食品酶学资料课件

第第第第1212章章章章 其他酶其他酶其他酶其他酶葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶1乳糖酶乳糖酶2木聚糖酶木聚糖酶3转化酶转化酶41-葡聚糖酶葡聚糖酶5葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶6植酸酶植酸酶7谷氨酰胺转氨酶谷氨酰胺转氨酶8第12章 其他酶葡萄糖氧化酶1乳糖酶2木聚糖酶3转化酶41一、一、一、一、葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（GODGOD）Glucose Oxidase，GOD，EC1.1.3.4）是一种是一种需氧脱氢酶需氧脱氢酶，能，能专一地氧化专一地氧化-D-葡葡萄糖萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢。成为葡萄糖酸和过氧化氢。存在：存在：青霉素、黑曲霉、米曲霉和点青霉。青霉素、黑曲霉、米曲霉和点青霉。高等植物和动物体内还没有发现高等植物和动物体内还没有发现葡萄糖氧葡萄糖氧化酶化酶。一、葡萄糖氧化酶（GOD）Glucose Oxidase1.1 1.1 葡萄糖氧化酶的一般性质葡萄糖氧化酶的一般性质葡萄糖氧化酶的一般性质葡萄糖氧化酶的一般性质高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末，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，制品中含有过氧化氢酶。最大吸收波长为337nm和455nm，紫外下无荧光，经热、酸或碱处理出现特殊的绿色。1.1 葡萄糖氧化酶的一般性质高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末1.2 1.2 葡萄糖氧化酶在食品加工中葡萄糖氧化酶在食品加工中葡萄糖氧化酶在食品加工中葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用的应用的应用的应用1.2.1 蛋类食品的脱糖保鲜用葡萄糖氧化酶用葡萄糖氧化酶过氧化氢酶体系将还原糖分子上的醛基过氧化氢酶体系将还原糖分子上的醛基转变成羧基，消除美拉德反应中的产物之一转变成羧基，消除美拉德反应中的产物之一-还原糖还原糖。脱氧方法具体应用如下：脱氧方法具体应用如下：干鲜食品脱氧干鲜食品脱氧 酒类脱氧酒类脱氧 饮料脱氧保鲜饮料脱氧保鲜 虾肉食品保鲜虾肉食品保鲜 稳定食品乳状液质量稳定食品乳状液质量 茶叶的保鲜茶叶的保鲜1.2 葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用1.2.1 蛋类食品的123其他其他其他其他应应用用用用改改变变面面团团的流的流动动性性测测定葡萄糖定葡萄糖含量含量抑制微生抑制微生物的繁殖物的繁殖123 葡萄糖氧化酶系统的抗氧化作用，主要是由于H2O2具有二、乳糖酶二、乳糖酶二、乳糖酶二、乳糖酶-半乳糖甘酶（半乳糖甘酶（E.C 3.2.1.23）通常被称为）通常被称为乳糖酶，能催化乳糖酶，能催化-D-半乳糖苷和半乳糖苷和-L-阿拉伯阿拉伯糖苷水解，也具有糖苷水解，也具有半乳糖苷的转移作用半乳糖苷的转移作用。存在及来源存在及来源 在动植物及微生物中分布广泛，主要存在与扁桃、杏、苹果等植物，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等微生物，以及幼小哺乳动物的小肠中。