食品酶学整理资料2.doc

第4章 固定化酶1.固定化酶定义。固定化酶的优点有哪些？所谓固定化酶(immobilized enzyme)，是指将水溶性酶和水不溶性载体连接形成的水不溶性酶。固定化酶的优点（1）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；（2）固定化后，易与产物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤；（3）稳定性显著提高；（4）可连续生产，便于自动化控制；（5）提供了研究酶动力学的良好模型。2.固定化酶固定化方法有哪些？4.3.1吸附法:吸附法又可分为物理吸附法和离子吸附法。 4.3.2包埋法:凝胶包埋法、微胶囊包埋法4.3.3共价键结合法4.3.4交联法3.固定化酶的活力在多数情况下比天然酶的活力低，其原因是什么？酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载体相结合；当酶与载体结合时，它的高级结构发生了变化，其构象的改变导致了酶与底物结合能力或催化底物转化能力的改变；酶被固定化后，虽不失活，但酶与底物间的相互作用受到空间位阻的影响。4. 固定化酶的稳定性如何改变？表现在哪些方面？比游离酶高；（1）操作稳定性 酶的固定化方法不同，所得的固定化酶的操作稳定性亦有差异。固定化酶在操作中可以长时间保留活力。（2）贮藏稳定性 固定化可延长酶的贮藏有效期。（3）热稳定性 大多数酶在固定化之后，其热稳定性都有所提高，但也有一些酶的耐热性反而下降。（4）对蛋白酶的稳定性 酶经固定化后，对蛋白酶的抵抗力提高。（5）酸碱稳定性 多数固定化酶的酸碱稳定性高于游离酶，稳定pH范围变宽。极少数酶固定化后稳定性下降。 5.酶被固定后，其最适pH常会发生偏移，原因是什么？其中产物性质如何影响固定化酶的最适pH？为什么？一是酶本身电荷在固定化前后发生变化；二是由于载体电荷性质的影响致使固定化酶分子内外扩散层的氢离子浓度产生差异；三是由于酶催化反应产物导致固定化酶分子内部形成带电荷微环境一般来说，产物为酸性时，固定化酶的最适pH与游离酶相比升高；产物为碱性时，固定化酶的最适pH与游离酶相比降低。 这是由于酶经固定化后产物的扩散受到一定的限制。当产物为酸性时，由于扩散限制，使固定化酶所处微环境的pH与周围环境相比较低，需提高周围反应液的pH值，才能使酶分子所处的催化微环境达到酶反应的最适pH，因而，固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH高一些；反之，产物为碱性时，固定化酶的最适pH比游离酶的pH为低。6. 固定化酶的反应特性如何改变？（1）底物特异性 固定化酶的底物特异性与底物分子量的大小有一定关系。 一般来说，当酶的底物为小分子化合物时，固定化酶的底物特异性大多数情况下不发生变化。（2） 反应的最适pH 酶被固定后，其最适pH和pH曲线常会发生偏移，（3） 反应的最适温度 固定化酶的最适反应温度多数较游离酶高（4） 米氏常数 酶经固定化后，酶蛋白分子的高级结构的变化以及载体电荷的影响可导致底物和酶的亲合力的变化。（5） 最大反应速度 固定化酶的最大反应速度与游离酶大多数是相同的。第5章 蛋白酶、溶菌酶1.蛋白酶分类？蛋白酶水解生产水解蛋白产生苦味的来源？如何减少苦味？1、 来源：（1）植物 （2）动物（3）微生物2、 最适作用条件：（1）中性蛋白酶：pH68 （2）碱性蛋白酶：pH911 （3）酸性蛋白酶：pH13 3、 对底物作用方式：（1）内肽酶（2）外肽酶： 4、 根据酶活性部位：（1）丝氨酸蛋白酶2）巯基蛋白酶（3）金属蛋白酶（4）酸性蛋白酶水解蛋白质的苦味和蛋白质原有的氨基酸组成有关。特别是蛋白质中的疏水性氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽的重要原因。当蛋白质处于天然状态时，这些氨基酸埋藏在蛋白质结构的内部，因而对蛋白质的味道不会产生明显的影响。在酶水解过程中，小肽的数量将增加，从而暴露了这些疏水性氨基酸，当它们同味蕾相作用时就产生了苦味。如果采取有控制的酶水解，使蛋白质的水解反应停止在某一个阶段，使肽链具有足够的长度将疏水性氨基酸埋藏在它的结构内部，就能减少水解蛋白质的苦味。2、木瓜蛋白酶在食品加工中的应用？作为肉类嫩化剂、去除啤酒 混浊、绿茶饮料浑浊3. 细菌溶菌酶的抑菌机理？细菌溶菌酶作用于G+细菌与G-细菌有什么不同?为什么？细菌的细胞壁由肽聚糖组成，肽聚糖是由N-乙酰氨基葡萄糖及N-乙酰胞壁酸交替组成的多聚物。细菌细胞壁溶菌酶：N-乙酰氨基己糖苷酶，它破坏细菌细胞壁肽聚糖中-(1，4)糖苷键；酰胺酶，它催化裂解肽聚糖中N-乙酰胞壁酸与肽“尾”之间的N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸键；内肽酶，它催化裂解肽聚糖肽桥中的肽键。溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，结果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细胞的保护作用，最后细胞溶解死亡。对于G+细菌与G-细菌，其细胞壁中肽聚糖含量不同，G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成（占干重的50-80% ），而G-细菌只有内壁层为肽聚糖（占干重的5-20%） ，因此，溶菌酶只能破坏G+细菌的细胞壁，而对G-细菌作用不大。4. 溶菌酶对婴儿生长发育有什么作用？溶菌酶是婴儿生长发育必需的抗菌蛋白，在人工喂养或食用母乳不足的婴儿食品中添加溶菌酶是非常必要的。因为溶菌酶是人体的一种非特异性免疫因子，对杀死肠道腐败球菌有特殊作用；它可以促进婴儿胃肠内乳酪蛋白形成微细凝乳，有利于婴儿消化吸收；溶菌酶在婴儿体内可以直接或间接促进婴儿肠道细菌双岐杆菌增殖；第6章 糖酶1. 比较-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、-淀粉酶、异淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物.-淀粉酶为内切酶，在多糖链内任意水解-1,4糖苷键。不能水解 a-1.6糖苷键，也不水解紧靠 a-1.6糖苷键的-1,4-糖苷键，而将 a-1.6糖苷键留在在水解产物中。直链淀粉分子水解产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖。葡萄糖淀粉酶又称糖化酶，糖化酶属于外酶，作用于淀粉的非还原性未端。它的底物专一性较低，它除了能切开a-1.4键外，也能切开 a-1.6键，但速度较慢。可以水解直链淀粉和支链淀粉都能全部转变成葡萄糖。-淀粉酶为外切酶，以直链淀粉为底物时，从非还原端以每2个葡萄糖单位切断-1，4糖苷键。直链产物同-淀粉酶。异淀粉酶专一分解支链淀粉型多糖中-1.6糖苷键形成直链淀粉和糊精2、以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化反应？葡萄糖淀粉酶、-淀粉酶、异淀粉酶3. 乳糖酶的作用底物及其产物.乳糖酶为-半乳糖苷酶，可使乳糖分解成大致等量的葡萄糖和半乳糖及少量聚半乳糖。4. 纤维素酶通常包括哪几种?各自的作用方式?内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、-葡聚糖苷酶；内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区,产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。5. 在酱油酿造中,在发酵时加入纤维素酶可起到哪些作用?在酱油酿造中,在入池发酵时加入纤维素酶，可使大豆类等原料的细胞膜膨胀软化破坏，使包藏在细胞中的蛋白质、碳水化合物释放,这样既可提高酱油浓度， 改善酱油质量，又可缩短生产周期，提高产率，而且使成品酱油的氨基酸含量可提高 12%,糖分提高18%，色泽好，不需要外加糖色。 另外纤维素酶可以把酿造酱油原料中的天然纤维素分解成葡萄糖。被分解的葡萄糖在酱油酿制的发酵过程中可进行美拉德反应加深酱油的色泽 ,同时还可成为有益微生物的碳源。6. 果胶酶通常包括哪几种?各自的作用方式?（1）聚半乳糖醛酸酶：只能裂解和游离羧基相邻的糖苷键（果胶酸）(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶即果胶裂解酶：只能裂解贴近甲酯基的糖苷键，（果胶酯酸）(3)聚半乳糖醛酸裂解酶也称果胶酸裂解酶。（解聚低甲氧基果胶或果胶酸），只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。(4)果胶酯酶：果胶酯酸脱酯7.苹果中含有高度酯化的果胶酯酸，生产澄清型苹果汁如何正确合理使用果胶酶？1它易于被果胶裂解酶澄清；以随机方式解聚高度酯化的果胶（果胶酯酸)，使溶液的粘度快速下降，果胶裂解酶只能裂解贴近甲酯基的糖苷键，果胶裂解酶同底物的亲和力随底物的酯化程度提高而增加。2而单独使用内切-聚半乳糖醛酸酶几乎没有效果。可以采用内切-聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶混合酶制剂。内切-聚半乳糖醛酸酶裂解和游离羧基相邻的糖苷键，因此底物水解的速度和程度随它的酯化程度增加而快速下降。果胶酯酶作用果胶酯酸脱酯。当30%酯键和5%糖苷键被水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。8.淀粉分为哪两种？各自的构成有什么特点？