食品中的酶
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2020/3/31
蛋白酶的分类
按活性中心所含有的必需的催化基团分类 • 丝氨酸蛋白酶～羟基
– 胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶和凝血 酶以及微生物蛋白酶
• 巯基蛋白酶（或半胱氨酸蛋白酶）～巯基 – 木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶以及 微生物蛋白酶（链球菌蛋白酶）
• 金属蛋白酶～Zn2+ – 肽链端解酶，例如羧肽酶A
Ø优点
酶的稳定性提高； 酶能反复多次使用； 产物中不含酶，不需要采用热处理灭酶，有助于提 高食品的质量。
2020/3/31
9.4.2食用酶的固定方法 （1）吸附
• 将酶吸附在氧化铝、有机聚合物、玻璃、无 机盐或硅胶等材料上。
• 优点：
– 无需特殊化学试剂，简便价廉；
• 缺点：
– 结合力是弱键作用，当温度、pH和离子强度改变 ，或者当底物存在时，结合的酶可能会解吸。
• 存在于微生物中，非高等植物中 • 裂解果胶和果胶酸分子中的糖苷键
• 形成一个含还原基团的产物和一个双键产物 • 235 nm 处有特征吸收
2020/3/31
2020/3/31
5、纤维素酶
使纤维素增溶和糖化 • 果蔬中的纤维素影响细胞
的结构 • 纤维素酶与食品原料的软
化有关 • 微生物纤维素酶将不溶性
三酰基甘油
1,2-二酰基甘油 2,3-二酰基甘油
2一酰基甘油
2020/3/31
脂酶的应用
• 奶酪加工中 – 从乳脂中释出风味前体和风味化合物
• 三酰基甘油改性 – 通过脂酶催化的酯交换反应，生产新的甘油三酯， 后者具有期望的熔点或其它性质 – 在非水环境下有可能实现，如果有水存在，脂酶将 快速水解甘油三酯 – 技术关键：固定化脂酶制剂
9.5食用酶对食品质量的影响
• 酶对生物体的重要性 • 酶催化反应产生的效果
– 加快食品变质的速度 – 提高食品的质量
• 控制酶活力
2020/3/31
1食用酶对食品色泽的影响
• 颜色～ 食品质量 • 以瘦肉为例
– 脱氧肌红蛋白——暗红色 – 氧合肌红蛋白——鲜红色 – 高铁肌红蛋白(Fe2+氧化为Fe3+ )——褐色
2020/3/31
（1） 果胶甲酯酶 • 水解甲酯键，生成果胶酸和甲醇
• 二价离子Ca2+存在时，与羧基交联，提 高质构强度
2020/3/31
（2）聚半乳糖醛酸酶
• 水解a-1,4 糖苷键
• 包括两种 – 内切：从果胶分子内部水解糖苷键 – 端切：水解分子末端的糖苷键
2020/3/31
（3）果胶酸裂解酶
– 木瓜蛋白酶用于配制肉类嫩化剂 – 减少啤酒低温混浊现象
2020/3/31
大豆蛋白纤维
• 属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆粕为 原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白， 通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、 共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋 白质空间结构，经湿法纺丝而成. 其有着羊绒般的柔软 手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤 性等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世 纪的健康舒适纤维”。
2020/3/31
（2）共价连接
• 化学试剂或双官能试剂 （如戊二醛）
• 载体 • 优点：
– 共价键牢固，酶不易泄漏
• 缺点：
