食品化学糖酶

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C-OCH3
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O OH
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果胶物质的代表性结构
当有二价离子如Ca2+存在时，果胶被水解成果胶酸会 提高植物质构强度，这是由于Ca2+和果胶酸的羧基之 间形成了桥连。
• 酯化度（DE）degree of esterification： （酯化的半乳糖醛基在D-半乳糖醛酸残基 中所占的分数）×100
果胶裂解酶的作用
果胶酶在食品工业中的应用
• 在澄清果汁中的作用 • 对于混浊汁稳定性的影响
三、纤维素酶
纤维素是地球上数量最大的可再生 资源，微生物对它的降解、转化是自然 界中碳素转化的主要环节。纤维素酶 （Cellulase）是降解纤维素生成葡萄糖 的一组酶的总称。纤维素的生物转化与 利用对当前世界能源危机、粮食短缺和 环境污染等问题具有重要的意义。
• 直链淀粉和支链淀粉各有几个还原性末端和非还原性 末端
• 2000个葡萄糖聚合，无断裂时有几个还原性末端，全 部断裂时有几个
• DE=100/DP（平均聚合度） DE＜20，称为麦芽糊精 DE=20～60,称为玉米糖浆
-淀粉酶
以随机的方式作用于淀粉
-淀粉酶
• 最终产物 直链淀粉：葡萄糖、麦芽糖 支链淀粉：葡萄糖、麦芽糖、α-限制糊 精
纤维素酶的种类
所有的纤维素酶都能攻击β-1,4 糖苷键 • 纤维二糖水解酶：水解纤维素生成二糖 • β-1,4葡聚糖酶：包括内切和外切两种，前者随
-1,6-D-葡萄糖苷键
支链淀粉
环状糊精葡萄糖基转移酶
淀粉
Cyclodextrin glycosyltransfeRase
CGT
环状糊精（-或 -环状糊精）
作用方式
葡萄糖当量值（DE值） dextrose equivalent
• 定义：还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中所占的百 分数（按干物质计）。
-淀粉酶
• 分子量：大多数在50，000左右 • 钙的作用：维持酶的最适宜构象，在与钙相结合
的条件下，α-淀粉酶的热稳定性高于β-淀粉酶 • pH对α-淀粉酶作用的影响 • 温度对α-淀粉酶作用的影响 • 不同来源的α-淀粉酶的热稳定性不同
-淀粉酶
pH4.5-7.0酶活较高
-淀粉酶
热稳定性
细菌来源的α淀粉酶比较稳定 Topt 70-80℃ 曲霉和巨大芽孢杆菌的淀粉酶属于中等耐热型Topt 55-60℃
果糖转化酶 INV invertase 催化水解 果糖转移酶 FTS fructosyltransferase 催化果糖基转移
2.酯酶（作用酯化的糖类）
果胶酶
一、淀粉酶
淀粉酶种类 作用方式 主要应用
直链淀粉和支链淀粉结构
直链淀粉和支链淀粉结构
酶
-淀粉酶-Amylase 液化型淀粉酶 -淀粉酶-Amylase 麦芽糖苷酶
来源、Ca2＋的影响
-淀粉酶
酶活力测定方法
碘显色能力 底物粘度 糖苷键被打断的速度
β-淀粉酶
淀粉分子的非还原性末段裂开α-1，4-糖苷键
β-淀粉酶
• 最终产物 直链淀粉：麦芽糖（偶数）， 麦芽糖、麦芽三糖和葡萄糖（奇数） 支链淀粉：麦芽糖、β-限制糊精
• C1的构型从α型转变成β型
• 热稳定性与来源有关
糖酶 Carbohydrases
主要内容
• 淀粉酶的性质（作用模式、酶活测定）和应用 • 果胶酶的性质和应用 • 纤维素酶的性质和应用
什么是糖酶
1.裂解多糖中将单糖结合在一起的化学键，或催化 糖单位结构上的重排（转糖苷作用）
水解酶：淀粉酶、纤维素酶、转化酶 INV 异构酶（转糖苷）：葡萄糖异构酶 转移酶：果糖转移酶FTS
过滤、纯化
结晶、干燥
2 用淀粉生产高果糖葡萄糖糖浆
3 低聚糖
果糖转移酶 果糖转化酶
黑曲霉AS0023菌株发酵液
蔗糖
低聚果糖
玉米芯
低聚木糖 木聚糖酶
4 环糊精的合成
分子胶囊化： 包埋 风味分子 脱苦剂
食品Байду номын сангаас业中的应用
淀粉的酶法转化：
α淀粉酶
麦芽糊精
环糊精
C.G Tase
淀粉浆
真菌α淀粉酶/ β淀粉酶＋/－支链酶
液化：真菌α淀粉酶 麦芽糖浆
糖化：葡糖淀粉酶＋/－支链酶
葡萄糖浆
葡萄糖异构酶
高果糖浆
二、果胶酶
含有抗PG和果胶酯酶的抗性基因的番茄
果胶物质是主要由（1→4）-α-D-吡喃半 乳糖醛酸基单位组成的高聚物，存在于细 胞壁的中间层。果胶物质也包括了一些半 乳聚糖和阿拉伯聚糖。
两种酸性多糖：聚半乳糖醛酸、聚鼠李半乳 糖醛酸
• 最适pH范围4~5，最适温度范围50~60℃
脱支酶
脱支酶
支链淀粉酶 （pullulanase）
异淀粉酶
pullulan
三糖单位之间以α-1,6糖苷键连接
1、淀粉被转化成葡萄糖
• 淀粉被酶转化成葡萄糖
液化作用
105℃，喷射蒸煮器
糖化作用
α淀粉酶， pH6.5， 95℃，2H
葡萄糖淀粉酶， pH4-5， 60℃
三种中性多糖：阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿 拉伯半乳聚糖
果胶物质的分类
原果胶(protopectin)：不溶于水
果胶酯酸(pectinic acid)：含一定的甲酯 基团。果胶酯酸包括果胶(pectin)，果胶 分子中75%左右的羧基是甲酯化的。
果胶酸(pectic acid)：半乳糖醛酸单位上 的羧基基本上是游离的
• 高甲氧基果胶：DE>50%
• 低甲氧基果胶：DE<50%
果胶酶分类
•果胶酯酶：水解除去果胶上的甲氧基基团。 •聚半乳糖醛酸酶：作用于果胶主链的α –1,4 糖 苷键，有内切和外切两种。 •果胶裂解酶（转消酶）：在葡萄糖醛酸的C4和 C5处通过氢的转消除作用，将糖苷键裂解。
果胶酯酶的作用模式
聚半乳糖醛酸酶的作用
淀二粉、酶淀种粉类酶
作用键或底物
产物
-1,4葡萄糖苷键（内切） 糊精和还原糖 （均为-构型）
-1,4葡萄糖苷键（外切， 麦芽糖（ -型） 非还原性末端开始）
葡萄糖淀粉酶Glucoamylase 糖化酶
-1,4葡萄糖苷键（外切， 葡萄糖（ -型） 非还原性末端开始）
支链淀粉酶Pullulanse 脱支酶或界限糊精酶
• 最适pH5.0~6.0
• 活力测定 麦芽糖形成的速度 3，5-二硝基水杨酸、铁氰化钾或碱性铜 盐溶液测定还原基团形成的速度
葡萄糖淀粉酶
• 作用机制 从淀粉分子非还原性末端逐个将葡萄糖 单位水解下来，C1的构型由α型变成β型。
• 特异性较低：葡萄糖淀粉酶与α淀粉酶同 时作用时，可使支链淀粉完全水解