應都需要有分子氧參加。

(1)一元酚羥基化:

(2)鄰-二酚氧化,生成鄰-醌。2023/1/9292多酚氧化酶催化的反應及其作用底物2.1.催化反應:兩類反應

多酚氧化酶催化的氧化反應的最初產(chǎn)物鄰-醌將繼續(xù)變化。①相互作用生成高分子量聚合物。②與氨基酸或蛋白質(zhì)作用生成高分子絡合物。③氧化那些氧化-還原電位較低的化合物,生成無色化合物。其中①②導致褐色素的生成,反應③的產(chǎn)物是無色的。2023/1/930多酚氧化酶催化的氧化反應的最初產(chǎn)物鄰-醌將繼續(xù)變化。22.2.作用底物

①兒茶素

②3,4-二羥基肉桂酸酯

③3,4-二羥基苯丙氨酸

④ 酪氨酸2023/1/9312.2.作用底物①兒茶素2023/1/9313多酚氧化酶抑制效應酶促褐變?nèi)蛩兀好福孜铮琌2。(1)對酶的抑制:PPO以銅為輔基的金屬蛋白,金屬螯合物,如抗壞血酸、檸檬酸、EDTA、果膠、氰化物。2023/1/9323多酚氧化酶抑制效應酶促褐變?nèi)蛩兀好福孜?,O2。202(2)與酶催化生成的反應產(chǎn)物作用①同鄰-二酚氧化產(chǎn)物醌作用的還原劑,如抗壞血酸、SO2、偏重亞硫酸鹽。②醌偶合劑:與醌作用,生成穩(wěn)定的無色化合物,如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亞硫酸鹽。2023/1/933(2)與酶催化生成的反應產(chǎn)物作用①同鄰-二酚氧化產(chǎn)物醌作用(3)清除酶作用的底物與酚類底物作用的化合物:PVPP(聚乙烯吡咯烷酮)與酚強烈締合,消去底物。隔氧(4)熱燙處理(滅酶)2023/1/934(3)清除酶作用的底物與酚類底物作用的化合物:2023/1/4光照強度與多酚氧化酶活性

多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端氧化酶系統(tǒng),光照明顯促進了此酶的活性。不同光照條件下海帶體內(nèi)酚類化合物含量的結果表明,在0-1200Lx(勒克斯)間,PPO隨光照強度增加而呈上升趨勢。在對玫瑰組織培養(yǎng)的研究中,采用不同的遮光處理(對照、單層膜、雙層膜),其結果也同樣證明在一定的光照強度變化幅度內(nèi),PPO活性和接種后的褐變率均隨光強增加而上升。另外在茶葉研究中也有與此相一致的報道。2023/1/9354光照強度與多酚氧化酶活性多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端三、脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)脂肪氧合酶(亞油酸:氧氧化還原酶;EC1.13.1.13)是近20年發(fā)現(xiàn)的與植物代謝有密切關系的一種酶,它屬于氧化還原酶屬的范疇,廣泛存在于植物體中。研究認為,它可能參與植物生長、發(fā)育、成熟、衰老的各個過程,特別是成熟衰老過程中自由基的產(chǎn)生以及乙烯的生物合成,都發(fā)現(xiàn)有脂氧合酶的參與。因此脂肪氧合酶被認為是引起機體衰老的一類重要的酶。2023/1/936三、脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)脂肪氧1脂肪氧合酶催化的反應

圖7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分結構脂肪氧合酶的結構中含有非血紅素鐵,能專一催化含順,順-1,4-戊二烯的多不飽和脂肪酸及酯,通過分子加氫,形成具有共扼雙鍵的氫過氧化衍生物。2023/1/9371脂肪氧合酶催化的反應圖7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的要求,含有順,順-1,4-戊二烯的直鏈脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作為脂肪氧合酶的底物。最普通的底物是必需脂肪酸:亞油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亞麻酸CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH花生四烯酸CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH2023/1/938脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的要求,含有順,順-1,順,順-1,4-戊二烯單位的亞甲基在ω-8位的脂肪酸異構體(亞油酸)是脂肪氧合酶的最佳底物。脂肪氧合酶作用于亞油酸時,能產(chǎn)生亞油酸的13-L-和9-D-氫過氧化物衍生物。2023/1/939順,順-1,4-戊二烯單位的亞甲基在ω-8位的脂肪酸異構體(2023/1/9402023/1/9402脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步變化

