食品酶制剂资料

1、食品酶制剂资料食品酶制剂资料第1页概述 糖酶类蛋白酶类 酯酶类 4123 其它酶类 5目录食品酶制剂资料第2页酶制剂是由动物或植物可食或非可食个别直接提取，或由传统或经过基因修饰微生物发酵、提取制得，用于食品加工，含有特殊催化功效生物制品。 食品酶制剂食品酶制剂资料第3页食品酶制剂食品酶制剂被添加到食物中后，只在加工过程中起作用，不会在食品中产生危害残留。特征：催化特征专一 催化速度快 天然环境保护 食品酶制剂资料第4页8.1 糖酶类糖酶类（Glycosylases）是一类水解糖苷键酶。分类：淀粉酶类 葡萄糖异构酶 纤维素酶 乳糖酶 果胶酶食品酶制剂资料第5页8.1.1 淀粉酶类淀粉酶是能催化

2、淀粉水解转化成葡萄糖、麦芽糖及其它低聚糖一类酶总称。淀粉酶作用于淀粉、糖原和多糖衍生物。按水解方式分类：淀粉酶、淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶等。食品酶制剂资料第6页系统名称常见名作用键水解产物1,4-D-葡聚糖葡萄糖水解酶-淀粉酶或液化酶-1，4-糖苷键（内切）以直链淀粉为底物时，产生葡萄糖和麦芽糖。以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖、麦芽糖和一系列-限制糊精1,4,-D-葡聚糖麦芽糖水解酶-淀粉酶-1，4-糖苷键（外切）以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖以支链淀粉为底物时，不完全，有葡萄糖，可能还有-限制糊精，-1,4-葡聚糖葡萄糖水解酶葡萄糖淀粉酶，糖化酶-1，4-糖苷键 -1，6-糖苷键-1，3

3、-糖苷键葡萄糖支链淀粉6-葡聚糖水解酶普鲁兰酶，脱支酶，支链淀粉酶-1，6-糖苷键直链淀粉食品酶制剂资料第7页各种淀粉酶特点及作用机制1、-淀粉酶（-Amylase，EC3.2.1.1. ）普通在pH5.58时稳定，最适pH值为56最适温度为70主要用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品等生产。食品酶制剂资料第8页各种淀粉酶特点及作用机制2、-淀粉酶（-Amylase,EC3.2.1.2.）催化淀粉水解生成麦芽糖淀粉酶，外切型淀粉酶。植物起源-淀粉酶最适pH为5.06.0， 微生物起源-淀粉酶最适pH为6.57.5。最适温度为4060，微生物起源耐热性能优于植物。广泛应用于啤酒、饴糖、高

4、麦芽糖浆、结晶麦芽糖醇等以麦芽糖为产物制糖；还可用于发酵工业液化等。食品酶制剂资料第9页各种淀粉酶特点及作用机制3、葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase,EC3.2.1.3）从底物非还原性末端将葡萄糖单位水解下来最适作用温度为5060；最适pH为45大个别重金属，如铜、银、汞、铅等都能对糖化酶产生抑制作用主要用于生产葡萄糖，高果糖浆，果葡糖浆等食品酶制剂资料第10页各种淀粉酶特点及作用机制4、脱支酶高效专一地切开支链淀粉分支点-1，6-糖苷键，从而剪下整个侧枝，形成直链淀粉一个酶。依据底物特异性差异分为： 低聚葡萄糖苷酶 淀粉-l，6-葡萄糖苷酶 异淀粉酶 普鲁兰酶食品酶制剂资料第11页4、

