食品工業(yè)中應(yīng)用的酶酯酶多酚

食品工業(yè)中應(yīng)用的酶酯酶多酚第一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.3.1酯酶的定義、來(lái)源及分類

R－O－R’＋H2OR－H＋R’－OH

酯酸醇甘油三酯＋H2O甘油二酯（或甘油一酯脂或甘油）＋脂肪酸

酯酶和脂酶同義嗎？？酶？酶6.3酯酶第二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二酯酶（esterase）是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－O－H＋R’－OH

酯酸醇第三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二脂酶(Lipase，EC3.1.1.3)又叫甘油酯水解酶、脂酶，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。第四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二酯酶分布和來(lái)源酯酶廣泛分布于植物、動(dòng)物和微生物中動(dòng)物胰臟酯酶和微生物酯酶是酯酶的主要來(lái)源。主要是真菌，12屬233種。其次是細(xì)菌。酯酶作為生物催化劑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化，在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域起著越來(lái)越重要的作用。羧酸酯水解酶、脂肪酶、磷酸酯水解酶應(yīng)用最廣第五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二羧基酯類（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）動(dòng)物源性酯酶反應(yīng)性質(zhì)類酯酶的分類（E.C.3.1）來(lái)源分類植物源性酯酶微生物源性酯酶對(duì)有機(jī)磷化合物作用A類B類C類第六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二非特異性酶如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；再如，乙酸酯水解酶是以乙酸酯為底物的酶可以作用于乙酸乙酯和乙酸苯酯。另外，依據(jù)酶對(duì)底物的特性，分為非特異性和特異性總稱本酯水解酶。第七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二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(wú)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。第八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.3.2.1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，同時(shí)，維持微量的水也是促進(jìn)酶活性的條件之一，在絕對(duì)無(wú)水的條件下合成反應(yīng)一般也無(wú)法進(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。6.3.2酯酶的催化特性第九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.3.2.2

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，脂肪和水之間的界面是酶作用的部位。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－甘油三油酸酯第十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二酶反應(yīng)速度是酶—底物絡(luò)合物濃度的函數(shù)在脂酶反應(yīng)體系中，酶－底物絡(luò)合物的生成是由于酶吸附在底物與溶劑之間的界面上的結(jié)果，而不是由于酶分子結(jié)合底物的結(jié)果。隨著界面面積增加，更多的脂酶分子離開水相，開始裂開界面上的甘油三酯。當(dāng)界面面積大到足以容納所有的脂酶分子時(shí)，它的進(jìn)一步增加將不會(huì)再影響脂酶的活力。第十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二脂酶的催化反應(yīng)條件脂酶的催化反應(yīng)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。雖然大多數(shù)脂酶的最適pH在堿性范圍，即pH8～9，但是也有一些脂酶具有酸性的最適pH，如胰脂酶的最適pH為8～9。然而，由于底物、鹽和乳化劑的影響，它的最適pH甚至可以下降到6～7。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。第十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二鹽對(duì)脂酶作用有影響膽酸鹽等具有乳化作用的鹽能增強(qiáng)脂酶的活力。重金屬的鹽類確切無(wú)疑地抑制脂酶的活力。氯化鈉對(duì)豬胰脂酶的作用是必需的。當(dāng)NaCl的濃度增加到7mmol/L時(shí)，酶的活力達(dá)到最高值，超過(guò)這個(gè)濃度，酶的活力開始下降。鈣離子能激活大多數(shù)脂酶的作用，并且能增強(qiáng)胰脂酶的熱穩(wěn)定性。第十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.3.2.3磷脂酶的催化特性酶A1水解1位健、酶A2水解2位健、酶C水解3位健、酶D水解4位健。第十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4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(dòng)物界分布廣泛，由于其檢測(cè)方便，是被最早研究的幾類酶之一。第十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二引起食品酶促褐變的主要酶類果蔬食品在加工及貯藏過(guò)程中存在褐變反應(yīng)，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(duì)制定食品的加工與保藏工藝有非常重要的意義。第十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二有害：新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的褐變。有利：紅茶生產(chǎn)，黑葡萄干生產(chǎn)等三要素：底物、O2、酶第十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.1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(dòng)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(xì)胞中分布取決于品種和年齡，果蔬而言還取決成熟度，如馬鈴薯，芽根﹥幼葉﹥成熟葉、莖葉。（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(jié)合狀態(tài)存在。葡萄皮中PPO活力高，葡萄成熟時(shí)PPO活力下降幅度最大。第十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.2PPO催化的反應(yīng)及其作用底物6.4.2.1催化反應(yīng)：兩類反應(yīng)都需要有分子氧參加