– 一部分酶起着载体的作用 而失去了催化能力，因此 用交联法固定的酶活力较 低。对于价格昂贵的酶， 不经济。
2020/3/31
（3）载体截留
• 凝胶（聚丙烯酰胺） • 特点：
存在于高等植物中
– 端解酶，水解“支” – 被巯基试剂（半胱氨酸）所抑制
葡萄糖淀粉酶:是一种外切酶，从淀粉的非还原端水解α-
1，4，α-1，6 和α-1，3 糖苷键，最终产物为葡萄糖。
异淀粉酶 水解支链淀粉或糖原的а-１,6-糖苷键。
2020/3/31
淀粉酶作用示意图
2020/3/31
2、脂酶
• 水解处在油/水界面的三酰基甘油的酯键； • 广泛地分布于植物、动物和微生物； • 动物胰脏脂酶和微生物脂酶是脂酶的主要来源； • 水解方式：
链霉素、凝结芽孢杆菌、放线菌
• 载体
DEAE-纤维素、多孔陶瓷
• 反应平衡常数=1，[葡萄糖]=[果糖]
2020/3/31
其它固定化酶 • 氨基酰基转移酶 • 天冬酶 • 富马酸酶 • 半乳糖苷酶：水解棉子糖（防止蔗糖结晶） • 乳糖酶：水解乳糖（乳糖不耐症） • 应用于食品分析
酶电极
2020/3/31
2020/3/31
4、果胶酶
1．提高果汁得率 • 果实破碎后加入果胶酶，降低粘度，再压榨或离心 2．果汁澄清 • 直接压榨后，用果胶酶处理，使果汁混浊的粒子沉淀
下来 • 混浊粒子是蛋白质-糖类化合物复合物，粒子表面带负
电荷，在果胶等构成的保护层里面则是带正电的蛋白 质 • 苹果汁澄清包括酶催化果胶解聚和非酶静电相互作用 两个阶段。
2020/3/31
吸附法
共价偶联法
2020/3/31
包埋法 交联法
2020/3/31
9.4.3固定化酶在食品工业中的应用
• 仅有少数固定化酶被应用于工业化 • 固定化葡萄糖异构酶，生产高果糖浆
a-淀粉酶
玉米淀粉
葡萄糖淀粉酶
葡萄糖
糊精（DP≈10） 葡萄糖异构酶 高果糖浆
2020/3/31
• 菌种
➢ 存在于所有的生物 – 内切酶，水解“干” – 显著影响粘度 – 高温下才失活
2020/3/31
β-淀粉酶：是一种外切酶，从淀粉的还原端开始 对淀粉进行水解，能水解α-1，4 糖苷键，不能 水解α-1，6 糖苷键，且不能越过α-1，6 糖苷 键水解α-1，4 糖苷键，利用β-淀粉酶对淀粉进 行水解，产物中含有β-麦芽糖和β-极限糊精。
纤维素转化为葡萄糖
2020/3/31
纤维素酶分类
– 内切葡聚糖酶 • 粘度快速下降，还原基团缓慢增加
– 纤维二糖水解酶 • 端解酶，还原基团较快增加
– 端解葡萄糖水解酶 • 水解速度随底物链长的减小而降低
– β-葡萄糖苷酶 • 水解速度随底物链长的减小而增加
2020/3/31
9.3.2氧化还原酶类
• 指食品在加工、贮藏过程中颜色发生变化而趋 向加深的现象。
➢ 根据褐变的原因，可分为非酶褐变和酶促褐 变。
• 考题：非酶褐变的类型主要有 美拉德反应 、 焦糖化褐变 和 抗坏血酸褐变三大类。
2020/3/31
1食品中的酶促褐变
• 酶促褐变 ：需要和氧接触，由酶催化的、非 常迅速的变色反应。
• 酶促褐变是在有氧条件下,由于多酚氧化酶 (Polyphenol Oxidase, PPO,EC1.10.3.1)的作 用，邻位的酚氧化为醌，醌很快聚合成为褐色 素而引起组织褐变。
• 天冬氨酸蛋白酶（或酸性蛋白酶）～羧基 – 最适pH范围是2～4
2020/3/31
蛋白酶的应用
• 制备水解蛋白质 （如生产大豆水解蛋白） • 从油料种子加工分离蛋白质 • 制备浓缩鱼蛋白质 • 改进明胶生产工艺 • 凝乳酶和其他蛋白酶应用于干酪生产 • 从加工肉制品的下脚料回收蛋白质 • 对猪（牛）血蛋白质进行酶法改性脱色 • 作为食品添加剂改善食品的质量
2020/3/31
儿茶酚的酶促氧化聚合
2020/3/31
3 酶促褐变的抑制