5、脱支酶普鲁兰酶(Pullulanse,EC3.2.1.41)支链淀粉6-葡聚糖水解酶专一水解淀粉多糖中支链淀粉-1,6-糖苷键糖苷酶，对-1,4-糖苷键不起作用，使支链淀粉变成为直链作用特点：只作用于-1,6-糖苷键，把淀粉分枝切下来，不过对异麦芽糖-1,6-糖苷键不起作用，必须要有-1,4-糖苷键同时存在时才能起作用。各种淀粉酶特点及作用机制食品酶制剂资料第12页淀粉酶活力测定测定方法有4类：测定底物淀粉消耗量，有粘度法、浊度法和碘-淀粉比色法等；生糖法，测定产物葡萄糖生成量；色原底物分解法；酶偶联法。食品酶制剂资料第13页8.1.2 葡萄糖氧化酶Glucose Oxidase, EC1.1

6、.3.4，GOD需氧脱氢酶，系统命名-D-葡萄糖氧化还原酶最大光吸收波长为337nm和455nm。在紫外光下无荧光，不过在热、酸或碱处理后含有特殊绿色稳定pH值为3.56.5，作用温度为3060食品酶制剂资料第14页葡萄糖氧化酶反应机理葡萄糖氧化酶通常与过氧化氢酶组成一个氧化还原酶系统。葡萄糖氧化酶在分子氧存在下能氧化葡萄糖生成D-葡萄糖酸内酯，同时消耗氧生成过氧化氢。过氧化氢酶能够将过氧化氢分解生成水和1/2氧，而后水又与葡萄糖酸内酯结合产生葡萄糖酸。食品酶制剂资料第15页测定葡萄糖氧化酶活性方法依据反应过程中氧气和葡萄糖消耗速度或葡萄糖酸和过氧化氢生成速度来计算。测定酶活方法主要有： 量压

7、法、分光光度法、氧电极法等食品酶制剂资料第16页应用杀菌在鲜奶生产中，采取保鲜剂对鲜奶进行消毒，延长鲜牛乳保质期去葡萄糖把脱水制品中残留葡萄糖氧化，防止发生褐变，保持产品色泽和溶解性测葡萄糖含量葡萄糖氧化酶能专一地氧化葡萄糖，可用于定量测定各种食品和各种混合物中葡萄糖含量脱氧有效去除氧气，保护食品中还原性物质葡萄糖氧化酶在食品工业应用食品酶制剂资料第17页8.1.3 葡萄糖异构酶D glucose isomerase，E C 5.3.1.5，GI木糖异构酶或D一木糖酮基异构酶 能将D-葡萄糖、D-木糖和D-核糖等醛糖转化为对应酮糖最适pH决定于酶起源。通常微偏碱性，在7.09.0之间最适反应温

8、度普通在7080食品酶制剂资料第18页甜度大 溶解度大保湿性好、渗透压高制备高果糖浆应用葡萄糖异构酶在食品工业中应用食品酶制剂资料第19页8.1.4 纤维素酶类依据催化功效不一样分为:内切葡萄糖苷酶：随机地在纤维素分子内部降解-1,4糖苷键；外切葡萄糖苷酶：从纤维素分子还原或非还原端切割糖苷键，生成纤维二糖；纤维二糖酶：把纤维二糖降解成单个葡萄糖分子。食品酶制剂资料第20页CBDLinkerCD里氏木霉外切型葡聚糖酶结构模型纤维素酶结构和功效食品酶制剂资料第21页纤维素酶类作用位点食品酶制剂资料第22页纤维素酶类作用机理食品酶制剂资料第23页防止果蔬香味和维生素损失，同时可使植物组织软化膨松，

9、从而提升其可消化性并改良口感。应用于果蔬榨汁、花粉饮料中提升汁液提取率，促进汁液澄清，还能够提升其可溶性固体物含量。使细胞中蛋白质和碳水化合物释放，可提升产品浓度，改进产品质量，又可缩短生产周期，提升产率。 果蔬加工饮料业 酿造业食品酶制剂资料第24页8.1.5 乳糖酶Lactase，EC3.2.1.23-D-半乳糖苷半乳糖水解酶水解乳糖中-半乳糖苷键酶包含-半乳糖苷酶、酸性-半乳糖苷酶和异-半乳糖苷酶。食品酶制剂资料第25页起源相关性质嗜热乳酸细菌保加利亚乳杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌大肠杆菌脆壁酵母乳酸酵母黑曲霉米曲霉最适pH6.27.57.06.06.47.26.66.97.33.04.05.0

