《氧化还原酶》精选演示PPT

1、2021-7-91 主要内容：主要内容： 一、过氧化物酶一、过氧化物酶 二、多酚氧化酶二、多酚氧化酶 三、三、 脂肪氧合酶脂肪氧合酶 四、葡萄糖氧化酶四、葡萄糖氧化酶 五、超氧化物歧化酶五、超氧化物歧化酶 2021-7-92 一、过氧化物酶（一、过氧化物酶（PODperoxidase） o过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体 内的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还内的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还 原剂的氧化反应。原剂的氧化反应。 2021-7-93 1过氧化物酶作用方式及分布过氧化物酶作用方式及分布 o1.1过氧化物酶作用方式过氧化

2、物酶作用方式 过氧化物酶（供体：过氧化氢过氧化物酶（供体：过氧化氢 氧化还原酶）氧化还原酶） 催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。 H2O2+ AH2 2H2O+A POD 酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等 都可以作为过氧化物酶的供氢体。都可以作为过氧化物酶的供氢体。 2021-7-94 o1.2过氧化物酶分类过氧化物酶分类 （1） 含铁过氧化物酶含铁过氧化物酶 正铁血红素过氧化物酶正铁血红素过氧化物酶：含有正铁血红素：含有正铁血红素为为 辅基，存在于高等植物、动物和微生物中。辅基，存在于高

3、等植物、动物和微生物中。 绿过氧化物酶绿过氧化物酶：绿过氧化物酶的辅基也含有一：绿过氧化物酶的辅基也含有一 个铁原卟啉基团，这类酶存在于动物器官和乳个铁原卟啉基团，这类酶存在于动物器官和乳 中（中（乳过氧化氢酶乳过氧化氢酶）。）。 （2）黄蛋白过氧化物酶：含有黄素腺嘌呤二核苷酸）黄蛋白过氧化物酶：含有黄素腺嘌呤二核苷酸 作为辅基，这类酶存在于作为辅基，这类酶存在于微生物微生物和和动物动物组织中。组织中。 2021-7-95 o1.分布：分布： 过氧化物酶在植物细胞中以两种形式存在：过氧化物酶在植物细胞中以两种形式存在： 以可溶形式存在于细胞浆中以可溶形式存在于细胞浆中 以结合形式在细胞中与细胞

4、壁或细胞以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞 器相结合器相结合 2021-7-96 2 过氧化物酶在食品加工中的应用过氧化物酶在食品加工中的应用 （1） 过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如 苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值， 一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。 （2） 过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非非 酸性蔬菜酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。在保藏期间形成的不良风味有关。 （3）过氧化物酶属于最耐热的酶类，在果蔬加）过氧化物

5、酶属于最耐热的酶类，在果蔬加 工中常被当作热处理是否充分的指标。工中常被当作热处理是否充分的指标。 2021-7-97 方法：将已热处理的原料中抽取样品，横切，随方法：将已热处理的原料中抽取样品，横切，随 即放入愈创木酚或联苯胺溶液中，然后取出，即放入愈创木酚或联苯胺溶液中，然后取出， 在切面上滴在切面上滴0.3%H2O2，数分钟后，用，数分钟后，用愈创愈创 木酚处理的样品变为褐色木酚处理的样品变为褐色，联苯胺变为深蓝联苯胺变为深蓝 色色，说明过氧化物酶未被破坏，热处理时间，说明过氧化物酶未被破坏，热处理时间 不够，如果均不变色，则表示热处理效果良不够，如果均不变色，则表示热处理效果良 好。好

6、。 POD的测定方法：的测定方法： 2021-7-98 3过氧化物酶最适过氧化物酶最适pH和最适温度和最适温度 3.1最适最适pH 过氧化物酶一般都含有多种同功酶，因此最适过氧化物酶一般都含有多种同功酶，因此最适pH 范围较宽。范围较宽。 酸性状态，过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离，酸性状态，过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离， 酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态，活力下降，酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态，活力下降， 且热稳定性低；且热稳定性低； 在中型和碱性状态，酶处于天然状态，蛋白质结在中型和碱性状态，酶处于天然状态，蛋白质结 构含构含螺旋结构，稳定，酸化后螺旋结构，稳定，酸化后螺旋结构