目前，商业用酶源一般认为酵母最安全。二、乳糖酶-半乳糖甘酶（E.C 3.2.1.23）通常被2.12.1乳糖酶一般性质乳糖酶一般性质乳糖酶一般性质乳糖酶一般性质 乳糖酶因来源不同、性质不同，应用特性及使用范围乳糖酶因来源不同、性质不同，应用特性及使用范围也不同。也不同。来源来源相对分子质相对分子质量量最适最适pH值值最适温度最适温度其他性质其他性质应用应用乳酸克鲁乳酸克鲁维酵母菌维酵母菌2010006.07.04045钙离子对酶钙离子对酶活力有强烈活力有强烈抑制作用抑制作用牛乳和甜乳牛乳和甜乳清的加工处清的加工处理理米曲霉米曲霉4.04.55055 热处理温度热处理温度 超过超过70 时很快失去时很快失去活性活性主要用于处主要用于处理牛乳和酸理牛乳和酸乳乳黑曲霉黑曲霉3.54.06065 分子量小，分子量小，不需要金属不需要金属离子的稳定离子的稳定和激活和激活主要用于处主要用于处理干酪和酸理干酪和酸性乳清性乳清2.1乳糖酶一般性质 乳糖酶因来源不同、性乳化酶在食品工业中的应用乳化酶在食品工业中的应用在乳品工业中应用在乳品工业中应用在焙烤工业中的应用在焙烤工业中的应用缓解乳糖不耐症缓解乳糖不耐症 用于乳清的精深加工用于乳清的精深加工用于半乳糖果浆的生产用于半乳糖果浆的生产 用于低糖奶粉的用于低糖奶粉的生产生产乳化酶在食品工业中的应用在乳品工业中应用在焙烤工业中的应用 三、木聚糖酶三、木聚糖酶三、木聚糖酶三、木聚糖酶木聚糖酶的组成 木聚糖水解酶系是包括-1,4内切木聚糖酶、-木糖苷酶、-L阿拉伯糖苷酶、-D葡糖苷酸酶等，可以降解自然界大量存在的木聚糖类半纤维素。概述概述 木聚糖是一种存在于植物细胞壁中的异质多糖，约占植物细胞干重的15%-35%，是植物半纤维素的主要成分。三、木聚糖酶木聚糖酶的组成概述3.1 3.1-1,4-1,4-木聚糖酶的性质木聚糖酶的性质木聚糖酶的性质木聚糖酶的性质-1,4-木聚糖酶分子只含有一个亚基，相对分子质量在800030000之间是碱性蛋白碱性蛋白，相对分子质量在30000145000之间是酸性蛋白酸性蛋白。最适宜反应pH值在4.0-7.0之间，在pH值3.0-10.0之间稳定。酶的最适宜反应温度为40-60。木聚糖酶催化的反应为典型的酸碱亲和水解反应酸碱亲和水解反应。分子结构由功能结构域功能结构域和链接区链接区构成。木聚糖酶与木聚糖的结合通过离子间的静电作用。3.1-1,4-木聚糖酶的性质-1,4-木聚糖酶分3.2 3.2 木聚糖酶的来源木聚糖酶的来源木聚糖酶的来源木聚糖酶的来源 木聚糖酶在自然界分布广泛，可从动物、植动物、植物和微生物物和微生物中获得。例如，海洋及陆地细菌、海藻类、真菌。酵母菌和反刍动物细菌、蜗牛、甲壳动物、陆地植物和各种无脊椎动物中都有木聚糖酶存在。3.2 木聚糖酶的来源 木聚糖酶在自然界分布3.33.3 木聚糖酶在食品工业中的应用木聚糖酶在食品工业中的应用木聚糖酶在食品工业中的应用木聚糖酶在食品工业中的应用在酿酒行业中的应用在酿酒行业中的应用提高酒精产率提高酒精产率 利用木聚利用木聚糖酶作用糖酶作用于半纤维素层，降低物料黏度，将有利于半纤维素层，降低物料黏度，将有利于淀粉酶作用于淀粉层，提高淀粉利用率，从而增加酒精的产率。于淀粉酶作用于淀粉层，提高淀粉利用率，从而增加酒精的产率。提高酒液澄清度提高酒液澄清度 木聚糖酶和木聚糖酶和-葡聚糖酶协同作用，从而解决滤膜堵塞问题，葡聚糖酶协同作用，从而解决滤膜堵塞问题，课提高酒液的澄清度，降低酿酒成本课提高酒液的澄清度，降低酿酒成本 在焙烤工业中的应用在焙烤工业中的应用目前，木聚糖酶在食品行业中引人注目的应用是作为面包改良剂。