食品酶制劑資料

1、食品酶制劑資料食品酶制劑資料第1頁概述 糖酶類蛋白酶類 酯酶類 4123 其它酶類 5目錄食品酶制劑資料第2頁酶制劑是由動物或植物可食或非可食個別直接提取，或由傳統(tǒng)或經(jīng)過基因修飾微生物發(fā)酵、提取制得，用于食品加工，含有特殊催化功效生物制品。 食品酶制劑食品酶制劑資料第3頁食品酶制劑食品酶制劑被添加到食物中后，只在加工過程中起作用，不會在食品中產(chǎn)生危害殘留。特征：催化特征專一 催化速度快 天然環(huán)境保護(hù) 食品酶制劑資料第4頁8.1 糖酶類糖酶類（Glycosylases）是一類水解糖苷鍵酶。分類：淀粉酶類 葡萄糖異構(gòu)酶 纖維素酶 乳糖酶 果膠酶食品酶制劑資料第5頁8.1.1 淀粉酶類淀粉酶是能催化

2、淀粉水解轉(zhuǎn)化成葡萄糖、麥芽糖及其它低聚糖一類酶總稱。淀粉酶作用于淀粉、糖原和多糖衍生物。按水解方式分類：淀粉酶、淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脫支酶等。食品酶制劑資料第6頁系統(tǒng)名稱常見名作用鍵水解產(chǎn)物1,4-D-葡聚糖葡萄糖水解酶-淀粉酶或液化酶-1，4-糖苷鍵（內(nèi)切）以直鏈淀粉為底物時，產(chǎn)生葡萄糖和麥芽糖。以支鏈淀粉為底物時，產(chǎn)生葡萄糖、麥芽糖和一系列-限制糊精1,4,-D-葡聚糖麥芽糖水解酶-淀粉酶-1，4-糖苷鍵（外切）以直鏈淀粉為底物時，產(chǎn)物葡萄糖以支鏈淀粉為底物時，不完全，有葡萄糖，可能還有-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-糖苷鍵 -1，6-糖苷鍵-1，3

3、-糖苷鍵葡萄糖支鏈淀粉6-葡聚糖水解酶普魯蘭酶，脫支酶，支鏈淀粉酶-1，6-糖苷鍵直鏈淀粉食品酶制劑資料第7頁各種淀粉酶特點(diǎn)及作用機(jī)制1、-淀粉酶（-Amylase，EC3.2.1.1. ）普通在pH5.58時穩(wěn)定，最適pH值為56最適溫度為70主要用于淀粉糖漿、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品等生產(chǎn)。食品酶制劑資料第8頁各種淀粉酶特點(diǎn)及作用機(jī)制2、-淀粉酶（-Amylase,EC3.2.1.2.）催化淀粉水解生成麥芽糖淀粉酶，外切型淀粉酶。植物起源-淀粉酶最適pH為5.06.0， 微生物起源-淀粉酶最適pH為6.57.5。最適溫度為4060，微生物起源耐熱性能優(yōu)于植物。廣泛應(yīng)用于啤酒、飴糖、高

4、麥芽糖漿、結(jié)晶麥芽糖醇等以麥芽糖為產(chǎn)物制糖；還可用于發(fā)酵工業(yè)液化等。食品酶制劑資料第9頁各種淀粉酶特點(diǎn)及作用機(jī)制3、葡萄糖淀粉酶（Glucoamylase,EC3.2.1.3）從底物非還原性末端將葡萄糖單位水解下來最適作用溫度為5060；最適pH為45大個別重金屬，如銅、銀、汞、鉛等都能對糖化酶產(chǎn)生抑制作用主要用于生產(chǎn)葡萄糖，高果糖漿，果葡糖漿等食品酶制劑資料第10頁各種淀粉酶特點(diǎn)及作用機(jī)制4、脫支酶高效專一地切開支鏈淀粉分支點(diǎn)-1，6-糖苷鍵，從而剪下整個側(cè)枝，形成直鏈淀粉一個酶。依據(jù)底物特異性差異分為： 低聚葡萄糖苷酶 淀粉-l，6-葡萄糖苷酶 異淀粉酶 普魯蘭酶食品酶制劑資料第11頁4、