7、破坏，螺旋结构破坏， 产生产生结构。结构。 2021-7-99 表表8-1一些果蔬中的过氧化物酶的最适一些果蔬中的过氧化物酶的最适pH 果蔬果蔬最适最适pH说明说明 葡萄葡萄5.4 4.05.0 5.06.0 柠檬酸磷酸缓冲液柠檬酸磷酸缓冲液 硼酸缓冲液硼酸缓冲液0.2mol/L 醋酸缓冲液醋酸缓冲液0.1mol/L 香蕉香蕉4.55.0 4.5 阴离子部分阴离子部分 阳离子部分阳离子部分 菠萝菠萝 青刀豆青刀豆 马铃薯马铃薯 4.2 5.05.4 5.0 缓冲液浓度（缓冲液浓度（0.10.2mol/L) 可溶态、离子结合态和共价结合态可溶态、离子结合态和共价结合态 匀浆匀浆 2021-7-9

8、10 3.最适温度差异较大：最适温度差异较大：35-60。 n不同来源的过氧化物酶在最适作用温不同来源的过氧化物酶在最适作用温 度上存在着很大的差别。例如，马铃度上存在着很大的差别。例如，马铃 薯和花菜（均浆）中过氧化物酶的最薯和花菜（均浆）中过氧化物酶的最 适温度分别为适温度分别为55和和3540。 2021-7-911 4过氧化物酶的热稳定性过氧化物酶的热稳定性 o4.1. 热失活概念热失活概念 双向性：双向性：POD中含有不同的耐热性质中含有不同的耐热性质 部分，不耐热部分在热处理时很快地部分，不耐热部分在热处理时很快地 失活，而耐热部分在同样的温度缓慢失活，而耐热部分在同样的温度缓慢

9、地失活。地失活。 2021-7-912 在在88热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活 （用邻-苯二胺作为氢体底物测定酶活力） 2021-7-913 可逆性：经热处理后的酶液在室温或较低温可逆性：经热处理后的酶液在室温或较低温 度下保藏，它的活力部分可以再生。度下保藏，它的活力部分可以再生。 例如：辣根过氧化物酶在例如：辣根过氧化物酶在70 加热加热1小时后，小时后， 在在30 下再生的酶活力可达到处理前的下再生的酶活力可达到处理前的 30-40%，而在，而在50 下不能再生，如再降下不能再生，如再降 低到低到40 时，酶活力又开始提高。时，酶活力又开始提高。 202

10、1-7-914 o4.2. 过氧化物酶冷冻增活效应过氧化物酶冷冻增活效应 果蔬热烫后，有多少残余活力或再生活力果蔬热烫后，有多少残余活力或再生活力 被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力在冰被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力在冰 冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。 2021-7-915 o4.3. 非脂肪氧合酶作用非脂肪氧合酶作用 在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体，在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体， 分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和 展开的酶分子进一步堆积，展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露血红素基暴露

11、，增，增 加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导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致不良风味的产生，这一过程非脂肪氧合酶作 用（热烫钝化）。用（热烫钝化）。 2021-7-916 5 影响过氧化物酶热失活的因素影响过氧化物酶热失活的因素 o5.1. 不同来源的不同来源的POD具有不同的耐热性。具有不同的耐热性。 一般来说，植物的过氧化物酶活力越高，它的耐一般来说，植物的过氧化物酶活力越高，它的耐 热性也越高。热性也越高。 n比如马铃薯和花菜匀浆中的过氧化物酶在比如马铃薯和花菜匀浆中的过氧化物酶在 95加热加热10min就完全而不可逆地失活。就完