在面包制目前，木聚糖酶在食品行业中引人注目的应用是作为面包改良剂。在面包制作过程中适量添加木聚糖酶，能够改善面团稳定性和对过度发酵的耐受性，作过程中适量添加木聚糖酶，能够改善面团稳定性和对过度发酵的耐受性，增加烘烤后面包的体积，还能延缓面包的衰老。增加烘烤后面包的体积，还能延缓面包的衰老。在果蔬加工中的作用在果蔬加工中的作用 目前，果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶等已经联合使用与果蔬汁榨取和澄清过目前，果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶等已经联合使用与果蔬汁榨取和澄清过 程程 中，并防止烟雾状沉淀的行程。中，并防止烟雾状沉淀的行程。3.3 木聚糖酶在食品工业中的应用在酿酒行业中的应用在果蔬加四、四、四、四、-葡聚糖酶葡聚糖酶葡聚糖酶葡聚糖酶概述概述 -葡聚糖酶属于植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖（NSP）是以混合的-1,3-糖苷键、-1,4-糖苷键链接形成的D型葡萄糖聚合物。来源来源-葡聚糖酶广泛存在于微生物和植物中，人和动物体中则缺乏此酶。-葡聚糖酶主要来源于微生物微生物。性质性质不同来源的-葡聚糖酶最适pH值范围不同。-葡聚糖酶一般在25-85的条件下有活力。四、-葡聚糖酶概述来源性质-葡聚糖酶在食品工业中的应用葡聚糖酶在食品工业中的应用葡聚糖酶在食品工业中的应用葡聚糖酶在食品工业中的应用 在啤酒工业中的应用在啤酒工业中的应用 -葡聚糖酶可以专一分解黏度很高的各种大麦-葡聚糖，疏松大麦胚乳细胞壁，促进细胞内物的外溢，提高原料利用率，还可以使麦芽汁黏度降低，大大缩短麦芽汁和啤酒的过滤时间，增加啤酒产量，改善啤酒质量。在酵母改性增容中的应用在酵母改性增容中的应用 酵母细胞壁含有丰富的酵母-葡聚糖酶。酶处理是改善酵母-葡聚糖水溶性的途径之一，没处理可使多聚糖苷键断裂，使葡聚糖水解为还原糖或寡糖，降低其黏度，从而提高其水溶性。-葡聚糖酶在食品工业中的应用 在啤酒工业中的应五、葡萄糖异构酶五、葡萄糖异构酶五、葡萄糖异构酶五、葡萄糖异构酶 概述概述葡糖糖异构酶又称D-木糖异构酶，是一种能将D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖异构化为相应的酮糖的异构酶。性质性质葡萄糖异构酶的最葡萄糖异构酶的最pHpH值通常偏碱性为值通常偏碱性为7.0-9.07.0-9.0。最适反。最适反应温度一般条件为应温度一般条件为70-8070-80，这还取决于缓冲液、底物浓度、，这还取决于缓冲液、底物浓度、激活剂、稳定剂及反应时间等条件。激活剂、稳定剂及反应时间等条件。来源来源19571957年最早在嗜水假单细胞中发现其活性。年最早在嗜水假单细胞中发现其活性。迄今，已发现近迄今，已发现近7070多种细菌和放线菌可以产葡萄糖异构酶多种细菌和放线菌可以产葡萄糖异构酶。五、葡萄糖异构酶 概述性质来源葡萄糖异构酶在食品工业中的应用葡萄糖异构酶在食品工业中的应用葡萄糖异构酶在食品工业中的应用葡萄糖异构酶在食品工业中的应用在果葡糖浆生产中的应用在果葡糖浆生产中的应用在乙醇生产中的应用在乙醇生产中的应用果糖是自然界中存在的最甜的糖，是水果、蜂蜜的果糖是自然界中存在的最甜的糖，是水果、蜂蜜的主要糖分。在糖化代谢中，葡萄糖转变为葡萄糖主要糖分。在糖化代谢中，葡萄糖转变为葡萄糖-6-磷酸酯后，经过异构酶的作用可转变为果糖磷酸酯后，经过异构酶的作用可转变为果糖-6-磷酸磷酸酯。