高级食品化学讲稿-16-09-08酶解析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《食品化学》
第八章 酶
主 讲 人：刘延奇 所在单位：食品与生物工程学院 日 期：2016.09.22
食品与酶
酶 名的 及性 分质 类、
命
8.1 酶的性质、命名及分类 酶对食品的加工保藏，大体可分四种情况 ： （1）利用食品中所含的酶，如肉的成熟等。 （2）抑制食品中所含的酶，如食品的保鲜及防止
酶是一种催化剂，但它和一般的化学催化剂有很大不 同，首先，酶的作用具有高度的专一性，酸能催化蛋白 质水解，也能催化多糖和脂肪的水解，但是酶则不同， 蛋白酶就只能催化蛋白质水解，淀粉酶只能催化淀粉水 解，乳酸脱氢酶只能将L(+)-乳酸氧化为丙酮酸，而对 D(-)-乳酸就不起作用。其次，酶催化的反应都是在较温 和的条件下，在接近生物体的体温和接近中性的条件下 就能进行；酶的催化效率也比一般催化剂高得多，如一 种过氧化氢酶1min内能催化5000000个过氧化氢分子分 解为水及O2，而在同样条件下，铁离子的催化效率仅 为酶的百万分之一。
酶是蛋白质，因而能被蛋白分解酶分解，光、热、酸、 碱等均可使酶变性或破坏，在遭到不可逆变性时则完全 去活性（如70-80℃，2-15min即可使酶失活），其它电 性质及物理化学性质也与蛋白质完全一样。有些酶是简 单蛋白质。
8-2
酶
酶 的 性 分质 类、 命 名 及
8-3
有些酶是结合蛋白质，一般把结合蛋白质的蛋白部分称 为酶蛋白，非蛋白质部分称为辅酶。酶蛋白多为对热不 稳定的物质，而辅酶多为低分子量、对热稳定的物质。
8-9
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3 影响酶促反应的因素 8.3.1、温度 一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白
质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶 促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一 温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶 的变性，反应速度会迅速降低。
大多数酶，在30-40℃范围内显示最高活性。 热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通
结合1，2两点，并根据酶的来源命名，如细菌淀粉酶、 胃蛋白酶等。
8-4
酶
酶
的
类
命 名
及
分
酶的习惯名称使用起来比较方便，但有时会造成一 些混乱，如，当两种酶能作用于同一种底物发生相同 反应时，根据上述原则命名就会发生混乱；有时同一 种酶会有几个名称，也造成混乱。因此，1961年，国 际生化协会酶委员会规定了酶的系统命名原则。国际 生化协会酶委员会将酶分为六大类：
酶
酶 的 命 名 及 分 类
酶的命名及分类
现在普遍使用的酶的习惯名称是以下述三个原则来决 定的。
根据酶催化反应的性质来命名，如催化水解反应的酶 称为水解酶，催化氧化作用的称为氧化酶或脱氢酶。
根据被作用的底物兼顾反应的性质来命名，如多元酚 氧化酶催化多元酚的氧化作用，蛋白酶和淀粉酶都是水 解酶，它们的底物分别是蛋白质和淀粉。
过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚 酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止 儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反， 是利用这些酶进行发酵来制备的。
8-10
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.2、PH值 酶是蛋白质，在极端的酸性或碱性条件下会变性
而完全失去活性，大多数酶的最适PH值为4.5-8.0 范围内。
变色。 （3）添加酶以提高食品的价值，如果汁和葡萄酒
中添加果胶酶来澄清。 （4）利用酶来制造食品，如由淀粉制葡萄糖。
酶
酶 名的 及性 分质 类、
命
由于酶对食品十分重要，因而有必要熟知酶的一般性质。
酶是由生物活细胞产生的有催化功能的蛋白质，只要 不处于变性状态，无论在细胞内或细胞外都可发挥催化 化学反应的作用。
8-12
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.5、底物浓度
酶催化反应可用下式表示：