如果將氫過氧化亞油酸看作為脂肪氧合酶的初期產(chǎn)物,那么它進一步變化的產(chǎn)物將十分復雜的,氫過氧化亞油酸變化的可能途徑,它們包括:①氫過氧化亞油酸的還原,過氧化物酶體系參與這類反應;②酶催化氫過氧化亞油酸異構化成多羥基衍生物和酮:③氫過氧化亞油酸的環(huán)氧化,這類反應發(fā)生在面粉-水懸濁液體系之中;2023/1/9412脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步變化如果將氫過氧化亞油④馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸生成乙烯醚;⑤在無氧條件下,脂肪氧合酶催化氫過氧化亞油酸和亞油酸發(fā)生二聚化反應,同時生成戊烷和氧代二烯酸等產(chǎn)物;⑥氫過氧化亞油酸分解生成揮發(fā)性的醛和酮,是否有一種特殊的“裂解酶”參與這類反應還沒有確定。2023/1/942④馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸生成乙烯醚;2023/1/9氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生數(shù)以百計的不同產(chǎn)物,因此,同一種脂肪氧合酶能同時以合乎需要和不合乎需要的方式影響食品的質(zhì)量,其中一些產(chǎn)物不會影響食品的感官質(zhì)量,它們的生成,從某種意義上講,通過競爭減少了另一些有損于食品感官質(zhì)量的產(chǎn)物的生成。除了上述六種途徑外,氫過氧化亞油酸還能與食品中非脂肪成分作用,從而進一步影響食品的質(zhì)量。2023/1/943氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生數(shù)以百計的不同產(chǎn)物,因3脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響

食品的質(zhì)量取決于它的色、香、味。質(zhì)構和營養(yǎng)價值。脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響比較復雜,它既有助于提高一些質(zhì)量指標,又能損害另一些質(zhì)量指標。2023/1/9443脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響食品的質(zhì)量取決于它的色、3.1脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響

脂肪氧合酶在焙烤工業(yè)中起著重要的作用。在面包等面制品的生產(chǎn)過程中,添加適量的脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不飽和脂肪酸氧化分解,生成具有芳香風味的羰基化合物,從而能改進面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。2023/1/9453.1脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響脂肪氧合酶在焙漂白面粉在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆粉,可改善面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。脂肪氧合酶可通過偶合反應導致胡蘿卜色素被漂白。2023/1/946漂白面粉在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆粉,可改善面粉強化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時還具有氧化面筋蛋白質(zhì)的功能,從而對面團和烘焙食品產(chǎn)生有益的影響。在面粉中加入脂肪和大豆粉后,脂肪經(jīng)脂肪氧合酶作用所生成的氫過氧化物起著氧化劑的作用。在后者的作用下,面筋蛋白質(zhì)的巰基(-SH)被氧化成-S-S-,這對于強化面團中的蛋白質(zhì),即面筋蛋白質(zhì)的三維網(wǎng)狀結構是必要的。2023/1/947強化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時還具有氧化面筋蛋脂肪氧合酶還具有另外一個重要功能就是通過面筋蛋白質(zhì)的氧化,防止脂肪的結合增加面團中游離脂肪的數(shù)量,這就保證了外加起酥脂肪能有效地改進面包的體積和軟度。在游離脂肪釋出時所伴隨的面筋蛋白質(zhì)的氧化,對于改進面團的流變性質(zhì)是很重要的。在促使面筋蛋白質(zhì)氧化的過程中,氧化脂肪中間物也起重要的作用。改進面包的體積和軟度2023/1/948脂肪氧合酶還具有另外一個重要功能就是通過面筋蛋白質(zhì)的氧化,防3.2脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風味和營養(yǎng)的影響脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸及脂時產(chǎn)生的初期產(chǎn)物,在進一步分解后生成的揮發(fā)性化合物對不同的食品的風味產(chǎn)生截然不同的影響。2023/1/9493.2脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風味和營養(yǎng)的影響脂肪(1)對食品風味的影響在一些水果和蔬菜中,例如番茄、豌豆、青刀豆、香蕉和黃瓜,這些揮發(fā)性化合物構成了人們期望的風味成分,然而在冷凍蔬菜和其他加工食品中,它們卻產(chǎn)生了不良的風味。在谷類保藏過程中產(chǎn)生的不良風味也與脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步分解有關。脂肪氧合酶還直接或間接地和肉類酸敗及高蛋白質(zhì)食品的不良風味有關。2023/1/950(1)對食品風味的影響在一些水果和蔬菜中,例如番茄、豌豆、青它作用的產(chǎn)物對維生素A及維生素A原的破壞;它的作用減少了食品中必需不飽和脂肪酸的含量;酶作用的產(chǎn)物同蛋白質(zhì)的必需氨基酸作用,從而降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)。(2)脂肪氧合酶對食品營養(yǎng)的影響2023/1/951它作用的產(chǎn)物對維生素A及維生素A原的破壞;(2)脂肪氧合酶對4脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用:一是造成有營養(yǎng)價值的多不飽和脂肪酸損失,二是產(chǎn)生導致酸敗的氧化產(chǎn)物。在加工保藏期間產(chǎn)生不良的風味或導致食品在其他方面的質(zhì)量的下降,因此,很多情況下,采用各種方法使脂肪氧合酶失活是十分必要的:主要包括控制溫度和pH以及使用抗氧化劑。2023/1/9524脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用:一是造四、葡萄糖氧化酶(GOD)GlucoseOxidase,簡稱GOD,β-D-葡萄糖:氧化氧化還原酶;EC1.1.3.4)是一種需氧脫氫酶,能專一地氧化β-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過氧化氫。2023/1/953四、葡萄糖氧化酶(GOD)GlucoseOxidase,1葡萄糖氧化酶催化的反應葡萄糖氧化酶的催化反應,按條件不同有如下三種形式:在沒有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克分子氧。