12、全而不可逆地失活。 n而甘蓝中的过氧化物酶在而甘蓝中的过氧化物酶在120加热加热 10min仍然有仍然有0.3%活力保存下来。活力保存下来。 2021-7-917 o5.2. 低水分含量，低水分含量，POD耐热性增加：耐热性增加： n例如：水分含量低于例如：水分含量低于40%时，谷类中过氧时，谷类中过氧 化物酶的热稳定性与水分含量成反比。化物酶的热稳定性与水分含量成反比。 n对于加工对于加工脱水果蔬脱水果蔬有重要参考价值。有重要参考价值。 2021-7-918 o5.3. 外加因素：降低外加因素：降低pH，增加，增加NaCl浓度。浓度。 n以辣根中过氧化物酶为例，加入羟高铁血红素能以辣根中过氧

13、化物酶为例，加入羟高铁血红素能 降低酶的热失活速度降低酶的热失活速度(pH 7.0、76) n而升高温度能提高酶的热失活速度。而升高温度能提高酶的热失活速度。 n在在pH7时酶热失活的速度最低，在时酶热失活的速度最低，在pH 4.0和和 pH10时酶热失活的速度分别提高到时酶热失活的速度分别提高到8倍和倍和2倍。倍。 n酶失活的初速度正比于酶失活的初速度正比于NaCl的浓度的浓度(pH7.0、 NaCl浓度低于浓度低于0.6mo1L)， n糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。 2021-7-919 o5.4. 加热方式：加热方式：pH确定，确定，T确

14、定，确定，T变长，导变长，导 致酶失活后可能性变大，致酶失活后可能性变大，HTST易导致酶再生。易导致酶再生。 2021-7-920 o5.5. 结合处理：结合处理： 微波和离子照射能降低在热烫过程中使酶失活微波和离子照射能降低在热烫过程中使酶失活 所需的热处理强度。所需的热处理强度。 微波处理沸水处理 1.5min3min 2min2min 1min5min 马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间 2021-7-921 辐射处理 o在采用结合处理时，先使用辐射处理，再使用在采用结合处理时，先使用辐射处理，再使用 热处理。辐射时酶分子的聚集和单

15、体的改性而热处理。辐射时酶分子的聚集和单体的改性而 使酶的热稳定性显著降低，且不会出现活力再使酶的热稳定性显著降低，且不会出现活力再 生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。 2021-7-922 6 化学试剂对过氧化氢酶的影响化学试剂对过氧化氢酶的影响 6.1. 使使POD失活的作用方式：失活的作用方式： o与酶结合失活与酶结合失活 o作用于底物或产物作用于底物或产物 2021-7-923 6.2. 化学试剂种类化学试剂种类 2.1 SO2和亚硫酸盐：和亚硫酸盐：SO2的作用仅仅是破坏的作用仅仅是破坏 H2O2 SO2+ + H2O 2H2O+SO

16、3 o0.1%-0.15%的焦亚硫酸盐能防止豌豆产生的焦亚硫酸盐能防止豌豆产生 不良风味不良风味 2021-7-924 6.2.2 氰化物、叠氰化物和氟复合物：能与血红素氰化物、叠氰化物和氟复合物：能与血红素 结合，为可逆抑制。结合，为可逆抑制。 6.2.3 表面活性化合物：如单甘脂，卵磷脂等，显表面活性化合物：如单甘脂，卵磷脂等，显 著失活。著失活。 6.2.4 高分子物质：高分子物质： 如果胶在如果胶在pH5.5时，使时，使POD显著失活；显著失活；pH 低，使低，使POD完全失活。果胶的存在还能使完全失活。果胶的存在还能使POD 最适最适pH从从5.5移动至移动至8.0，大多数果胶，大多

17、数果胶pH在酸在酸 性范围。这在食品加工中很重要。性范围。这在食品加工中很重要。 2021-7-925 二、二、 多酚氧化酶多酚氧化酶 o多酚氧化酶（邻二酚：氧氧化还原多酚氧化酶（邻二酚：氧氧化还原 酶；酶；E1,10,3,1）在植物界乃至动物界）在植物界乃至动物界 分布广泛，由于其检测方便，是被最早分布广泛，由于其检测方便，是被最早 研究的几类酶之一。研究的几类酶之一。 2021-7-926 引起食品酶促褐变酶促褐变的主要酶类 o果蔬食品在加工及贮藏过程中存在褐变反应，果蔬食品在加工及贮藏过程中存在褐变反应， 而褐变的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化而褐变的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化