(1)一元酚羥基化：蘑菇中單酚。

(2)鄰二酚氧化，生成鄰苯醌。第十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二

多酚氧化酶催化的氧化反應(yīng)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(luò)合物。③氧化其氧化－還原電位較低的化合物，生成無(wú)色化合物——其中①②導(dǎo)致褐色素的生成，反應(yīng)③的產(chǎn)物是無(wú)色的第二十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.2.2作用底物（1）果蔬中四類

①兒茶素

②3,4－二羥基肉桂酸酯

③3,4－二羥基苯丙氨酸

④ 酪氨酸第二十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）特點(diǎn)PPO的最佳底物并非和酶同時(shí)存在于同一植物中。

PPO只能催化在對(duì)位上有一個(gè)大于－CH3的取代基的一元酚羥基化，即PPO對(duì)底物具有特異性要求。不同的品種果蔬，同一品種不同部位中PPO具有不同的底物特性。PPO在植株幼嫩階段及生長(zhǎng)旺盛期活性最高。第二十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.3pH對(duì)多酚氧化酶活力的影響PPO的最適pH4-7之間波動(dòng)。不同種類、不同品種、同一果蔬的不同部位，pH也有差異。酶的提取或分離方法對(duì)最適pH也有影響。測(cè)定酶活力時(shí)，采用的底物和緩沖液對(duì)酶最適pH有影響。有些情況下，PPO具有一個(gè)最適pH外，尚有第二個(gè)最適pH。第二十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.4溫度對(duì)多酚氧化酶活力的影響酶活力最適溫度逐步先提高后降低，如桃中PPO，從3℃開始隨溫度升高，至37℃最高，后下降。不同底物表現(xiàn)出不同的PPO酶活力最適溫度：如馬鈴薯，底物為兒茶素，最適溫度22℃；底物為焦醅酚，最適溫度15－35℃，線性上升。熱失活溫度70-90℃/短時(shí)間。低溫狀態(tài)酶失活是可逆的。微量的多酚氧化酶也能導(dǎo)致果蔬褐變，冷凍食品生產(chǎn)中熱處理是必要的。第二十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.5多酚氧化酶抑制效應(yīng)酶促褐變?nèi)蛩兀好?，底物，O2。為什么柑桔榨汁后不易發(fā)生褐變？第二十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二（1）對(duì)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。第二十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）與酶催化生成的反應(yīng)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(wú)色化合物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亞硫酸鹽。第二十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二（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(qiáng)烈締合，消去底物。（無(wú)甲醛啤酒的生產(chǎn)）隔氧（4）熱燙處理（滅酶）第二十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.6光照強(qiáng)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(jìn)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(jié)果表明，在0－1200Lx(勒克斯)間，PPO隨光照強(qiáng)度增加而呈上升趨勢(shì)。在對(duì)玫瑰組織培養(yǎng)的研究中，采用不同的遮光處理(對(duì)照、單層膜、雙層膜)，其結(jié)果也同樣證明在一定的光照強(qiáng)度變化幅度內(nèi)，PPO活性和接種后的褐變率均隨光強(qiáng)增加而上升。第三十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.4.7多酚氧化酶的激活劑

