2食品酶学作业答案

情境二食品酶学（答案）
一、填空
1．酶的活性中心是由结合基团和催化基团组成，结合基团负责与底物特异性结合，催化基团直接参与催化。

2．关于酶催化专一性有两种解释机制：锁和钥匙学说和诱导契合学说。

3. 国际生化协会酶学委员会根据酶催化反应的类型而将酶分成六大类，依次是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶和合成酶（连接酶）。

4. 具有酶催化活性的蛋白质按其组成可分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶两类，全酶＝酶蛋白＋辅酶因子。

5. 酶固定化的方法主要有吸附法、包埋法和化学键结合法。

6. 过氧化氢酶的编号是E.C.1.11.1.6，其中，E.C代表国际酶学委员会；数字的含义依次为酶的6大分类、大类中的亚类、亚亚类、在亚亚类中的序号。

7. 对一个酶的命名必需说明的是酶的作用底物和反应的性质。

Vmax[S]
表示：最大反应速度；Km表示米氏常数，8. 米氏方程为V=—————，V表示：反应速度； V
max
Km + [S]
反映了酶和底物的亲和性大小，数值上等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度，其倒数1/Km越大，说明该酶与反应物亲和程度越大。

；[s]表示底物浓度。

米氏方程表达了酶促反应速度和底物浓度之间的关系。

9. 酶的抑制作用可分为可逆抑制作用和不可逆抑制作用两种。

二、单选
1．焙烤食品表面颜色反应的形成主要是由于食品化学反应中的（A）引起的。

（A）非酶褐变反应（B）酶促褐变反应（C）脂类自动氧化反应（D）糖的脱水反应2. 破损果蔬褐变主要由（C）引起。

（A）葡萄糖氧化酶（B）过氧化物酶多酚氧化酶（D）脂肪氧化酶
3. 一般认为与高蛋白植物质地变软直接有关的酶是（A）。

（A）蛋白酶（B）脂肪氧合酶（C）果胶酶（D）多酚氧化酶
4. 导致水果和蔬菜中色素变化有三个关键性的酶，但下列（D）除外。

（A）脂肪氧化酶（B）多酚氧化酶（C）叶绿素酶（D）果胶酯酶
5. 下列不属于酶作为催化剂的显著特征为（B）。

（A）高催化效率（B）变构调节（C）高专一性（D）酶活的可调节性
6. 莲藕由白色变为粉红色后，品质大大下降，原因是（C）。

（A）发生的美拉德反应的结果。

（B）莲藕中的脂肪氧化酶催化莲藕中的多酚类物质的结果。

（C）莲藕中的多酚氧化酶和过氧化物酶催化莲藕中的多酚类物质的结果。

（D）莲藕中的多酚氧化酶催化莲藕中的多酚类物质的结果。

7. 在啤酒工业中添加（A）可以防止啤酒老化，保持啤酒风味，显著的延长保质期。

（A）葡萄糖氧化酶（B）脂肪氧化酶（C）丁二醇脱氢酶（D）脂肪氧合酶
8. 大豆加工时容易发生不饱和脂肪酸的酶促氧化反应，其挥发性降解产物带有豆腥气，添加（C）可以成功的清除豆腥气。

