糖酶淀粉酶乳糖酶乳糖酶果胶酶

糖酶淀粉酶乳糖酶乳糖酶果胶酶第一页，共三十页，2022年，8月28日．淀粉酶分类及性质系统名称常用名作用特性水解产物α-1.4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶α-淀粉酶或液化酶不规则的分解淀粉、糖原类α-1.4键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α-限制糊精α-1.4葡聚糖-葡萄糖水解酶糖化型淀粉酶或葡萄糖淀粉E从非还原性未端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉糖原类的α-1.4键，对α-1.3、α-1.6也有效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β-限制糊精，α-1.4葡聚糖-4-麦芽糖水解酶β-淀粉酶从非还原性未端以麦芽糖为单位,分解淀粉糖原类的α-1.4键以直链淀粉为底物时，麦芽糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖（奇数糖基）。以支链淀粉为底物时，麦芽糖、β-限制糊精支链淀粉-6-葡聚糖水解酶异淀粉酶只有异淀粉酶对α-1.6键分解速度快,分解支链淀粉、糖原中α-1.6键直链淀粉第二页，共三十页，2022年，8月28日补充：葡萄糖异构E是催化葡萄糖，生成果糖的异构化反应。镁离子和钴离子对这种酶有激活作用，葡萄糖浓度越高，E反应V越快，这种E随产物果糖浓度的提高，E的活性就降低。第三页，共三十页，2022年，8月28日6.1.2.淀粉酶水解产物6.1.2.1α-淀粉酶以直链淀粉为底物时，反应一般按两个阶段进行，首先，直链淀粉快速分解，产生寡糖，粘度及与碘返生呈色反应的能力很快下降；第二阶段，寡糖缓慢地水解生成最终产物葡萄糖和麦芽糖。以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖、麦芽糖和一系列α-限制糊精第四页，共三十页，2022年，8月28日(1)α-淀粉酶的性质α-淀粉酶的分子量范围是15600～139300，通常为45000～60000，其分子中的巯基往往是酶催化活性的必需基团。所有α-淀粉酶都是金属酶，每个酶分子至少含有一个钙离子，它是α-淀粉酶的激活剂，钙与酶分子的结合非常牢固。只有在低pH和同时存在鳌合剂的条件下，才能将酶分子中的钙除去。如果将酶分子中的钙完全除去，就能导致酶基本上失活和对热，酸或脲等变性因素的稳定性降低。第五页，共三十页，2022年，8月28日(2)pH对α-淀粉酶作用的影响一般α-淀粉酶在pH5.5～8比较稳定，当pH4以下时易失活，酶的最适pH在5～6，第六页，共三十页，2022年，8月28日(3)温度对α-淀粉酶作用的影响温度对酶活性有很大的影响，纯化的α-淀粉酶在50℃以上容易失活，但是有钙离子大量存在的条件下，酶的热稳定性会增加。食品工业中淀粉酶水解温度高还是低好？第七页，共三十页，2022年，8月28日6.1.2.2葡萄糖淀粉E外切酶，商业酶制剂由霉菌产生，作用pH4-5，将C(1)构型从α转变为β型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β-限制糊精，如有α-淀粉酶参与可使支链淀粉完全降解。第八页，共三十页，2022年，8月28日6.1.2.3β-淀粉酶外切酶，作用，将C(1)构型从α转变为β型以直链淀粉为底物时，当直链淀粉含有偶数葡萄糖基时，终产物为麦芽糖；当直链淀粉含有奇数葡萄糖基时，终产物除麦芽糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖。以支链淀粉为底物时，产物为麦芽糖（50-60%）和β-限制糊精第九页，共三十页，2022年，8月28日6.1.2.4异淀粉酶专一分解支链淀粉型多糖中α-1.6糖苷键形成直链淀粉和糊精经典试题：以支链淀粉（或玉米淀粉）为原料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化反应？第十页，共三十页，2022年，8月28日6.2乳糖酶乳糖是一种二糖，溶解度低，20℃/15%溶解，甜度低，以蔗糖100，则乳糖16，牛奶中乳糖占固形物30%。炼乳、冰淇淋等乳制品，由于温度变化，常常有乳糖结晶析出，呈颗粒状结构生活在亚洲一些地区的居民，由于体内缺乏乳糖酶而不能代谢乳糖，对牛奶有过敏性反应，出现腹泻。乳糖酶为β-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。第十一页，共三十页，2022年，8月28日6.2.1.影响乳糖酶作用因素