C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O22023/1/9541葡萄糖氧化酶催化的反應葡萄糖氧化酶的催化反應,按條件不同在有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克原子氧。

C6H12O6+1/2O2→C6H12O7在有乙醇和過氧化氫酶存在下,過氧化氫同時被用于乙醇的氧化作用,此時,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克分子氧。C6H12O6+C2H5OH+O2→C6H12O7+CH3CHO+H2O2023/1/955在有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克原子1.1葡萄糖氧化酶的催化特異性葡萄糖氧化酶與其他大多數(shù)酶一樣,特異性非常嚴格。它對β-D-吡喃葡萄糖表現(xiàn)出高度的專一性。葡萄糖氧化酶底物分子C(1)上的羥基在酶的催化作用中起到重要作用,且羥基處在β-位時酶的活力比處在α-位時高約160倍。底物分子中的任何一點改變都會顯著降低其氧化速率。2023/1/9561.1葡萄糖氧化酶的催化特異性葡萄糖氧化酶與其他大多數(shù)酶一2葡萄糖氧化酶的分子組成及其作用機制

葡萄糖氧化酶以黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)為輔基,每克分子酶含2克分子FAD,來源不同,其分子量亦有所差別。目前葡萄糖氧化酶的工業(yè)酶制劑主要來源于黑曲霉,因此黑曲霉葡萄糖氧化酶是這類酶中研究得最為徹底的一種。黑曲霉葡萄糖氧化酶分子量為160000左右。2023/1/9572葡萄糖氧化酶的分子組成及其作用機制葡萄糖氧化酶以黃素腺嘌實驗數(shù)據(jù)證明,葡萄糖氧化酶催化的反應的速度同時取決于O2

和葡萄糖的濃度,反應遵循PingPongBiBi機制,可以用下面的圖表來表示:2023/1/958實驗數(shù)據(jù)證明,葡萄糖氧化酶催化的反應的速度同時取決于O2和圖中G和L分別代表β-D-葡萄糖和δ-D-葡萄糖酸內(nèi)酯。也可以用下式描述葡萄糖氧化酶催化的反應:2023/1/959圖中G和L分別代表β-D-葡萄糖和δ-D-葡萄糖酸內(nèi)酯。也可反應中,氧化態(tài)酶EFAD作為脫氫酶從β-D-葡萄糖分子中取走兩個氫原子形成還原態(tài)酶EFADH2和δ-D-葡萄糖酸內(nèi)酯,隨后δ-D-葡萄糖酸內(nèi)酯非酶水解成D-葡萄糖酸,同時還原態(tài)葡萄糖氧化酶被分子氧再氧化成氧化態(tài)葡萄糖氧化酶。如果反應體系中存在過氧化氫酶,那么H2O2被催化分解成H2O和O2。2023/1/960反應中,氧化態(tài)酶EFAD作為脫氫酶從β-D-葡萄糖分子中取走3葡萄糖氧化酶在食品加工中的應用葡萄糖氧化酶的作用歸納起來不外乎四個方面:一是去葡萄糖,二是脫氧,三是殺菌,四是測定葡萄糖含量。2023/1/9613葡萄糖氧化酶在食品加工中的應用葡萄糖氧化酶的作用歸納起來不五超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,簡稱SOD,EC1.15.1.1)是一類含金屬的酶。2023/1/962五超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(Superoxidedi超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸殘基數(shù)在300個左右,它在生物界分布極廣,廣泛存在于需氧生物、耐氧生物及某些厭氧微生物中。目前已知的SOD主要分為三類,即Cu-Zn-SOD,Mn-SOD和Fe-SOD。Cu-Zn-SOD主要存在于包括人類在內(nèi)的所有高等真核生物中,在真核細胞的細胞漿中分子量約為32000左右,呈蘭綠色。2023/1/963超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸殘基數(shù)在300個左右,它在生Mn-SOD在高等生物的線粒體及細菌中均有發(fā)現(xiàn)。Fe-SOD只存在于原核細胞,分子量約在38000左右,呈黃色。三類SOD可能具有不同的進化祖先。SOD存在于幾乎所有靠有氧呼吸的生物體內(nèi),從細菌、真菌、高等植物、高等動物直至人體均有存在。含SOD較高的天然植物有大蒜,其他如韭菜、大蔥、油菜、檸檬和番茄等也含有。2023/1/964Mn-SOD在高等生物的線粒體及細菌中均有發(fā)現(xiàn)。Fe-SOD1催化機制超氧化物歧化酶的作用機制:催化超氧陰離子的歧化反應。O2ˉ+O2ˉ+2H