（A）脂肪氧合酶（B）脂肪酶（C）醛脱氢酶（D）蛋白酶
9. 按照与蛋白质结合的紧密程度，酶的辅助因子可分为：和，前者结合疏松。

(A) （A）辅酶，辅基（B）辅基，辅酶（C）金属离子，有机化合物（D）有机化合物，金属离子10. 下列关于酶特性的叙述哪个是不正确的（D）。

（A）催化效率高（B）专一性强（C）作用条件温和（D）都有辅因子参与催化反应11. 下列哪些是酶的抑制剂（C）
（A）Na2+（B）Mg2+ （C）Cu2+（D）Fe2+
12. 下列哪些是酶的激活剂（A）
（A）Na+（B）Ag+ （C）Hg2+（D）Cu2+
13. 按照系统分类法，异构酶的大类编号为（C）
（A）1 （B）3 （C）5 （D）7
14. 决定Km值大小的是（A）
（A）酶的种类（B）酶的浓度（C）底物的浓度（D）反应速度
15. 酶的化学本质是（C）
（A）蛋白质（B）核酸（C）蛋白质和核酸（D）蛋白质、核酸、脂类和糖类16. 关于酶的叙述哪项是正确的（C）
（A）所有的酶都含有辅基或辅酶（B）只能在体内起催化作用
（C）大多数酶的化学本质是蛋白质（D）能改变化学反应的平衡点加速反应的进行
三、多选题
1. 全酶包括(A B)
（A）酶蛋白（B）辅酶因子（C）简单酶（D）维生素
2. 酶的活性中心的必需基团分两种，分别是(A B)
（A）催化基团（B）结合基团（C）辅酶因子（D）酶蛋白
3. 下类酶属于氧化还原酶的是(A B)
（A）过氧化氢酶（B）多酚氧化酶（C）脱羧酶（D）转氨酶
4. 下列关于酶特性的叙述哪些是正确的(A B C)
（A）催化效率高（B）专一性强
（C）作用条件温和（D）都有辅因子参与催化反应
5. 酶促反应速度与下列哪些因素有关系(A B C D)
（A）底物浓度（B）浓度（C）温度（D）pH
6. 下列关于蛋白酶在食品工业中应用的表述中，正确的是(A B D)
（A）木瓜蛋白酶常用于肉的嫩化
（B）蛋白酶水解海洋动物蛋白质得到的水解物常有特殊的生物活性而被应用于保健食品
（C）啤酒澄清时采用微生物蛋白酶要优于木瓜蛋白酶
（D）奶酪生产过程中，用动物凝乳酶效果要优于微生物蛋白酶
7. 下列关于多酚氧化酶的表述中，正确的是(A B C D)
（A）多酚氧化酶可催化酚类物质发生氧化和聚合反应从而形成黑色素
（B）Ca2＋能活化该酶，抗坏血酸、亚硫酸盐、柠檬酸盐等对该酶具有抑制作用。

（C）对新鲜果蔬进行适当热处理，可使大部分多酚氧化酶失去活性。

（D）食品加工过程中发生的酶促褐变，大多数情况下是有害的
8. 下列关于葡萄糖氧化酶的表述中，正确的是(A B C D)
（A）在有氧存在的条件下，该酶催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸内酯。

（B）食品工业中，可采用葡萄糖氧化酶可除去蛋中的少量葡萄糖，从而避免发生美拉德褐变。

（C）葡萄糖氧化酶可应用到啤酒中以除去啤酒中的氧气；可稳定乳状液质量，
（D）可应用到白葡萄酒生产，防止葡萄酒褐变。

四、判断题
(×)1. 温度越高酶催化反应的速度越快，所以应尽可能提高酶催化反应的温度。

(√)2. 酶活性中心是酶分子的一小部分。

(√)3. 酶催化作用的本质是降低反应活化能。

(√)4. 酶反应过程中，酶浓度越高，酶反应的速度并非一定越快。

(×)5. 温度越高、酶促反应速度越快。

(×)6. 酶最适温度受作用时间的影响，作用时间长，最适温度低。

(×)7. 酶浓度与反应速度成正比例关系。

(×)8. 米式方程反映E和S亲和力的大小. Km越大，酶与底物的亲和力越大。

(×)9. 酶反应的反应速率与反应的酸度关系不大。

(√)10.米氏常数只与酶的种类有关，而与酶的浓度无关。

(√)11.Km是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶浓度无关。

(×)12.Km是酶的特征常数，在任何条件下，Km是常数。

(×)13.酶最适温度与酶作用时间有关，作用时间长，则最适温度高，作用时间短，则最适温度低。

(×)14.酶的最适温度是酶的一个特征性恒定常数。

(√)15.pH是酶的一个特征性参数、不是常数。

(×)16.酶浓度与反应速度成正比例关系。

(×)17.底物浓度对酶促反应速度的影响呈直线关系。

(√)18.米式方程反映E和S亲和力的大小。

Km越大，酶与底物的亲和力越小。

(√)19.具有酶催化活性的蛋白质按其组成可分为单纯蛋白和结合蛋白两种。

(×)20.所有酶的本质都是蛋白质。

(√)21.辅酶与酶蛋白的结合不紧密，可以用透析的方法除去。

(√)22.酶的最适温度往往受作用时间、酶浓度、底物、激活剂和抑制剂等因素影响。

(√)23.竞争性抑制剂在结构上与酶的底物相类似。

(×)24.酶促反应速率随底物浓度的增大而加快。

五、简答
1. 为什么过氧化物酶可以作为果蔬热烫是否充分的指标
答：果蔬加工中热烫的主要目的是使其本身的内源酶失活，以免这些酶引起果蔬色泽和风味的变化。

将过氧化物酶作为果蔬热烫是否充分的指标是因为：（1）过氧化物酶是非常耐热的酶，过氧化物酶失活意味着其它酶也已经失活；（2）过氧化物酶广泛存在于果蔬中，可以说，几乎所有的植物都含有过氧化物酶；（3）过氧化物酶的定性和定量检测均很方便、快速。

