食品酶
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1、单成分酶:只有蛋白质成分,由蛋白质起催化功能。
双成分酶:除蛋白质部分外,还含有非蛋白组分的酶,也叫全酶。
即:全酶=酶蛋白+辅助因子辅助因子:包括辅酶,辅基,金属离子辅酶:与E蛋白结合较松弛,易分离的有机辅因子辅基:与E蛋白结合紧密,不易分离的有机辅因子酶原:没有活性的酶的前体同工酶:催化同一种化学反应,但其酶蛋白本身的分子结构不同的一组酶固定化酶:指在一定的空间范围内起催化作用,并能够反复和连续使用的酶。
固定化细胞:被限制自由移动的细胞,即细胞被约束或限制在一定的空间范围内,但仍保留催化活性并能被反复连续使用。
2、酶的催化作用为什么具有专一性?(1)锁钥假说(2)诱导契合学说:E表面由于底物诱导形成的互补形状①当底物结合到E的活性部位上时,E的构象发生一定的改变②催化基因的正确定向对催化是必要的③底物诱导酶蛋白构象变化导致催化基团的正确定向和底物结合到酶的活性部位上去(3)结构性质互补学说3、E的催化作用为什么具有高效性?高效作用机制?(一)可降低反应的活化能,提高反应速度(二)作用机制(1)E的邻近与定向效应使底物浓度在活性中心附近很高酶对底物分子的电子轨道具有导向作用E使分子间的反应转变为分子内反应邻近效应和定向效应对底物起固定作用(2)诱导契和底物形变的催化效应E从低活性形式转变成高活性形式,利于催化底物形变,利于形成ES复合物底物构象变化,过渡态结构大大降低活化能(3)酸碱催化:可通过暂时提供(或接受)一个质子以稳定过渡态达到催化的反应目的(4)共价催化:底物分子的一部分与E分子上的活性基团间通过共价结合而形成的中间产物,快速完成反应(5)静电催化(6)活性部位的微环境效应疏水环境:介电常数低,加强极性基团间的作用电荷环境:在E活性心附近,往往有一电荷离子,可稳定过渡态的离子4、酶的固定化有哪些优点?固定化应遵循的原则优点:⑴固定化酶在较长时间内可反复使用,使酶的使用效率提高,使用成本降低。
食品酶学重点1、酶活概念定义:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需要的酶量。
可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表示(U/g或U/ml)。
2、生长因子概念功能生长因子是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物质进行合成,而必须另外加入少量的生长需求的有机物质。
分类:化学结构分成维生素、氨基酸、嘌呤(或嘧啶)及其衍生物和类脂等四类功能:以辅酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应3、酶活性部位活性部位:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的部位。
4、酶有几种诱导物诱导物一般可以分为3类:酶的作用底物如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等酶的催化反应产物如纤维二糖诱导纤维素酶作用底物的类似物蔗糖甘油单棕榈酸诱导蔗糖酶5、PAGE电泳几类PAGE根据其有无浓缩效应,分为:连续电泳:采用相同孔径的凝胶和相同的缓冲系统不连续电泳:采用不同孔径的凝胶和不同缓冲体系不连续PAGE分为:电荷效应、分子筛效应、浓缩效应6、果胶酶几种(1)聚半乳糖醛酸酶(PG):a.内切PG b.外切(exo-PG)(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(PMGL):即果胶裂解酶。
