食品添加剂第八章 食品酶制剂
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• 从使用动植物的可食部分得到的酶,认为是食品安全的。 • 从酵母菌、乳酸杆菌、乳酸链球菌、黑曲霉、枯草杆菌中
得到的酶也认为是食品安全的。 • 从不熟悉的微生物得来的酶,必须通过毒理学试验。 • FAO/WHO规定的有关食品级酶制剂的通用质量指标为:
①酶活力 85%-115%;②重金属(以Pb计) ≤30mg/kg ; ③大肠杆菌 ≤ 30个/g;④沙门氏菌阴性/25g;⑤铅≤5mg/kg
8.1 糖酶类
• 糖酶类(Glycosylases)是一类水解糖苷键的酶。
• 分类:淀粉酶类 纤维素酶类 乳糖酶 果胶酶
淀粉酶
• 水解淀粉、糖原和它们的降解中间产物的酶类,广泛 存在于动植物组织和微生物中,是工业酶制剂中具有 广泛用途的酶制剂之一。
淀粉酶 水解
α-1,6-糖苷键
非还原性末端 水解糖苷键
• 根据底物特异性的差异分为:低聚葡萄糖苷酶;淀粉-l, 6-葡萄糖苷酶;异淀粉酶;普鲁兰酶
专一水解淀粉多糖中支链淀粉的α-1,6-糖苷键的糖苷酶, 对α-1,4-糖苷键不起作用,使支链淀粉变成为直链。
系统名称
1,4-α-D-葡 聚糖葡萄 糖水解酶
常用名
α-淀粉酶 或液化酶
作用键
水解产物
α-1,4-糖苷键 以直链淀粉为底物时,产生葡萄糖和麦芽糖。 (内切) 以支链淀粉为底物时,产生葡萄糖、麦芽糖 和一系列α-限制糊精
人类唾液和猪胰 较窄 6.0-7.0
枯草杆菌
较宽 5.0-7.0
嗜热脂肪芽孢杆菌
3.0
高梁芽α-淀粉酶
˃5.0 失活速度较低
大麦芽
4.8-5.4
小麦α-淀粉酶
4.5
使用
• α-淀粉酶主要用于水解淀粉制造饴糖、葡萄糖和 糖浆等,以及生产糊精、啤酒、黄酒、酒精。酱 油、醋、果汁和味精等;
• 还用于面包的生产,以改良面团,如降低面团黏 度、加速发酵进程,增加含糖量和缓和面包老化 等。
第八章 食品酶制剂
掌握食品酶制剂的定义、作用、分类 熟悉常用食品酶制剂的品种 掌握常用食品酶制剂的性质、使用及注意事项
目录
1
概述
2
糖酶类
3
蛋白酶类
4
脂肪酶类
5
其他酶类
6
酶的制备
概述
酶:生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋 白质。具有催化反应温和、作用高度专一和 催化效率高的特性。
酶制剂:由动物或植物的可食或非可食部分 直接提取,或由传统或通过基因修饰的微生 物发酵、提取制得,用于食品加工,具有特 殊催化功能的生物制品。比单纯的酶更容易 获得和用于工业实际。
细菌蛋白酶
• 我国主要使用枯草杆菌Asl398菌株经深层发酵培 养精制成。 使用:工业上应用于啤酒生产。
• 添加细菌蛋白酶,可使大麦汁中的蛋白质分解作 用加强,有利于啤酒的风味和提高泡沫非生物稳 定性等。其用量为大麦量的0.2%左右。
• 另外本酶可用做面团改良剂、制造蛋白水解物等。
酸性蛋白酶
• 酸性蛋白酶(acid-resistant proteinase)是采用黑 曲霉经深层发酵培养,提取精制而成。
根据酶所催 化的反应类 型将酶分为 六大类
氧化还原类,如脱氢酶 、氧化酶、过氧化物酶
移换酶类,如转甲基酶 、转氨酶
水解酶类,如淀粉酶、 蛋白酶、酯酶
根据酶所催 化的反应类 型将酶分为 六大类
裂合酶类,如醛缩酶、 水化酶、脱氨酶
异构酶类,如顺反异构 、消旋酶、差向异构酶
连接酶类,如酪氨酸合 成酶、谷氨酸合成酶
1,4,α-D-葡 聚糖麦芽 糖水解酶
β-淀粉酶 α-1,4-糖苷键 (外切)