18、酶是引起食品酶促褐变的主要酶类，因此研究酶是引起食品酶促褐变的主要酶类，因此研究 多酚氧化酶的特性对制定食品的加工与保藏工多酚氧化酶的特性对制定食品的加工与保藏工 艺有非常重要的意义。艺有非常重要的意义。 2021-7-927 o有害：新鲜、冷冻、干制和罐藏产品的有害：新鲜、冷冻、干制和罐藏产品的 褐变。褐变。 o有利：红茶生产，苹果浓缩汁除涩有利：红茶生产，苹果浓缩汁除涩 o三要素：底物、三要素：底物、O2、酶、酶 2021-7-928 1多酚氧化酶在自然界的分布多酚氧化酶在自然界的分布 o（1）广泛存在于自然界，植物、微生物及动物广泛存在于自然界，植物、微生物及动物 器官。植物品种不同，含

19、量变化很大。果蔬中器官。植物品种不同，含量变化很大。果蔬中 以橄榄含量最高。以橄榄含量最高。 o（2）PPO在植物细胞中分布取决于品种和年龄，在植物细胞中分布取决于品种和年龄， 果蔬而言还取决成熟度，如线粒体，叶绿体。果蔬而言还取决成熟度，如线粒体，叶绿体。 o（3）PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差异。在果蔬的不同部分含量存在很大差异。 大多数水果中大多数水果中PPO以结合状态存在。葡萄皮中以结合状态存在。葡萄皮中 PPO活力高，葡萄成熟时活力高，葡萄成熟时PPO活力下降幅度最活力下降幅度最 大。大。 2021-7-929 2多酚氧化酶催化的反应及其作用底物多酚氧化酶催化的反应及其作用底物

20、 o2.1.催化反应：两类反应都需要有分子氧参加。催化反应：两类反应都需要有分子氧参加。 (1) 一元酚羟基化：一元酚羟基化： (2) 邻二酚氧化，生成邻醌。邻二酚氧化，生成邻醌。 OH CH3 + OH OH + O2 O O + OH OH CH3 + H2O OH OH 2 + O2 O O 2 + 2H2O 2021-7-930 多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻醌将多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻醌将 继续变化。继续变化。 相互作用生成高分子量聚合物。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

21、低的化合物，生成氧化那些氧化还原电位较低的化合物，生成 无色化合物。无色化合物。 n其中其中导致褐色素的生成，反应导致褐色素的生成，反应的产物的产物 是无色的。是无色的。 2021-7-931 2.2.作用底物 儿茶素儿茶素 3,4二羟基肉桂酸酯二羟基肉桂酸酯 3,4二羟基苯丙氨酸二羟基苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 2021-7-932 3 多酚氧化酶抑制效应多酚氧化酶抑制效应 酶促褐变三因素：酶，底物，酶促褐变三因素：酶，底物，O2。 （1）对酶的抑制：）对酶的抑制： oPPO以以铜铜为辅基的金属蛋白，金属螯合为辅基的金属蛋白，金属螯合 物，如物，如抗坏血酸抗坏血酸、柠檬酸柠檬酸、EDTA、果、果

22、 胶、氰化物。胶、氰化物。 2021-7-933 （2）与酶催化生成的反应产物作用）与酶催化生成的反应产物作用 同邻二酚氧化产物醌作用的还原剂，同邻二酚氧化产物醌作用的还原剂，如抗如抗 坏血酸坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐。、偏重亚硫酸盐。 醌偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合醌偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合 物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亚、偏重亚 硫酸盐。硫酸盐。 2021-7-934 （3）清除酶作用的底物）清除酶作用的底物 o与酚类底物作用的化合物：与酚类底物作用的化合物： nPVPP（聚乙烯吡咯烷酮）与酚强烈缔合，（聚乙烯吡咯烷酮）与酚强烈缔合

