《酶工程食品》ppt课件

1、第第 十十 四四 章章 酶酶 工工 程程 食食 品品 酶的特点和重要性酶的特点和重要性酶在工程上运用受酶在工程上运用受限：限：大多数脱离生理环大多数脱离生理环境后极不稳定，而境后极不稳定，而消费和运用过程中消费和运用过程中条件与其生理环境条件与其生理环境差别大差别大分别纯化技术繁琐、分别纯化技术繁琐、本钱高，价钱贵，本钱高，价钱贵，不利于广泛运用不利于广泛运用 【酶工程【酶工程/酶反响技术】酶反响技术】 在一定的生物反响器内，经过对酶在一定的生物反响器内，经过对酶制剂的改组、修饰、固定或发明新的制剂的改组、修饰、固定或发明新的酶类制品等途径，改善酶制剂的稳定酶类制品等途径，改善酶制剂的稳定性、

2、催化才干、专注性、调理性及运性、催化才干、专注性、调理性及运用条件，寻求和开发耐极端条件的酶用条件，寻求和开发耐极端条件的酶产品。产品。耐高温、耐酸碱、耐高温、耐酸碱、耐盐、耐有机溶剂耐盐、耐有机溶剂酶工程研讨内容酶工程研讨内容化学化学/初级酶工程初级酶工程生物生物/高级酶工程高级酶工程由酶学与化工技术原理相互浸透、结合构成的一门科学技术。由酶学与化工技术原理相互浸透、结合构成的一门科学技术。自然酶自然酶化学修饰酶化学修饰酶固定化酶制造酶反响器和酶传感器固定化酶制造酶反响器和酶传感器人工合成酶人工合成酶由酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的由酶学和以基因重组技术为主的现代分子生

3、物学技术相结合的技术。技术。克隆酶克隆酶突变酶突变酶新酶新酶如今不少已商品化，用于测定混合物溶液中某如今不少已商品化，用于测定混合物溶液中某种物质浓度。如用葡萄糖氧化酶反响器测定血种物质浓度。如用葡萄糖氧化酶反响器测定血液、尿、发酵液中的葡萄糖浓度。液、尿、发酵液中的葡萄糖浓度。另外：另外：非水相介质中的酶反响如蛋白水解酶在非水相介质中的酶反响如蛋白水解酶在非水相中反而催化肽键构成非水相中反而催化肽键构成酶的抑制剂、激活剂酶的抑制剂、激活剂酶工程意义酶工程意义化学酶工程已产生宏大经济效益化学酶工程已产生宏大经济效益生物反响器对生物工业革新具有实践意义，生物反响器对生物工业革新具有实践意义，对根

4、底研讨具有实际意义对根底研讨具有实际意义生物酶工程将开创发明超自然生物生物酶工程将开创发明超自然生物/酶的酶的新时代新时代二、酶工程食品的概念二、酶工程食品的概念v【酶工程食品】利用酶工程改造或发明的酶产【酶工程食品】利用酶工程改造或发明的酶产品，或以酶工程产品进展加工处置所获得的食品，或以酶工程产品进展加工处置所获得的食品及食品添加剂。品及食品添加剂。v包括：包括：v酶工程改造或发明的、用作食品或食品添加剂酶工程改造或发明的、用作食品或食品添加剂的酶产品的酶产品v酶工程改造或发明的、用作食品或食品添加剂酶工程改造或发明的、用作食品或食品添加剂的酶产品的直接加工品的酶产品的直接加工品v以酶工程

5、改造或发明的酶产品或其直接加工品以酶工程改造或发明的酶产品或其直接加工品为原料消费的食品和食品添加剂，或以酶工程为原料消费的食品和食品添加剂，或以酶工程改造或发明的酶产品为食品添加剂加工的食品改造或发明的酶产品为食品添加剂加工的食品v特点：特点：v产品中存在酶工程采用的基因改造产品中存在酶工程采用的基因改造序列序列v产品中存在酶工程采用的氨基酸序产品中存在酶工程采用的氨基酸序列修饰成分列修饰成分v产品具有本身的酶工程所设计的性产品具有本身的酶工程所设计的性状和功能状和功能三、酶工程食品的研讨进展三、酶工程食品的研讨进展v1953年开场研讨酶的固定化年开场研讨酶的固定化v1967年酶反响器问世年

6、酶反响器问世v1969年，日本初次用固定化酶技术消费年，日本初次用固定化酶技术消费L-氨氨基酸基酸v20世纪世纪5060年代，酶修饰技术年代，酶修饰技术四、酶工程食品的技术原理四、酶工程食品的技术原理n酶的改组技术酶的改组技术n酶的修饰技术酶的修饰技术n酶的固定技术酶的固定技术n酶的模拟技术酶的模拟技术酶的改组技术酶的改组技术/酶的定向进化技术酶的定向进化技术n根本原理：基于对酶分子的空间构造、构造与功根本原理：基于对酶分子的空间构造、构造与功能之间关系的认识，经过定点诱变，改善酶的氨能之间关系的认识，经过定点诱变，改善酶的氨基酸序列尤其是改动构成活性中心的氨基酸种类，基酸序列尤其是改动构成活