(3)聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)(4)果胶酯酶(PE)7、几类酶包埋法(1)凝胶包埋法天然凝胶:条件温和,操作简便,对酶活影响小,强度较差。
合成凝胶:强度高,耐温度、pH值变化强,因需聚合反应而使部分酶变性失活。
适用性:不适用于底物或产物分子很大的酶类的固定化。
(2)半透膜(微胶囊)包埋法将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内。
半透膜:聚酰胺膜、火棉膜等,孔径几埃至几十埃,比酶分子直径小。
适用性:底物和产物都是小分子物质的酶。
微胶囊:直径一般只有几微米至几百微米。
8、单体酶、寡聚酶、多酶复合体单体酶(monomeric enzyme):一般由一条多肽链组成,如溶菌酶;但有的单体酶是由多条肽链组成,肽链间二硫键相连构成一整体。
寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个或多个亚基组成,亚基牢固地联在一起,单个亚基没有催化活性。
食品酶技术的应用食品酶技术是指利用酶对食品进行加工、改良、调味等一系列工艺,以达到提高食品的品质、改良口感、增加营养价值等目的的一种科技。
由于其优越的加工膳食品的能力,除了广泛应用于食品工业外,酶技术也在其他领域逐渐被广泛应用。
本文将以酶技术在食品加工中的应用作主题进行探究。
一、酶技术在乳制品工业中的应用乳制品是酶技术应用的重要领域之一。
牛乳和羊乳中含有一种叫做乳酸菌的菌群,因此我们常常可以看到添加了“菌菇乳”的酸奶和发酵奶类产品。
通过这些发酵奶制品的加工,不仅能够使牛奶中蛋白质更易消化,更能提升其脱脂蛋白、果糖等营养成分的含量,增加了食品的营养价值。
二、酶技术在肉制品工业中的应用肉制品工业也是酶技术应用的重要领域之一。
当我们食用木瓜酶、菠萝酶等膳食品时,如果我们同时食用富含胶原蛋白的肉制品,则能有效促进胶原蛋白在我们肉体内的吸收。
同时,肉类中的钙、铁以及蛋白质等营养成分也能被酶技术提升,进一步增强了食品的营养价值。
三、酶技术在酒类加工中的应用酒类是酶技术应用的又一重要领域。
发酵中就是利用了酵母菌等微生物,在其生长繁殖中产生的各种特殊酶,对葡萄、黄酒、啤酒等原料中的糖类、脂类等营养成分进行分解和转化,使其在特定温度、湿度和压力条件下,慢慢变成了我们所熟悉的葡萄酒、黄酒、啤酒等。
四、酶技术在烘焙食品中的应用酶技术也在烘焙食品中得到了广泛应用。
例如,制作面包、糕点等甜品时,添加的酵母、啤酒曲等成分能与小麦中的淀粉发生作用,使其水解成葡萄糖,并释放出二氧化碳,使面团膨胀,创造了松软的口感,同时还能增加食品中的糖类营养素的含量。
总之,酶技术在食品加工中有着广泛的应用。
通过运用酶技术,加工出的食品品质更佳、口感更好、营养价值更高,能够更好地满足消费者的需求。
通过不断地创新和研究,相信酶技术的应用领域将越来越广泛,不仅仅局限于食品加工,还有很大的发展空间。
食品酶工程名词解释
食品酶工程是指利用酶作为催化剂,应用于食品工业中的生产过程中的一门科学技术。
它涉及到使用酶来改善食品生产过程中的工艺和品质,提高食品的产量和质量,降低生产成本等方面。
在食品酶工程中,常用的名词解释包括:
1. 酶:酶是一种特殊的蛋白质,能够催化特定的化学反应。
在食品酶工程中,常用的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脱氧核糖核酸酶等。
2. 酶底物:酶催化反应中所需的反应物称为酶底物。
不同的酶有不同的底物,比如淀粉酶的底物是淀粉,蛋白酶的底物是蛋白质。
3. 酶活力:酶的活力指的是单位时间内酶催化反应的能力。
酶活力高表示能够更快地催化反应,提高产量和效率。
4. 酶抑制剂:酶抑制剂是一种能够抑制酶催化活性的物质。
