食品酶学ppt课件

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1、食品酶学天津科技大学食品工程与生物技术学院胡爱军Email:huaijun@tust.edu.cnTel.:13512056805自然界已发现2800多种酶，真正转入工业化生产及应用的酶仅八九十种。食品加工中应用的酶大部分来自特定的微生物，这些酶中60%属于蛋白水解酶类，10%属于糖水解酶类，3%属于脂肪水解酶类，其余部分为较特殊的酶类。在食品工业中应用或正处于研究阶段的酶很多，见下表.7.1、食品工业用酶7.2酶法应用于水解纤维素纤维素酶:是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，是起协同作用的多组分酶系.纤维素酶的研究目前主要集中在两个方面：通过菌种筛选，基因克隆等手段提高

2、酶的产量和活力，以降低产酶成本，同时加强酶的回收利用；改变天然纤维素的结构，以提高它对酶作用的敏感性。总体上以纤维素转化成糖作为主要目标。一、纤维素酶的种类与来源（一）种类纤维素酶包括多种水解酶，是一类复合酶类，一般将纤维素酶分为三类：1．葡萄糖内切酶（endo-1、4-β-D-glucanase，EC．3.2.l.4.简称EG）这类酶作用于纤维素分子内部的非结晶区，随机β-1,4-糖苷键，将长链纤维分子截断，产生大量非还原性末端的小分子纤维素。（二）来源纤维素酶的来源：昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌、真菌等。产酶菌种：目前用于生产纤维素酶的微生物大多属于真菌。霉菌

3、：木霉属、曲霉届、根霉属和漆斑霉菌都能产生大量的纤维素酶，其中尤以木霉属的产量居多。李氏木霉和绿色木霉等是木霉属中酶活性较高的菌种。目前已制成制剂的有绿色木霉、黑曲霉、镰刀霉以及拟青霉和斜卧青霉等纤维素酶。酵母：产生纤维素酶的酵母菌极少。目前较多的是应用酵母表达系统。酵母不产生毒素，用其表达纤维素酶基因，其产物高度糖基化，经正确加工修饰后可直接分泌至培养基，表达水平高。如酵母表达的CHBⅡ、EGⅠ的产量可达100mg／L以上，并具有正常的生物学活性。二、纤维素酶的提取、精制及回收工业生产纤维素酶的粗酶制剂常采用的方法硫酸铵盐析法酒精沉淀法单宁沉淀法离心喷雾干燥法等。回收利用

4、的方法有：超滤法、Wilke的改良法和单宁法等。三、纤维素酶活力测定的方法纤维素酶活力测定的方法：滤纸崩溃法棉花糖化力CMC（羧甲基纤维素）糖化力CMC液化力（以粘度表示）滤纸糖化力在进行纤维素酶活力测定的时候，要根据测定目的的不同选择不同的方法。在微生物研究中：选择产酶菌株和突变菌株时，由于测定的量较大，因而应采用简单的测定方法而不需要很高的准确性；在工业生产中：使用纤维素酶的目的通常是为了将纤维素转化为可发酵性的糖，此时葡萄糖的产量是最重要的指标，此时，测定纤维素酶活力应选择纯度高的底物；在生化研究中：测定个别的纤维素酶的活力，所以必须选用特殊的底物和测定反应的初速度；

5、1、底物纤维素类物质的不溶性、木质的空间障碍以及纤维素本身的结晶度和聚合度的阻碍等因素都影响纤维素酶解的敏感性，降低酶解效率。为提高酶解效率，可通过预处理方法提高纤维素对酶作用的敏感性。预处理的作用：主要是改变天然纤维的结构、降低纤维素的结晶度、脱除木质素和增加酶与纤维素的接触面积。四、纤维素酶作用的影响因素预处理方法：物理法：包括微粉碎法、电离辐射法、微波照射法、快速减压法、蒸汽爆破法等。化学法：包括用臭氧、H2O2、CO2、SO2处理、有机溶剂处理、酸碱处理等。生物方法：选择分解木质素的微生物或酶进行处理。从技术角度看，较理想的方法是物理法与化学法相结合。生物方法是一个

6、发展方向，但还正处于研究之中。纤维素完全水解需要多种酶的协同作用，应根据水解底物的成分和性质，选择相应的纤维素酶的种类和浓度3、pH纤维素酶的最适PH一般在4.5一6.5范围内。酶制剂的最适PH会受到底物、酶活力测定方法、反应温度的影响。2、酶组成4、温度纤维素酶一般都具有较高的热稳定性，各组分酶的热稳定性也有差异，并受到反应pH的影响。一般来讲，最适温度范围是40~60℃。5、抑制剂和活化剂竞争性抑制剂：纤维素酶可由酶促反应的产物和类似底物的某些物质引起竞争性抑制，如纤维二糖、葡萄糖和甲基纤维素；某些酚、单宁等也能使其失活。活化剂：Mg2+、COCl2、Ca2+和中性盐类

7、等能使纤维素酶活化。五、纤维素酶在食品工业中应用1.果汁生产促进果汁的提取与澄清，提高可溶性固形物含量。将果皮渣综合利用，将柑橘皮渣酶解制取全果饮料。2.香料生产利于香料在提取液中的扩散和分配，从而可增加得率，提高芳香油和香料的产量。3．果蔬生产4.种子蛋白利用5.速溶茶生产6.可发酵糖的生产琼脂生产8.在发酵工业中的应用7.3酶法应用于淀粉糖类的生产淀粉酶类属水解酶，对淀粉质原料降解转化成系列的淀粉糖。常用的淀粉酶有：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶（糖化酶）、脱枝酶等。酶法淀粉深加工的产物：主要有糊精、环状