7、性中心的氨基酸种类，以改动酶的稳定性、催化性和专注性。以改动酶的稳定性、催化性和专注性。天然酶天然酶基基 因因定点突变定点突变随机突变、挑选随机突变、挑选分子杂合分子杂合酶的修饰技术酶的修饰技术n根本原理：经过对酶蛋白主链的剪接切割和侧链根本原理：经过对酶蛋白主链的剪接切割和侧链的化学修饰对酶分子进展改造。的化学修饰对酶分子进展改造。经过化学反响，在酶侧链经过化学反响，在酶侧链上接上某种基团、或改动上接上某种基团、或改动酶侧链上原有基团的构造酶侧链上原有基团的构造技术道路技术道路酶外表化学修饰酶外表化学修饰酶分子内部修饰酶分子内部修饰酶分子金属取代酶分子金属取代可溶性大分子经过共价键可溶性大分

8、子经过共价键与酶的侧链基团结合，在与酶的侧链基团结合，在酶外表构成覆盖层，提高酶外表构成覆盖层，提高稳定性并扩展溶解范围。稳定性并扩展溶解范围。选择性修饰酶的氨基酸侧选择性修饰酶的氨基酸侧链成分，到达氨基酸取代链成分，到达氨基酸取代效果：如猪和人胰岛素效果：如猪和人胰岛素对酶分子中所含的金属进对酶分子中所含的金属进行取代，可改动酶专注性、行取代，可改动酶专注性、稳定性、抑制造用。稳定性、抑制造用。酶的固定技术酶的固定技术n根本原理：将酶固定于一定空间内或衔接于一定根本原理：将酶固定于一定空间内或衔接于一定支持物上，使其在运用中不能自在流动。支持物上，使其在运用中不能自在流动。技术道路技术道路酶

9、的固定化酶的固定化细胞的固定化细胞的固定化动动/植植/微生物细胞微生物细胞活活/死死/休止细胞、休止细胞、整细胞、细胞碎片、整细胞、细胞碎片、细胞器细胞器酶的模拟技术酶的模拟技术n【模拟酶【模拟酶/人工酶人工酶/酶模型】采用有机化学、生酶模型】采用有机化学、生物化学等方法，设计和合成一些比天然酶简单，物化学等方法，设计和合成一些比天然酶简单，但又具有天然酶中起主导作用的构造和催化功能但又具有天然酶中起主导作用的构造和催化功能的非蛋白质分子或蛋白质分子。的非蛋白质分子或蛋白质分子。五、酶工程食品的运用五、酶工程食品的运用n酶在淀粉加工中的运用酶在淀粉加工中的运用淀粉淀粉麦芽寡糖酶麦芽寡糖酶低聚麦

10、芽糖低聚麦芽糖低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖淀粉酶、葡萄糖苷转移酶淀粉酶、葡萄糖苷转移酶n酶在面粉烘烤加工中的运用酶在面粉烘烤加工中的运用n增大面包体积、改善面包表皮色泽、改善增大面包体积、改善面包表皮色泽、改善面粉质量、延缓老化、提高柔软度、延伸面粉质量、延缓老化、提高柔软度、延伸保管期。如淀粉酶、蛋白酶、脂肪氧化酶、保管期。如淀粉酶、蛋白酶、脂肪氧化酶、乳糖酶乳糖酶n酶在蛋白质加工中的运用酶在蛋白质加工中的运用n蛋白酶提高和改善蛋白质溶解性、乳化性、蛋白酶提高和改善蛋白质溶解性、乳化性、起泡性、黏度和风味。起泡性、黏度和风味。嫩肉晶：嫩肉晶：木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶n酶在乳品加工中的运用酶在乳品加工

11、中的运用n乳糖酶分解乳糖、凝乳酶制造干酪、添乳糖酶分解乳糖、凝乳酶制造干酪、添加溶菌酶消毒杀菌、生物传感器测定乳加溶菌酶消毒杀菌、生物传感器测定乳糖含量、脂肪酶有助于乳品增香糖含量、脂肪酶有助于乳品增香n酶在果蔬加工中的运用酶在果蔬加工中的运用n果胶酶提高果汁廓清度、添加产汁率、果胶酶提高果汁廓清度、添加产汁率、n降低黏度、提高过滤效果、纤维素酶、降低黏度、提高过滤效果、纤维素酶、n葡萄糖氧化酶果汁脱氧化葡萄糖氧化酶果汁脱氧化n酶在食品保鲜中的运用酶在食品保鲜中的运用n葡萄糖氧化酶抗氧化葡萄糖氧化酶抗氧化n酶法消费酶法消费L-氨基酸氨基酸n酶法消费高果糖浆酶法消费高果糖浆淀粉淀粉酶酶葡萄糖葡萄糖果果 糖糖异构化异构化六、酶工程食品能够的卫生学问题六、酶工程食品能够的卫生学问题n酶工程食品潜在的卫生学问题酶工程食品潜在的卫生学问题n产品中存在酶工程采用的基因改造序列产品中存在酶工程采用的基因改造序列n产品中存在酶工程采用的氨基酸序列修产品中存在酶工程采用的氨基酸序列修饰成分饰成分n产品具有本身的酶工程所设计的性状和产品具有本身的酶工程所设计的性状和功能功能n如热稳定性和难降解常是毒性或致敏如热稳定性和难降解常是毒性或致敏性成分的共性性成分的共性n消费食品酶制剂的菌种的平安性消费食品酶制剂的菌种的平安性n潜在的产毒素性潜在的产毒