多酚氧化酶的作用會(huì)導(dǎo)致食品褐變。長(zhǎng)期以來(lái)，防止食品的酶促褐變是一個(gè)重要的研究課題。食品界在多酚氧化酶的抑制劑方面作了很多的研究工作，而對(duì)于它的激活劑相對(duì)地了解較少。第三十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二陰離子洗滌劑，例如SDS(十二烷基磺酸鈉)，能有效激活多酚氧化酶。若蘋果經(jīng)PVP(聚乙烯毗咯烷酮)處理，其果皮的多酚氧化酶便會(huì)失活，但用SDS處理后又能將已失活的酶激活。SDS能激活以潛在的形式存在于粗提取液中的多酚氧化酶。第三十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二若用酸或尿素短時(shí)間地處理葡萄中的多酚氧化酶，能使酶可逆地激活；如果用酸處理作用時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致酶不可逆地激活。另外Cu2+和底物3，4－二羥基苯丙氨酸對(duì)一些果蔬來(lái)源的多酚氧化酶也有激活作用。第三十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5葡萄糖氧化酶（GOD）GlucoseOxidase，簡(jiǎn)稱GOD，β-D-葡萄糖：氧氧化還原酶；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內(nèi)酯和過(guò)氧化氫。第三十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)：

+O2→+H2O2第三十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二1928年由Muller首先從黑曲霉（Aspergillusniger）的無(wú)細(xì)胞提取液中發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶。隨后Kusai等、Pazur和Swobod-da等分別從青霉素（P.Variable）和黑曲霉中提純葡萄糖氧化酶。其他霉菌，像米曲霉和點(diǎn)青霉也能產(chǎn)生葡萄糖氧化酶，然而在高等植物和動(dòng)物體內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶。葡萄糖氧化酶現(xiàn)已從多種材料中提取純化予以結(jié)晶，并廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、臨床化學(xué)和分析化學(xué)等許多領(lǐng)域中。第三十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.1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(yán)格。它對(duì)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(shí)酶的活力比處在α-位時(shí)高約160倍。底物分子中的任何一點(diǎn)改變都會(huì)顯著降低其氧化速率。第三十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二表7-14葡萄糖氧化酶的底物特異性葡萄糖改性的位置化合物同β-D-葡萄糖的差別相對(duì)速率β-D-葡萄糖1001α-D-葡萄糖C（1）上OH的構(gòu)型0.6411,5-脫水-D-葡萄糖醇C（1）上OH被H取代022-脫氧-D-葡萄糖C（2）上OH被H取代3.32D-甘露糖C（2）上OH的構(gòu)型0.9822-O-甲基-D-葡萄糖C（2）上OH的H被甲基取代033-脫氧-D-葡萄糖C（3）上OH被H取代14D-半乳糖C（4）上OH的構(gòu)型0.544-脫氧-D-葡萄糖C（4）上OH被H取代255-脫氧-D-葡萄糖C（5）上OH被H取代0.055L-葡萄糖C（5）上CH2OH的構(gòu)型066-脫氧-D-葡萄糖C（6）上OH被H取代06木糖C（6）被H取代0.98第三十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.2葡萄糖氧化酶的分子組成及其作用機(jī)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(lái)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(lái)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16萬(wàn)左右。第三十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)的速度同時(shí)取決于O2