E + S= ES à E + P
式中E、S、ES、P分别代表酶、底物、酶—底物络合物和产物， 可推出下列公式（米氏方程）：
如，过氧化氢酶的编号： EC1.11.1.6 其数字的含义依次为：大类、亚类、次亚类、在
次亚类中的编号。
系统命名严格而科学，但名称太长，使用起来不 太方便，所以酶的习惯名称仍被广泛使用。
8-7
酶
酶 作 用 的 机 制
8.2 酶作用的机制 酶的作用具有高度的专一性，一种酶仅能催化一种结构
的底物，这可用钥匙和锁的关系来加以比喻。
脱氨酶，催化C-N键断裂，产物中有NH3
5. 异构酶类：改变底物原子的排列，如把醛Fra Baidu bibliotek变为
酮糖，改变立体异构等。
6. 连接酶类：具有形成C-O、C-S、C-N或C-C键而
把两种底物连接起来的能力。
酶
酶
的
类
命 名
及
分
在每一大类中又可分为若干亚类，各亚类又分为 若干次亚类并采用四位数字编号系统，每种酶都 有一个四位数字的号码。
8.3.3、水分活度 水能影响食品中酶反应的速度，通常可用降低食
品中水分含量的方法来阻滞酶等作用引起的变质。
8-11
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.4、酶浓度
对大多数酶促反应来说，在适宜的温度、PH值 和底物浓度一定的条件下，反应速度至少在初始 阶段与酶的浓度成正比。如果反应继续进行，则 速度将降低，这主要是因为底物浓度下降及终产 物对酶的抑制之故。
此图左上为1，右上为2，左下为3，右下为4。 1----底物与酶处于分离状态。 2----底物与酶结合形成络合物，结合部位c和催化基团a、
b与底物分子紧密接触。
8-8
无机质
无 机 质
（ 3，4-----底物虽能与酶结合，但是底物分 子的形状妨碍催化基团与它紧密接触。
酶首先与底物结合成酶—底物络合物，再 转变为酶及产物。酶促反应与非酶促反应途 径不同：原来一步完成的反应被分为两步来 进行，原来一步反应所需的活化能较高，而 分成几步后，每一反应所需的活化能都较低， 从而使反应易于进行，总反应速度加快。
8-5
酶
酶
的
类
命 名
及
分
8-6
氧化还原酶类
转移酶类：能催化将某一基因从一个化合物转移到 另一个化合物反应的酶，如转移氨基，称转氨酶， 再如转醛酶、转酰酶等。
水解酶类
裂解酶类：
脱羧酶，催化C-C-键断裂，产物中有CO2。
醛缩酶，催化C-O键断裂，产物中有醛。
脱水酶，催化C-O键断裂，产物中有H2O
第八章 酶
主 讲 人：刘延奇 所在单位：食品与生物工程学院 日 期：2016.09.22
食品与酶
酶 名的 及性 分质 类、
命
8.1 酶的性质、命名及分类 酶对食品的加工保藏，大体可分四种情况 ： （1）利用食品中所含的酶，如肉的成熟等。 （2）抑制食品中所含的酶，如食品的保鲜及防止
酶是一种催化剂，但它和一般的化学催化剂有很大不 同，首先，酶的作用具有高度的专一性，酸能催化蛋白 质水解，也能催化多糖和脂肪的水解，但是酶则不同， 蛋白酶就只能催化蛋白质水解，淀粉酶只能催化淀粉水 解，乳酸脱氢酶只能将L(+)-乳酸氧化为丙酮酸，而对 D(-)-乳酸就不起作用。其次，酶催化的反应都是在较温 和的条件下，在接近生物体的体温和接近中性的条件下 就能进行；酶的催化效率也比一般催化剂高得多，如一 种过氧化氢酶1min内能催化5000000个过氧化氢分子分 解为水及O2，而在同样条件下，铁离子的催化效率仅 为酶的百万分之一。
酶是蛋白质，因而能被蛋白分解酶分解，光、热、酸、 碱等均可使酶变性或破坏，在遭到不可逆变性时则完全 去活性（如70-80℃，2-15min即可使酶失活），其它电 性质及物理化学性质也与蛋白质完全一样。有些酶是简 单蛋白质。
8-2
酶
酶 的 性 分质 类、 命 名 及
8-3
有些酶是结合蛋白质，一般把结合蛋白质的蛋白部分称 为酶蛋白，非蛋白质部分称为辅酶。酶蛋白多为对热不 稳定的物质，而辅酶多为低分子量、对热稳定的物质。
8-9
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3 影响酶促反应的因素 8.3.1、温度 一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白
质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶 促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一 温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶 的变性，反应速度会迅速降低。