10、最适温度555742456540373555605055相对分子质量KD53021554020113512490活化金属离子*Na+、K+Mn2+、K+Mn2+、Na+食品酶制剂资料第26页乳糖酶类催化反应类型和机制催化两类反应：水解反应：将一分子乳糖水解成一分子半乳糖 和葡萄糖；是转移反应：将一分子乳糖与14个半乳糖反应生成低聚半乳糖。食品酶制剂资料第27页乳糖酶类在食品工业中应用 经过转苷作用生成低聚半乳糖 增加甜度，改进口质口感，可预防乳制品冷冻时轻易出现结晶现象 生产低乳糖冰淇淋，提供新型产品，处理返砂现象，生产低热量冰淇淋乳制品冰淇淋 和其它酶联合使用能够分析冰淇淋、干酪和含牛乳干制

11、品中乳糖含量分析食品中乳糖含量生产低聚半乳糖乳糖酶类在食品工业中应用食品酶制剂资料第28页8.1.6 果胶酶类Pectinolytic enzyme/Pectinase，E.C.3.2.1.15是一类能够分解果胶物质多酶复合体系作用方式不一样分为：酯酶和解聚酶，解聚酶又包含水解酶和裂解酶。果胶酯酶可随机切除甲酯化果胶中甲基产生甲醇和游离羧基。果胶水解酶是经过加入一个水分子使-1,4-糖苷键断裂，释放出单体半乳糖醛酸。果胶裂解酶(PL)又叫转移消除酶，经过除去一个分子使-1,4-糖苷键断裂，释放出含双键产物。食品酶制剂资料第29页铁、铜、锌离子有显著抑制作用作用温度为15-55左右。最适作用温度

12、为 50酶学性质作用PH为2.5-6.0，最适作用PH为3.5最正确贮藏条件为4-15，普通为室温贮藏，防止阳光直射与纤维素酶存在协同作用，同时添加效果优于2 种单酶单独添加酶学性质食品酶制剂资料第30页食品酶制剂资料第31页食品酶制剂资料第32页8.2 蛋白酶类是一类水解肽键酶（peptide hydrolases）。水解蛋白质或多肽中肽键反应式以下：食品酶制剂资料第33页丝氨酸蛋白酶金属蛋白酶天门冬氨酸蛋白酶半胱氨酸蛋白酶起源动物胰脏、细菌和霉菌细菌、霉菌霉菌原核生物和真核生物活性中心含丝氨酸残基含Zn2+ 等二价金属含天门冬氨酸含Cys-His分子量kDa15303045最适pH9.51

13、0.57825抑制剂二异丙基氟磷酸(DFP)、苯甲基磺酰氟(PMSF)和蛋白酶抑制剂(PI)，有些可被巯基试剂（PCMB）所抑制EDTA或OPDAN和EPNPPCMB食品酶制剂资料第34页8.2.2 凝乳酶类一个天门冬氨酸蛋白酶，其主要生物学功效是专一性地剪切Phe105-Met106 连接k-酪蛋白。等电点pI为4.5。最适温度为3743，在15以下、55以上时不呈活性。几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。造成牛奶凝结，所以被广泛用于乳酪制造业。食品酶制剂资料第35页8.2.3 肽酶类肽酶（peptidase）是水解肽键一类酶。依据作用模式分为端肽酶和内肽酶。端肽酶从肽链内一个末端开始将氨基酸水解下