23、， 消去底物。消去底物。 n隔氧隔氧 o（4） 热烫处理（灭酶）热烫处理（灭酶） 2021-7-935 4光照强度与多酚氧化酶活性光照强度与多酚氧化酶活性 多酚氧化酶属于植物体内的末端氧化酶系多酚氧化酶属于植物体内的末端氧化酶系 统，光照明显促进了此酶的活性。统，光照明显促进了此酶的活性。 不同光照条件下海带体内酚类化合物含量不同光照条件下海带体内酚类化合物含量 的结果表明，在的结果表明，在01200 Lx(勒克斯勒克斯)间，间， PPO随光照强度增加而呈上升趋势随光照强度增加而呈上升趋势。在对玫瑰。在对玫瑰 组织培养的研究中，采用不同的遮光处理组织培养的研究中，采用不同的遮光处理(对对 照、

24、单层膜、双层膜照、单层膜、双层膜)，其结果也同样证明在，其结果也同样证明在 一定的光照强度变化幅度内，一定的光照强度变化幅度内，PPO活性和接种活性和接种 后的褐变率均随光强增加而上升。另外在茶叶后的褐变率均随光强增加而上升。另外在茶叶 研究中也有与此相一致的报道。研究中也有与此相一致的报道。 2021-7-936 三、三、 脂肪氧合酶脂肪氧合酶（lipoxygenase, LOX） o脂肪氧合酶（亚油酸：氧脂肪氧合酶（亚油酸：氧 氧化还原酶；氧化还原酶；EC 1.13.1.13）是近）是近20年发现的与植物代谢有年发现的与植物代谢有 密切关系的一种酶，它属于氧化还原酶属的范密切关系的一种酶，

25、它属于氧化还原酶属的范 畴，广泛存在于植物体中。研究认为，它可能畴，广泛存在于植物体中。研究认为，它可能 参与植物参与植物生长、发育、成熟、衰老生长、发育、成熟、衰老的各个过程，的各个过程， 特别是成熟衰老过程中自由基的产生以及特别是成熟衰老过程中自由基的产生以及乙烯乙烯 的生物合成，都发现有脂氧合酶的参与。因此的生物合成，都发现有脂氧合酶的参与。因此 脂肪氧合酶被认为是引起机体衰老的一类重要脂肪氧合酶被认为是引起机体衰老的一类重要 的酶。的酶。 2021-7-937 1 脂肪氧合酶催化的反应脂肪氧合酶催化的反应 图7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构 n脂肪氧合酶的结构中含有非血红素铁非血红

26、素铁，能专一催化 含顺，顺顺，顺1，4戊二烯戊二烯的多不饱和脂肪酸及酯，通 过分子加氢，形成具有共扼双键的氢过氧化衍生物共扼双键的氢过氧化衍生物。 2021-7-938 o脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的 要求，含有要求，含有顺，顺顺，顺1，4戊二烯戊二烯的直链脂的直链脂 肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合 酶的底物。酶的底物。 o最普通的底物是必需脂肪酸：最普通的底物是必需脂肪酸： n亚油酸亚油酸 oCH3（CH2）4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH n亚麻酸亚麻酸 oCH3(CH2CH=CH)3

27、(CH2)7COOH n花生四烯酸花生四烯酸 oCH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH 2021-7-939 o顺，顺顺，顺1，4戊二烯单位的戊二烯单位的亚甲基亚甲基在在8 位的脂肪酸异构体（亚油酸）是脂肪氧合酶的位的脂肪酸异构体（亚油酸）是脂肪氧合酶的 最佳底物。最佳底物。 o脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的 13L和和9D氢过氧化物衍生物。氢过氧化物衍生物。 2021-7-940 2021-7-941 2 脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化 o如果将氢过氧化亚油酸看作为脂肪氧合酶的