5、脫支酶普魯蘭酶(Pullulanse,EC3.2.1.41)支鏈淀粉6-葡聚糖水解酶專一水解淀粉多糖中支鏈淀粉-1,6-糖苷鍵糖苷酶，對-1,4-糖苷鍵不起作用，使支鏈淀粉變成為直鏈作用特點(diǎn)：只作用于-1,6-糖苷鍵，把淀粉分枝切下來，不過對異麥芽糖-1,6-糖苷鍵不起作用，必須要有-1,4-糖苷鍵同時存在時才能起作用。各種淀粉酶特點(diǎn)及作用機(jī)制食品酶制劑資料第12頁淀粉酶活力測定測定方法有4類：測定底物淀粉消耗量，有粘度法、濁度法和碘-淀粉比色法等；生糖法，測定產(chǎn)物葡萄糖生成量；色原底物分解法；酶偶聯(lián)法。食品酶制劑資料第13頁8.1.2 葡萄糖氧化酶Glucose Oxidase, EC1.1

6、.3.4，GOD需氧脫氫酶，系統(tǒng)命名-D-葡萄糖氧化還原酶最大光吸收波長為337nm和455nm。在紫外光下無熒光，不過在熱、酸或堿處理后含有特殊綠色穩(wěn)定pH值為3.56.5，作用溫度為3060食品酶制劑資料第14頁葡萄糖氧化酶反應(yīng)機(jī)理葡萄糖氧化酶通常與過氧化氫酶組成一個氧化還原酶系統(tǒng)。葡萄糖氧化酶在分子氧存在下能氧化葡萄糖生成D-葡萄糖酸內(nèi)酯，同時消耗氧生成過氧化氫。過氧化氫酶能夠?qū)⑦^氧化氫分解生成水和1/2氧，而后水又與葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)合產(chǎn)生葡萄糖酸。食品酶制劑資料第15頁測定葡萄糖氧化酶活性方法依據(jù)反應(yīng)過程中氧氣和葡萄糖消耗速度或葡萄糖酸和過氧化氫生成速度來計(jì)算。測定酶活方法主要有： 量壓

7、法、分光光度法、氧電極法等食品酶制劑資料第16頁應(yīng)用殺菌在鮮奶生產(chǎn)中，采取保鮮劑對鮮奶進(jìn)行消毒，延長鮮牛乳保質(zhì)期去葡萄糖把脫水制品中殘留葡萄糖氧化，防止發(fā)生褐變，保持產(chǎn)品色澤和溶解性測葡萄糖含量葡萄糖氧化酶能專一地氧化葡萄糖，可用于定量測定各種食品和各種混合物中葡萄糖含量脫氧有效去除氧氣，保護(hù)食品中還原性物質(zhì)葡萄糖氧化酶在食品工業(yè)應(yīng)用食品酶制劑資料第17頁8.1.3 葡萄糖異構(gòu)酶D glucose isomerase，E C 5.3.1.5，GI木糖異構(gòu)酶或D一木糖酮基異構(gòu)酶 能將D-葡萄糖、D-木糖和D-核糖等醛糖轉(zhuǎn)化為對應(yīng)酮糖最適pH決定于酶起源。通常微偏堿性，在7.09.0之間最適反應(yīng)溫