和葡萄糖的濃度，反應(yīng)遵循乒乓機(jī)制，可以用下面的圖表來(lái)表示：p141圖6-7圖中G和L分別代表β-D-葡萄糖和δ-D-葡萄糖酸內(nèi)酯第四十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二也可以用下式描述葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)：第四十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二反應(yīng)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(gè)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(shí)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(yīng)體系中存在過(guò)氧化氫酶，那么H2O2被催化分解成H2O和O2。第四十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.3pH對(duì)葡萄糖氧化酶作用的影響葡萄糖氧化酶的最適pH值為5.6，在pH3.5～pH6.5之間保持良好的穩(wěn)定性。結(jié)晶酶在pH3.5～7.6，40℃下穩(wěn)定。沒有保護(hù)劑存在的情況下，pH大于8.0或小于2.0酶將迅速失活。酶的底物起著穩(wěn)定酶的作用，例如，在pH8.1和不存在葡萄糖的條件下，10分鐘內(nèi)酶活力損失90%；而在相同pH和存在葡萄糖的條件下，40分鐘內(nèi)酶活力僅損失20%。第四十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二在實(shí)際工作中的特定環(huán)境下，低pH時(shí)也可以使用葡萄糖氧化酶。盡管在該環(huán)境下葡萄糖氧化酶的反應(yīng)速度較慢，但它仍能起到催化作用。表7-15葡萄糖氧化酶的相對(duì)穩(wěn)定性介質(zhì)30℃時(shí)間（小時(shí)）0244872100可樂(lè)飲料pH2.610090877255葡萄飲料pH3.210093867966第四十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.4溫度對(duì)葡萄糖氧化酶作用的影響葡萄糖氧化酶的作用溫度范圍較寬，最適作用溫度為30～50℃，在低溫下有很好的穩(wěn)定性。葡萄糖氧化酶催化反應(yīng)需要氧的參與，反應(yīng)溫度改變將導(dǎo)致反應(yīng)體系中氧的濃度發(fā)生改變，從而影響酶活性。溫度升高時(shí)，反應(yīng)體系中氧的溶解度下降，這就抵消了溫度升高對(duì)酶反應(yīng)速度的影響。第四十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.5葡萄糖氧化酶的抑制劑葡萄糖氧化酶的抑制劑、Cu2+和其他巰基（-SH）螯合劑。甘露糖、果糖以及D-阿拉伯糖對(duì)葡萄糖氧化酶有比較明顯的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用，因此不宜與其共同使用。氰化物和一氧化碳對(duì)酶沒有抑制作用。第四十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.6葡萄糖氧化酶在食品加工中的應(yīng)用葡萄糖氧化酶的作用歸納起來(lái)不外乎四個(gè)方面：一是去葡萄糖，二是脫氧，三是殺菌，四是測(cè)定葡萄糖含量。第四十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.6.1蛋類食品的脫糖保鮮蛋清中含有0.5%～0.6%的葡萄糖，因此在蛋類制品加工和貯藏過(guò)程中，極易發(fā)生葡萄糖分子中的羰基與蛋白質(zhì)分子的氨基結(jié)合生成黑蛋白的美拉德反應(yīng)。美拉德反應(yīng)不但導(dǎo)致食品中葡萄糖和游離氨基消失，還會(huì)使食品褐變、營(yíng)養(yǎng)損失，風(fēng)味也會(huì)發(fā)生變化，甚至產(chǎn)生有毒物質(zhì)。在蛋制品加工過(guò)程中往往要先進(jìn)行蛋清的脫糖處理，以防止食品因氧化而引起的品質(zhì)下降和變質(zhì)。第四十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二用葡萄糖氧化酶—過(guò)氧化氫酶體系將還原糖分子上的醛基轉(zhuǎn)變成羧基，這樣就消除了美拉德反應(yīng)中的產(chǎn)物之一--------還原糖。反應(yīng)中需要不斷地供給氧氣，因此使用葡萄糖氧化酶脫糖時(shí)應(yīng)分次加入適量的H2O2溶液，這樣同葡萄糖氧化酶一起使用的過(guò)氧化氫酶就能分解H2O2，以補(bǔ)充反應(yīng)所需要的氧。第四十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二另外，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度可以保持乳狀液的穩(wěn)定性，且由于溫度降低后氧在蛋品中的溶解度提高，酶反應(yīng)速度不受影響。因此，目前食品工業(yè)優(yōu)先選擇在低溫下完成蛋品的脫糖操作。脫糖處理后蛋清可保持原有色澤，且蛋腥味消失，起泡性和起泡穩(wěn)定性均有明顯提高，凝膠強(qiáng)度也有所增加。第五十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.6.2防止食品氧化食品在運(yùn)輸貯藏保存過(guò)程中，由于氧的作用，容易發(fā)生一系列不利于產(chǎn)品質(zhì)量的化學(xué)反應(yīng)，引起色、香、味的改變。例如，氧的存在容易引起花生、奶粉、餅干、油炸食品等富含油脂的食品發(fā)生氧化作用，引起油脂酸敗，產(chǎn)生不良風(fēng)味而造成食品營(yíng)養(yǎng)損失、變質(zhì)。氧化也會(huì)引起去皮果蔬、果醬以及肉類發(fā)生褐變。另外氧的存在也為許多微生物生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件，導(dǎo)致食品風(fēng)味品質(zhì)下降。第五十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二解決氧化問(wèn)題的根本辦法是脫氧。葡萄糖氧化酶是一種理想的除氧保鮮劑，可有效防止食品因氧化而引起的質(zhì)量下降和變質(zhì)。罐藏食品可以使用含葡萄糖氧化酶的吸氧保鮮袋防止氧化，罐裝果汁、酒和水果罐頭等可以直接加入葡萄糖氧化酶以保持品質(zhì)，另外葡萄糖氧化酶也可以有效地防止罐裝容器的氧化作用。第五十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.6.3殺菌由于葡萄糖氧化酶能去除氧，所以能防止好氣菌的生長(zhǎng)繁殖；同時(shí)由于產(chǎn)生過(guò)氧化氫，也可起到殺菌的作用。因此葡萄糖氧化酶可用于在特殊情況下防止微生物的繁殖。第五十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.5.6.4葡萄糖氧化酶在食品分析中的作用葡萄糖氧化酶能專一氧化葡萄糖，故可用于定量測(cè)定各種食品中的葡萄糖含量。目前利用固定化技術(shù)制成的葡萄糖氧化酶分析儀器已廣泛應(yīng)用于發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵液中殘?zhí)牵ㄖ饕瞧咸烟牵┑臏y(cè)定，方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確。葡萄糖氧化酶也可用于測(cè)定食品中的果糖含量。需要指出的是，當(dāng)用酶法測(cè)定樣品的果糖含量時(shí)，如果樣品中含有大量葡萄糖（葡萄糖含量/果糖含量＞5），必須采用葡萄糖氧化酶先將樣品中的葡萄糖除去，否則測(cè)定的準(zhǔn)確性就會(huì)降低。第五十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二五超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase，簡(jiǎn)稱SOD,EC1.15.1.1）是一類含金屬的酶。第五十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸殘基數(shù)在300個(gè)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(xì)胞的細(xì)胞漿中分子量約為32000左右，呈蘭綠色。第五十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二Mn-SOD在高等生物的線粒體及細(xì)菌中均有發(fā)現(xiàn)，來(lái)自原核細(xì)胞的分子量約為48000，來(lái)自真核細(xì)胞線粒體的分子量約為30000，呈粉紅色。Fe-SOD只存在于原核細(xì)胞，分子量約在38000左右，呈黃色。三類SOD可能具有不同的進(jìn)化祖先。SOD存在于幾乎所有靠有氧呼吸的生物體內(nèi)，從細(xì)菌、真菌、高等植物、高等動(dòng)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。第五十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二1催化機(jī)制超氧化物歧化酶的作用機(jī)制：催化超氧陰離子的歧化反應(yīng)。O2ˉ+O2ˉ+2H