以直链淀粉为底物时,产物葡萄糖 以支链淀粉为底物时,不完全, 有葡萄糖,可能还有β-限制糊精,
α-1,4-葡聚 葡萄糖淀粉 α-1,4-糖苷键
糖葡萄糖水
酶, α-1,6-糖苷键
解酶
糖化酶 α-1,3-糖苷键
葡萄糖
支链淀粉6- 普鲁兰酶, α-1,6-糖苷键 葡聚糖水解 脱支酶,
• 蛋白质在蛋白酶作用下依次被水解(proteose)
蛋白胨
多肽
肽
氨基酸
• 蛋白酶按其作用方式可分为两大类:
内肽酶
可从蛋白质或多肽的内部切开肽键生成分子质量 较小的胨和多肽,是真正的蛋白酶。称氨肽酶
外肽酶
只能从蛋白质或多肽分子的氨基或羧基末端水解 肽键而游离出氨基酸。称羧肽酶。
常按酶的来源分类:
•
脂肪酶
定义 活性中心
triacylglycerol lipase EC3.1.1.3
一种特殊的酯键水解酶,甘油酯水解酶
丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成的三联体
作用Baidu Nhomakorabea制
在油水界面上,脂肪酶催化三酰甘油的酯键水解,释放 含更少酯键的甘油酯或甘油及脂肪酸。
催化两类反应: ①水解反应:将一分子的乳糖水解成一分子的半乳糖
和葡萄糖;
②转移反应(高浓度乳糖):将一分子的乳糖与1~4 个的半乳糖反应生成低聚半乳糖。
来源
最适pH 最适温度℃
嗜热乳酸细菌 6.2~7.5 55~57
保加利亚乳杆菌 7.0
42~45
嗜热脂肪芽孢杆菌 6.0~6.4
65
大肠杆菌
7.2
酶 支链淀粉酶
直链淀粉
纤维素酶类
• 根据催化功能的不同分为:
①内切葡萄糖苷酶:随机地在纤维素分子内部降解β-1,4 糖苷键;
②外切葡萄糖苷酶:从纤维素分子的还原或非还原端切 割糖苷键,生成纤维二糖;
③纤维二糖酶:把纤维二糖降解成单个的葡萄糖分子。
纤维素酶类作用位点
果蔬加工 饮料业 酿造业
避免果蔬的香味和维生素损失,同时 可使植物组织软化膨松,从而提高其 可消化性并改良口感。
使用
• 用于干酪、凝乳布丁等的 生产,用量视生产需要而 定,粉状体一般用量为 0.002%—0.004%。
• 使用时,先溶于2%食盐 液中再使用。
木瓜蛋白酶
• 木瓜蛋白酶(papain),亦称木瓜酶。是由木瓜的未 成熟果实,提取出乳液,经凝固、干燥得粗制品。
• 木瓜制得的酶制剂含有如下3种酶: ①木瓜蛋白酶(10%) ②木瓜凝乳蛋白酶(45%) ③溶菌酶(20%)
酶学性质
作用温度为15-55℃左右。 最适作用温度为 50℃
作用PH为2.5-6.0,最适作用PH为3.5
最佳贮藏条件为4-15℃,一般为 室温贮藏,避免阳光直射 与纤维素酶存在协同作用,同时 添加效果优于2 种单酶单独添加
铁、铜、锌离子有明显抑制作用
8.2 蛋白酶
• 蛋白酶(protease)是水解肽键的一类酶。
• 在固态法酿酒中,将糖化酶与成熟酒母混匀后加入,用量 为100IU/g原料。
切枝酶(debranching enzyme)
• 又称支链淀粉酶,可专一性地水解支链淀粉分枝 点的α-1,6-糖苷键,将整个侧链切下而形成长 短不一的直链糊精。淀粉经切枝酶处理后,再用 β-淀粉酶可完全水解为麦芽糖。
• 工业上常配合β-淀粉酶或糖化酶一起使用,来提 高水解物收率,也用来制造直链糊精。
果胶酶类
• 是一类能够分解果胶物质的多酶复合体系 • 作用方式的不同分为:酯酶和解聚酶,解聚酶又包括水解
酶和裂解酶。 • 果胶酯酶可随机切除甲酯化果胶中的甲基产生甲醇和游离
羧基。 • 果胶水解酶是通过加入一个水分子使α-1,4-糖苷键断裂,
释放出单体的半乳糖醛酸。果胶裂解酶(PL)又叫转移消除 酶,通过除去一个分子使α-1,4-糖苷键断裂,释放出含双 键的产物。