6.2.1.1温度温度（℃）米曲霉乳糖酶酵母乳糖酶大肠杆菌乳糖酶101.54.02.02616.512.09.03018.012.010.03427.013.09.03733.014.011.05066.04.04.0第十二页，共三十页，2022年，8月28日6.2.1.2不同pH介质对乳糖酶活性的影响细菌乳糖酶最适pH在7.0，霉菌乳糖酶最适pH接近于5.0，酵母乳糖酶最适pH在6.0。牛奶、脱脂牛奶、炼乳的pH对酵母乳糖酶很适合；乳清及其浓缩物的pH对霉菌乳糖酶很适合。第十三页，共三十页，2022年，8月28日激活剂硫化物或亚硫酸盐可以提高乳糖分解速度第十四页，共三十页，2022年，8月28日6.2.2.食品工业应用实例6.2.2.1在冰淇淋中应用如果冰淇淋中脱脂奶粉量超过12%，在其贮藏和销售期间经过较大的温度变化，便有乳糖析出。使50%乳糖分解，在冰箱中保存4个月，乳糖也不会结晶。方法：乳糖酶先分解脱脂牛奶，再制造冰淇淋。直接将乳糖酶加到冰淇淋配料中。第十五页，共三十页，2022年，8月28日6.2.2.2冷冻炼乳、浓缩乳清乳糖结晶析出，会促使酪蛋白凝聚，不合食用。第十六页，共三十页，2022年，8月28日6.3纤微素酶

纤微素酶:β-1，4葡聚糖4-葡聚糖水解酶，作用于纤维素和从纤维素派生出来的产物，极有前景（能源甘蔗）。第十七页，共三十页，2022年，8月28日6.3.1.分类1.1纤维二糖水解酶：对纤维素具有最高亲和力，能降解结晶纤维素1.2β-1，4葡聚糖酶：外切和内切，以葡萄糖为单位1.3β-葡萄糖苷酶：作用于小分子量底物时表现出最高活力第十八页，共三十页，2022年，8月28日6.3.2.酶的性质2.1最适，随底物变化2.2高的热稳定性：显著优于果胶酶2.3抑制剂：葡萄糖酸内酯，重金属离子（Cu,Hg），天然抑制剂酚类物质（免受霉菌腐烂作用）激活剂：半胱氨酸第十九页，共三十页，2022年，8月28日6.4果胶酶第二十页，共三十页，2022年，8月28日6.4.1.果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，存在于几乎所有的植物中，它主要由半乳糖醛酸及其甲酯缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。果胶的基本结构是α-l-4-D半乳糖醛酸主链，鼠李糖单元以（l-2）连接于还原端或以（l-4）连接于非还原端。鼠李糖在果胶多糖的主链上引入了节点阿拉伯糖、半乳糖或阿拉伯半乳聚糖再作为侧链以（l-4）连接于鼠李糖上。柠檬3.0～4.0%，香蕉0.7～1.2%，梨0.5～0.8%，苹果0.5～1.6%，草莓0.6～0.7%。第二十一页，共三十页，2022年，8月28日果胶的种类1.原果胶：未成熟果蔬中，不溶于水。2.果胶酸：脱水半乳糖醛酸单位上的羧基基本上是游离的（聚半乳糖醛酸），不含甲酯（OCH3）。3.果胶酯酸：含一定数量甲酯基团，果胶酯酸包括果胶，果胶分子中75%左右的羧基是甲酯化的。酯化度大于7即为高酯化度第二十二页，共三十页，2022年，8月28日果胶类物质给食品工业中带来的难题任何一种果汁都存在果胶果蔬汁中：榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。第二十三页，共三十页，2022年，8月28日6.4.2.果胶酶分布与分类：果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称6.4.2.1分布霉菌中含各种果胶酶，裂解酶；细菌中主要为聚半乳糖醛酸裂解酶；高等植物中主要是果胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶，不含果胶裂解酶。第二十四页，共三十页，2022年，8月28日6.4.2.2分类（1）聚半乳糖醛酸酶（PG）：此类能水解半乳糖醛酸中α-1,4键（优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。第二十五页，共三十页，2022年，8月28日

a.内切PG（endo-PG）：从分子内部无规则的切断α-1，4键，可使果胶或果胶酸的粘度迅速下降，这类酶在果汁澄清中起主要作用。由于酶只能裂开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。最适pH4~5，霉菌中最多，植物番茄中含量高。b.外切（exo-PG）：从分子末端逐个切断α-1，4键，生成半乳糖醛酸，粘度下降不明显。pH5.0，钙激活。第二十六页，共三十页，2022年，8月28日(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）：即果胶裂解酶。以随机方式解聚高度酯化的果胶，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。pH6.0，只有霉菌中有。不能水解果胶酸第二十七页，共三十页，2022年，8月28日(3)聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：也称果胶酸裂解酶。解聚低甲氧基果胶或果胶酸，产物为半乳糖醛酸二聚体，只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。pH8.0~9.5，Ca2+是绝对需要的。细菌中含量高。较少应用于果汁生产，为什么？第二十八页，共三十页，2022年，8月28日(4)果胶酯酶（PE）霉菌果胶酯酶的最适pH一般在酸性范围，它