在食品酶工程中,可以使用酶抑制剂来控制酶活力,达到调控反应的目的。
5. 酶工程:酶工程是利用基因重组和生物技术手段改良酶的性质和功能的过程。
通过酶工程,可以提高酶的活力和稳定性,提高酶的产量和质量。
6. 酶催化反应:酶催化反应是指在酶作用下,底物经历一系列的化学变化转化为产物的过程。
酶通过特定的催化机制降低活化能,加速反应速率。
7. 酶反应条件:酶反应需要在一定的条件下进行,如酶的适宜温度、pH值等。
不同的酶反应条件不同,选择合适的条件可以提高反应效率。
以上是食品酶工程中常用的一些名词解释,它们涉及到酶的性质、功能和应用,为食品工业中的生产过程提供了科学的指导和技术支持。
食品酶学复习总结1、酶的特性及其对食品科学的重要性。
酶的特性:酶的催化效率高;具有高度的专一性。
对食品科学的重要性主要体现在:1)内源酶对食品质量包括:颜色、质地、风味、营养质量的影响2)外源酶制剂在食品工业中的应用,可以高效地提高食品品质和产量3)酶在食品分析中的应用,可以快速、专一、高灵敏度和高精确度检测进行分析2、酶、胞外酶、胞内酶、同工酶、酶活力单位、比活力、酶原概念。
酶是一类具有专一性生物催化功能的生物大分子。
根据酶分子化学组成可分为蛋白类酶和核酸类酶。
酶在生活细胞中产生,但有些酶被分泌到细胞外发挥作用。
如人和动物消化管中以及某些细菌所分泌的水解淀粉,脂肪和蛋白质的酶,这类酶称胞外酶。
其他大部分酶在细胞内起催化作用,称为胞内酶。
同工酶是指在生物体内或组织中催化相同反应而具有不同分子形式(包括不同的氨基酸序列、空间结构等)的酶.酶活力单位:酶活力高低用酶活力单位表示,国际酶学委员会规定:在特定条件下(最适pH,25℃,最适底物浓度,最适缓冲液离子强度),1min内能转化1umol底物或催化1umol产物形成所需要的酶量为一个国际单位(IU)。
比活力:每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数。
酶原:某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性,这些没有活性的酶的前体称为酶原。
3、酶的发酵生产对培养基的要求培养基的营养成分是微生物发酵产酶的原料,主要是(1)碳源: 尽量选用具有诱导作用的碳源,不用或少用有分解代谢物阻遏作用的碳源。
(2)氮源: 动物细胞要求有机氮,植物细胞主要要求无机氮。
多数情况下将有机氮源和无机氮源配合使用才能取得较好的效果.(3)无机盐:需要有磷酸盐及硫、钾、钠、钙、镁等元素存在(4)生长因子: 包括某些氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶(5)产酶促进剂: 显着提高酶的产率。
酶的发酵生产根据细胞培养方式不同对培养基的要求不同,例如:发酵温度、pH、溶氧量等的要求以及培养基固液态,应根据实际生产要求设计不同的培养基。
食品酶制剂的工业标准食品酶制剂是一种在食品加工过程中起到催化作用的生物催化剂,它能够提高食品加工过程中的效率和品质。
因此,食品酶制剂的工业标准对于食品加工行业具有重要意义。
本文将从食品酶制剂的定义、分类、应用、生产工艺和质量标准等方面进行介绍。
首先,食品酶制剂是指在食品加工过程中用于改善加工条件、提高产品质量和降低生产成本的酶制剂。
根据其来源和制备工艺的不同,食品酶制剂可以分为微生物发酵制得的酶制剂和工程菌和酵母制得的酶制剂。
微生物发酵制得的酶制剂主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等,而工程菌和酵母制得的酶制剂则包括酶制剂、葡萄糖氧化酶等。
其次,食品酶制剂在食品加工中有着广泛的应用。