使用
应用: • 常用于肉的嫩化 • 啤酒的澄清 • 饼干、糕点松化
• 在啤酒中加0.0001%-0.0004%木瓜蛋白酶(通常是在啤酒 巴氏杀菌之前加入)。
菠萝蛋白酶(bromelin)
• 由菠萝果实及茎(主要利用其外皮)经压榨提 取、盐析(或丙酮、乙醇沉淀)、分离、干燥 而制得。
• 使用:同“木瓜蛋白酶”,添加量在0.8— 1.2mg/kg。
糖化酶(amyloglucosidase)
糖化淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄糖淀粉酶 性状与性能:
• 大部分制品为液体。最适温度黑曲霉得为60℃,根霉得
为55℃ 。 • 作用于淀粉时,能从淀粉分子的非还原性末端逐一地将
葡萄糖分子切下,将葡萄糖分子的构型由α-型转变为 β-型。 • 既可分解α-1,4-糖苷键,也分解α-1,6-糖苷键 因 此,糖化酶作用于直链淀粉和支链淀粉时,能将它们全 部分解为葡萄糖。
• 性状与性能: 最适作用条件以酪蛋白为底物,pH值 为2-4,以pH值2.5为最适宜,最适温度45℃。
• 使用:酸性蛋白酶多用做啤酒澄清。可在发酵期添加 本酶,能水解啤酒中不稳定的高分子蛋白质,提高啤 酒耐冷性能,延长啤酒保存期1个月以上。
• 本品也可作为果酒澄清剂使用,还可作为肉的嫩化剂 使用。
• 使用: • 糖化酶广泛用于葡萄糖、白酒等生产。 • 在葡萄糖生产中,是在淀粉糊液化和部分水解后,将pH值
调到4-5,温度降到60℃,然后再加入糖化酶、用量为 100IU/g干淀粉。淀粉在酶作用下继续水解,直到葡萄糖 含量不再增加时为止。
• 在白酒、酒精生产中,若为液态法酿酒时,可将糖化酶直 接加入,用量为180IU/g原料。
α-淀粉酶
•
直链淀粉
麦芽糖、葡萄糖和糊精
•
支链淀粉α-1,4—糖苷键麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖
结果: • 使淀粉液的黏度迅速下降 • 碘反应由蓝变紫,再转变成红色、棕色以至无色
这种作用称为液化作用,故又称之为液化型淀粉酶
• α-淀粉酶的最适pH值一般为5-6,在 5.5-8稳定
• 不同来源的α-淀粉酶的最适pH值有差异:
➢生产低聚半 乳糖
增加甜度, 改善口质 口感,可 防止乳制 品冷冻时 容易出现 结晶的现 象
生产低乳 糖冰淇淋, 提供新型 产品,解 决返砂现 象,生产 低热量的 冰淇淋
和其他酶 联合使用 可以分析 冰淇淋、 干酪和含 牛乳的干 制品中的 乳糖含量
➢乳制品
➢冰淇淋
➢分析食品中 的乳糖含量
乳糖酶类在食品工业中的应用
40
脆壁酵母
6.6
37
乳酸酵母
6.9~7.3
35
黑曲霉
3.0~4.0 55~60
米曲霉
5.0
50~55
相关性质
相对分子质量KD 530 — 215 540 201 135 124 90
活化金属离子
* * * Na+、K+ Mn2+、K+ Mn2+、Na+ — —
乳糖酶类在食品工业中应用
通过转苷 作用生成 低聚半乳 糖
水解糖苷键
α-1,4-糖苷键
按酶的水解方式分为:
淀粉酶
βα
淀淀 粉粉 酶酶
葡 萄
环糊 精葡
切
其 他
糖 淀
萄糖
枝
淀
粉 酶
基转 移酶
酶
粉 酶
α-淀粉酶(α-amylase)
CNS: 11.002
• 液化型淀粉酶,亦称细菌α-淀粉酶、退浆淀粉酶、 糊精化淀粉酶和高温淀粉酶等。
• 在高浓度淀粉保护下α-淀粉酶的耐热性很强,在 适量的钙盐和食盐存在下,pH值为5.3-7.0时,温 度提高到93-95℃仍保持足够高的活性。
酶制剂的开发利用
