食品酶學資料課件

第12章其他酶葡萄糖氧化酶1乳糖酶2木聚糖酶3轉(zhuǎn)化酶41β-葡聚糖酶5葡萄糖異構(gòu)酶6植酸酶7谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶8一、葡萄糖氧化酶（GOD）GlucoseOxidase，GOD，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。存在：青霉素、黑曲霉、米曲霉和點青霉。高等植物和動物體內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶。1.1葡萄糖氧化酶的一般性質(zhì)高純度葡萄糖氧化酶為淡黃色粉末，易溶于水，完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、甘油等。50%的丙酮和66%的甲醇能使其沉淀，制品中含有過氧化氫酶。最大吸收波長為337nm和455nm，紫外下無熒光，經(jīng)熱、酸或堿處理出現(xiàn)特殊的綠色。1.2葡萄糖氧化酶在食品加工中的應(yīng)用1.2.1蛋類食品的脫糖保鮮用葡萄糖氧化酶—過氧化氫酶體系將還原糖分子上的醛基轉(zhuǎn)變成羧基，消除美拉德反應(yīng)中的產(chǎn)物之一----還原糖。脫氧方法具體應(yīng)用如下：

①干鮮食品脫氧②酒類脫氧③飲料脫氧保鮮④蝦肉食品保鮮⑤穩(wěn)定食品乳狀液質(zhì)量⑥茶葉的保鮮123葡萄糖氧化酶系統(tǒng)的抗氧化作用，主要是由于H2O2具有細胞毒性，更多用于食品加工中，而不是作為食品防腐劑。原因是食品長期暴露于過氧化氫環(huán)境中，易造成脂肪酸敗。葡萄糖氧化酶作為一種強筋劑，氧化面筋蛋白中的巰基（-SH），使之形成二硫鍵（S-S-）,增強面團的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，起到加強面粉筋力的作用，被有望成為溴化鉀的替代物。利用葡萄糖氧化酶專一性的特點，可用于測定各種食品中的葡萄糖。測定方法有量壓法、氧化電極測定法、比色法等。其他應(yīng)用改變面團的流動性測定葡萄糖含量抑制微生物的繁殖二、乳糖酶

β-半乳糖甘酶（E.C3.2.1.23）通常被稱為乳糖酶，能催化β-D-半乳糖苷和α-L-阿拉伯糖苷水解，也具有半乳糖苷的轉(zhuǎn)移作用。存在及來源

在動植物及微生物中分布廣泛，主要存在與扁桃、杏、蘋果等植物，大腸桿菌、酵母菌、霉菌等微生物，以及幼小哺乳動物的小腸中。目前，商業(yè)用酶源一般認為酵母最安全。2.1乳糖酶一般性質(zhì)乳糖酶因來源不同、性質(zhì)不同，應(yīng)用特性及使用范圍也不同。來源相對分子質(zhì)量最適pH值最適溫度其他性質(zhì)應(yīng)用乳酸克魯維酵母菌2010006.0~7.040~45℃鈣離子對酶活力有強烈抑制作用牛乳和甜乳清的加工處理米曲霉4.0~4.550~55℃熱處理溫度超過70℃時很快失去活性主要用于處理牛乳和酸乳黑曲霉3.5~4.060~65℃分子量小，不需要金屬離子的穩(wěn)定和激活主要用于處理干酪和酸性乳清乳化酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在乳品工業(yè)中應(yīng)用在焙烤工業(yè)中的應(yīng)用

乳糖酶可以改善面包的感官質(zhì)量。在焙烤工業(yè)中，通過添加脫脂奶粉、乳糖和乳糖酶增加發(fā)酵性糖的含量，加速酵母產(chǎn)氣，增加面包的體積，同時改善面包色澤。①緩解乳糖不耐癥②用于乳清的精深加工③用于半乳糖果漿的生產(chǎn)④用于低糖奶粉的生產(chǎn)三、木聚糖酶木聚糖酶的組成

木聚糖水解酶系是包括β-1,4內(nèi)切木聚糖酶、β-木糖苷酶、α-L阿拉伯糖苷酶、α-D葡糖苷酸酶等，可以降解自然界大量存在的木聚糖類半纖維素。概述

木聚糖是一種存在于植物細胞壁中的異質(zhì)多糖，約占植物細胞干重的15%-35%，是植物半纖維素的主要成分。

3.1β-1,4-木聚糖酶的性質(zhì)