食品加工中控制酶促褐变的方法主要从控制酶和氧两方面入手。 热处理法：热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃，维持几秒钟； ，即可使酶全部或部分地失活。 酸处理法：酚酶的最适pH为6-7,低于pH为3时完全丧失活力。因此 利用酸来控制酶促褐变是简便有效的做法。有机酸除了调节pH外 ，还可螯合铜离子（酚酶的辅基），钝化酶。 驱除或隔绝氧气：将半加工的物料浸没在清水或糖水、盐水中，用 真空渗入法驱除组织中的氧气。 加入酶促褐变抑制剂：抗坏血酸是理想的酶促褐变抑制剂，它既可 作为醌的还原剂，又可酶分子中铜离子的螯合剂，甚至可被直接 氧化（竞争性抑制剂）。二氧化硫及亚硫酸盐通过与醌生成无色 加成产物，或把醌还原，可有效抑制酶促褐变。 加酚酶类似物或底物改性：前者可以有效控制苹果汁的酶促褐变，
2020/3/31
3抗坏血酸氧化酶
• L-抗坏血酸＋1/2O2 → 脱氢抗坏血酸＋H2O
2020/3/31
4脂氧合酶
2020/3/31
9.4食品中酶的固定化
9.4.1定义
将水溶性酶用物理或化学方法处理，固定于高分子支持 物(或载体)上而成为不溶于水，但仍有酶活性的一种酶 制剂形式，称固定化酶。
2020/3/31
2 酶对食品的重要性
• 食品加工上的应用：利用酶改进食品的品质或 开发新的食品；
• 食品分析中的应用：利用酶的敏感性及专一性 测定食品中的成分，如淀粉的酶法测定；
• 控制食品中的内源酶活力，以控制食品的贮藏 性及品质。
2020/3/31
9.2食品中的酶促褐变
2020/3/31
褐变
• 葡萄糖氧化酶及过氧化氢酶 • 过氧化物酶 • 抗坏血酸氧化酶 • 脂氧合酶 • 多酚氧化酶
2020/3/31
1葡萄糖氧化酶及过氧化氢酶
2020/3/31
2过氧化物酶
• ROOH+AH2 → ROH+A+H2O
• 还原剂被氧化后产生有色物质，因此可用比色法测定 酶的活性。
• 由于过氧化物酶具有很强的耐热性，广泛存在于植物 组织中，比色法测定简便易行，灵敏度高，因此可作 为热烫或消毒有效性的指示剂。
后者通过使酚形成甲基取代物加以控制，但在实际应用较难。
2020/3/31
9.3食品中的重要酶类
馒头粉专用脂肪酶
2020/3/31
原料 淀粉
淀粉+蔗糖 蔗糖 乳糖 半乳糖
2020/3/31
9.3.1水解酶类：
1、甜味剂中使用的酶
酶法生产甜味剂
产物
玉米糖浆
葡萄糖
果糖 蔗糖衍生物 葡萄糖 +果糖 异麦芽寡糖 葡萄糖 +半乳糖
2020/3/31
2020/3/31
蛋白酶的作用
• 改进食品蛋白质的性质
– 水解度↑，（Molecular Weight ，MW ）小的肽的 比例↑
– 水解蛋白质的溶解度↑ – 乳化能力和起泡能力改变 • 控制蛋白质的水解程度是至关重要的
2020/3/31
蛋白质的酶水解过程
n 肽键水解后，羧基和a -氨基间产生质子交换 n 在pH 6.5以上时，质子化的氨基酸将离解 n 要保持反应体系pH不变，就必须加入碱液
半乳糖醛酸 葡萄糖
酶
a-淀粉酶、支链淀粉酶
a-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶
a-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、葡萄糖异构酶 环状糊精葡萄糖基转移酶和支链淀粉酶 转化酶 b-葡萄糖基转移酶和异麦芽寡糖合成酶 b-半乳糖苷酶
半乳糖氧化酶 半乳糖苷异构酶
淀粉酶的类型
α-淀粉酶:是一种内切酶，只能水解α-1，4 糖苷键，不能 水解α-1，6 糖苷键，但可越过α-1，6 糖苷键水解α-1 ，4 糖苷键，但不能水解麦芽糖中的α-1，4 糖苷键， 利用α-淀粉酶对淀粉进行水解，产物中含有葡萄糖、 麦芽糖、麦芽三糖。 分2步进行： 淀粉→糊精→а-麦芽糖，少量的葡萄糖
– 低MW底物可通过扩散自由 进入凝胶颗粒，酶和高MW 的终产物不能从凝胶颗粒中 渗漏出去。