• 1894年,美籍日本人高峰让吉首先获得酶制剂专利权,用 麸皮接种米曲酶,发酵提取经酒精沉淀的发酵产物,制备 “高峰淀粉酶”制剂,用作助消化的药物。
• 20世纪以来,开发出不少酶制剂。例如:枯草杆菌淀粉酶、 细菌转化酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖异构酶 等。
食品酶制剂的安全问题
动物蛋白酶 胃蛋白酶
•
胰蛋白酶
•
植物蛋白酶 木瓜蛋白酶
•
菠萝蛋白酶
•
微生物蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶
•
黑曲霉蛋白酶
根据最适pH值分类分:
•
碱性蛋白酶
•
中性蛋白酶
•
酸性蛋白酶
凝乳酶(rennin)
性状与性能:凝乳酶亦称皱胃酶 pH值和盐浓度影响着酶原激活的过程。 • pH值为5时;酶原主要通过自身催化作用激活; • pH值为2时,激活过程进行得非常快,自身催化起 次要作用; • pH值在5.3-6.3区间最稳定,在2时仍相当稳定;pH 值在3.5-4.5区间内,凝乳酶由于自我消化而较快 地失活; • pH值在中性和碱性区间,凝乳酶很快失去凝乳的活 力。 • 以血红蛋白为底物时,最适PH为3.7。
• 在婴幼儿食品中用于谷类原料预处理。
β-淀粉酶(β-amylase)
又称淀粉-1,4麦芽糖苷酶 • 性状与性能: • 棕黄色粉末,用于使液化淀粉转化为麦芽糖 • β-淀粉酶水解淀粉时,可以从淀粉分子非还原
性末端依次切开α-1,4-糖苷键而生成麦芽糖, 而留下大分子的极限糊精。唯一产物是麦芽糖。 • 外切型淀粉酶
应用于果蔬榨汁、花粉饮料中提高汁液 的提取率,促进汁液澄清,还可以提高 其可溶性固体物含量。
使细胞中的蛋白质和碳水化合物释放, 可提高产品浓度,改善产品质量,又可 缩短生产周期,提高产率。
乳糖酶
• β-半乳糖苷酶
• 水解乳糖中的β-半乳糖苷键的酶,包括β-半乳糖 苷酶、酸性β-半乳糖苷酶和异β-半乳糖苷酶。
得到的酶也认为是食品安全的。 • 从不熟悉的微生物得来的酶,必须通过毒理学试验。 • FAO/WHO规定的有关食品级酶制剂的通用质量指标为:
①酶活力 85%-115%;②重金属(以Pb计) ≤30mg/kg ; ③大肠杆菌 ≤ 30个/g;④沙门氏菌阴性/25g;⑤铅≤5mg/kg
8.1 糖酶类
• 糖酶类(Glycosylases)是一类水解糖苷键的酶。
• 分类:淀粉酶类 纤维素酶类 乳糖酶 果胶酶
淀粉酶
• 水解淀粉、糖原和它们的降解中间产物的酶类,广泛 存在于动植物组织和微生物中,是工业酶制剂中具有 广泛用途的酶制剂之一。
淀粉酶 水解
α-1,6-糖苷键
非还原性末端 水解糖苷键
• 根据底物特异性的差异分为:低聚葡萄糖苷酶;淀粉-l, 6-葡萄糖苷酶;异淀粉酶;普鲁兰酶
专一水解淀粉多糖中支链淀粉的α-1,6-糖苷键的糖苷酶, 对α-1,4-糖苷键不起作用,使支链淀粉变成为直链。
系统名称
1,4-α-D-葡 聚糖葡萄 糖水解酶
常用名
α-淀粉酶 或液化酶
作用键
水解产物
α-1,4-糖苷键 以直链淀粉为底物时,产生葡萄糖和麦芽糖。 (内切) 以支链淀粉为底物时,产生葡萄糖、麦芽糖 和一系列α-限制糊精
人类唾液和猪胰 较窄 6.0-7.0
枯草杆菌
较宽 5.0-7.0
嗜热脂肪芽孢杆菌
3.0
高梁芽α-淀粉酶
˃5.0 失活速度较低
大麦芽
4.8-5.4
小麦α-淀粉酶
4.5
使用
• α-淀粉酶主要用于水解淀粉制造饴糖、葡萄糖和 糖浆等,以及生产糊精、啤酒、黄酒、酒精。酱 油、醋、果汁和味精等;
• 还用于面包的生产,以改良面团,如降低面团黏 度、加速发酵进程,增加含糖量和缓和面包老化 等。