28、初期如果将氢过氧化亚油酸看作为脂肪氧合酶的初期 产物，那么它进一步变化的产物将十分复杂的，产物，那么它进一步变化的产物将十分复杂的， 氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它们包括：氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它们包括： n氢过氧化亚油酸的还原，过氧化物酶体系氢过氧化亚油酸的还原，过氧化物酶体系 参与这类反应；参与这类反应； n酶催化氢过氧化亚油酸异构化成多羟基衍酶催化氢过氧化亚油酸异构化成多羟基衍 生物和酮：生物和酮： n氢过氧化亚油酸的环氧化，这类反应发生氢过氧化亚油酸的环氧化，这类反应发生 在面粉水悬浊液体系之中；在面粉水悬浊液体系之中； 2021-7-942 n马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸

29、生成马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸生成 乙烯醚；乙烯醚； n在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧 化亚油酸和亚油酸发生二聚化反应，同时化亚油酸和亚油酸发生二聚化反应，同时 生成戊烷和氧代二烯酸等产物；生成戊烷和氧代二烯酸等产物； n氢过氧化亚油酸分解生成挥发性的醛和氢过氧化亚油酸分解生成挥发性的醛和 酮，是否有一种特殊的酮，是否有一种特殊的“裂解酶裂解酶”参与这参与这 类反应还没有确定。类反应还没有确定。 2021-7-943 o氢过氧化亚油酸通过上述各种途径可以产生氢过氧化亚油酸通过上述各种途径可以产生 数以百计的不同产物，因此，同一种脂肪氧数以百计的不同产物

30、，因此，同一种脂肪氧 合酶能同时以合酶能同时以合乎需要和不合乎需要合乎需要和不合乎需要的方式的方式 影响食品的质量，其中一些产物不会影响影响食品的质量，其中一些产物不会影响食食 品的感官质量品的感官质量，它们的生成，从某种意义上，它们的生成，从某种意义上 讲，通过竞争减少了另一些有损于食品感官讲，通过竞争减少了另一些有损于食品感官 质量的产物的生成。质量的产物的生成。 o除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能 与食品中非脂肪成分作用，从而进一步影响与食品中非脂肪成分作用，从而进一步影响 食品的质量。食品的质量。 2021-7-944 3脂肪氧合酶的作用对食

31、品质量的影响脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响 o食品的质量取决于它的色、香、味。质构和食品的质量取决于它的色、香、味。质构和 营养价值。脂肪氧合酶的作用对食品质量的营养价值。脂肪氧合酶的作用对食品质量的 影响比较复杂，它既有助于提高一些质量指影响比较复杂，它既有助于提高一些质量指 标，又能损害另一些质量指标。标，又能损害另一些质量指标。 2021-7-945 3.1 脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响 o脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。 在面包等面制品的生产过程中，添加适量的在面包等面制品的生产过程中，添加适量的

32、 脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少 量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香风芳香风 味味的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和 焙烤质量。焙烤质量。 2021-7-946 漂白面粉 o在面粉中加入在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大含脂肪氧化酶活力的大 豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。 o脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜 色素被漂白。色素被漂白。 2021-7-947 强化面筋蛋白 o大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时

33、还具有氧大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时还具有氧 化面筋蛋白质的功能，从而对面团和烘焙食品化面筋蛋白质的功能，从而对面团和烘焙食品 产生有益的影响。在面粉中加入脂肪和大豆粉产生有益的影响。在面粉中加入脂肪和大豆粉 后，脂肪经脂肪氧合酶作用所生成的氢过氧化后，脂肪经脂肪氧合酶作用所生成的氢过氧化 物起着物起着氧化剂氧化剂的作用。在后者的作用下，面筋的作用。在后者的作用下，面筋 蛋白质的巯基蛋白质的巯基(SH)被氧化成被氧化成SS，这这 对于强化面团中的蛋白质，即面筋蛋白质的三对于强化面团中的蛋白质，即面筋蛋白质的三 维网状结构是必要的。维网状结构是必要的。 2021-7-948 o脂肪氧合酶还具