O2+H2O2根據(jù)衰老的自由基學(xué)說(shuō)，老化是自由基產(chǎn)生和清除發(fā)生障礙的結(jié)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(jī)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(guò)多種渠道損害機(jī)體。第五十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二皺紋和老年斑是如何產(chǎn)生的？交聯(lián)聚合脂質(zhì)過(guò)氧化物蛋白質(zhì)導(dǎo)致膠原堅(jiān)硬、長(zhǎng)度縮短、失去膨脹力不溶性蛋白質(zhì)氧自由基多價(jià)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(jié)合第五十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二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(shí)生成H2O2，H2O2可被過(guò)氧化氫酶清除生成H2O和O2。所以，SOD可清除機(jī)體代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)量O2ˉ，延緩由于自由基侵害而出現(xiàn)的衰老現(xiàn)象。第六十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2理化性質(zhì)當(dāng)SOD受到外界各種因素，如溫度、pH、氰化物、變性劑和電離輻射等的影響，其分子結(jié)構(gòu)和酶活性都會(huì)發(fā)生變化。第六十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.1熱穩(wěn)定性超氧化物歧化酶是一種金屬蛋白，它對(duì)熱表現(xiàn)出異常的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)證明，超氧化物歧化酶在55℃/15~30分鐘，60℃/10~25分鐘或65℃/10~15分鐘的條件下，酶活性的變化不大。加熱至75℃時(shí)，其酶活性幾乎不會(huì)喪失。在離子強(qiáng)度非常低時(shí)，即使加熱至95℃其酶活性喪失亦很小。第六十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二牛紅細(xì)胞中Cu-Zn-SOD的Tm為83℃，這是至今為止發(fā)現(xiàn)熱穩(wěn)定性最高的球蛋白之一。室溫下保藏9個(gè)月，酶活存留率為60%；保藏一年為51.2%。SOD的熱穩(wěn)定性有種族差異，如大鼠肝中的Mn-SOD不耐熱，但從人肝和雞肝得到的Mn-SOD卻很耐熱，即使在65~70℃加熱數(shù)分鐘，它的活性也喪失很少。第六十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.2pH的影響：pH的改變會(huì)引起酶蛋白與金屬輔因子結(jié)合狀態(tài)的改變。實(shí)驗(yàn)表明，天然的Cu-Zn-SOD在pH3.6時(shí)，95%的Zn會(huì)脫落，在pH<6.0時(shí)，Cu的結(jié)合位點(diǎn)要移動(dòng)，當(dāng)pH>12.2時(shí)酶的構(gòu)象會(huì)發(fā)生變化，但總的來(lái)說(shuō)，SOD對(duì)pH并不敏感，通常在pH5.3～9.5范圍內(nèi)對(duì)酶活性影響不大。第六十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.3對(duì)氰化物的敏感性實(shí)驗(yàn)表明，不同種類的SOD對(duì)氰化物的敏感性是不同的。所有的Cu-Zn-SOD都對(duì)氰化物敏感，相反Mn-SOD卻抗氰化物。SOD的這個(gè)特性已用于臨床診斷。在大多數(shù)情況下，正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間在Mn-SOD活性變化上有差異，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的SOD要比正常的低得多。因此能否把Mn-SOD的含量變化做為一個(gè)指標(biāo)用于腫瘤診斷這是一項(xiàng)有意義的工作。第六十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.4金屬輔因子Cu-Zn-SOD中Cu與Zn的作用是不同的，Zn僅與酶分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與催化活性無(wú)關(guān)，而Cu卻與催化活性有關(guān)。透析去Cu，則酶活性全部喪失，一旦重新加入，活性恢復(fù)。Mn和Fe與Cu一樣分別對(duì)Mn-SOD和Fe-SOD的催化活性具有作用。第六十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.5變性劑和還原劑在SOD的變性劑中，研究最多的是尿素、SDS和EDTA。實(shí)驗(yàn)表明，牛血SOD在含有SDS、EDTA的6M尿素溶液中加熱，活性喪失很快。但在8M尿素溶液中SOD相當(dāng)穩(wěn)定。還原劑如巰基乙醇主要作用于-SH或二硫鍵，當(dāng)加入巰基乙醇后SOD就會(huì)解聚。這已在人、牛和麥胚中的Cu-Zn-SOD中得到證實(shí)。SOD的解聚會(huì)導(dǎo)致酶活性的降低。第六十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.6電離輻射電離輻射會(huì)產(chǎn)生超氧陰離子，SOD能清除超氧陰離子，所以SOD具有抗輻射作用。實(shí)驗(yàn)表明，SOD通過(guò)輻照后，除酶本身活性降低外，它的許多理化性質(zhì)如電子圖譜、紫外吸收、電子核磁共振以及銅、鋅的含量等都會(huì)發(fā)生變化。Mn-SOD和Fe-SOD經(jīng)電離輻射后，金屬輔助因子Mn和Fe會(huì)脫落，從而導(dǎo)致酶活性的喪失。第六十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二3生理功能