组成纤维素的单体是什么，单体之间通过什么键连接？淀粉分为直链淀粉和支链淀粉；直链淀粉仅由D-葡萄糖单位以-1，4-糖苷键连接并成卷曲、呈螺旋形的线状大分子，形成每个螺旋有68个葡萄糖基。支链淀粉整个分子由很多较短的-1，4-糖苷键连接的直链，再以-，-糖苷键为分枝点，相连接成高度分枝状的大分子。纤维素是葡萄糖以-1,4糖苷键结合的聚合物第七章 氧化还原酶（1）1.过氧化物酶作用方式? 经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间因过氧化物酶作用产生不良风味的原因？过氧化物酶作用方式：过氧化物酶（氢供体：过氧化氢 氧化还原酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。 H2O2+ AH2 2H2O+A1. 果蔬热烫后，有部分过氧化物酶活力残留在产品中。过氧化氢酶属于最耐热的酶类，热处理后仍有部分酶活力。果蔬热烫后，残余酶活力在冰冻保藏后会提高 。 经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间由于过氧化物酶促进不饱和脂肪酸的过氧化物降解，产生挥发性的氧化风味化合物。 2. 在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体，这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导致不良风味的产生，这一过程非脂肪氧合酶作用2.引起食品酶促褐变的主要酶类是哪种酶?褐色素是如何生成的?抑制酶促褐变可从哪些方面入手?多酚氧化酶是引起食品酶促褐变的主要酶类，多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻醌将继续变化。相互作用生成高分子量聚合物。与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物。氧化那些氧化还原电位较低的化合物，生成无色化合物。 其中导致褐色素的生成，反应的产物是无色的。酶促褐变三因素：酶，底物，O2。1. 对酶的抑制2. 与酶反应产物或底物抑制3. 热烫处理4. 脱氧第7章 氧化还原酶（2）1. 脂肪氧合酶对于它作用的底物具有什么特异性的要求?通常作用的底物有哪些?含有顺，顺1，4戊二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。最普通的底物是必需脂肪酸亚油酸/亚麻酸和花生四烯酸。2. 在面粉中加入脂肪氧合酶和大豆粉后，面粉的性质会有哪些改进?在面粉中加入脂肪氧合酶和大豆粉后，脂肪经脂肪氧合酶作用所生成的氢过氧化物起着氧化剂的作用。 面粉中的色素通过共氧化作用而被漂白，漂白效应是由于在脂肪酸氧化过程中形成的自由基及其它活性氧的作用，而并非直接的脂肪氧合酶的作用。 在氢过氧化物的作用下，面筋蛋白质的巯基(SH)被氧化成SS，从而使得面筋筋力加强，同时还可消除面粉中蛋白酶的激活因子SH，防止面筋蛋白水解。 这对于强化面筋蛋白质的三维网状结构是必要的。另外一个重要功能就是通过面筋蛋白质的氧化，防止脂肪的结合增加面团中游离脂肪的数量，这就保证了外加起酥脂肪能有效地改进面包的体积和软度。在游离脂肪释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于改进面团的流变性质是很重要的。3. 按条件不同葡萄糖氧化酶的催化反应有哪三种形式？葡萄糖氧化酶的分子组成有什么特点？其作用机制是什么？在没有过氧化氢酶存在下，葡萄糖氧化酶氧化1mol葡萄糖时消耗1mol氧。C6H12O6 + O2 C6H12O7 + H2O2在有过氧化氢酶存在下，葡萄糖氧化酶氧化1mol葡萄糖时消耗1/2mol氧。C6H12O6 + 1/2O2 C6H12O7在有乙醇和过氧化氢酶存在下，过氧化氢同时被用于乙醇的氧化作用，此时，葡萄糖氧化酶氧化1mol葡萄糖时消耗1mol氧。C6H12O6 + C2H5OH + O2 C6H12O7 + CH3CHO + H2O葡萄糖氧化酶以黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）为辅基，每克分子酶含2克分子FAD，来源不同，其分子量亦有所差别。葡萄糖氧化酶催化的反应的速度同时取决于O2 和葡萄糖的浓度，反应遵循Ping Pang Bi Bi机制，可以用下面的图表来表示：4、氧化酶在食品加工中有哪些应用?请说明原因。葡萄糖氧化酶的作用归纳起来不外乎四个方面：一是去葡萄糖;用葡萄糖氧化酶过氧化氢酶体系将还原糖分子上的醛基转变成羧基，这样就消除了美拉德反应中的产物之一还原糖。反应中需要不断地供给氧气，还可以分次加入适量的H2O2溶液，这样同葡萄糖氧化酶一起使用的过氧化氢酶就能分解H2O2，以补充反应所需要的氧。二是脱氧;三是杀菌;