酯。葡萄糖异构酶在食品工业中的应用在果葡糖浆生产中的应用在乙醇生六、植酸酶六、植酸酶六、植酸酶六、植酸酶概述概述植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇和磷酸的一类酶的总称。根据植酸酶分解植酸时的进行方式，可将其大体分为3-植酸酶和6-植酸酶。性质性质性质性质植酸酶的最适pH值一般为2.0-6.0，也发现有碱性植酸酶，其最适pH值为8.0.植酸酶的最适温度为40-60。多数二价阳离子（如：Cu2+、Zn2+）可与植酸发生强烈的络合作用而抑制酶活力。来源来源植酸酶是一种胞外酶，广泛存在于自然界中，在动物、植物、微生物中均有发现。六、植酸酶概述植酸酶是催化植酸及植酸盐水解成肌醇和磷酸的一类植酸酶在食品工业中的应用植酸酶在食品工业中的应用植酸酶在食品工业中的应用植酸酶在食品工业中的应用在焙烤工业中的应用在焙烤工业中的应用在豆制品生产中的应用在豆制品生产中的应用植酸酶是一种非常好的面包改良剂。面包制作过程中添加植植酸酶是一种非常好的面包改良剂。面包制作过程中添加植酸酶，除了降低生面团和鲜面包中的植酸盐含量外，还能在酸酶，除了降低生面团和鲜面包中的植酸盐含量外，还能在不影响生面团不影响生面团pH的情况下缩短发酵时间，同时面包体积增大，的情况下缩短发酵时间，同时面包体积增大，内部结构也得到改善。内部结构也得到改善。植酸酶在食品工业中的应用在焙烤工业中的应用在豆制品生产中的应在植物蛋白生产中的应用在植物蛋白生产中的应用在面粉工业中的应用在面粉工业中的应用浸泡式玉米湿性磨粉必不可少的一个过程，目的是得到优质的浸泡式玉米湿性磨粉必不可少的一个过程，目的是得到优质的玉米浆、软化玉米粒和分离细胞壁。在浸泡液中加入植酸酶玉米浆、软化玉米粒和分离细胞壁。在浸泡液中加入植酸酶和细胞壁降解酶，可以得到不含植酸盐的玉米浆，同时，还和细胞壁降解酶，可以得到不含植酸盐的玉米浆，同时，还能大大缩短浸泡时间没加速淀粉酮纤维和面筋的分离，增加能大大缩短浸泡时间没加速淀粉酮纤维和面筋的分离，增加淀粉和面筋的产量，并降低能量消耗。淀粉和面筋的产量，并降低能量消耗。生产植物蛋白分离物时，植酸盐对蛋白质凉和产量都有不良生产植物蛋白分离物时，植酸盐对蛋白质凉和产量都有不良影响。生产过程中加入外圆性植酸酶，可以提高产量和显著影响。生产过程中加入外圆性植酸酶，可以提高产量和显著改善矿物质的生物利用率、氨基酸和蛋白质在体内的消化性。改善矿物质的生物利用率、氨基酸和蛋白质在体内的消化性。在植物蛋白生产中的应用在面粉工业中的应用生产植物蛋白分离物时啤酒酵母产生的转化酶最适啤酒酵母产生的转化酶最适pH值为值为4.0-5.5，最适温度随糖浓，最适温度随糖浓度而异。度而异。转化酶广泛分布于自然界的植物、动物和微生物中，但酶制转化酶广泛分布于自然界的植物、动物和微生物中，但酶制剂主要来自曲霉属和酵母属的某些种。剂主要来自曲霉属和酵母属的某些种。蔗糖酶，系统名称为蔗糖酶，系统名称为-呋喃过糖苷酶，又称呋喃过糖苷酶，又称“转化酶转化酶”可可催化这趟水解成为催化这趟水解成为D-果糖和果糖和D-葡萄糖，同时改变其旋光性。葡萄糖，同时改变其旋光性。概概述述来来源源性性质七、转化酶七、转化酶啤酒酵母产生的转化酶最适pH值为4.0-5.5，最适温度随糖转化酶在食品工业中的应用转化酶在食品工业中的应用转化酶在食品工业中的应用转化酶在食品工业中的应用转化酶在食品工业中的重要应用是将浓蔗转化酶在食品工业中的重要应用是将浓蔗糖溶液水解为转化糖浆。糖溶液水解为转化糖浆。