第六十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二3.1SOD是特殊的氧自由基清除劑隨著年齡的增長(zhǎng)，人體免疫力的下降，特別是人在工作、生活中，精神緊張、憂郁、空氣污染、失眠等原因引發(fā)的代謝紊亂等，會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)氧自由基的增加和泛濫。當(dāng)人體防氧化系統(tǒng)不足以與它相抗衡時(shí)，便誘發(fā)各種疾病，并加速了人體衰老。醫(yī)學(xué)研究證明，氧自由基使引發(fā)的疾病有100多種，如心臟病、肺氣腫、氧中毒、動(dòng)脈硬化、中風(fēng)、糖尿病、皮膚病、白內(nèi)障、癌癥等。第七十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二而超氧化物歧化酶便是氧自由基的天然克星，國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界一致公認(rèn)，超氧化物歧化酶是專一清除氧自由基的清除劑。SOD可清除機(jī)體代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)量O2ˉ，延緩由于自由基侵害而出現(xiàn)的衰老現(xiàn)象，如皮膚衰老和脂褐素沉淀的出現(xiàn)；可提高人體對(duì)那些由于自由基侵害而誘發(fā)的疾病的抵抗力，包括腫瘤、炎癥、肺氣腫、白內(nèi)障和自身免疫疾病等；第七十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二超氧化物歧化酶還可提高人體對(duì)自由基外界誘發(fā)因子的抵抗力，如煙霧、有毒化學(xué)品和有毒醫(yī)藥品等，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)力，還可減輕腫瘤患者在化療、放療時(shí)的疼痛及嚴(yán)重的副作用，如骨髓損傷和白細(xì)胞減少等；并可消除機(jī)體疲勞，增強(qiáng)對(duì)超負(fù)荷大運(yùn)動(dòng)量的適應(yīng)力。第七十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二3.2SOD具有電腦業(yè)的防曬效果