2. 影响酶催化反应的因素。

答：影响酶催化反应的因素有以下几点：
①底物浓度的影响：随着底物浓度的增加，酶促反应按照一级反应、混合级反应和零级反应变化。

②pH对酶促反应的影响：每种酶都有一最适pH值范围，食品中酶的最适pH5.5~7.5。

③水分活度对酶活力的影响：水分活度较低时，酶活性被抑制，只有酶的水合作用达到一定程度时才显示出活性。

④温度对酶反应速率的影响：温度与酶反应速率的关系呈钟形曲线，每一种酶有一最适温度范围。

⑤酶浓度对反应速率的影响：在pH、温度和底物浓度一定时，每催化反应速率正比于酶的浓度。

⑥激活剂对酶反应速率的影响：无机离子对酶的构象稳定、底物与酶的结合等有影响；中等大小的有机分子使酶中二硫键还原成硫氢基；具有蛋白质性质的大分子物质起到酶原激活的作用。

⑦抑制剂对酶催化反应速率的影响：酶抑制剂与酶结合后，使酶活力下降，但并不引起酶蛋白变性。

⑧其他因素的影响：高电场脉冲及超高压-适温技术影响酶的活性。

3. 果蔬加工中如何防止酶促褐变
答：果蔬的酶促褐变是指多酚氧化酶引起的褐变。

多酚氧化酶催化果蔬中的酚类物质发生羟基化反应和氧化反应生成邻-苯醌类化合物。

邻-苯醌类化合物进一步氧化和聚合形成黑色素。

黑色素的形成是导致香蕉、苹果、桃、马铃薯、蘑菇、虾和人类（雀斑）产生不期望的褐变的原因。

，即进行脱气处防止多酚氧化酶酶促褐变的方法有：①加热使多酚氧化酶失活。

②去除果蔬中的O
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理。

③添加抗坏血酸、亚硫酸盐和巯基化合物等还原性物质。

它们能将邻-苯醌还原成底物，从而防止黑色素的形成。

④添加EDTA、抗坏血酸、亚硫酸钠和巯基化合物使酶失活。

其中抗坏血酸能破坏多酚氧化酶的活性部位中的组氨酸残基，而EDTA、亚硫酸钠和巯基化合物能除去酶的活性部位中的Cu2+。

⑤降低pH。

pH低于4时，多酚氧化酶的活力大大降低。

4. 酶促褐变机理和酶促褐变的控制措施
答：酶促褐变机理:植物中的酚类物质在酚酶及过氧化物酶的催化下氧化成醌，醌再进行非酶促反应生成褐色的色素。

酶促褐变的控制措施①热处理法: 热处理可有效地抑制多酚氧化酶活性，随着温度的升高酶活性降低，这是由于高温造成蛋白质变性而引起的。

因此，加热是最彻底的抑制酶促褐变的方法，其处理的关键是要在最短时间内达到钝化酶的目的。

否则，易因加热过度而影响产品质量，使产品具有蒸煮味；相反，如果热处理不彻底，破坏了细胞结构，不但未钝化酶类，反而会增加酶与底物接触机会进而促进酶褐变。

一般来说，在75～95℃之间热处理5～7分钟，可使大部分酶失活。

②酸处理法：研究表明，多酚氧化酶活性在pH4.5以上条件下开始增强，最适宜的pH范围是6～7之间，在pH为3以下时已无明显活性，降低pH来防止果蔬褐变是果蔬加工常用
的方法，常用的酸有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。

③SO2及亚硫酸盐处理：二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠（低亚硫酸钠）都是广泛使用的酚酶抑制剂。

二氧化硫气体处理水果蔬菜，渗入组织快，但亚硫酸盐溶液使用更方便。

二氧化硫及亚硫酸盐溶液在弱酸性（pH=6）条件下对酚酶的抑制效果最好。

SO2 10PPM可完全抑制酚酶，但因挥发和副反应损失，实际用量300～600PPM，要求成品残留量小于20MG/KG 优点：使用方便、效果可靠、成本低；缺点：使食品漂白、有腐蚀性和不愉快的味道、破坏Vb不等④驱除或隔绝氧气：氧是酶促褐变不可缺少的条件，除去氧或降低环境中氧含量可有效地抑制酶促褐变的发生。

具体措施是将切开的水果蔬菜浸泡在清水、糖水或盐水中，隔绝氧以防止酶促褐变；更有效的方法是在水中加入抗坏血酸，使抗坏血酸在自动氧化过程中消耗果蔬切开组织表面的氧，使表面生成一层氧化态抗坏血酸隔离层；对组织中含氧较多的水果如苹果、梨，组织中的氧也会引起缓慢褐变，需要用真空渗入法把糖水或盐水强行渗入组织内部，驱出细胞间隙中的氧。