第八章 食品酶制剂
掌握食品酶制剂的定义、作用、分类 熟悉常用食品酶制剂的品种 掌握常用食品酶制剂的性质、使用及注意事项
目录
1
概述
2
糖酶类
3
蛋白酶类
4
脂肪酶类
5
其他酶类
6
酶的制备
概述
酶:生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋 白质。具有催化反应温和、作用高度专一和 催化效率高的特性。
酶制剂:由动物或植物的可食或非可食部分 直接提取,或由传统或通过基因修饰的微生 物发酵、提取制得,用于食品加工,具有特 殊催化功能的生物制品。比单纯的酶更容易 获得和用于工业实际。
细菌蛋白酶
• 我国主要使用枯草杆菌Asl398菌株经深层发酵培 养精制成。 使用:工业上应用于啤酒生产。
• 添加细菌蛋白酶,可使大麦汁中的蛋白质分解作 用加强,有利于啤酒的风味和提高泡沫非生物稳 定性等。其用量为大麦量的0.2%左右。
• 另外本酶可用做面团改良剂、制造蛋白水解物等。
酸性蛋白酶
• 酸性蛋白酶(acid-resistant proteinase)是采用黑 曲霉经深层发酵培养,提取精制而成。
根据酶所催 化的反应类 型将酶分为 六大类
氧化还原类,如脱氢酶 、氧化酶、过氧化物酶
移换酶类,如转甲基酶 、转氨酶
水解酶类,如淀粉酶、 蛋白酶、酯酶
根据酶所催 化的反应类 型将酶分为 六大类
裂合酶类,如醛缩酶、 水化酶、脱氨酶
异构酶类,如顺反异构 、消旋酶、差向异构酶
连接酶类,如酪氨酸合 成酶、谷氨酸合成酶
1,4,α-D-葡 聚糖麦芽 糖水解酶
β-淀粉酶 α-1,4-糖苷键 (外切)
以直链淀粉为底物时,产物葡萄糖 以支链淀粉为底物时,不完全, 有葡萄糖,可能还有β-限制糊精,
α-1,4-葡聚 葡萄糖淀粉 α-1,4-糖苷键
糖葡萄糖水
酶, α-1,6-糖苷键
解酶
糖化酶 α-1,3-糖苷键
葡萄糖
支链淀粉6- 普鲁兰酶, α-1,6-糖苷键 葡聚糖水解 脱支酶,
• 蛋白质在蛋白酶作用下依次被水解(proteose)
蛋白胨
多肽
肽
氨基酸
• 蛋白酶按其作用方式可分为两大类:
内肽酶
可从蛋白质或多肽的内部切开肽键生成分子质量 较小的胨和多肽,是真正的蛋白酶。称氨肽酶
外肽酶
只能从蛋白质或多肽分子的氨基或羧基末端水解 肽键而游离出氨基酸。称羧肽酶。
常按酶的来源分类:
•
脂肪酶
定义 活性中心
triacylglycerol lipase EC3.1.1.3
一种特殊的酯键水解酶,甘油酯水解酶
丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成的三联体
作用Baidu Nhomakorabea制
在油水界面上,脂肪酶催化三酰甘油的酯键水解,释放 含更少酯键的甘油酯或甘油及脂肪酸。
催化两类反应: ①水解反应:将一分子的乳糖水解成一分子的半乳糖
和葡萄糖;
②转移反应(高浓度乳糖):将一分子的乳糖与1~4 个的半乳糖反应生成低聚半乳糖。
来源
最适pH 最适温度℃
嗜热乳酸细菌 6.2~7.5 55~57
保加利亚乳杆菌 7.0
42~45
嗜热脂肪芽孢杆菌 6.0~6.4
65
大肠杆菌
7.2
酶 支链淀粉酶
直链淀粉
纤维素酶类
• 根据催化功能的不同分为:
①内切葡萄糖苷酶:随机地在纤维素分子内部降解β-1,4 糖苷键;
②外切葡萄糖苷酶:从纤维素分子的还原或非还原端切 割糖苷键,生成纤维二糖;
③纤维二糖酶:把纤维二糖降解成单个的葡萄糖分子。
纤维素酶类作用位点
果蔬加工 饮料业 酿造业
避免果蔬的香味和维生素损失,同时 可使植物组织软化膨松,从而提高其 可消化性并改良口感。
使用