• 局限：
– 只能适用于低MW底物。食 品体系常常有大分子。
– 酶通过扩散而损失的可能性 还是存在的。
2020/3/31
（4）胶囊包合
• 类似载体截留法，形 成很小的颗粒或胶囊
• 硝酸纤维素或尼龙 • 只适合低MW底物
2020/3/31
2020/3/31
• 油脂水解 – 技术上可行，能否应用于实际生产取决于它和其他 技术，例如蒸汽裂解的竞争 – 从天然的甘油三酯制备多不饱和脂肪酸时，会优先 考虑酶法
• 合成乳化剂和风味剂 – 安全、天然
2020/3/31
3、蛋白酶
蛋白酶的来源 • 内源蛋白酶
– 肉类成熟 – 酵母自溶制备酵母提取物 • 微生物分泌的蛋白酶 • 加入的蛋白酶制剂 – 蛋白质强化饮料
• PPO是发生酶促褐变的主要酶，存在于大多 数果蔬中。在大多数情况下，由于 PPO 的作 用，不仅有损于果蔬感观，影响产品运销，还 会导致风味和品质下降，特别是在热带鲜果中 ，酶促褐变导致的直接经济损失达50%。
2020/3/31
2食品中酶促褐变的机理
• 酶促褐变即酚酶催Байду номын сангаас酚类物质形成醌及其深色聚合物 的反应过程。
fany
第九章 食品中的酶
2020/3/31
主要内容
• 概述
• 食品中的酶促褐变 • 食品中的重要酶类 • 食品中酶的固定化 • 食用酶对食品质量的影响 • 食用酶在食品加工中的应用
2020/3/31
9.1概述
发酵啤酒时为何 用大麦芽？
1 酶的定义
• 酶是一类存在与生物体内，由活细胞合成的，对其特 异底物具有高效催化功能，即能够提高（生物）化学 反应速度，而自身在反应前后不产生变化的物质。
蛋白酶的分类
按活性中心所含有的必需的催化基团分类 • 丝氨酸蛋白酶～羟基
– 胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶和凝血 酶以及微生物蛋白酶
• 巯基蛋白酶（或半胱氨酸蛋白酶）～巯基 – 木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶以及 微生物蛋白酶（链球菌蛋白酶）
• 金属蛋白酶～Zn2+ – 肽链端解酶，例如羧肽酶A
Ø优点
酶的稳定性提高； 酶能反复多次使用； 产物中不含酶，不需要采用热处理灭酶，有助于提 高食品的质量。
2020/3/31
9.4.2食用酶的固定方法 （1）吸附
• 将酶吸附在氧化铝、有机聚合物、玻璃、无 机盐或硅胶等材料上。
• 优点：
– 无需特殊化学试剂，简便价廉；
• 缺点：
– 结合力是弱键作用，当温度、pH和离子强度改变 ，或者当底物存在时，结合的酶可能会解吸。
• 存在于微生物中，非高等植物中 • 裂解果胶和果胶酸分子中的糖苷键
• 形成一个含还原基团的产物和一个双键产物 • 235 nm 处有特征吸收
2020/3/31
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5、纤维素酶
使纤维素增溶和糖化 • 果蔬中的纤维素影响细胞
的结构 • 纤维素酶与食品原料的软
化有关 • 微生物纤维素酶将不溶性
三酰基甘油
1,2-二酰基甘油 2,3-二酰基甘油
2一酰基甘油
2020/3/31
脂酶的应用
• 奶酪加工中 – 从乳脂中释出风味前体和风味化合物
• 三酰基甘油改性 – 通过脂酶催化的酯交换反应，生产新的甘油三酯， 后者具有期望的熔点或其它性质 – 在非水环境下有可能实现，如果有水存在，脂酶将 快速水解甘油三酯 – 技术关键：固定化脂酶制剂
9.5食用酶对食品质量的影响
• 酶对生物体的重要性 • 酶催化反应产生的效果
– 加快食品变质的速度 – 提高食品的质量
• 控制酶活力
2020/3/31
1食用酶对食品色泽的影响
• 颜色～ 食品质量 • 以瘦肉为例