比如,在面包的生产中,淀粉酶可以降解面粉中的淀粉,提高面团的可塑性和延展性;在啤酒的生产中,酵母发酵酶可以将麦芽中的淀粉转化为酒精和二氧化碳,从而产生酒精;在奶制品的生产中,蛋白酶可以降解牛奶中的蛋白质,改善奶制品的口感和质地。
再者,食品酶制剂的生产工艺主要包括酶制剂的筛选、培养、提取和纯化等步骤。
在酶制剂的筛选阶段,需要根据具体的应用要求和工艺条件,选择合适的酶制剂菌株;在培养阶段,需要控制好培养基的成分和培养条件,以保证酶制剂的产量和活力;在提取和纯化阶段,需要采用合适的分离和纯化技术,去除杂质和提高酶制剂的纯度和活性。
最后,食品酶制剂的质量标准包括理化指标、微生物指标和残留溶剂等。
理化指标主要包括酶活力、酶活性、PH值、水分含量等;微生物指标主要包括总菌落总数、大肠菌群、霉菌和酵母菌等;残留溶剂主要包括甲醛、氯仿、苯等。
总之,食品酶制剂的工业标准对于食品加工行业具有重要意义,它涉及到食品加工的效率和品质。
因此,制定和执行严格的食品酶制剂工业标准,对于保障食品加工的安全和质量具有重要的意义。
食品酶学与酶工程原理一、食品酶学概述食品酶学是研究食品中酶的种类、结构、性质、功能及其在食品加工过程中的应用等方面的科学。
其中,酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应,而不改变反应本身的性质。
因此,在食品加工过程中,利用酶可以提高产品质量和产量。
二、酶的分类根据其催化作用和化学特性,酶可以分为氧化还原酶、水解酶、转移酶和类胰蛋白酶等四大类。
1. 氧化还原酶氧化还原酶能够催化氧化还原反应,如葡萄糖氧化为葡萄糖酸。
常见的氧化还原酶有葡萄糖氧化酶、过氧化物酶等。
2. 水解酶水解酶能够催化水解反应,如淀粉水解为葡萄糖。
常见的水解酶有淀粉水解酶、蛋白水解酶等。
3. 转移酶转移酶能够催化转移反应,如乳酸转移为丙酮酸。
常见的转移酶有乳酸转移酶、脱氢酶等。
4. 类胰蛋白酶类胰蛋白酶能够催化肽键水解反应,如胰蛋白水解为氨基酸。
常见的类胰蛋白酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶等。
三、食品中的常见酶1. 淀粉水解酶淀粉水解酶是一种水解酶,能够将淀粉分解为较小的糖分子,如葡萄糖和半乳糖。
在食品加工过程中,淀粉水解酶可以用于制备糖浆和糖果等产品。
2. 蛋白水解酶蛋白水解酶是一种类胰蛋白酶,能够将大分子蛋白质分解为较小的肽和氨基酸。
在食品加工过程中,蛋白水解酶可以用于制备肉制品、豆制品等产品。
3. 乳酸转移酶乳酸转移酶能够将乳酸转化为丙酮酸,从而降低食品中的pH值。
在食品加工过程中,乳酸转移酶可以用于制备奶制品、面包等产品。
4. 过氧化物酶过氧化物酶是一种氧化还原酶,能够催化氢过氧化物的分解反应,从而产生水和氧气。
在食品加工过程中,过氧化物酶可以用于漂白、除臭等处理。
四、食品加工中的酶工程1. 酶的提取和纯化在食品加工中,需要从天然来源或者基因重组菌体中提取和纯化所需的酶。
通常采用离心、超滤、层析等技术进行分离和纯化。
2. 酶反应条件的控制不同的酶对反应条件有不同的要求。
如淀粉水解酶对温度敏感,在60℃左右最为活跃;而蛋白水解酶对pH值敏感,在7.5-8.5范围内最为适宜。
食品酶学综述食品酶学是研究食品中各种酶的性质、功能及其在食品生产中的应用的学科。
食品酶学涉及的范围极广,包括各种食品加工、保鲜、改性等。
在食品加工中,酶在发酵、浸出、剥离、脱霉、降解等过程中发挥着重要作用。
本文将从酶的分类和操作策略、酶在食品加工中的应用、酶的安全性和质量保证、酶替代品和未来发展方向等方面对食品酶学进行综述。
一、酶的分类和操作策略酶是催化生物反应的蛋白质,按照其催化反应类型和作用基团分类,酶可分为氧化酶、还原酶、酯酶、蛋白酶、纤维素酶、多糖酶等。
根据酶的来源,酶可分为天然酶和重组酶。
