《氧化还原酶》PPT课件

漂白面粉
• 在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆 粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。
• 脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜色 素被漂白。
强化面筋蛋白
• 大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时还具有氧化 面筋蛋白质的功能，从而对面团和烘焙食品产生 有益的影响。
• 在面粉中加入脂肪和大豆粉后，脂肪经脂肪氧合 酶作用所生成的氢过氧化物起着氧化剂的作用。 在后者作用下，面筋蛋白质的巯基(－SH)被氧化 成－S－S－，这对于强化面团中的蛋白质，即面 筋蛋白质的三维网状结构是必要的。
改进面包的体积和软度
• 脂肪氧合酶还具有另外一个重要功能就是通过 面筋蛋白质的氧化，防止脂肪的结合增加面团 中游离脂肪的数量，这就保证了外加起酥脂肪 能有效地改进面包的体积和软度。在游离脂肪 释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于改进 面团的流变性质是很重要的。在促使面筋蛋白 质氧化的过程中，氧化脂肪中间物也起重要的 作用。
1.3 脂肪氧合酶催化反应的底物
• 脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的要求， 含有顺，顺－1，4－戊二烯的直链脂肪酸、脂肪 酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。
图7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构
亚油酸 ：CH3（CH2）4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH 亚麻酸：CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH 花生四烯酸：CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH
• 除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能与 食品中非脂肪成分作用，从而进一步影响食品 的质量。
3 pH对脂肪氧合酶作用的影响
• 脂肪氧合酶的最适pH一般在7.0～8.0，曲线 呈钟形，曲线的最高点相当于pH7.0～8.0。
• 然而，在pH低于7时，酶活力下降的部分原因 是脂肪氧合酶的底物亚油酸的溶解度下降的 结果，在酸性pH范围内亚油酸实际上是不溶 解的，图7-2指出了表面活性剂吐温20对大豆 脂肪氧合酶活力－pH曲线的影响。
氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它 们包括：
• ①氢过氧化亚油酸的还原，过氧化物酶体系参与 这类反应；
• ②酶催化氢过氧化亚油酸异构化成多羟基衍生物 和酮：
• ③氢过氧化亚油酸的环氧化，这类反应发生在面 粉－水悬浊液体系之中；
• ④马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸生成乙烯 醚；
• ⑤在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧化亚 油酸和亚油酸发生二聚化反应，同时生成戊烷 和氧代二烯酸等产物；
4.2 脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味 和营养的影响
• 脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸及脂时产生的初 期产物，在进一步分解后生成的挥发性化合物对 不同的食品的风味产生截然不同的影响。
（1）对食品风味的影响
① 在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀 豆、香蕉和黄瓜，这些挥发性化合物构成了人 们期望的风味成分，
4 脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响
• 食品的质量取决于它的色、香、味。质构和 营养价值。脂肪氧合酶的作用对食品质量的 影响比较复杂，它既有助于提高一些质量指 标，又能损害另一些质量指标。
4.1 脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响
• 脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。在 面包等面制品的生产过程中，添加适量的脂肪 酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱 和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香风味的羰基 化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。
• LOX在动植物界广泛存在，在豆类中具有较高的活 力，尤其以大豆中的活力为最高。
1脂肪氧合酶的基本性质
• 1.1 亚油酸：氧 氧化还原酶；EC 1.13.1.13。是 一类含非血红素铁的蛋白质。
• 1.2 催化的反应 – 能专一催化具有顺，顺一戊二烯结构的多不饱 和脂肪酸，通过分子内加氧，形成具有共轭双 键的氢过氧化衍生物。
• 顺，顺－1，4－戊二烯单位的亚甲基在ω－8位 的脂肪酸异构体（亚油酸）是脂肪氧合酶的最 佳底物。
• 在ω－3位增加一个顺－双键并不影响脂肪氧合 酶对底物的作用。例如亚麻酸。
• 在脂肪酸的ω－10位和羧基之间增加双键仍然 可以作为脂肪氧合酶的底物，例如花生四烯酸 (5，8，11，14－20四烯酸)和8，11，14－20三 烯酸都是脂肪氧合酶的底物。
图 7-2 pH对大豆脂肪氧合酶活力的影 响
含吐温20
当 使 用 吐 温 20 时 ( 曲 线 A)，脂肪氧台酶的最适 pH 为 7.0 ， 酶 活 力 在 此 pH值的)，脂肪氧合酶的最适pH 向碱性方向移动到7.5，而且在整个pH范围内脂肪氧 合酶的活力较低，在酸性pH范围内酶活力的下降尤 为显著；在pH为9时两者的差别趋向于消失。
• ⑥氢过氧化亚油酸分解生成挥发性的醛和酮， 是否有一种特殊的“裂解酶”参与这类反应还 没有确定。
• 氢过氧化亚油酸通过上述各种途径可以产生数 以百计的不同产物，因此，同一种脂肪氧合酶 能同时以合乎需要和不合乎需要的方式影响食 品的质量，其中一些产物不会影响食品的感官 质量，它们的生成，从某种意义上讲，通过竞 争减少了另一些有损于食品感官质量的产物的 生成。
脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的13 －L－和9－D－氢过氧化物衍生物。
2 脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化
• 氢过氧化合物本身无异味，通过均裂或裂变分解， 就形成了醛、酮等二级氧化产物，氢过氧化合物 进一步氧化可以转化为环氧酸。
• 这些氧化产物导致果蔬加工制品产生不良的风味， 比如说大豆及其制品的豆腥味，以及油脂和含油 食品在贮藏和加工过程中的色、香、味发生劣变 等。
第7章 氧化还原酶（2）
主要内容：
三、 脂肪氧合酶 四、葡萄糖氧化酶 五、超氧化物歧化酶
三、 脂肪氧合酶（lipoxygenase, LOX）
• 脂肪氧合酶是近20年发现的与植物代谢有密切关 系的一种酶，广泛存在于植物体中。研究认为， 它可能参与植物生长、发育、成熟、衰老的各个 过程，特别是成熟衰老过程中自由基的产生以及 乙烯的生物合成，都发现有脂氧合酶的参与。因 此脂肪氧合酶被认为是引起机体衰老的一类重要 的酶。