O2+H2O2根據(jù)衰老的自由基學說,老化是自由基產(chǎn)生和清除發(fā)生障礙的結果。在生物體內(nèi)由于作用外界和內(nèi)在的因素,瞬間能產(chǎn)生大量的自由基。在正常情況下,產(chǎn)生和清除處于平衡狀態(tài)。但隨著機體的衰老,清除內(nèi)能逐漸減弱,這種平衡被打亂,多余的自由基就能通過多種渠道損害機體。2023/1/9651催化機制超氧化物歧化酶的作用機制:催化超氧陰離子的歧化反應交聯(lián)聚合脂質(zhì)過氧化物蛋白質(zhì)導致膠原堅硬、長度縮短、失去膨脹力不溶性蛋白質(zhì)皺紋和老年斑是如何產(chǎn)生的?氧自由基多價不飽和脂肪酸丙二醛與磷脂酰乙醇胺交聯(lián)氧化酶黃色色素棕褐色色素與蛋白質(zhì)、胺類或脂類結合2023/1/966交聯(lián)聚合脂質(zhì)過氧化物蛋白質(zhì)導致膠原堅硬、長度縮短、失去膨脹力超氧化物歧化酶是專一清除氧自由基的清除劑。SOD能清除O2ˉ,同時生成H2O2,H2O2可被過氧化氫酶清除生成H2O和O2。所以,SOD可清除機體代謝過程中所產(chǎn)生的過量O2ˉ,延緩由于自由基侵害而出現(xiàn)的衰老現(xiàn)象。2023/1/967超氧化物歧化酶是專一清除氧自由基的清除劑。SOD能清除O2ˉ2生理功能2.1SOD是特殊的氧自由基清除劑2.2SOD具有電腦的防曬效果2.3SOD有明顯的抗炎效果2023/1/9682生理功能2.1SOD是特殊的氧自由基清除劑2023/1/思考題1、簡述過氧化物酶的分類及在果蔬加工中的重要性。2、簡述酶促褐變機理及其控制措施。3、脂肪氧合酶作用機理是什么?4、超氧化物歧化酶的作用機理及其應用有哪些?2023/1/969思考題1、簡述過氧化物酶的分類及在果蔬加工中的重要性。202第8章氧化還原酶主要內(nèi)容:一、過氧化物酶二、多酚氧化酶三、脂肪氧合酶四、葡萄糖氧化酶五、超氧化物歧化酶

2023/1/970第8章氧化還原酶主要內(nèi)容:2023/1/91一、過氧化物酶(POD

peroxidase)過氧化物酶是存在于各種動物、植物和微生物體內(nèi)的一類氧化酶。催化由過氧化氫參與的各種還原劑的氧化反應。2023/1/971一、過氧化物酶(PODperoxidase)過氧化物酶是存1過氧化物酶作用方式及分布1.1過氧化物酶作用方式過氧化物酶(供體:過氧化氫氧化還原酶)催化過氧化氫分解時,同時有氫供體參加。

H2O2+AH2

2H2O+A酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無機離子等都可以作為過氧化物酶的供氫體。2023/1/9721過氧化物酶作用方式及分布1.1過氧化物酶作用方式酚類、胺類1.2過氧化物酶分類(1)含鐵過氧化物酶①正鐵血紅素過氧化物酶:含有正鐵血紅素Ⅲ為輔基,存在于高等植物、動物和微生物中。②綠過氧化物酶:綠過氧化物酶的輔基也含有一個鐵原卟啉基團,這類酶存在于動物器官和乳中(乳過氧化氫酶)。