– 脱氧肌红蛋白——暗红色 – 氧合肌红蛋白——鲜红色 – 高铁肌红蛋白(Fe2+氧化为Fe3+ )——褐色
2020/3/31
（1） 果胶甲酯酶 • 水解甲酯键，生成果胶酸和甲醇
• 二价离子Ca2+存在时，与羧基交联，提 高质构强度
2020/3/31
（2）聚半乳糖醛酸酶
• 水解a-1,4 糖苷键
• 包括两种 – 内切：从果胶分子内部水解糖苷键 – 端切：水解分子末端的糖苷键
2020/3/31
（3）果胶酸裂解酶
– 木瓜蛋白酶用于配制肉类嫩化剂 – 减少啤酒低温混浊现象
2020/3/31
大豆蛋白纤维
• 属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆粕为 原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白， 通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、 共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋 白质空间结构，经湿法纺丝而成. 其有着羊绒般的柔软 手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤 性等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世 纪的健康舒适纤维”。
2020/3/31
（2）共价连接
• 化学试剂或双官能试剂 （如戊二醛）
• 载体 • 优点：
– 共价键牢固，酶不易泄漏
• 缺点：
– 一部分酶起着载体的作用 而失去了催化能力，因此 用交联法固定的酶活力较 低。对于价格昂贵的酶， 不经济。
2020/3/31
（3）载体截留
• 凝胶（聚丙烯酰胺） • 特点：
存在于高等植物中
– 端解酶，水解“支” – 被巯基试剂（半胱氨酸）所抑制
葡萄糖淀粉酶:是一种外切酶，从淀粉的非还原端水解α-
1，4，α-1，6 和α-1，3 糖苷键，最终产物为葡萄糖。
异淀粉酶 水解支链淀粉或糖原的а-１,6-糖苷键。
2020/3/31
淀粉酶作用示意图
2020/3/31
2、脂酶
• 水解处在油/水界面的三酰基甘油的酯键； • 广泛地分布于植物、动物和微生物； • 动物胰脏脂酶和微生物脂酶是脂酶的主要来源； • 水解方式：
链霉素、凝结芽孢杆菌、放线菌
• 载体
DEAE-纤维素、多孔陶瓷
• 反应平衡常数=1，[葡萄糖]=[果糖]
2020/3/31
其它固定化酶 • 氨基酰基转移酶 • 天冬酶 • 富马酸酶 • 半乳糖苷酶：水解棉子糖（防止蔗糖结晶） • 乳糖酶：水解乳糖（乳糖不耐症） • 应用于食品分析
酶电极
2020/3/31
2020/3/31
4、果胶酶
1．提高果汁得率 • 果实破碎后加入果胶酶，降低粘度，再压榨或离心 2．果汁澄清 • 直接压榨后，用果胶酶处理，使果汁混浊的粒子沉淀
下来 • 混浊粒子是蛋白质-糖类化合物复合物，粒子表面带负
电荷，在果胶等构成的保护层里面则是带正电的蛋白 质 • 苹果汁澄清包括酶催化果胶解聚和非酶静电相互作用 两个阶段。
2020/3/31
吸附法
共价偶联法
2020/3/31
包埋法 交联法
2020/3/31
9.4.3固定化酶在食品工业中的应用
• 仅有少数固定化酶被应用于工业化 • 固定化葡萄糖异构酶，生产高果糖浆
a-淀粉酶
玉米淀粉
葡萄糖淀粉酶
葡萄糖
糊精（DP≈10） 葡萄糖异构酶 高果糖浆
2020/3/31
• 菌种
➢ 存在于所有的生物 – 内切酶，水解“干” – 显著影响粘度 – 高温下才失活
2020/3/31
β-淀粉酶：是一种外切酶，从淀粉的还原端开始 对淀粉进行水解，能水解α-1，4 糖苷键，不能 水解α-1，6 糖苷键，且不能越过α-1，6 糖苷 键水解α-1，4 糖苷键，利用β-淀粉酶对淀粉进 行水解，产物中含有β-麦芽糖和β-极限糊精。