在電離輻射的間接作用下，生物體內(nèi)水分子經(jīng)激發(fā)與電離后產(chǎn)生了包括超氧陰離子（O2ˉ）在內(nèi)的氧自由基，而SOD是氧自由基專一清除劑，在照射前供給外源性SOD，可有抗輻射效果。紫外線的光量子能量高于可見光，但X－射線或γ－射線的光量子能量又比紫外線高得多。日光致使皮膚變黑，甚至產(chǎn)生炎癥。其主要原因就是氧的自由損害，因此經(jīng)常使用SOD化妝品能有效防止機(jī)體免受電離輻射（尤其紫外線）的損害，SOD有明顯的防曬效果。第七十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二3.3SOD有明顯的抗炎效果

活性氧損害是引起炎癥的主要原因，SOD是氧自由基清除劑，故SOD可作為抗炎藥。大量研究表明SOD安全無(wú)副反應(yīng)，也很少出現(xiàn)過(guò)敏癥狀。歐美國(guó)家已于1988年批準(zhǔn)它作為一種臨床治療藥物。已在化妝品、牙膏和功能性食品中得到廣泛應(yīng)用。但有些疾病患者如腎功能衰竭、尿毒癥、精神病及患孤獨(dú)癥的小孩，其血液中SOD濃度比正常人高很多，這種特殊人群不需補(bǔ)充而是要抑制或減少SOD。第七十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二4SOD在食品中的應(yīng)用

第七十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二4.1SOD可制成口服液、化妝品使用SOD制作口服液試驗(yàn)表明：SOD在小鼠模擬胃酸中37℃保溫150min，活力仍殘存81%；SOD在T＝37℃，作用時(shí)間210min下對(duì)胃蛋白酶和胰酶的降解原，仍殘存82%和84%活力，SOD可透過(guò)小腸，即可為小腸吸收。因?yàn)镾OD分子中不含色氨酸，芳香氨酸也很少，能抗胃蛋白酶水解。第七十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二皺紋是皮膚衰老的標(biāo)志，皺紋的產(chǎn)生是由于自由基脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)發(fā)生在皮膚上，使真皮的膠原蛋白變性和交聯(lián)，導(dǎo)致膠原堅(jiān)硬，長(zhǎng)度縮短，使皮膚失去膨脹力而形成皺紋。并且皮膚在紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生超氧自由基，而使皮膚變黑。SOD是超氧自由基的清除劑，經(jīng)常使用添加SOD的化妝品，等于對(duì)機(jī)體不斷補(bǔ)充外源性SOD，能有效的防止或延緩皮膚衰老。第七十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二經(jīng)臨床試驗(yàn)證明，SOD化妝品具有抗衰老、抗皺、抗炎癥、防曬、去色素沉著、防止老年斑的形成等功效。長(zhǎng)期使用可使皮膚富有彈性和光澤，青春常駐。添加SOD的化妝品種類有：化妝水、露、霜、洗面乳、沐浴液、護(hù)發(fā)素等系列化妝品。第七十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二4.2SOD作為抗氧化劑可防止氧化酶引起的食品變質(zhì)及哈變等現(xiàn)象。第七十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二4.3作為食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑可作為抗衰老功能食品的添加劑，如制成強(qiáng)化SOD的牛奶、飲料、口香糖等系列產(chǎn)品。在食品保健業(yè)中，目前已滲入超氧化物歧化酶的有蛋黃漿、中老年奶粉、可溶性咖啡、啤酒、SOD口服液等。第八十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5過(guò)氧化物酶（Peroxidase）催化的反應(yīng)：H2O2+AH22H2O+A[Cf:過(guò)氧化氫酶：AH2亦為過(guò)氧化氫]過(guò)氧化物酶廣泛存在于自然界，可分類如下：