(2)黃蛋白過氧化物酶:含有黃素腺嘌呤二核苷酸作為輔基,這類酶存在于微生物和動物組織中。2023/1/9731.2過氧化物酶分類2023/1/941.3分布:過氧化物酶在植物細胞中以兩種形式存在:①以可溶形式存在于細胞漿中②以結合形式在細胞中與細胞壁或細胞器相結合2023/1/9741.3分布:2023/1/952過氧化物酶在食品加工中的應用(1)過氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指標:如蘋果氣調(diào)貯藏中,過氧化物酶出現(xiàn)兩個峰值,一個在呼吸轉折(成熟),一個在衰老開始。(2)過氧化物酶的活力與果蔬產(chǎn)品,特別是非酸性蔬菜在保藏期間形成的不良風味有關。(3)過氧化物酶屬于最耐熱的酶類,在果蔬加工中常被當作熱處理是否充分的指標。2023/1/9752過氧化物酶在食品加工中的應用(1)過氧化物酶是果蔬成熟方法:將已熱處理的原料中抽取樣品,橫切,隨即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)苯胺溶液中,然后取出,在切面上滴0.3%H2O2,數(shù)分鐘后,用愈創(chuàng)木酚處理的樣品變?yōu)楹稚?,?lián)苯胺變?yōu)樯钏{色,說明過氧化物酶未被破壞,熱處理時間不夠,如果均不變色,則表示熱處理效果良好。POD的測定方法:2023/1/976方法:將已熱處理的原料中抽取樣品,橫切,隨即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)3過氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH過氧化物酶一般都含有多種同功酶,因此最適pH范圍較寬。酸性狀態(tài),過氧化物酶血紅素和蛋白質(zhì)部分分離,酶蛋白從天然狀態(tài)轉變到可逆變性狀態(tài),活力下降,且熱穩(wěn)定性低;在中型和堿性狀態(tài),酶處于天然狀態(tài),蛋白質(zhì)結構含α-螺旋結構,穩(wěn)定,酸化后α-螺旋結構破壞,產(chǎn)生β-結構。2023/1/9773過氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH2023/1/9表8-1一些果蔬中的過氧化物酶的最適pH果蔬最適pH說明葡萄5.44.0~5.05.0~6.0檸檬酸磷酸緩沖液硼酸緩沖液0.2mol/L醋酸緩沖液0.1mol/L香蕉4.5~5.04.5陰離子部分陽離子部分菠蘿青刀豆馬鈴薯4.25.0~5.45.0緩沖液濃度(0.1~0.2mol/L)可溶態(tài)、離子結合態(tài)和共價結合態(tài)勻漿2023/1/978表8-1一些果蔬中的過氧化物酶的最適pH果蔬最適pH說明葡萄3.2最適溫度差異較大:35-60℃。不同來源的過氧化物酶在最適作用溫度上存在著很大的差別。例如,馬鈴薯和花菜(均漿)中過氧化物酶的最適溫度分別為55℃和35~40℃。2023/1/9793.2最適溫度差異較大:35-60℃。2023/1/9104過氧化物酶的熱穩(wěn)定性4.1.熱失活概念①雙向性:POD中含有不同的耐熱性質(zhì)部分,不耐熱部分在熱處理時很快地失活,而耐熱部分在同樣的溫度緩慢地失活。2023/1/9804過氧化物酶的熱穩(wěn)定性4.1.熱失活概念2023/1/91在88℃熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活

(用鄰-苯二胺作為氫體底物測定酶活力)2023/1/981在88℃熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活

(用鄰-苯二胺作②可逆性:經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏,它的活力部分可以再生。例如:辣根過氧化物酶在70℃加熱1小時后,在30℃下再生的酶活力可達到處理前的30-40%,而在50℃下不能再生,如再降低到40℃時,酶活力又開始提高。2023/1/982②可逆性:經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏,它的活力部4.2.過氧化物酶冷凍增活效應果蔬熱燙后,有多少殘余活力或再生活力被允許留在被保藏的產(chǎn)品中,殘余酶活力在冰凍保藏后,質(zhì)量比酶完全失活時要高。2023/1/9834.2.過氧化物酶冷凍增活效應2023/1/9144.3.非脂肪氧合酶作用在熱失活中過氧化物酶分子聚集成寡聚體,分子量增加一倍,這個過程包括酶分子展開和展開的酶分子進一步堆積,血紅素基暴露,增加了血紅素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力,導致不良風味的產(chǎn)生,這一過程非脂肪氧合酶作用(熱燙鈍化)。2023/1/9844.3.非脂肪氧合酶作用2023/1/9155影響過氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來源的POD具有不同的耐熱性。一般來說,植物的過氧化物酶活力越高,它的耐熱性也越高。比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過氧化物酶在95℃加熱10min就完全而不可逆地失活。而甘藍中的過氧化物酶在120℃加熱10min仍然有0.3%活力保存下來。2023/1/9855影響過氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來源的POD具有5.2.低水分含量,POD耐熱性增加:例如:水分含量低于40%時,谷類中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性與水分含量成反比。對于加工脫水果蔬有重要參考價值。2023/1/9865.2.低水分含量,POD耐熱性增加:2023/1/9175.3.外加因素:降低pH,增加NaCl濃度。以辣根中過氧化物酶為例,加入羥高鐵血紅素能降低酶的熱失活速度(pH7.0、76℃)而升高溫度能提高酶的熱失活速度。在pH7時酶熱失活的速度最低,在pH4.0和pH10時酶熱失活的速度分別提高到8倍和2倍。酶失活的初速度正比于NaCl的濃度(pH7.0、NaCl濃度低于0.6mo1/L),糖能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。2023/1/9875.3.外加因素:降低pH,增加NaCl濃度。2023/15.4.加熱方式:pH確定,T確定,T變長,導致酶失活后可能性變大,HTST易導致酶再生。2023/1/9885.4.加熱方式:pH確定,T確定,T變長,導致酶失活后可5.5.結合處理:微波和離子照射能降低在熱燙過程中使酶失活所需的熱處理強度。微波處理沸水處理1.5min3min2min2min1min5min馬鈴薯過氧化物酶的微波處理完全失活所需的時間2023/1/9895.5.結合處理:微波處理沸水處理1.5min3min2m輻射處理在采用結合處理時,先使用輻射處理,再使用熱處理。輻射時酶分子的聚集和單體的改性而使酶的熱穩(wěn)定性顯著降低,且不會出現(xiàn)活力再生(輻射誘導水產(chǎn)生自由基二次進攻的結果)。2023/1/990輻射處理在采用結合處理時,先使用輻射處理,再使用熱處理。6化學試劑對過氧化氫酶的影響6.1.使POD失活的作用方式:與酶結合失活作用于底物或產(chǎn)物2023/1/9916化學試劑對過氧化氫酶的影響6.1.使POD失活的作用方6.2.化學試劑種類