• 用于干酪、凝乳布丁等的 生产,用量视生产需要而 定,粉状体一般用量为 0.002%—0.004%。
• 使用时,先溶于2%食盐 液中再使用。
木瓜蛋白酶
• 木瓜蛋白酶(papain),亦称木瓜酶。是由木瓜的未 成熟果实,提取出乳液,经凝固、干燥得粗制品。
• 木瓜制得的酶制剂含有如下3种酶: ①木瓜蛋白酶(10%) ②木瓜凝乳蛋白酶(45%) ③溶菌酶(20%)
酶学性质
作用温度为15-55℃左右。 最适作用温度为 50℃
作用PH为2.5-6.0,最适作用PH为3.5
最佳贮藏条件为4-15℃,一般为 室温贮藏,避免阳光直射 与纤维素酶存在协同作用,同时 添加效果优于2 种单酶单独添加
铁、铜、锌离子有明显抑制作用
8.2 蛋白酶
• 蛋白酶(protease)是水解肽键的一类酶。
• 在固态法酿酒中,将糖化酶与成熟酒母混匀后加入,用量 为100IU/g原料。
切枝酶(debranching enzyme)
• 又称支链淀粉酶,可专一性地水解支链淀粉分枝 点的α-1,6-糖苷键,将整个侧链切下而形成长 短不一的直链糊精。淀粉经切枝酶处理后,再用 β-淀粉酶可完全水解为麦芽糖。
• 工业上常配合β-淀粉酶或糖化酶一起使用,来提 高水解物收率,也用来制造直链糊精。
果胶酶类
• 是一类能够分解果胶物质的多酶复合体系 • 作用方式的不同分为:酯酶和解聚酶,解聚酶又包括水解
酶和裂解酶。 • 果胶酯酶可随机切除甲酯化果胶中的甲基产生甲醇和游离
羧基。 • 果胶水解酶是通过加入一个水分子使α-1,4-糖苷键断裂,
释放出单体的半乳糖醛酸。果胶裂解酶(PL)又叫转移消除 酶,通过除去一个分子使α-1,4-糖苷键断裂,释放出含双 键的产物。
使用
应用: • 常用于肉的嫩化 • 啤酒的澄清 • 饼干、糕点松化
• 在啤酒中加0.0001%-0.0004%木瓜蛋白酶(通常是在啤酒 巴氏杀菌之前加入)。
菠萝蛋白酶(bromelin)
• 由菠萝果实及茎(主要利用其外皮)经压榨提 取、盐析(或丙酮、乙醇沉淀)、分离、干燥 而制得。
• 使用:同“木瓜蛋白酶”,添加量在0.8— 1.2mg/kg。
糖化酶(amyloglucosidase)
糖化淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄糖淀粉酶 性状与性能:
• 大部分制品为液体。最适温度黑曲霉得为60℃,根霉得
为55℃ 。 • 作用于淀粉时,能从淀粉分子的非还原性末端逐一地将
葡萄糖分子切下,将葡萄糖分子的构型由α-型转变为 β-型。 • 既可分解α-1,4-糖苷键,也分解α-1,6-糖苷键 因 此,糖化酶作用于直链淀粉和支链淀粉时,能将它们全 部分解为葡萄糖。
• 性状与性能: 最适作用条件以酪蛋白为底物,pH值 为2-4,以pH值2.5为最适宜,最适温度45℃。
• 使用:酸性蛋白酶多用做啤酒澄清。可在发酵期添加 本酶,能水解啤酒中不稳定的高分子蛋白质,提高啤 酒耐冷性能,延长啤酒保存期1个月以上。
• 本品也可作为果酒澄清剂使用,还可作为肉的嫩化剂 使用。
• 使用: • 糖化酶广泛用于葡萄糖、白酒等生产。 • 在葡萄糖生产中,是在淀粉糊液化和部分水解后,将pH值
调到4-5,温度降到60℃,然后再加入糖化酶、用量为 100IU/g干淀粉。淀粉在酶作用下继续水解,直到葡萄糖 含量不再增加时为止。
• 在白酒、酒精生产中,若为液态法酿酒时,可将糖化酶直 接加入,用量为180IU/g原料。
α-淀粉酶
•
直链淀粉
麦芽糖、葡萄糖和糊精
•
支链淀粉α-1,4—糖苷键麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖
结果: • 使淀粉液的黏度迅速下降 • 碘反应由蓝变紫,再转变成红色、棕色以至无色
这种作用称为液化作用,故又称之为液化型淀粉酶
• α-淀粉酶的最适pH值一般为5-6,在 5.5-8稳定
• 不同来源的α-淀粉酶的最适pH值有差异:
➢生产低聚半 乳糖
增加甜度, 改善口质 口感,可 防止乳制 品冷冻时 容易出现 结晶的现 象
生产低乳 糖冰淇淋, 提供新型 产品,解 决返砂现 象,生产 低热量的 冰淇淋
和其他酶 联合使用 可以分析 冰淇淋、 干酪和含 牛乳的干 制品中的 乳糖含量
➢乳制品
➢冰淇淋
➢分析食品中 的乳糖含量
乳糖酶类在食品工业中的应用
40
脆壁酵母
6.6
37
乳酸酵母
6.9~7.3
35
黑曲霉
3.0~4.0 55~60
米曲霉
5.0
50~55
相关性质
相对分子质量KD 530 — 215 540 201 135 124 90
活化金属离子
* * * Na+、K+ Mn2+、K+ Mn2+、Na+ — —
乳糖酶类在食品工业中应用
通过转苷 作用生成 低聚半乳 糖
水解糖苷键
α-1,4-糖苷键
按酶的水解方式分为:
淀粉酶
βα
淀淀 粉粉 酶酶
葡 萄
环糊 精葡
切
其 他
糖 淀
萄糖
枝
淀
粉 酶
基转 移酶
酶
粉 酶
α-淀粉酶(α-amylase)
CNS: 11.002
• 液化型淀粉酶,亦称细菌α-淀粉酶、退浆淀粉酶、 糊精化淀粉酶和高温淀粉酶等。
• 在高浓度淀粉保护下α-淀粉酶的耐热性很强,在 适量的钙盐和食盐存在下,pH值为5.3-7.0时,温 度提高到93-95℃仍保持足够高的活性。
酶制剂的开发利用
• 1894年,美籍日本人高峰让吉首先获得酶制剂专利权,用 麸皮接种米曲酶,发酵提取经酒精沉淀的发酵产物,制备 “高峰淀粉酶”制剂,用作助消化的药物。
• 20世纪以来,开发出不少酶制剂。例如:枯草杆菌淀粉酶、 细菌转化酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖异构酶 等。
食品酶制剂的安全问题
动物蛋白酶 胃蛋白酶
•
胰蛋白酶
•
植物蛋白酶 木瓜蛋白酶
•
菠萝蛋白酶
•
微生物蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶
•
黑曲霉蛋白酶
根据最适pH值分类分:
•
碱性蛋白酶
•
中性蛋白酶
•
酸性蛋白酶
凝乳酶(rennin)
性状与性能:凝乳酶亦称皱胃酶 pH值和盐浓度影响着酶原激活的过程。 • pH值为5时;酶原主要通过自身催化作用激活; • pH值为2时,激活过程进行得非常快,自身催化起 次要作用; • pH值在5.3-6.3区间最稳定,在2时仍相当稳定;pH 值在3.5-4.5区间内,凝乳酶由于自我消化而较快 地失活; • pH值在中性和碱性区间,凝乳酶很快失去凝乳的活 力。 • 以血红蛋白为底物时,最适PH为3.7。
• 在婴幼儿食品中用于谷类原料预处理。
β-淀粉酶(β-amylase)
又称淀粉-1,4麦芽糖苷酶 • 性状与性能: • 棕黄色粉末,用于使液化淀粉转化为麦芽糖 • β-淀粉酶水解淀粉时,可以从淀粉分子非还原
性末端依次切开α-1,4-糖苷键而生成麦芽糖, 而留下大分子的极限糊精。唯一产物是麦芽糖。 • 外切型淀粉酶
应用于果蔬榨汁、花粉饮料中提高汁液 的提取率,促进汁液澄清,还可以提高 其可溶性固体物含量。
使细胞中的蛋白质和碳水化合物释放, 可提高产品浓度,改善产品质量,又可 缩短生产周期,提高产率。
乳糖酶
• β-半乳糖苷酶
• 水解乳糖中的β-半乳糖苷键的酶,包括β-半乳糖 苷酶、酸性β-半乳糖苷酶和异β-半乳糖苷酶。