天然酶一般从植物、动物和微生物中提取而来,其中,微生物是最常用的源头;而重组酶则是把目标酶分子的基因放置于大肠杆菌、酵母菌或其他生物中表达而得到的酶。
这种酶的纯度和活性通常比天然酶要高,其产量也更大,更易于操作和扩大生产。
对于食品工业而言,通常使用的酶有以下几种:1. 三磷酸腺苷水解酶(ATPase)ATPase是一种水解ATP分子的酶。
它主要应用于凝乳制品中的酸奶制作过程中,以及食品保鲜剂生产。
2. 糖化酶糖化酶是一类专门加速淀粉水解为糖的酶,是面包、饼干、饲料等工业中常用的酶。
通过在淀粉质酵母和红曲菌的水解过程中添加糖化酶,可以使淀粉转化为具有更高甜度和营养价值的糖类。
3. 果胶酶果胶酶在西瓜、葡萄、桃子等水果中含量较高。
它能将水果中的果胶降解,从而使果汁更加清爽、口感更佳。
4. 蛋白酶蛋白酶是将蛋白质分解为多肽或氨基酸的酶,主要应用于肉类加工和面筋的制作中。
例如,肉类加工中的酶可以使牛肉、猪肉等更加嫩化,口感更佳。
酶的操作策略主要分为酶的提取和纯化、酶的固定、酶的改性和酶的再利用等几个关键步骤。
通常对于微生物源酶的提取和纯化,采取包括离心、深冻、超滤、色谱层析等方式;对于重组酶,通常采取FPLC等半高效液相色谱技术,得到纯化的酶。
酶的固定通常分为吸附法、包埋法、凝胶法、共价结合法等。
酶的改性指的是对酶进行工程改造,以得到理想的特性用于特定的生产环境中。
食品酶学的研究与应用随着人们对健康饮食的追求增加,越来越多的人意识到食品酶学的重要性。
食品酶学是食品科学中的一个重要分支,是研究食品生产中的酶解反应,及其对食品质量和保质期的影响的学科。
它不仅研究了酶的来源、性质和组成,还探讨了酶的作用机制和应用,对保障食品产业的持续发展有着十分重要的意义。
一、食品酶学的研究1. 酶的来源酶是一种生物催化剂,能加速化学反应的速度,提高反应的选择性和效率。
在食品生产中,酶一般来源于微生物、植物和动物。
其中,微生物酶因其提纯易、研发周期短和生产成本低等优点,越来越成为了食品生产中的主要来源。
2. 酶的性质和组成食品生产中,常用的酶主要有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶等。
各种酶的性质和组成因其来源和结构的不同而异。
研究不同酶的特性是食品酶学研究的重点之一。
3. 酶的作用机理酶的催化作用,是通过颠覆静态的化学平衡,使化学反应呈现出一定的速率,从而达到加速反应,提高效率的目的。
在食品酶学领域的研究中,探讨不同酶的作用机理,从而实现酶的应用和改造。
二、食品酶学的应用1. 食品酶用于食品加工食品加工中,酶作为催化剂,可以加速化学反应的速度,提高反应的效率和产品的质量。
例如,在酿造啤酒的过程中,酶可以将复杂的淀粉分解成糖并与酵母发酵,制成美味可口的啤酒。
2. 食品酶用于食品保存酶还可以被用于食品的保存和保鲜。
通过添加适量的酶,可以改变食品的成分,降低水分活性和微生物活性,延长食品的保质期。
例如,在面包制作过程中,添加适量的酶可以促进面团的发酵,制成口感更佳的面包。
3. 食品酶用于健康食品研究在健康食品的开发研究中,酶被广泛应用。
例如,食品中添加蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的胺基酸,利于人体吸收;在发酵豆腐等制品的过程中,添加适量的酶可以增加产品的营养成分、改善口感并降低产生对人体有害物质的可能性。
三、总结食品酶学的研究和应用,对食品产业的发展和经济效益有着深远的影响。
食品酶制剂的种类
食品酶制剂(Enzyme preparations)是指从生物(包括动物、植物、微生物)活细胞中提取的具有生物催化能力的物质,辅以其他成分,用于加速食品加工过程和提高食品产品质量的制品,简称为酶制剂。