2.1SO2和亞硫酸鹽:SO2的作用僅僅是破壞H2O2

SO2+H2O2→H2O+SO30.1%-0.15%的焦亞硫酸鹽能防止豌豆產(chǎn)生不良風味2023/1/9926.2.化學試劑種類2023/1/9236.2.2氰化物、疊氰化物和氟復合物:能與血紅素結合,為可逆抑制。6.2.3表面活性化合物:如單甘脂,卵磷脂等,顯著失活。6.2.4高分子物質(zhì):如果膠在pH5.5時,使POD顯著失活;pH低,使POD完全失活。果膠的存在還能使POD最適pH從5.5移動至8.0,大多數(shù)果膠pH在酸性范圍。這在食品加工中很重要。2023/1/9936.2.2氰化物、疊氰化物和氟復合物:能與血紅素結合,為可二、多酚氧化酶多酚氧化酶(鄰-二酚:氧氧化還原酶;E1,10,3,1)在植物界乃至動物界分布廣泛,由于其檢測方便,是被最早研究的幾類酶之一。2023/1/994二、多酚氧化酶多酚氧化酶(鄰-二酚:氧氧化還原酶;E1引起食品酶促褐變的主要酶類果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變反應,而褐變的原因有非酶性的和酶性的,多酚氧化酶是引起食品酶促褐變的主要酶類,因此研究多酚氧化酶的特性對制定食品的加工與保藏工藝有非常重要的意義。2023/1/995引起食品酶促褐變的主要酶類果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變有害:新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的褐變。有利:紅茶生產(chǎn),蘋果濃縮汁除澀三要素:底物、O2、酶2023/1/996有害:新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的褐變。2023/1/9271多酚氧化酶在自然界的分布(1)廣泛存在于自然界,植物、微生物及動物器官。植物品種不同,含量變化很大。果蔬中以橄欖含量最高。(2)PPO在植物細胞中分布取決于品種和年齡,果蔬而言還取決成熟度,如線粒體,葉綠體。(3)PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差異。大多數(shù)水果中PPO以結合狀態(tài)存在。葡萄皮中PPO活力高,葡萄成熟時PPO活力下降幅度最大。2023/1/9971多酚氧化酶在自然界的分布(1)廣泛存在于自然界,植物、微生2多酚氧化酶催化的反應及其作用底物2.1.催化反應:兩類反應都需要有分子氧參加。

(1)一元酚羥基化:

(2)鄰-二酚氧化,生成鄰-醌。2023/1/9982多酚氧化酶催化的反應及其作用底物2.1.催化反應:兩類反應

多酚氧化酶催化的氧化反應的最初產(chǎn)物鄰-醌將繼續(xù)變化。①相互作用生成高分子量聚合物。②與氨基酸或蛋白質(zhì)作用生成高分子絡合物。③氧化那些氧化-還原電位較低的化合物,生成無色化合物。其中①②導致褐色素的生成,反應③的產(chǎn)物是無色的。2023/1/999多酚氧化酶催化的氧化反應的最初產(chǎn)物鄰-醌將繼續(xù)變化。22.2.作用底物