大多数酶，在30-40℃范围内显示最高活性。 热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通
结合1，2两点，并根据酶的来源命名，如细菌淀粉酶、 胃蛋白酶等。
8-4
酶
酶
的
类
命 名
及
分
酶的习惯名称使用起来比较方便，但有时会造成一 些混乱，如，当两种酶能作用于同一种底物发生相同 反应时，根据上述原则命名就会发生混乱；有时同一 种酶会有几个名称，也造成混乱。因此，1961年，国 际生化协会酶委员会规定了酶的系统命名原则。国际 生化协会酶委员会将酶分为六大类：
酶
酶 的 命 名 及 分 类
酶的命名及分类
现在普遍使用的酶的习惯名称是以下述三个原则来决 定的。
根据酶催化反应的性质来命名，如催化水解反应的酶 称为水解酶，催化氧化作用的称为氧化酶或脱氢酶。
根据被作用的底物兼顾反应的性质来命名，如多元酚 氧化酶催化多元酚的氧化作用，蛋白酶和淀粉酶都是水 解酶，它们的底物分别是蛋白质和淀粉。
过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚 酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止 儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反， 是利用这些酶进行发酵来制备的。
8-10
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.2、PH值 酶是蛋白质，在极端的酸性或碱性条件下会变性
而完全失去活性，大多数酶的最适PH值为4.5-8.0 范围内。
变色。 （3）添加酶以提高食品的价值，如果汁和葡萄酒
中添加果胶酶来澄清。 （4）利用酶来制造食品，如由淀粉制葡萄糖。
酶
酶 名的 及性 分质 类、
命
由于酶对食品十分重要，因而有必要熟知酶的一般性质。
酶是由生物活细胞产生的有催化功能的蛋白质，只要 不处于变性状态，无论在细胞内或细胞外都可发挥催化 化学反应的作用。
8-12
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.5、底物浓度
酶催化反应可用下式表示：
E + S= ES à E + P
式中E、S、ES、P分别代表酶、底物、酶—底物络合物和产物， 可推出下列公式（米氏方程）：
如，过氧化氢酶的编号： EC1.11.1.6 其数字的含义依次为：大类、亚类、次亚类、在
次亚类中的编号。
系统命名严格而科学，但名称太长，使用起来不 太方便，所以酶的习惯名称仍被广泛使用。
8-7
酶
酶 作 用 的 机 制
8.2 酶作用的机制 酶的作用具有高度的专一性，一种酶仅能催化一种结构
的底物，这可用钥匙和锁的关系来加以比喻。
脱氨酶，催化C-N键断裂，产物中有NH3
5. 异构酶类：改变底物原子的排列，如把醛Fra Baidu bibliotek变为
酮糖，改变立体异构等。
6. 连接酶类：具有形成C-O、C-S、C-N或C-C键而
把两种底物连接起来的能力。
酶
酶
的
类
命 名
及
分
在每一大类中又可分为若干亚类，各亚类又分为 若干次亚类并采用四位数字编号系统，每种酶都 有一个四位数字的号码。
8.3.3、水分活度 水能影响食品中酶反应的速度，通常可用降低食
品中水分含量的方法来阻滞酶等作用引起的变质。
8-11
酶
影
的 因 素
响 酶 促 反
应
8.3.4、酶浓度
对大多数酶促反应来说，在适宜的温度、PH值 和底物浓度一定的条件下，反应速度至少在初始 阶段与酶的浓度成正比。如果反应继续进行，则 速度将降低，这主要是因为底物浓度下降及终产 物对酶的抑制之故。
此图左上为1，右上为2，左下为3，右下为4。 1----底物与酶处于分离状态。 2----底物与酶结合形成络合物，结合部位c和催化基团a、
b与底物分子紧密接触。
8-8
无机质
无 机 质
（ 3，4-----底物虽能与酶结合，但是底物分 子的形状妨碍催化基团与它紧密接触。
酶首先与底物结合成酶—底物络合物，再 转变为酶及产物。酶促反应与非酶促反应途 径不同：原来一步完成的反应被分为两步来 进行，原来一步反应所需的活化能较高，而 分成几步后，每一反应所需的活化能都较低， 从而使反应易于进行，总反应速度加快。
8-5
酶
酶
的
类
命 名
及
分
8-6
氧化还原酶类
转移酶类：能催化将某一基因从一个化合物转移到 另一个化合物反应的酶，如转移氨基，称转氨酶， 再如转醛酶、转酰酶等。
水解酶类
裂解酶类：
脱羧酶，催化C-C-键断裂，产物中有CO2。
醛缩酶，催化C-O键断裂，产物中有醛。
脱水酶，催化C-O键断裂，产物中有H2O