食品酶制剂的种类可以按照酶所催化的反应性质或者来源进行划分:
(一)根据酶所催化的反应性质分类
1.氧化还原酶类促进底物的氧化或还原。
2.转移酶类促进不同物质分子间某种化学基团的交换或转移。
3.水解酶类促进水解反应。
4.裂合酶类催化从底物分子双键上加基团或脱基团反应,即促进一种化合物分裂成两种化合物,或由两种化合物合成一种化合物。
5.异构酶类促进同分异构体互相转化,即催化底物分子内部的重排反应。
6.连接酶类促进两分子化合物互相结合,同时ATP分子(或其他三磷酸核苷)中的高能磷酸键断裂,即催化分子间缔合反应。
食品加工中比较重要的酶类是氧化还原酶类和水解酶类。
氧化还原酶类:葡萄糖氧化酶等。
水解酶类:糖苷水解酶(淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等)、脂肪酶、蛋白酶(木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、胃蛋白酶等)。
(二)根据来源分类
1.动物性食品酶制剂凝乳酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶A
2.植物性食品酶制剂菠萝蛋白酶,木瓜蛋白酶,无花果蛋白酶3.微生物性食品酶制剂糖化酶,a-淀粉酶,枯草杆菌蛋白酶,果胶酶,乳糖酶,纤维素酶,届一淀粉酶,花色素酶,葡萄糖氧化酶。
我国允许使用的食品类食品酶制剂有:凝乳酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶A,菠萝蛋白酶,木瓜蛋白酶,无花果蛋白酶,糖化酶,仪一淀粉酶,枯草杆菌蛋白酶,果胶酶,乳糖酶,纤维素酶,届一淀粉酶,花色素酶,葡萄糖氧化酶等。
食品中食品酶的检测与分析方法研究随着人们对食品安全的关注度不断增加,对食品中的添加剂及其分析方法的研究也变得越来越重要。
其中,食品酶作为一种常见的食品添加剂,其检测与分析方法也备受关注。
食品酶是由活的细胞,包括动物、植物和微生物细胞所分泌的一类具有生物催化活性的大分子有机化合物。
它具有高效、温和的特点,广泛应用于食品加工中,主要用于改善食品的质地、口感、颜色和保鲜效果。
然而,如果食品酶的添加量超过了规定标准,或者食品中的酶不符合质量要求,就会对食品安全产生潜在的风险。
目前,对食品酶的检测与分析方法主要分为物理检测方法和化学分析方法两种。
物理检测方法是通过测量食品样品中的某一特定物理特性来间接判断其中是否存在食品酶。
比较常见的物理检测方法有显色反应法、光散射法和光度法。
显色反应法是根据食品酶与某种特定试剂发生反应后形成的颜色来判断样品中是否存在食品酶。
光散射法是利用食品酶分子对光的散射程度来间接检测其存在。
光度法则是通过测量样品中特定波长的光吸收来分析其中的食品酶含量。
这些物理检测方法简单快速,操作方便,但对于不同种类的食品酶可能存在一定的局限性,且结果的准确度相对较低。
化学分析方法是通过分析食品样品中的化学性质来直接检测和分析其中的食品酶。
目前常用的化学分析方法主要包括高效液相色谱法、气相色谱法和质谱法。
其中,高效液相色谱法是最常见的方法之一,通过液体相和固定相的交互作用来实现对食品酶的分离和检测。
气相色谱法则是利用样品中的挥发性成分与气体相相互作用,通过色谱柱的分离来分析其中的食品酶。
质谱法是将食品样品中的化合物分子通过质谱仪测定其质荷比来进行检测和分析。
这些化学分析方法准确度较高,但操作相对繁琐,需要较专业的仪器设备和实验条件,且成本较高。
同时,近年来一些新兴的检测技术也得到了应用,如近红外光谱法、原子力显微镜法和电化学方法等。
这些新技术的出现为食品酶的检测和分析提供了更多的选择和创新。
近红外光谱法是利用近红外光与食品样品中的物质相互作用,通过测量样品中的近红外光吸收光谱来实现食品酶的分析。