①兒茶素

②3,4-二羥基肉桂酸酯

③3,4-二羥基苯丙氨酸

④ 酪氨酸2023/1/91002.2.作用底物①兒茶素2023/1/9313多酚氧化酶抑制效應酶促褐變?nèi)蛩兀好?,底物,O2。(1)對酶的抑制:PPO以銅為輔基的金屬蛋白,金屬螯合物,如抗壞血酸、檸檬酸、EDTA、果膠、氰化物。2023/1/91013多酚氧化酶抑制效應酶促褐變?nèi)蛩兀好福孜?,O2。202(2)與酶催化生成的反應產(chǎn)物作用①同鄰-二酚氧化產(chǎn)物醌作用的還原劑,如抗壞血酸、SO2、偏重亞硫酸鹽。②醌偶合劑:與醌作用,生成穩(wěn)定的無色化合物,如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亞硫酸鹽。2023/1/9102(2)與酶催化生成的反應產(chǎn)物作用①同鄰-二酚氧化產(chǎn)物醌作用(3)清除酶作用的底物與酚類底物作用的化合物:PVPP(聚乙烯吡咯烷酮)與酚強烈締合,消去底物。隔氧(4)熱燙處理(滅酶)2023/1/9103(3)清除酶作用的底物與酚類底物作用的化合物:2023/1/4光照強度與多酚氧化酶活性

多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端氧化酶系統(tǒng),光照明顯促進了此酶的活性。不同光照條件下海帶體內(nèi)酚類化合物含量的結果表明,在0-1200Lx(勒克斯)間,PPO隨光照強度增加而呈上升趨勢。在對玫瑰組織培養(yǎng)的研究中,采用不同的遮光處理(對照、單層膜、雙層膜),其結果也同樣證明在一定的光照強度變化幅度內(nèi),PPO活性和接種后的褐變率均隨光強增加而上升。另外在茶葉研究中也有與此相一致的報道。2023/1/91044光照強度與多酚氧化酶活性多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端三、脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)脂肪氧合酶(亞油酸:氧氧化還原酶;EC1.13.1.13)是近20年發(fā)現(xiàn)的與植物代謝有密切關系的一種酶,它屬于氧化還原酶屬的范疇,廣泛存在于植物體中。研究認為,它可能參與植物生長、發(fā)育、成熟、衰老的各個過程,特別是成熟衰老過程中自由基的產(chǎn)生以及乙烯的生物合成,都發(fā)現(xiàn)有脂氧合酶的參與。因此脂肪氧合酶被認為是引起機體衰老的一類重要的酶。2023/1/9105三、脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)脂肪氧1脂肪氧合酶催化的反應

圖7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分結構脂肪氧合酶的結構中含有非血紅素鐵,能專一催化含順,順-1,4-戊二烯的多不飽和脂肪酸及酯,通過分子加氫,形成具有共扼雙鍵的氫過氧化衍生物。2023/1/91061脂肪氧合酶催化的反應圖7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的要求,含有順,順-1,4-戊二烯的直鏈脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作為脂肪氧合酶的底物。最普通的底物是必需脂肪酸:亞油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亞麻酸CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH花生四烯酸CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH2023/1/9107脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的要求,含有順,順-1,順,順-1,4-戊二烯單位的亞甲基在ω-8位的脂肪酸異構體(亞油酸)是脂肪氧合酶的最佳底物。脂肪氧合酶作用于亞油酸時,能產(chǎn)生亞油酸的13-L-和9-D-氫過氧化物衍生物。2023/1/9108順,順-1,4-戊二烯單位的亞甲基在ω-8位的脂肪酸異構體(2023/1/91092023/1/9402脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步變化

如果將氫過氧化亞油酸看作為脂肪氧合酶的初期產(chǎn)物,那么它進一步變化的產(chǎn)物將十分復雜的,氫過氧化亞油酸變化的可能途徑,它們包括:①氫過氧化亞油酸的還原,過氧化物酶體系參與這類反應;②酶催化氫過氧化亞油酸異構化成多羥基衍生物和酮:③氫過氧化亞油酸的環(huán)氧化,這類反應發(fā)生在面粉-水懸濁液體系之中;2023/1/91102脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步變化如果將氫過氧化亞油④馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸生成乙烯醚;⑤在無氧條件下,脂肪氧合酶催化氫過氧化亞油酸和亞油酸發(fā)生二聚化反應,同時生成戊烷和氧代二烯酸等產(chǎn)物;⑥氫過氧化亞油酸分解生成揮發(fā)性的醛和酮,是否有一種特殊的“裂解酶”參與這類反應還沒有確定。2023/1/9111④馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸生成乙烯醚;2023/1/9氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生數(shù)以百計的不同產(chǎn)物,因此,同一種脂肪氧合酶能同時以合乎需要和不合乎需要的方式影響食品的質(zhì)量,其中一些產(chǎn)物不會影響食品的感官質(zhì)量,它們的生成,從某種意義上講,通過競爭減少了另一些有損于食品感官質(zhì)量的產(chǎn)物的生成。除了上述六種途徑外,氫過氧化亞油酸還能與食品中非脂肪成分作用,從而進一步影響食品的質(zhì)量。2023/1/9112氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生數(shù)以百計的不同產(chǎn)物,因3脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響