8、度普通在7080食品酶制劑資料第18頁甜度大 溶解度大保濕性好、滲透壓高制備高果糖漿應(yīng)用葡萄糖異構(gòu)酶在食品工業(yè)中應(yīng)用食品酶制劑資料第19頁8.1.4 纖維素酶類依據(jù)催化功效不一樣分為:內(nèi)切葡萄糖苷酶：隨機(jī)地在纖維素分子內(nèi)部降解-1,4糖苷鍵；外切葡萄糖苷酶：從纖維素分子還原或非還原端切割糖苷鍵，生成纖維二糖；纖維二糖酶：把纖維二糖降解成單個葡萄糖分子。食品酶制劑資料第20頁CBDLinkerCD里氏木霉外切型葡聚糖酶結(jié)構(gòu)模型纖維素酶結(jié)構(gòu)和功效食品酶制劑資料第21頁纖維素酶類作用位點(diǎn)食品酶制劑資料第22頁纖維素酶類作用機(jī)理食品酶制劑資料第23頁防止果蔬香味和維生素?fù)p失，同時可使植物組織軟化膨松，

9、從而提升其可消化性并改良口感。應(yīng)用于果蔬榨汁、花粉飲料中提升汁液提取率，促進(jìn)汁液澄清，還能夠提升其可溶性固體物含量。使細(xì)胞中蛋白質(zhì)和碳水化合物釋放，可提升產(chǎn)品濃度，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，提升產(chǎn)率。 果蔬加工飲料業(yè) 釀造業(yè)食品酶制劑資料第24頁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-半乳糖苷鍵酶包含-半乳糖苷酶、酸性-半乳糖苷酶和異-半乳糖苷酶。食品酶制劑資料第25頁起源相關(guān)性質(zhì)嗜熱乳酸細(xì)菌保加利亞乳桿菌嗜熱脂肪芽孢桿菌大腸桿菌脆壁酵母乳酸酵母黑曲霉米曲霉最適pH6.27.57.06.06.47.26.66.97.33.04.05.0

10、最適溫度555742456540373555605055相對分子質(zhì)量KD53021554020113512490活化金屬離子*Na+、K+Mn2+、K+Mn2+、Na+食品酶制劑資料第26頁乳糖酶類催化反應(yīng)類型和機(jī)制催化兩類反應(yīng)：水解反應(yīng)：將一分子乳糖水解成一分子半乳糖 和葡萄糖；是轉(zhuǎn)移反應(yīng)：將一分子乳糖與14個半乳糖反應(yīng)生成低聚半乳糖。食品酶制劑資料第27頁乳糖酶類在食品工業(yè)中應(yīng)用 經(jīng)過轉(zhuǎn)苷作用生成低聚半乳糖 增加甜度，改進(jìn)口質(zhì)口感，可預(yù)防乳制品冷凍時輕易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象 生產(chǎn)低乳糖冰淇淋，提供新型產(chǎn)品，處理返砂現(xiàn)象，生產(chǎn)低熱量冰淇淋乳制品冰淇淋 和其它酶聯(lián)合使用能夠分析冰淇淋、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產(chǎn)低聚半乳糖乳糖酶類在食品工業(yè)中應(yīng)用食品酶制劑資料第28頁8.1.6 果膠酶類Pectinolytic enzyme/Pectinase，E.C.3.2.1.15是一類能夠分解果膠物質(zhì)多酶復(fù)合體系作用方式不一樣分為：酯酶和解聚酶，解聚酶又包含水解酶和裂解酶。果膠酯酶可隨機(jī)切除甲酯化果膠中甲基產(chǎn)生甲醇和游離羧基。果膠水解酶是經(jīng)過加入一個水分子使-1,4-糖苷鍵斷裂，釋放出單體半乳糖醛酸。果膠裂解酶(PL)又叫轉(zhuǎn)移消除酶，經(jīng)過除去一個分子使-1,4-糖苷鍵斷裂，釋放出含雙鍵產(chǎn)物。食品酶制劑資料第29頁鐵、銅、鋅離子有顯著抑制作用作用溫度為15-55左右。最適作用溫度