含鐵過(guò)氧化物酶正鐵血紅素過(guò)氧化物酶

綠過(guò)氧化物酶

黃蛋白過(guò)氧化物酶第八十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1過(guò)氧化物酶在自然界的分布在植物細(xì)胞中以兩種形式存在：1）以可溶形式存在于細(xì)胞漿中2）以結(jié)合形式在細(xì)胞中與細(xì)胞壁、膜或細(xì)胞器相結(jié)合而存在一些化合物能誘導(dǎo)過(guò)氧化物酶的產(chǎn)生：赤霉素，苯基硼酸，乙烯第八十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.2過(guò)氧化物酶在食品加工中的作用過(guò)氧化物酶在植物生命循環(huán)中可能的作用：過(guò)氧化物酶和木質(zhì)素的生物合成有關(guān)；過(guò)氧化物酶通過(guò)氧化吲哚乙酸參與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)；過(guò)氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指標(biāo)；過(guò)氧化物酶可能與果蔬成熟時(shí)葉綠素的降解有關(guān)；一些果蔬中使胡蘿卜素褪色的酶具有過(guò)氧化物酶的特征。第八十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二過(guò)氧化物酶在果蔬加工和保藏中的主要的作用1）此酶活力與果蔬產(chǎn)品（特別是那些非酸性蔬菜，）在保藏期間形成的不良風(fēng)味有關(guān)2）此酶屬于較耐熱的酶類，它在果蔬加工中常被用作熱處理是否充分的指標(biāo)。第八十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3過(guò)氧化物酶催化的反應(yīng)能催化四類反應(yīng)：1）有氫供體存在的條件下催化過(guò)氧化氫或氫過(guò)氧化物的分解，即過(guò)氧化活力2）氧化作用3）在沒有其他氫供體存在的條件下催化過(guò)氧化氫的分解4）羥基化作用第八十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4過(guò)氧化物酶的最適pH和最適溫度果蔬最適pH說(shuō)明葡萄5.4檸檬酸-磷酸緩沖液4.0~5.0硼酸緩沖液0.02mol/L5.0~6.0醋酸緩沖液0.1mol/L香蕉5.0~6.0粗提液經(jīng)凝膠過(guò)濾色譜純化菠蘿4.2和緩沖液無(wú)關(guān)青刀豆5.0~5.4馬鈴薯5.0勻漿甘藍(lán)5.1~6.3勻漿花菜5.0~5.7勻漿第八十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二過(guò)氧化物酶的最適溫度不同來(lái)源的過(guò)氧化物酶在最適作用溫度上存在很大的差別.如馬鈴薯和花菜的過(guò)氧化物酶的最適溫度分別為55℃和35~40℃第八十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5過(guò)氧化物酶的穩(wěn)定性

過(guò)氧化物酶的熱失活特性

許多果蔬中的過(guò)氧化物酶的熱失活是一個(gè)雙相和部分可逆的過(guò)程.熱失活的雙相過(guò)程指的是過(guò)氧化物酶中含有不同的耐熱性質(zhì)部分.其中不耐熱部分在熱處理時(shí)很快失活,而耐熱部分在同樣溫度下緩慢失活.第八十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二過(guò)氧化物酶失活的部分可逆過(guò)程熱失活的部分可逆過(guò)程指的是經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏時(shí)，它的部分活性可以再生。第八十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6過(guò)氧化物酶的應(yīng)用

---酚類污染的處理酚類可被辣根過(guò)氧化物酶（HRP）清除。酚類可被氧化為含苯氧基的自由基，后者可進(jìn)一步反應(yīng)生成不同的聚合物或低聚物，它們的毒性低于酚類，而且這些產(chǎn)物因?yàn)槿芙舛鹊?，很容易從水中移去。HRP,H2O2