食品的質(zhì)量取決于它的色、香、味。質(zhì)構和營養(yǎng)價值。脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響比較復雜,它既有助于提高一些質(zhì)量指標,又能損害另一些質(zhì)量指標。2023/1/91133脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響食品的質(zhì)量取決于它的色、3.1脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響

脂肪氧合酶在焙烤工業(yè)中起著重要的作用。在面包等面制品的生產(chǎn)過程中,添加適量的脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不飽和脂肪酸氧化分解,生成具有芳香風味的羰基化合物,從而能改進面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。2023/1/91143.1脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響脂肪氧合酶在焙漂白面粉在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆粉,可改善面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。脂肪氧合酶可通過偶合反應導致胡蘿卜色素被漂白。2023/1/9115漂白面粉在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆粉,可改善面粉強化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時還具有氧化面筋蛋白質(zhì)的功能,從而對面團和烘焙食品產(chǎn)生有益的影響。在面粉中加入脂肪和大豆粉后,脂肪經(jīng)脂肪氧合酶作用所生成的氫過氧化物起著氧化劑的作用。在后者的作用下,面筋蛋白質(zhì)的巰基(-SH)被氧化成-S-S-,這對于強化面團中的蛋白質(zhì),即面筋蛋白質(zhì)的三維網(wǎng)狀結構是必要的。2023/1/9116強化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時還具有氧化面筋蛋脂肪氧合酶還具有另外一個重要功能就是通過面筋蛋白質(zhì)的氧化,防止脂肪的結合增加面團中游離脂肪的數(shù)量,這就保證了外加起酥脂肪能有效地改進面包的體積和軟度。在游離脂肪釋出時所伴隨的面筋蛋白質(zhì)的氧化,對于改進面團的流變性質(zhì)是很重要的。在促使面筋蛋白質(zhì)氧化的過程中,氧化脂肪中間物也起重要的作用。改進面包的體積和軟度2023/1/9117脂肪氧合酶還具有另外一個重要功能就是通過面筋蛋白質(zhì)的氧化,防3.2脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風味和營養(yǎng)的影響脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸及脂時產(chǎn)生的初期產(chǎn)物,在進一步分解后生成的揮發(fā)性化合物對不同的食品的風味產(chǎn)生截然不同的影響。2023/1/91183.2脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風味和營養(yǎng)的影響脂肪(1)對食品風味的影響在一些水果和蔬菜中,例如番茄、豌豆、青刀豆、香蕉和黃瓜,這些揮發(fā)性化合物構成了人們期望的風味成分,然而在冷凍蔬菜和其他加工食品中,它們卻產(chǎn)生了不良的風味。在谷類保藏過程中產(chǎn)生的不良風味也與脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進一步分解有關。脂肪氧合酶還直接或間接地和肉類酸敗及高蛋白質(zhì)食品的不良風味有關。2023/1/9119(1)對食品風味的影響在一些水果和蔬菜中,例如番茄、豌豆、青它作用的產(chǎn)物對維生素A及維生素A原的破壞;它的作用減少了食品中必需不飽和脂肪酸的含量;酶作用的產(chǎn)物同蛋白質(zhì)的必需氨基酸作用,從而降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)。(2)脂肪氧合酶對食品營養(yǎng)的影響2023/1/9120它作用的產(chǎn)物對維生素A及維生素A原的破壞;(2)脂肪氧合酶對4脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用:一是造成有營養(yǎng)價值的多不飽和脂肪酸損失,二是產(chǎn)生導致酸敗的氧化產(chǎn)物。在加工保藏期間產(chǎn)生不良的風味或導致食品在其他方面的質(zhì)量的下降,因此,很多情況下,采用各種方法使脂肪氧合酶失活是十分必要的:主要包括控制溫度和pH以及使用抗氧化劑。2023/1/91214脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用:一是造四、葡萄糖氧化酶(GOD)GlucoseOxidase,簡稱GOD,β-D-葡萄糖:氧化氧化還原酶;EC1.1.3.4)是一種需氧脫氫酶,能專一地氧化β-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過氧化氫。2023/1/9122四、葡萄糖氧化酶(GOD)GlucoseOxidase,1葡萄糖氧化酶催化的反應葡萄糖氧化酶的催化反應,按條件不同有如下三種形式:在沒有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克分子氧。

C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O22023/1/91231葡萄糖氧化酶催化的反應葡萄糖氧化酶的催化反應,按條件不同在有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克原子氧。

C6H12O6+1/2O2→C6H12O7在有乙醇和過氧化氫酶存在下,過氧化氫同時被用于乙醇的氧化作用,此時,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克分子氧。C6H12O6+C2H5OH+O2→C6H12O7+CH3CHO+H2O2023/1/9124在有過氧化氫酶存在下,每克分子葡萄糖氧化酶氧化時消耗1克原子1.1葡萄糖氧化酶的催化特異性葡萄糖氧化酶與其他大多數(shù)酶一樣,特

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