食品酶的应用及其对食品口感的影响近年来,随着科学技术的发展,食品工业也在不断创新。
其中,食品酶作为一种重要的食品添加剂,受到了广泛关注。
食品酶可以促进食品中的化学反应,改善食品的品质和口感。
下面将讨论食品酶的应用以及它对食品口感的影响。
首先,我们来了解一下食品酶的背景。
食品酶是一种生物酶,可以在温和的条件下催化食品中的化学反应。
这些酶可以在食品加工过程中起到重要的作用。
以面包为例,面包中的酵母发酵作用就是食品酶的一种应用。
酵母中的酶可以将面团中的淀粉分解成葡萄糖,产生二氧化碳,使面团膨胀,从而制造出松软的面包。
这种应用改善了面包的口感,使其更受消费者的喜爱。
除了酵母发酵,食品酶还有其他应用。
例如,蛋白酶可以用来催化食品中蛋白质的降解。
在制作乳制品中,蛋白酶可以将牛奶中的蛋白质分解成较小分子的肽和氨基酸。
这些肽和氨基酸可以增加乳制品的口感和香味。
同时,食品酶还可以应用在果汁的榨取过程中。
果汁中的果胶酶可以将果胶分解成较小分子的果糖和果胶酸。
这些分子可以让果汁更容易吸收和消化,提高果汁的口感。
然而,食品酶的应用也存在一定的局限性。
首先,不同类型的食品酶对于不同食品的催化效果也不同。
食品酶的活性和效果受到温度、pH值和反应时间的影响。
因此,在食品加工中需要根据具体的食品和工艺条件选择合适的酶种和工艺参数。
其次,食品酶的应用还受到成本的限制。
有些食品酶的制备成本较高,导致产品的价格上涨。
这可能限制了食品酶的广泛应用。
除了应用方面的讨论,我们还需要关注食品酶对食品口感的影响。
食品口感是指食品在咀嚼、吞咽和消化过程中产生的感受和感官体验。
食品酶的应用可以改善食品的口感,使其更加丰富和可口。
以面包为例,面包中添加的食品酶可以使其更松软、口感更好,增加消费者的食欲。
另外,食品酶的应用还可以改变食品的质地。
例如,在制作某些蔬菜沙拉时,添加食品酶可以降解蔬菜细胞壁的胶质,使其质地更加脆嫩,口感更佳。
总之,食品酶作为一种重要的食品添加剂,在食品加工中具有广泛的应用前景。
酶的稳定性和固定化
摘要:固定化酶,不溶于水的酶。
是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。
酶固定化后一般稳定性增加,易从反应系统中分离,且易于控制,能反复多次使用。
便于运输和贮存,有利于自动化生产。
固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术,在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。
关键词:固定化酶,稳定性
正文:
一、酶稳定的分子原因
1、稳定蛋白质构象的力(盐键、氢键、二硫键和疏水作用)。
2、金属离子、底物、辅助因子和其他低相对分子量配体的相互作用使酶蛋白构象稳定。
3、金属离子由于结合到多肽链的不稳定部分(特别是拐弯处),可以显著增加酶的稳定性。
4、蛋白质与其它的生物大分子尤其是蛋白质与脂的作用。
在生物体内,蛋白质常与脂类或多糖相互作用形成复合物,屏蔽了蛋白质表面的疏水区域,从而显著增加蛋白质的稳定性。
5、氨基酸残基的坚实装配
蛋白质分子中存在约25%的体积的空隙,这些空隙通常为水分子所充满。
由布朗运动调节的极性水分子与蛋白质疏水核的接触会导致蛋白质不稳定。
6、对氧化修饰敏感的氨基酸含量较低
活性部位的氨基酸残基的氧化作用是酶失活的最常见机理之一。
如半胱氨酸的巯基和色氨酸的吲哚环,对氧化特别敏感。
二、酶的固定化方法
(一)、吸附法
物理吸附法:酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方法。