14、来，可分为氨肽酶和羧肽酶；内肽酶从肽链内部将肽链裂开。在干酪生产、肉类嫩化和植物蛋白质改性中都大量地使用肽酶。食品酶制剂资料第36页蛋白酶类在食品工业上应用 (1)在乳制品生产中：使干酪产生特有香味。 (2)在调料制品生产中：用肽酶水解蛋白质成含有风味调料氨基酸、肽类、核苷酸和糖分等物质。 (3)在焙烤制品生产中：可使面团变软，改进面团粘弹性、延伸性、流动性等性能，从而改进其机械特征和烘焙品质。 (4)在肉制品生产中：木瓜蛋白酶可提升肉嫩度，还能够改进肉品风味和营养。食品酶制剂资料第37页蛋白酶类在食品工业上应用 (5)在茶饮料生产中：蛋白酶可提升茶叶浸提率，增强茶叶滋味。 (6)在豆制品生产

15、中：利用大豆内肽酶生产豆奶，可同时到达去除豆腥味、颗粒感、增加浓厚滑润口感和产生香味效果。 (7)在酿造工业中：蛋白酶用于以谷物为原料酒精发酵，可分解谷物中蛋白质，增加酵母营养，促进酵母生长和发酵，从而有利于缩短发酵时间，提升原料出酒率。 (8)在活性肽产品中：端肽酶能够用于营养食品、保健食品、蛋白饮料等大豆肽产品研制。食品酶制剂资料第38页水解酶类羧酸酯键磷酸酯键硫酸酯键食品酶制剂资料第39页脂肪酶triacylglycerol lipase EC3.1.1.3定义一个特殊酯键水解酶活性中心丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成三联体作用机制在油水界面上，脂肪酶催化三酰甘油酯键水解，释放含更少酯键甘油

16、酯或甘油及脂肪酸。相对分子质量060000最适温度3060最适温度中性或碱性范围影响因子重金属盐（Fe2+、Zn2+、Hg2+、Fe3+）强烈抑制脂肪酶食品酶制剂资料第40页活性中心：催化三元体图 经典/水解酶二级结构示意图食品酶制剂资料第41页“盖子”活性中心a：盖子关闭时，酶处于无活性状态b：盖子打开时，酶处于活性状态食品酶制剂资料第42页 脂肪酶在食品工业中应用 分解油脂释放出短链脂肪酸增加或改进食品风味、香味与质构，生产代可可脂，这是脂肪酶最早、最广泛应用。 (1)乳品工业：在乳品生产中会产生双重影响，首先，使乳脂肪分解，造成乳粉在保留过程中质量劣化，会使干酪制品产生不愉快风味。另首先

17、，使乳酯水解，可深入增强干酪、奶粉、奶油风味，促进干酪成熟 ，改进乳制品品质。食品酶制剂资料第43页 脂肪酶在食品工业中应用 (2)食用油脂加工：可催化脂肪生成脂肪酸和甘油，发生油脂水解反应，在脂肪酸与肥皂工业上广泛应用。 (3)面类食品加工：可有效改进面类产品质量及弹性 (4)食品废料处理：油脂加工过程中产生含脂废物以及废餐饮油，主要成份为脂肪酸三甘油酯。不但游离脂肪酸含量高，而且含有醛、酮和聚合物等氧化产品。食品酶制剂资料第44页磷脂酶是一类能水解磷脂酯键水解酶。不一样磷脂酶作用磷脂部位示意图食品酶制剂资料第45页油脂精炼肉类加工蛋制品加工使蛋黄中卵磷脂使其转变为溶血卵磷脂含有更强乳化性能

