食品酶学试题

食品酶学试题

食品酶学试题

1 设计纤维素酶的筛选、分离和发酵方案。

产纤维素酶细菌的采集选择在纤维素含量较高的地方，如腐烂的木头等先用含有纤维素的平板培养菌，等菌长出来后，把菌体刮离，然后加入刚果红染色10-15分钟，再用NaCl冲洗2-3次，产生透明圈的就是能水解纤维素的菌。

复筛：初筛过程选出菌落，进一步比较其产酶能力的大小，测定还原糖浓度产量来量度纤维素酶的活性，每分钟水解纤维素产生1 g葡萄糖所需要的酶量定义为1个酶活力单位从而筛选出一株产酶能力最强的菌株。

实验室规模的纤维素酶发酵过程主要包括原料的预处理，接种发酵和产物的提取鉴定3个阶段，根据参考文献，选取合适的菌种，培养温度、pH、水分、基质、培养时间，并注意污染菌的控制。

2 酶制剂在农药残留检测中的应用。

1、酶抑制技术

酶抑制法：有机磷与氨基甲酸酯农药共为神经系统乙酰胆碱脂酶抑制物，因此可以利用农药靶标酶-乙酰胆碱酯酶受抑制的程度来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药。该方法目前已开发出了相应的各种速测卡和速测仪。该方法检测时，蔬菜中的水份、碳水化合物、蛋白质、脂等物质不会对农药残留物的检测造成干扰，不必进行分离去杂，节省了大量预处理时间，从而能达到快速检测的目的，因此该方法具有快速方便、前处理简单、无需仪器或仪器相对简单，适用于现场的定性和半定量测定，目前的农药残留快速检测就是用了该方法，已上升为农业部行业标准。但该方法只能用于测定有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，其灵敏度和所使用的酶、显色反应时间和温度密切相关，经酶法检测出阳性后，需用标准仪器检验方法进一步检测，以鉴定残留农药品种及准确残留量。

2、酶联免疫吸附测定技术（ELISA）

它主要是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的农药残留检测方法。该法利用化学物质在动物体内能产生免疫抗体的原理，先将小分子农药化合物与大分子生物物质结合成大分子，做成抗原，并使之在动物体内产生抗体，对抗体筛选制成试剂盒，通过抗原与抗体之间发生的酶联免疫反应，依靠比色来确定农药残留，它具有专一性强、灵敏度高、快速、操作简单等优点，试剂盒可广泛用于现场样品和大量样品的快速检测，可准确定性、定量。但由于受到农药种类多，抗体制备难度大、在不能肯定样本中的农药残留种类时检测有一定的盲目性以及抗体依赖国外进口等影响，酶联免疫法的应用范围受到较大的限制，目前，我国市场上酶联免疫法成品试剂盒依赖从国外进口。

简化版

1、酶联免疫分析（ELISA），基于抗原和抗体的特异性识别和结合反应，对于小分子量农药需要制备人工抗原，才能进行免疫分析。

2、酶抑制法，是研究最成熟、应用最广泛的快速农残检测技术，主要根据有机磷和氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酶的特异性抑制反应。

3 酶在食品保鲜方面有哪些应用？

生物酶食品保鲜技术的原理就是将某些生物酶制剂用于食品保鲜,可除去食品包装中的氧,延缓氧化作用或是生物酶物质本身具有良好的抑菌作用,或是使某些不良酶失去生物活性,从而达到防腐保鲜的效果。

（1）葡萄糖氧化酶可以去除果汁、饮料、罐头和果蔬干制品包装中的氧气,防止产品氧化变色,抑制微生物生长,延长食品贮藏期。

（2）异淀粉酶能够专一性分解淀粉类物质中α-1,6-

糖昔键。单独采用异淀粉酶,可单独采用异淀粉酶,可使支链淀粉变为直链淀粉。直链淀粉具有凝结成块,易形成结构稳定的凝胶物性。因此,可以作为强韧的食品包装薄膜。该薄膜对氧和油脂具有良好的隔绝性,又因涂布展开性好,故适合作为一些食品的保护层。

（3）有些果蔬经纤维素酶处理后,细胞壁会发生膨胀、软化,可提高可消化性和改进口感。

马铃薯、胡萝卜等经纤维素酶处理,干燥后再加水时具有复原性,便于果蔬贮存与运输。

（4）溶菌酶在食品保鲜中应用是因为它能选择性地使微生物细胞壁溶解,从而使其失去生

物活性,达到延长食品保鲜期的目的,且对食品营养成分无破坏作用。因此,可作为天然防腐剂,

有效地替代一些有害的化学防腐剂。

（5）控制酶的基因表达进行果蔬保鲜

4 极端酶的研究进展。

（张）：极端微生物由于长期生活在极端的环境条件下，为适应环境，在其细胞内形成了多种具有特殊功能的酶，即极端酶。极端酶能在各种极端环境中起生物催化作用，它是极端微生物在极其恶劣环境中生存和繁衍的基础，根据极端酶所耐受的环境条件不同，可分为

嗜热酶、嗜冷酶、嗜盐酶、嗜碱酶、嗜酸酶、嗜压酶、耐有机溶剂酶、抗代谢物酶及耐重金属酶等。

大部分极端微生物通过16sRNA序列的比较都鉴定为古细菌，，也有部分极端微生物属于最原始的细菌种类。

目前人们已经利用微生物酶生产的经典路线来一些极端酶，这样就可以住温和的条件下利用普通微生物来生产极端酶，日前大多数极端酶是应用大肠杆菌等宿主菌异源表达成功的。但是在表达具有生物活性的极端酶时。根据菌种、酶性质等的差异，还存在一些技术难关。

随着分子微生物学的发展，8株古细菌和一些极端嗜热菌的基因组序列已经知道了。通过对这些基因组序列进行分析，以及和其他已知功能的生物蛋白质的序列进行比较，人们已经了解了它们基因组大约一半的开放阅读框

人们通过氨基酸序列分析，X射线晶体和同源性模拟分析揭示了一些酶的三维结构，通过对比常温生物和极端生物中同工酶的三维结构，人们已经初步阐明了一些极端酶的作用机制。嗜热酶和超嗜热酶相对来说是人们最了解其三维结构的两类酶，嗜碱菌和嗜酸菌是最早被发现的酶类，但至今还未见有关它们结构的报道。所

以，人们还不了解它们在极端pH值下稳定的机理。

嗜冷菌和嗜热菌已应用于洗涤剂、食品工业、环境

保护等领域。目前，日本、美国、欧洲等国都启动了极

端微生物的研究计划，主要工作包括：新物种的发现、

新产物的研究与生产、极端酶的结构与功能用其基因的

克隆表达、适应机理的分子基础及遗传原理、基因组分

析

（陈版见PS.）

5 酶制剂的发酵生产方法有哪些？各有何特点？

解答一：

酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质，主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品加工方法。

经过预先设计，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、动植物细胞）的生命活动，产生人们所需的酶的过程，成为酶的发酵生产。

解答二：

酶发酵生产方式根据细胞培养方式不同，可分为

三种，即：固体培养发酵、液体发酵、固定化细胞或固

定化原生质体发酵。

1．固体培养发酵

2．液体深层发酵

3．固定化细胞或固定化原生质体发酵

1. 固体培养发酵：以麸皮、米糠等为培养基的主

要原料，加入其它必需的营养成份而制成的固体或半固

体的麦曲，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株，在一定条