34、有另外一个重要功能就是通过脂肪氧合酶还具有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中游离脂肪的数量，这就保证了外加起酥脂肪 能能有效地改进面包的体积和软度有效地改进面包的体积和软度。在游离脂肪。在游离脂肪 释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于改进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。在促使面筋蛋白面团的流变性质是很重要的。在促使面筋蛋白 质氧化的过程中，氧化脂肪中间物也起重要的质氧化的过程中，氧化脂肪中间物也起重要的 作用。作用。 改进面包的体积和软度改进面

35、包的体积和软度 2021-7-949 3.2 脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味 和营养的影响和营养的影响 o脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸及脂时产脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸及脂时产 生的初期产物，在进一步分解后生成的挥生的初期产物，在进一步分解后生成的挥 发性化合物对不同的食品的风味产生截然发性化合物对不同的食品的风味产生截然 不同的影响。不同的影响。 2021-7-950 （1）对食品风味的影响 n在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀 豆、香蕉和黄瓜，这些挥发性化合物构成了人豆、香蕉和黄瓜，这些挥发性化合物构成了

36、人 们期望的风味成分，们期望的风味成分， n然而在冷冻蔬菜和其他加工食品中，它们却产然而在冷冻蔬菜和其他加工食品中，它们却产 生了不良的风味。生了不良的风味。 n在谷类保藏过程中产生的不良风味也与脂肪氧在谷类保藏过程中产生的不良风味也与脂肪氧 合酶作用的初期产物的进一步分解有关。合酶作用的初期产物的进一步分解有关。 n脂肪氧合酶还直接或间接地和肉类酸败及高蛋脂肪氧合酶还直接或间接地和肉类酸败及高蛋 白质食品的不良风味有关。白质食品的不良风味有关。 2021-7-951 n它作用的产物对维生素它作用的产物对维生素A及维生素及维生素A原的破原的破 坏；坏； n它的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的

37、它的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的 含量；含量； n酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用，酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用， 从而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。从而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。 （2）脂肪氧合酶对食品营养的影响 2021-7-952 4 脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶的抑制 o脂肪氧合酶会产生两种有害的副作用：一是造脂肪氧合酶会产生两种有害的副作用：一是造 成有营养价值的多不饱和脂肪酸损失，二是产成有营养价值的多不饱和脂肪酸损失，二是产 生导致酸败的氧化产物。在加工保藏期间产生生导致酸败的氧化产物。在加工保藏期间产生 不良的风味或导致食品在其他方面的质量的下不良的

38、风味或导致食品在其他方面的质量的下 降，因此，很多情况下，采用各种方法使脂肪降，因此，很多情况下，采用各种方法使脂肪 氧合酶失活是十分必要的：主要包括氧合酶失活是十分必要的：主要包括控制温度控制温度 和和pH以及使用抗氧化剂以及使用抗氧化剂。 2021-7-953 四、四、 葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（GOD） Glucose Oxidase，简称，简称GOD，-D-葡萄糖：葡萄糖： 氧化氧化 氧化还原酶；氧化还原酶；EC1.1.3.4）是一种需氧脱氢）是一种需氧脱氢 酶，能专一地氧化酶，能专一地氧化-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过葡萄糖成为葡萄糖酸和过 氧化氢。氧化氢。 2021-7-954 1

39、 葡萄糖氧化酶催化的反应葡萄糖氧化酶催化的反应 o葡萄糖氧化酶的催化反应，按条件不同有如下三葡萄糖氧化酶的催化反应，按条件不同有如下三 种形式：种形式： n在没有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖在没有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖 氧化酶氧化时消耗氧化酶氧化时消耗1克分子氧。克分子氧。 C6H12O6 + O2 C6H12O7 + H2O2 2021-7-955 o在有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖氧化在有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖氧化 酶氧化时消耗酶氧化时消耗1克原子氧。克原子氧。 C 6 H 1 2 O 6 + 1 / 2 O 2 C6H12O7 o在有乙醇和过氧化氢酶存在下，过