12、為 50酶學(xué)性質(zhì)作用PH為2.5-6.0，最適作用PH為3.5最正確貯藏條件為4-15，普通為室溫貯藏，防止陽光直射與纖維素酶存在協(xié)同作用，同時添加效果優(yōu)于2 種單酶單獨(dú)添加酶學(xué)性質(zhì)食品酶制劑資料第30頁食品酶制劑資料第31頁食品酶制劑資料第32頁8.2 蛋白酶類是一類水解肽鍵酶（peptide hydrolases）。水解蛋白質(zhì)或多肽中肽鍵反應(yīng)式以下：食品酶制劑資料第33頁絲氨酸蛋白酶金屬蛋白酶天門冬氨酸蛋白酶半胱氨酸蛋白酶起源動物胰臟、細(xì)菌和霉菌細(xì)菌、霉菌霉菌原核生物和真核生物活性中心含絲氨酸殘基含Zn2+ 等二價金屬含天門冬氨酸含Cys-His分子量kDa15303045最適pH9.51

13、0.57825抑制劑二異丙基氟磷酸(DFP)、苯甲基磺酰氟(PMSF)和蛋白酶抑制劑(PI)，有些可被巰基試劑（PCMB）所抑制EDTA或OPDAN和EPNPPCMB食品酶制劑資料第34頁8.2.2 凝乳酶類一個天門冬氨酸蛋白酶，其主要生物學(xué)功效是專一性地剪切Phe105-Met106 連接k-酪蛋白。等電點(diǎn)pI為4.5。最適溫度為3743，在15以下、55以上時不呈活性。幾乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。造成牛奶凝結(jié)，所以被廣泛用于乳酪制造業(yè)。食品酶制劑資料第35頁8.2.3 肽酶類肽酶（peptidase）是水解肽鍵一類酶。依據(jù)作用模式分為端肽酶和內(nèi)肽酶。端肽酶從肽鏈內(nèi)一個末端開始將氨基酸水解下

14、來，可分為氨肽酶和羧肽酶；內(nèi)肽酶從肽鏈內(nèi)部將肽鏈裂開。在干酪生產(chǎn)、肉類嫩化和植物蛋白質(zhì)改性中都大量地使用肽酶。食品酶制劑資料第36頁蛋白酶類在食品工業(yè)上應(yīng)用 (1)在乳制品生產(chǎn)中：使干酪產(chǎn)生特有香味。 (2)在調(diào)料制品生產(chǎn)中：用肽酶水解蛋白質(zhì)成含有風(fēng)味調(diào)料氨基酸、肽類、核苷酸和糖分等物質(zhì)。 (3)在焙烤制品生產(chǎn)中：可使面團(tuán)變軟，改進(jìn)面團(tuán)粘彈性、延伸性、流動性等性能，從而改進(jìn)其機(jī)械特征和烘焙品質(zhì)。 (4)在肉制品生產(chǎn)中：木瓜蛋白酶可提升肉嫩度，還能夠改進(jìn)肉品風(fēng)味和營養(yǎng)。食品酶制劑資料第37頁蛋白酶類在食品工業(yè)上應(yīng)用 (5)在茶飲料生產(chǎn)中：蛋白酶可提升茶葉浸提率，增強(qiáng)茶葉滋味。 (6)在豆制品生產(chǎn)

15、中：利用大豆內(nèi)肽酶生產(chǎn)豆奶，可同時到達(dá)去除豆腥味、顆粒感、增加濃厚滑潤口感和產(chǎn)生香味效果。 (7)在釀造工業(yè)中：蛋白酶用于以谷物為原料酒精發(fā)酵，可分解谷物中蛋白質(zhì)，增加酵母營養(yǎng)，促進(jìn)酵母生長和發(fā)酵，從而有利于縮短發(fā)酵時間，提升原料出酒率。 (8)在活性肽產(chǎn)品中：端肽酶能夠用于營養(yǎng)食品、保健食品、蛋白飲料等大豆肽產(chǎn)品研制。食品酶制劑資料第38頁水解酶類羧酸酯鍵磷酸酯鍵硫酸酯鍵食品酶制劑資料第39頁脂肪酶triacylglycerol lipase EC3.1.1.3定義一個特殊酯鍵水解酶活性中心絲氨酸、天冬氨酸、組氨酸組成三聯(lián)體作用機(jī)制在油水界面上，脂肪酶催化三酰甘油酯鍵水解，釋放含更少酯鍵甘油