β-1,4-木聚糖酶分子只含有一個亞基，相對分子質(zhì)量在8000~30000之間是堿性蛋白，相對分子質(zhì)量在30000~145000之間是酸性蛋白。最適宜反應(yīng)pH值在4.0-7.0之間，在pH值3.0-10.0之間穩(wěn)定。酶的最適宜反應(yīng)溫度為40-60℃。木聚糖酶催化的反應(yīng)為典型的酸堿親和水解反應(yīng)。分子結(jié)構(gòu)由功能結(jié)構(gòu)域和鏈接區(qū)構(gòu)成。木聚糖酶與木聚糖的結(jié)合通過離子間的靜電作用。

3.2木聚糖酶的來源

木聚糖酶在自然界分布廣泛，可從動物、植物和微生物中獲得。例如，海洋及陸地細菌、海藻類、真菌。酵母菌和反芻動物細菌、蝸牛、甲殼動物、陸地植物和各種無脊椎動物中都有木聚糖酶存在。3.3木聚糖酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在釀酒行業(yè)中的應(yīng)用①提高酒精產(chǎn)率利用木聚糖酶作用于半纖維素層，降低物料黏度，將有利于淀粉酶作用于淀粉層，提高淀粉利用率，從而增加酒精的產(chǎn)率。②提高酒液澄清度木聚糖酶和β-葡聚糖酶協(xié)同作用，從而解決濾膜堵塞問題，課提高酒液的澄清度，降低釀酒成本在焙烤工業(yè)中的應(yīng)用目前，木聚糖酶在食品行業(yè)中引人注目的應(yīng)用是作為面包改良劑。在面包制作過程中適量添加木聚糖酶，能夠改善面團穩(wěn)定性和對過度發(fā)酵的耐受性，增加烘烤后面包的體積，還能延緩面包的衰老。在果蔬加工中的作用目前，果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶等已經(jīng)聯(lián)合使用與果蔬汁榨取和澄清過程中，并防止煙霧狀沉淀的行程。四、β-葡聚糖酶概述β-葡聚糖酶屬于植物細胞壁中的結(jié)構(gòu)性非淀粉多糖（NSP）是以混合的β-1,3-糖苷鍵、β-1,4-糖苷鍵鏈接形成的D型葡萄糖聚合物。來源β-葡聚糖酶廣泛存在于微生物和植物中，人和動物體中則缺乏此酶。β-葡聚糖酶主要來源于微生物。性質(zhì)不同來源的β-葡聚糖酶最適pH值范圍不同。β-葡聚糖酶一般在25-85℃的條件下有活力。β-葡聚糖酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在啤酒工業(yè)中的應(yīng)用β-葡聚糖酶可以專一分解黏度很高的各種大麥β-葡聚糖，疏松大麥胚乳細胞壁，促進細胞內(nèi)物的外溢，提高原料利用率，還可以使麥芽汁黏度降低，大大縮短麥芽汁和啤酒的過濾時間，增加啤酒產(chǎn)量，改善啤酒質(zhì)量。在酵母改性增容中的應(yīng)用酵母細胞壁含有豐富的酵母β-葡聚糖酶。酶處理是改善酵母β-葡聚糖水溶性的途徑之一，沒處理可使多聚糖苷鍵斷裂，使葡聚糖水解為還原糖或寡糖，降低其黏度，從而提高其水溶性。五、葡萄糖異構(gòu)酶概述葡糖糖異構(gòu)酶又稱D-木糖異構(gòu)酶，是一種能將D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖異構(gòu)化為相應(yīng)的酮糖的異構(gòu)酶。性質(zhì)