纤维素转化为葡萄糖
2020/3/31
纤维素酶分类
– 内切葡聚糖酶 • 粘度快速下降，还原基团缓慢增加
– 纤维二糖水解酶 • 端解酶，还原基团较快增加
– 端解葡萄糖水解酶 • 水解速度随底物链长的减小而降低
– β-葡萄糖苷酶 • 水解速度随底物链长的减小而增加
2020/3/31
9.3.2氧化还原酶类
• 指食品在加工、贮藏过程中颜色发生变化而趋 向加深的现象。
➢ 根据褐变的原因，可分为非酶褐变和酶促褐 变。
• 考题：非酶褐变的类型主要有 美拉德反应 、 焦糖化褐变 和 抗坏血酸褐变三大类。
2020/3/31
1食品中的酶促褐变
• 酶促褐变 ：需要和氧接触，由酶催化的、非 常迅速的变色反应。
• 酶促褐变是在有氧条件下,由于多酚氧化酶 (Polyphenol Oxidase, PPO,EC1.10.3.1)的作 用，邻位的酚氧化为醌，醌很快聚合成为褐色 素而引起组织褐变。
• 天冬氨酸蛋白酶（或酸性蛋白酶）～羧基 – 最适pH范围是2～4
2020/3/31
蛋白酶的应用
• 制备水解蛋白质 （如生产大豆水解蛋白） • 从油料种子加工分离蛋白质 • 制备浓缩鱼蛋白质 • 改进明胶生产工艺 • 凝乳酶和其他蛋白酶应用于干酪生产 • 从加工肉制品的下脚料回收蛋白质 • 对猪（牛）血蛋白质进行酶法改性脱色 • 作为食品添加剂改善食品的质量
2020/3/31
儿茶酚的酶促氧化聚合
2020/3/31
3 酶促褐变的抑制
食品加工中控制酶促褐变的方法主要从控制酶和氧两方面入手。 热处理法：热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃，维持几秒钟； ，即可使酶全部或部分地失活。 酸处理法：酚酶的最适pH为6-7,低于pH为3时完全丧失活力。因此 利用酸来控制酶促褐变是简便有效的做法。有机酸除了调节pH外 ，还可螯合铜离子（酚酶的辅基），钝化酶。 驱除或隔绝氧气：将半加工的物料浸没在清水或糖水、盐水中，用 真空渗入法驱除组织中的氧气。 加入酶促褐变抑制剂：抗坏血酸是理想的酶促褐变抑制剂，它既可 作为醌的还原剂，又可酶分子中铜离子的螯合剂，甚至可被直接 氧化（竞争性抑制剂）。二氧化硫及亚硫酸盐通过与醌生成无色 加成产物，或把醌还原，可有效抑制酶促褐变。 加酚酶类似物或底物改性：前者可以有效控制苹果汁的酶促褐变，
2020/3/31
3抗坏血酸氧化酶
• L-抗坏血酸＋1/2O2 → 脱氢抗坏血酸＋H2O
2020/3/31
4脂氧合酶
2020/3/31
9.4食品中酶的固定化
9.4.1定义
将水溶性酶用物理或化学方法处理，固定于高分子支持 物(或载体)上而成为不溶于水，但仍有酶活性的一种酶 制剂形式，称固定化酶。
2020/3/31
2 酶对食品的重要性
• 食品加工上的应用：利用酶改进食品的品质或 开发新的食品；
• 食品分析中的应用：利用酶的敏感性及专一性 测定食品中的成分，如淀粉的酶法测定；
• 控制食品中的内源酶活力，以控制食品的贮藏 性及品质。
2020/3/31
9.2食品中的酶促褐变
2020/3/31
褐变
• 葡萄糖氧化酶及过氧化氢酶 • 过氧化物酶 • 抗坏血酸氧化酶 • 脂氧合酶 • 多酚氧化酶
2020/3/31
1葡萄糖氧化酶及过氧化氢酶
2020/3/31
2过氧化物酶
• ROOH+AH2 → ROH+A+H2O
• 还原剂被氧化后产生有色物质，因此可用比色法测定 酶的活性。
• 由于过氧化物酶具有很强的耐热性，广泛存在于植物 组织中，比色法测定简便易行，灵敏度高，因此可作 为热烫或消毒有效性的指示剂。
后者通过使酚形成甲基取代物加以控制，但在实际应用较难。
2020/3/31
9.3食品中的重要酶类
馒头粉专用脂肪酶
2020/3/31
原料 淀粉
淀粉+蔗糖 蔗糖 乳糖 半乳糖
2020/3/31