16、酯或甘油及脂肪酸。相對分子質(zhì)量060000最適溫度3060最適溫度中性或堿性范圍影響因子重金屬鹽（Fe2+、Zn2+、Hg2+、Fe3+）強(qiáng)烈抑制脂肪酶食品酶制劑資料第40頁活性中心：催化三元體圖 經(jīng)典/水解酶二級結(jié)構(gòu)示意圖食品酶制劑資料第41頁“蓋子”活性中心a：蓋子關(guān)閉時，酶處于無活性狀態(tài)b：蓋子打開時，酶處于活性狀態(tài)食品酶制劑資料第42頁 脂肪酶在食品工業(yè)中應(yīng)用 分解油脂釋放出短鏈脂肪酸增加或改進(jìn)食品風(fēng)味、香味與質(zhì)構(gòu)，生產(chǎn)代可可脂，這是脂肪酶最早、最廣泛應(yīng)用。 (1)乳品工業(yè)：在乳品生產(chǎn)中會產(chǎn)生雙重影響，首先，使乳脂肪分解，造成乳粉在保留過程中質(zhì)量劣化，會使干酪制品產(chǎn)生不愉快風(fēng)味。另首先

17、，使乳酯水解，可深入增強(qiáng)干酪、奶粉、奶油風(fēng)味，促進(jìn)干酪成熟 ，改進(jìn)乳制品品質(zhì)。食品酶制劑資料第43頁 脂肪酶在食品工業(yè)中應(yīng)用 (2)食用油脂加工：可催化脂肪生成脂肪酸和甘油，發(fā)生油脂水解反應(yīng)，在脂肪酸與肥皂工業(yè)上廣泛應(yīng)用。 (3)面類食品加工：可有效改進(jìn)面類產(chǎn)品質(zhì)量及彈性 (4)食品廢料處理：油脂加工過程中產(chǎn)生含脂廢物以及廢餐飲油，主要成份為脂肪酸三甘油酯。不但游離脂肪酸含量高，而且含有醛、酮和聚合物等氧化產(chǎn)品。食品酶制劑資料第44頁磷脂酶是一類能水解磷脂酯鍵水解酶。不一樣磷脂酶作用磷脂部位示意圖食品酶制劑資料第45頁油脂精煉肉類加工蛋制品加工使蛋黃中卵磷脂使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿苎蚜字懈鼜?qiáng)乳化性能

18、，同時其熱穩(wěn)定性大大提升高強(qiáng)度殺菌條件下還能保持很好感官指標(biāo)應(yīng)用于脫膠過程反應(yīng)條件溫和、速度快、副產(chǎn)物少用水量少和廢水排放少磷脂是肉類風(fēng)味成份最主要脂類物質(zhì)前體食品酶制劑資料第46頁一類催化水解含羧酸酯基脂族和芳族有機(jī)化合物酶羧酸酯酶和脂肪酶同屬于酯酶，二者區(qū)分？食品酶制劑資料第47頁阿魏酸酯酶是羧酸水解酶一個亞類，也是胞外酶；主要生物功效是水解植物細(xì)胞壁中多糖與阿魏酸連結(jié)酯鍵，釋放出游離單體阿魏酸或阿魏酸二聚體。阿魏酸酯酶應(yīng)用工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品：用阿魏酸酯酶催化水解工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品, 以分離出阿魏酸香精合成：阿魏酸酯酶能夠使植物細(xì)胞壁釋放芳香化合物功效性食品：阿魏酸含有抗腫瘤、消炎、促進(jìn)傷口愈合等保健