葡萄糖異構(gòu)酶的最pH值通常偏堿性為7.0-9.0。最適反應(yīng)溫度一般條件為70-80℃，這還取決于緩沖液、底物濃度、激活劑、穩(wěn)定劑及反應(yīng)時間等條件。來源①1957年最早在嗜水假單細胞中發(fā)現(xiàn)其活性。②迄今，已發(fā)現(xiàn)近70多種細菌和放線菌可以產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶。葡萄糖異構(gòu)酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在果葡糖漿生產(chǎn)中的應(yīng)用在乙醇生產(chǎn)中的應(yīng)用由于平衡是木酮糖于木糖的比率只有1:5，所以木糖的同步異構(gòu)及發(fā)酵更優(yōu)先考慮異構(gòu)化的條件，木酮糖由酵母發(fā)酵為乙醇的同時，也更易于木糖向木酮糖的轉(zhuǎn)化平衡。。果糖是自然界中存在的最甜的糖，是水果、蜂蜜的主要糖分。在糖化代謝中，葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?6-磷酸酯后，經(jīng)過異構(gòu)酶的作用可轉(zhuǎn)變?yōu)楣?6-磷酸酯。六、植酸酶概述植酸酶是催化植酸及植酸鹽水解成肌醇和磷酸的一類酶的總稱。根據(jù)植酸酶分解植酸時的進行方式，可將其大體分為3-植酸酶和6-植酸酶。性質(zhì)植酸酶的最適pH值一般為2.0-6.0，也發(fā)現(xiàn)有堿性植酸酶，其最適pH值為8.0.植酸酶的最適溫度為40-60℃。多數(shù)二價陽離子（如：Cu2+、Zn2+）可與植酸發(fā)生強烈的絡(luò)合作用而抑制酶活力。來源植酸酶是一種胞外酶，廣泛存在于自然界中，在動物、植物、微生物中均有發(fā)現(xiàn)。植酸酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在焙烤工業(yè)中的應(yīng)用在豆制品生產(chǎn)中的應(yīng)用在谷類和豆制品張，植酸能夠抑制鐵的吸收。Sandberg等研究指出，六磷酸肌醇和五磷酸肌醇都可以抑制鐵的吸收。而植酸酶可以將大豆粉中的植酸完全脫磷，加強鐵的吸收。。植酸酶是一種非常好的面包改良劑。面包制作過程中添加植酸酶，除了降低生面團和鮮面包中的植酸鹽含量外，還能在不影響生面團pH的情況下縮短發(fā)酵時間，同時面包體積增大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也得到改善。在植物蛋白生產(chǎn)中的應(yīng)用在面粉工業(yè)中的應(yīng)用浸泡式玉米濕性磨粉必不可少的一個過程，目的是得到優(yōu)質(zhì)的玉米漿、軟化玉米粒和分離細胞壁。在浸泡液中加入植酸酶和細胞壁降解酶，可以得到不含植酸鹽的玉米漿，同時，還能大大縮短浸泡時間沒加速淀粉酮纖維和面筋的分離，增加淀粉和面筋的產(chǎn)量，并降低能量消耗。。生產(chǎn)植物蛋白分離物時，植酸鹽對蛋白質(zhì)涼和產(chǎn)量都有不良影響。生產(chǎn)過程中加入外圓性植酸酶，可以提高產(chǎn)量和顯著改善礦物質(zhì)的生物利用率、氨基酸和蛋白質(zhì)在體內(nèi)的消化性。啤酒酵母產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化酶最適pH值為4.0-5.5，最適溫度隨糖濃度而異。轉(zhuǎn)化酶廣泛分布于自然界的植物、動物和微生物中，但酶制劑主要來自曲霉屬和酵母屬的某些種。蔗糖酶，系統(tǒng)名稱為β-呋喃過糖苷酶，又稱“轉(zhuǎn)化酶”可催化這趟水解成為D-果糖和D-葡萄糖，同時改變其旋光性。概述來源性質(zhì)七、轉(zhuǎn)化酶

轉(zhuǎn)化酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)化酶在食品工業(yè)中的重要應(yīng)用是將濃蔗糖溶液水解為轉(zhuǎn)化糖漿。八、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶概述谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（Glutaminetransaminase）是一種催化蛋白質(zhì)間（或內(nèi)）?；D(zhuǎn)移反應(yīng),從而導致蛋白質(zhì)(或多肽)之間發(fā)生共價交聯(lián)的酶。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶又稱轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG酶）是由331個氨基組成的分子量約38000的具有活性中心的單體蛋白質(zhì)，其可催化蛋白質(zhì)多肽發(fā)生分子內(nèi)和分子間發(fā)生共價交聯(lián)，從而改善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，對蛋白質(zhì)的性質(zhì)如：發(fā)泡性，乳化性，乳化穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性、保水性和凝膠能力等效果顯著，進而改善食品的風味、口感、質(zhì)地和外觀等。來源微生物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶微生物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶主要來自鏈霉菌屬和芽孢桿菌屬。微生物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶是胞外酶，對熱、pH值穩(wěn)定性比較強。植物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶1987年Icekson和Apelbaum在豌豆中發(fā)現(xiàn)了谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的活性。隨后，研究這在菊芋、馬鈴薯、玉米中等多種植物的不同組織何總發(fā)現(xiàn)了該酶。動物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶幾乎存在于哺乳動物的所有阻止和器官中。一句其分布的位置可分為組織型TGase、膜結(jié)合TGase和血漿TGase。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用在肉制品加工中的應(yīng)用①改善肉制品結(jié)構(gòu)，提高原料利用率②低鹽肉制品的開發(fā)③作為抗氧化劑在乳制品中的應(yīng)用①增加凝膠強度，