18、，同时其热稳定性大大提升高强度杀菌条件下还能保持很好感官指标应用于脱胶过程反应条件温和、速度快、副产物少用水量少和废水排放少磷脂是肉类风味成份最主要脂类物质前体食品酶制剂资料第46页一类催化水解含羧酸酯基脂族和芳族有机化合物酶羧酸酯酶和脂肪酶同属于酯酶，二者区分？食品酶制剂资料第47页阿魏酸酯酶是羧酸水解酶一个亚类，也是胞外酶；主要生物功效是水解植物细胞壁中多糖与阿魏酸连结酯键，释放出游离单体阿魏酸或阿魏酸二聚体。阿魏酸酯酶应用工农业副产品：用阿魏酸酯酶催化水解工农业副产品, 以分离出阿魏酸香精合成：阿魏酸酯酶能够使植物细胞壁释放芳香化合物功效性食品：阿魏酸含有抗肿瘤、消炎、促进伤口愈合等保健

19、作用 食品酶制剂资料第48页谷氨酰胺转胺酶Transglutaminase（TGase）EC2.3.2.13别名转谷氨酰胺酶系统命名蛋白质谷氨酸谷氨酰胺基转移酶催化性质催化蛋白质分子内交联、分子间交联、蛋白质和氨基酸之间连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺基水解作用从而能够深入改进蛋白质功效性质，提升蛋白质营养价值起源组织和微生物优点pH适应范围广、不依赖Ca2+、稳定性强、催化交联程度高；另外微生物谷氨酰胺转胺酶属于胞外酶，提取时不需要破壁，易于分离纯化。应用肉制品、乳制品、水产制品、面制品和焙烤制品等食品酶制剂资料第49页木聚糖酶XylanaseEC 3.2.1.8别名内1，4-木聚糖酶定义一类以

20、内切方式降解木聚糖分子中-1，4-木糖苷键酶系产物寡聚木糖和木二糖，也有少许木糖和阿拉伯糖底物半纤维素应用酿酒工业、谷物产品、果汁生产、保健品食品酶制剂资料第50页-转移葡萄糖苷酶-transglucosidaseEC 2.4.1.24催化性质低聚糖类底物非还原性末端切开-1 ,4 糖苷键，释放出葡萄糖，或将游离出葡萄糖残基以-1 ,6 糖苷键转移到另一个糖类底物上，从而得到非发酵性低聚异麦芽糖 、糖脂或糖肽等酶学性质不一样起源酶性质差异大应用低聚异麦芽糖生产；还可应用于啤酒酿造， 在糖化阶段加入，可改进啤酒口感,生产低醇保健啤酒；在发酵阶段添加，可生产低糖超级发酵度清爽啤酒。食品酶制剂资料第

21、51页植酸酶Phytase别称肌醇六磷酸水解酶催化性质催化植酸及植酸盐水解成肌醇与磷酸一类酶总称，能够专一性地水解植酸中磷酯键，使磷酸游离出来分类3-植酸酶(EC 3.1.3.8)主要存在于动物6-植酸酶(EC3.1.3.26)主要存在于植物组织应用豆制品加工，能够去除大豆中植酸，使大豆制品中完全脱磷。在面团中加入植酸酶，会提升人体对铁吸收率增加。在面粉中添加植酸酶可大大提升植酸降解率食品酶制剂资料第52页转化酶invertaseEC3.2.1.26别称蔗糖酶系统名称-呋喃果糖苷酶催化性质不可逆催化蔗糖裂解为果糖和葡萄糖起源植物、动物和微生物最适条件最适pH值为4.05.5最适宜温度随糖浓度而异，低浓度时为55，高浓度时70影响原因对银离子、硝酸根离子敏感，轻易失活。应用制备蔗糖转化糖浆，还可用于软糖和巧克力糖软芯中预防出现蔗糖结晶，另外蔗糖酶还可用于从棉籽糖制备蜜二糖和从菊粉中制备果糖，以及降低果汁和人造蜂蜜中蔗糖含量等。食品酶制剂资料第53页过氧化氢酶定义以过氧化氢为底物，经过催化一对电子转移而最终将其分解为水和氧气分类铁卟啉酶和锰过氧化氢酶制取方法动物组织(主要是肝脏)提取法和发酵法作用条件肝脏所得者最适pH值为7.0左右