19、作用 食品酶制劑資料第48頁谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶Transglutaminase（TGase）EC2.3.2.13別名轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶系統(tǒng)命名蛋白質(zhì)谷氨酸谷氨酰胺基轉(zhuǎn)移酶催化性質(zhì)催化蛋白質(zhì)分子內(nèi)交聯(lián)、分子間交聯(lián)、蛋白質(zhì)和氨基酸之間連接以及蛋白質(zhì)分子內(nèi)谷氨酰胺基水解作用從而能夠深入改進(jìn)蛋白質(zhì)功效性質(zhì)，提升蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值起源組織和微生物優(yōu)點(diǎn)pH適應(yīng)范圍廣、不依賴Ca2+、穩(wěn)定性強(qiáng)、催化交聯(lián)程度高；另外微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶屬于胞外酶，提取時不需要破壁，易于分離純化。應(yīng)用肉制品、乳制品、水產(chǎn)制品、面制品和焙烤制品等食品酶制劑資料第49頁木聚糖酶XylanaseEC 3.2.1.8別名內(nèi)1，4-木聚糖酶定義一類以

20、內(nèi)切方式降解木聚糖分子中-1，4-木糖苷鍵酶系產(chǎn)物寡聚木糖和木二糖，也有少許木糖和阿拉伯糖底物半纖維素應(yīng)用釀酒工業(yè)、谷物產(chǎn)品、果汁生產(chǎn)、保健品食品酶制劑資料第50頁-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶-transglucosidaseEC 2.4.1.24催化性質(zhì)低聚糖類底物非還原性末端切開-1 ,4 糖苷鍵，釋放出葡萄糖，或?qū)⒂坞x出葡萄糖殘基以-1 ,6 糖苷鍵轉(zhuǎn)移到另一個糖類底物上，從而得到非發(fā)酵性低聚異麥芽糖 、糖脂或糖肽等酶學(xué)性質(zhì)不一樣起源酶性質(zhì)差異大應(yīng)用低聚異麥芽糖生產(chǎn)；還可應(yīng)用于啤酒釀造， 在糖化階段加入，可改進(jìn)啤酒口感,生產(chǎn)低醇保健啤酒；在發(fā)酵階段添加，可生產(chǎn)低糖超級發(fā)酵度清爽啤酒。食品酶制劑資料第

21、51頁植酸酶Phytase別稱肌醇六磷酸水解酶催化性質(zhì)催化植酸及植酸鹽水解成肌醇與磷酸一類酶總稱，能夠?qū)Ｒ恍缘厮庵菜嶂辛柞ユI，使磷酸游離出來分類3-植酸酶(EC 3.1.3.8)主要存在于動物6-植酸酶(EC3.1.3.26)主要存在于植物組織應(yīng)用豆制品加工，能夠去除大豆中植酸，使大豆制品中完全脫磷。在面團(tuán)中加入植酸酶，會提升人體對鐵吸收率增加。在面粉中添加植酸酶可大大提升植酸降解率食品酶制劑資料第52頁轉(zhuǎn)化酶invertaseEC3.2.1.26別稱蔗糖酶系統(tǒng)名稱-呋喃果糖苷酶催化性質(zhì)不可逆催化蔗糖裂解為果糖和葡萄糖起源植物、動物和微生物最適條件最適pH值為4.05.5最適宜溫度隨糖濃度而異，低濃度時為55，高濃度時70影響原因?qū)︺y離子、硝酸根離子敏感，輕易失活。應(yīng)用制備蔗糖轉(zhuǎn)化糖漿，還可用于軟糖和巧克力糖軟芯中預(yù)防出現(xiàn)蔗糖結(jié)晶，另外蔗糖酶還可用于從棉籽糖制備蜜二糖和從菊粉中制備果糖，以及降低果汁和人造蜂蜜中蔗糖含量等。食品酶制劑資料第53頁過氧化氫酶定義以過氧化氫為底物，經(jīng)過催化一對電子轉(zhuǎn)移而最終將其分解為水和氧氣分類鐵卟啉酶和錳過氧化氫酶制取方法動物組織(主要是肝臟)提取法和發(fā)酵法作用條件肝臟所得者最適pH值為7.0左右