40、氧化氢同时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，每克分子葡萄被用于乙醇的氧化作用，此时，每克分子葡萄 糖氧化酶氧化时消耗糖氧化酶氧化时消耗1克分子氧。克分子氧。 C6H12O6 + C2H5OH + O2 C6H12O7 + CH3CHO + H2O 2021-7-956 1.1 葡萄糖氧化酶的催化特异性葡萄糖氧化酶的催化特异性 o葡萄糖氧化酶与其他大多数酶一样，特异性非葡萄糖氧化酶与其他大多数酶一样，特异性非 常严格。它对常严格。它对-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖表现出高度的专表现出高度的专 一性。葡萄糖氧化酶底物分子一性。葡萄糖氧化酶底物分子C（ （1）上的羟基

41、在 上的羟基在 酶的催化作用中起到重要作用，且羟基处在酶的催化作用中起到重要作用，且羟基处在- 位时酶的活力比处在位时酶的活力比处在-位时高约位时高约160倍。底物倍。底物 分子中的任何一点改变都会显著降低其氧化速分子中的任何一点改变都会显著降低其氧化速 率。率。 O H O H H H H H O HOH OH O H E F A D O O H H H H H OH OH O H O +E F A D H 2 O 2 E F A D + H 2O2 H 2O O H O H O H H H H H COOHOH OH O H H -D-葡 萄 糖 酸 内 酯 D-葡 萄 糖 酸 2021-

42、7-957 2葡萄糖氧化酶的分子组成及其作用机制葡萄糖氧化酶的分子组成及其作用机制 o葡萄糖氧化酶以黄素腺嘌呤二核苷酸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）为辅基，每克分子酶含2克分子克分子 FAD，来源不同，其分子量亦有所差别。，来源不同，其分子量亦有所差别。 o目前葡萄糖氧化酶的工业酶制剂主要来源目前葡萄糖氧化酶的工业酶制剂主要来源 于于黑曲霉黑曲霉，因此黑曲霉葡萄糖氧化酶是这，因此黑曲霉葡萄糖氧化酶是这 类酶中研究得最为彻底的一种。黑曲霉葡类酶中研究得最为彻底的一种。黑曲霉葡 萄糖氧化酶分子量为萄糖氧化酶分子量为160000左右。左右。 2021-7-958

43、o实验数据证明，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 Pong Bi Bi机制，可以用下面的图表来表示： 2021-7-959 o图中G和L分别代表-D-葡萄糖和-D-葡萄糖酸内酯。 也可以用下式描述葡萄糖氧化酶催化的反应： O H OH H H H H OHOH OH OH EFAD O OH H H H H OH OH OH O +EFADH2 O2 EFAD + H2O2 H2O OH OH OH H H H H COOHOH OH OH H -D-葡萄糖酸内酯 D-葡萄糖酸 2021-7-960 o反应中，氧化态酶反应中，氧化态酶EFAD作为脱

44、氢酶从作为脱氢酶从-D-葡萄糖分葡萄糖分 子中取走两个氢原子形成还原态酶子中取走两个氢原子形成还原态酶EFADH2和和-D-葡葡 萄糖酸内酯，随后萄糖酸内酯，随后-D-葡萄糖酸内酯非酶水解成葡萄糖酸内酯非酶水解成D- 葡萄糖酸，同时还原态葡萄糖氧化酶被分子氧再氧化葡萄糖酸，同时还原态葡萄糖氧化酶被分子氧再氧化 成氧化态葡萄糖氧化酶。如果反应体系中存在过氧化成氧化态葡萄糖氧化酶。如果反应体系中存在过氧化 氢酶，那么氢酶，那么H2O2被催化分解成被催化分解成H2O和和O2。 2021-7-961 3葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用 o葡萄糖氧化酶的作用归纳起来不外乎四个方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，二是脱氧，三是杀菌，面：一是去葡萄糖，二是脱氧，三是杀菌， 四是测定葡萄糖含量。四是测定葡萄糖含量。 2021-7-962 五五 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，简简 称称SOD, EC1.15.1.1）是一类含金属的酶。）是一类含金属的酶。 2021-7-963 o超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸残基数在超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸残基数在 300个左右，它在生物界分布极广，广泛存在个左右，它在生物界分布极广