9.3.1水解酶类：
1、甜味剂中使用的酶
酶法生产甜味剂
产物
玉米糖浆
葡萄糖
果糖 蔗糖衍生物 葡萄糖 +果糖 异麦芽寡糖 葡萄糖 +半乳糖
2020/3/31
2020/3/31
蛋白酶的作用
• 改进食品蛋白质的性质
– 水解度↑，（Molecular Weight ，MW ）小的肽的 比例↑
– 水解蛋白质的溶解度↑ – 乳化能力和起泡能力改变 • 控制蛋白质的水解程度是至关重要的
2020/3/31
蛋白质的酶水解过程
n 肽键水解后，羧基和a -氨基间产生质子交换 n 在pH 6.5以上时，质子化的氨基酸将离解 n 要保持反应体系pH不变，就必须加入碱液
半乳糖醛酸 葡萄糖
酶
a-淀粉酶、支链淀粉酶
a-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶
a-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、葡萄糖异构酶 环状糊精葡萄糖基转移酶和支链淀粉酶 转化酶 b-葡萄糖基转移酶和异麦芽寡糖合成酶 b-半乳糖苷酶
半乳糖氧化酶 半乳糖苷异构酶
淀粉酶的类型
α-淀粉酶:是一种内切酶，只能水解α-1，4 糖苷键，不能 水解α-1，6 糖苷键，但可越过α-1，6 糖苷键水解α-1 ，4 糖苷键，但不能水解麦芽糖中的α-1，4 糖苷键， 利用α-淀粉酶对淀粉进行水解，产物中含有葡萄糖、 麦芽糖、麦芽三糖。 分2步进行： 淀粉→糊精→а-麦芽糖，少量的葡萄糖
– 低MW底物可通过扩散自由 进入凝胶颗粒，酶和高MW 的终产物不能从凝胶颗粒中 渗漏出去。
• 局限：
– 只能适用于低MW底物。食 品体系常常有大分子。
– 酶通过扩散而损失的可能性 还是存在的。
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（4）胶囊包合
• 类似载体截留法，形 成很小的颗粒或胶囊
• 硝酸纤维素或尼龙 • 只适合低MW底物
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• 油脂水解 – 技术上可行，能否应用于实际生产取决于它和其他 技术，例如蒸汽裂解的竞争 – 从天然的甘油三酯制备多不饱和脂肪酸时，会优先 考虑酶法
• 合成乳化剂和风味剂 – 安全、天然
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3、蛋白酶
蛋白酶的来源 • 内源蛋白酶
– 肉类成熟 – 酵母自溶制备酵母提取物 • 微生物分泌的蛋白酶 • 加入的蛋白酶制剂 – 蛋白质强化饮料
• PPO是发生酶促褐变的主要酶，存在于大多 数果蔬中。在大多数情况下，由于 PPO 的作 用，不仅有损于果蔬感观，影响产品运销，还 会导致风味和品质下降，特别是在热带鲜果中 ，酶促褐变导致的直接经济损失达50%。
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2食品中酶促褐变的机理
• 酶促褐变即酚酶催Байду номын сангаас酚类物质形成醌及其深色聚合物 的反应过程。
fany
第九章 食品中的酶
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主要内容
• 概述
• 食品中的酶促褐变 • 食品中的重要酶类 • 食品中酶的固定化 • 食用酶对食品质量的影响 • 食用酶在食品加工中的应用
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9.1概述
发酵啤酒时为何 用大麦芽？
1 酶的定义
• 酶是一类存在与生物体内，由活细胞合成的，对其特 异底物具有高效催化功能，即能够提高（生物）化学 反应速度，而自身在反应前后不产生变化的物质。