此类载体很多,无机载体有多孔玻璃、活性炭、酸性白土、漂白土、高岭石、氧化铝、硅胶、膨润土、羟基磷灰石、磷酸钙、金属氧化物等;天然高分子载体有淀粉、白蛋白等;最近,大孔型合成树脂、陶瓷等载体也十分引人注目;此外还有疏水基的载体(丁基或己基-葡聚糖凝胶)可以疏水性吸附酶,以及以单宁作为配体的纤维素衍生物等载体。
物理吸附法酶活力损失少,但容易脱落。
离子吸附法(ion binding):酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体的固定化方法。
用于此法的载体有阴离子交换剂如DEAE-纤维素,DEAE-葡聚糖凝胶,Amberlite IRA-93, IRA-410, IRA-900;阳离子交换剂如CM-纤维素,Amberlite CG-50, IRC-50, IR-120,Dowex-50等。
离子吸附法:酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体的固定化方法。
(二)、共价结合法
酶与载体以共价键结合的固定化方法,是载体结合法中报道最多的方法。
归纳起来有两类,一是将载体有关基团活化,然后与酶有关基团发生偶联反应;另一种是在载体上接上一个双功能试剂,然后将酶偶联上去。
可与载体结合的酶的功能团有氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、酚基等,参与共价结合的氨基酸残基不应是酶催化活性所必需的,否则会造成固定后酶活力丧失。
所用载体分三类:天然有机载体(如多糖、蛋白质、细胞)、无机物(玻璃、陶瓷等)和合成聚合物(聚酯、聚胺、尼龙等),其活化方法依载体性质各不相同。
(三)、交联法
用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物与微生物细胞之间交联的固定化方法。
最常见的交联剂是戊二醛。
交联法反应条件比较剧烈,固定化酶活回收率一般较低。
(四)、包埋法
将酶或微生物包埋在高分子凝胶细微网格中的称为凝胶包埋。
载体材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和光敏树脂等合成高分子化合物以及淀粉、明胶、胶原、海藻酸和角叉菜胶等天然高分子化合物。
合成高分子化合物常采用单体或预聚物在酶或微生物存在下聚合的方法,而溶胶状天然高分子化合物则在酶或微生物存在下凝胶化。
网格型包埋法是固定化微生物中用得最多、最有效的方法。
三、固定化酶的优点
1、易将酶与底物、产物分开;
2、可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应;
3、在大多数情况下,能够提高酶的稳定性;
4、酶反应过程能够加以严格控制;
5、产物溶液中没有酶的残留,简化了提纯工艺;
6、较游离酶更适合于多酶反应;
7、可以增加产物的收率,提高产物的质量;
8、酶的使用效率提高,成本降低。
四、固定化酶的前景及应用
(一)、在工业上的应用
1.氨基酰化酶
2.葡萄糖异构酶
3.酒精和啤酒的生产
使用的菌种大多为酿酒酵母,固定化方法大多数采用海藻酸钙凝胶和卡拉胶包埋法。
固定化细胞技术用于啤酒生产后,将原来的分批发酵改为连续生产,大大缩短了啤酒发酵和成熟时间,生产能力大大提高。
(二)、化学分析和临床诊断方面的应用
酶纸、酶柱和酶管,可与分光光度计、荧光计或电量计结合,形成酶电极,进行某些物质的自动分析。
(三)、医学方面的应用
固定化青霉素酰化酶,只要改变pH值等条件,就可以生成不同的产物。
(四)、环境保护方面的应用
1、环境监测
2、污染物处理
(五)、能源开发方面的应用
将植物的叶绿体中的铁氧还原蛋白氧化酶系统用胶原膜包被,可用于水的光介产生氢气和氧气。
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