一般在一定的真空度（1.028×105Pa）下保持一段时间（5～15分钟）后突然破坏真空即可达到目的。

⑤加酚酶底物类似物：加入酚酶底物的类似物，如肉桂酸，阿魏酸，对位香豆酸等能有效抑制苹果汁的酶促褐变，而且这3种有机酸是果蔬中天然存在的芳香有机酸。

利用甲基转移酶将底物甲基化，防止褐变添加底物类似物，竞争性抑制酶的活性。

5. 简述从淀粉为原料制备果葡糖浆（高果糖浆）的工艺过程及所使用的酶
答：商业上采用玉米淀粉为原料，首先使用α-淀粉酶淀粉水解，液化淀粉，使其粘度迅速下降，再用葡萄糖淀粉酶进行水解，得到近乎纯的D-葡萄糖后，最后使用葡萄糖异构酶将葡萄糖异构成D-果糖，最后得到58％D-葡萄糖和42％D-果糖组成的玉米糖浆，高果糖玉米糖浆的D-果糖含量达到55％，它是许多软饮料的甜味剂。

6. 简要说明α—淀粉酶，β—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的水解模式和它们的水解产物
答：α—淀粉酶迅速地作用于淀粉分子内部的α—1，4—键，使分子量迅速下降，粘度减小（称液化作用），对支链淀粉的最终产物是麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖，因它不能水解α—1，6—键。

该淀粉酶活性与钙离子有关
β—淀粉酶从非还原端开始，逐个切下麦芽糖分子，它也不能水解α—1，6—键，并且不能超越α—1，6—键，因此仅能切下分支点以外的部分，产生相当于枝键淀粉总量50%—60%的麦芽糖，剩余部分为界限糊精。

作用不需要辅助因子。

葡萄糖淀粉酶从非还原端开始切下一个个葡萄糖分子，它既能水解α—1，4—键，也能水解α—1，6—和α—1，3—键，因此作用于直链和枝链淀粉时，将它们全部水解为葡萄糖。

7. 简叙果胶酶的作用底物、含有酶的种类和在食品工业中的应用
答：果胶质是指植物中呈胶态的聚合碳水化合物，可分为原果胶、果胶酸和果胶酯酸。

果胶酶是一类能水解果胶质的复合酶，果胶酶制剂至少含有6种水解果胶分子上的不同位点的酶类，包括果胶质解聚酶和果胶酯酶，果胶酶在食品工业中具有重要的应用价值，尤其是在果汁的提取和澄清中。

如苹果压榨提取苹果汁时如果不使用果胶酶处理，则产品浑浊，感官性质差，用果胶酶处理后则可得到澄清的淡棕色苹果汁，且出汁率提高。

另外，在植物蛋白提取中使用果胶酶处理也可以提高蛋白质的得率。

六、计算题
1. 有淀粉酶制剂1克，用水溶解成1000ml，从中取出1ml测定淀粉酶活力，测知每5分钟分解0.25
克淀粉，计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数（淀粉酶活力单位规定为：在最适条件下，每小时分解1克淀粉的酶量为一个活力单位）。

答：5分钟水解淀粉0.25克，因此每小时能分解淀粉3g，而按照酶活定义，在最适条件下，每小时分解1克淀粉的酶量为一个活力单位，可见，1ml酶液的淀粉酶活力应含有3个酶活单位，因此每g酶制剂所含有的酶活单位应为3×1000ml/1ml＝3000酶活单位
2. 称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另取0.1mL溶液测酶活力，结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量，请计算：
（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。

（2）每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。

答：（1）2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，即0.2×6.25mg的蛋白质，故酶溶液的蛋白浓度为0.2×6.25mg/2mL=0.625 mg/ mL；每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，故每分钟可以产生1500μg/60=25μg，根据酶活力单位的定义，0.1mL酶溶液中应该含有25μg/1μg＝25的酶活单位，按照比活力的计算公式
比活力＝酶活力单位数/蛋白质质量＝25/(0.1 mL×0.625 mg/ mL)＝400酶活单位/ mg
2)酶溶液的蛋白浓度为0.625 mg/ mL,故25mL溶液的蛋白质量应该为25mL×0.625 mg/ mL＝
15.625mg，即25mg蛋白酶配成25mL溶液中含有蛋白质15.625mg，可见，酶蛋白的蛋白质含量应该为15.625mg/25 mg=62.5%，所以每g纯的酶蛋白应含有蛋白质62.5%×1g＝625mg；1g纯酶制剂的总酶活力应为625mg×400酶活单位/ mg＝250000酶活单位。