转化酶在食品工业中的应用转化酶在食品工业中的重要应用是将八八八八、谷氨酰胺转氨酶、谷氨酰胺转氨酶、谷氨酰胺转氨酶、谷氨酰胺转氨酶概述概述 谷氨酰胺转氨酶（谷氨酰胺转氨酶（Glutamine transaminase）是一）是一种催化蛋白质间（或内）酰基转移反应种催化蛋白质间（或内）酰基转移反应,从而导致蛋白质从而导致蛋白质(或多肽或多肽)之间发生之间发生共价交联共价交联的酶。谷氨酰胺转氨酶又称转的酶。谷氨酰胺转氨酶又称转谷氨酰胺酶（谷氨酰胺酶（TG酶）是由酶）是由331个氨基组成的分子量约个氨基组成的分子量约38000的具有活性中心的单体蛋白质，其可催化蛋白质多的具有活性中心的单体蛋白质，其可催化蛋白质多肽发生分子内和分子间发生共价交联，从而改善蛋白质的肽发生分子内和分子间发生共价交联，从而改善蛋白质的结构和功能，对蛋白质的性质如：发泡性，乳化性，乳化结构和功能，对蛋白质的性质如：发泡性，乳化性，乳化稳定性，热稳定性、保水性和凝胶能力等效果显著，进而稳定性，热稳定性、保水性和凝胶能力等效果显著，进而改善食品的风味、口感、质地和外观等。改善食品的风味、口感、质地和外观等。八、谷氨酰胺转氨酶概述来源来源微生物来源的谷氨酰胺转氨酶微生物来源的谷氨酰胺转氨酶微生物来源的谷氨酰胺转氨酶主要来自链霉菌属和芽孢杆菌微生物来源的谷氨酰胺转氨酶主要来自链霉菌属和芽孢杆菌属。微生物来源的谷氨酰胺转氨酶是胞外酶，对热、属。微生物来源的谷氨酰胺转氨酶是胞外酶，对热、pH值值稳定性比较强。稳定性比较强。植物来源的谷氨酰胺转氨酶植物来源的谷氨酰胺转氨酶1987年年Icekson和和Apelbaum在豌豆中发现了谷氨酰胺转氨在豌豆中发现了谷氨酰胺转氨酶的活性。随后，研究这在菊芋、马铃薯、玉米中等多种植酶的活性。随后，研究这在菊芋、马铃薯、玉米中等多种植物的不同组织何总发现了该酶。物的不同组织何总发现了该酶。动物来源的谷氨酰胺转氨酶动物来源的谷氨酰胺转氨酶谷氨酰胺转氨酶几乎存在于哺乳动物的所有阻止和器官中。谷氨酰胺转氨酶几乎存在于哺乳动物的所有阻止和器官中。一句其分布的位置可分为组织型一句其分布的位置可分为组织型TGase、膜结合、膜结合TGase和和血浆血浆TGase。来源微生物来源的谷氨酰胺转氨酶植物来源的谷氨酰胺转氨酶动物来谷氨酰胺转氨酶在食品工业中的应用谷氨酰胺转氨酶在食品工业中的应用在肉制品加工中的应用在肉制品加工中的应用改善肉制品结构，提高原料利用率改善肉制品结构，提高原料利用率 低盐肉制品的开低盐肉制品的开发发作为抗氧化剂作为抗氧化剂在乳制品中的应用在乳制品中的应用增加凝胶强度，提高奶制品质量增加凝胶强度，提高奶制品质量 改善乳蛋白乳化特改善乳蛋白乳化特性性提高乳蛋白的热稳定性提高乳蛋白的热稳定性 提高保水性提高保水性在大豆制品生产中的应用在大豆制品生产中的应用在制作豆腐过程中加入适量的谷氨酰胺转氨酶制剂，能有在制作豆腐过程中加入适量的谷氨酰胺转氨酶制剂，能有效地改善豆腐的成型和品质，是其口感细腻，弹性好，且效地改善豆腐的成型和品质，是其口感细腻，弹性好，且不易破碎。不易破碎。谷氨酰胺转氨酶在食品工业中的应用在肉制品加工中的应用在粮油加工中的应用在粮油加工中的应用谷氨酰胺转氨酶在小麦制粉中的应用谷氨酰胺转氨酶在小麦制粉中的应用谷氨酰胺转氨酶在焙烤食品中的应用谷氨酰胺转氨酶在焙烤食品中的应用在食品包装及保藏中的应用在食品包装及保藏中的应用谷氨酰胺转氨酶在高浓度条件下制得的薄膜具有高拉力强度，谷氨酰胺转氨酶在高浓度条件下制得的薄膜具有高拉力强度，且不溶于谁及其他溶剂，可以直接用于水产品的包装和保藏，且不溶于谁及其他溶剂，可以直接用于水产品的包装和保藏，提高产品的外观和货架期。提高产品的外观和货架期。在粮油加工中的应用