绿色食品与食品添加剂［ppt课件］

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1、催化剂2013级应用化学一班卢国福1.催化剂的定义在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或者降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。2.催化作用催化剂能加速化学反应速度是因为它的介入降低了反应所需的活化能。催化剂与反应底物作用形成中间产物，在该中间产物中底物已被活化，反应始态和终态的位能结构发生了变化，从而使反应有可能以活化能低的途径进行。3.催化剂的类型3.1生物催化在生物体内

2、发生的复杂生化过程是由酶来完成的。在该过程中，酶与作用物生成中间产物，然后分解出新物质和酶。酶使生化反应活化能降低，反应速度加快，酶就是催化剂，这种催化称为酶催化。3.2化学催化化学催化以催化剂与反应物所处的状态不同，可分为均相催化和多相催化两大类。如果催化反应在某一均相物相内进行，就称为均相催化。如果催化剂和反应物被相介面分开，催化反应在不同物相界面上进行，为多相催化。4.催化剂的基本性能4.1催化活性催化剂的活性是评价催化剂的一种量度，是指催化剂加快化学反应速度的性能，实际是指催化反应速度与非

3、催化反应速度之差。（1）TOF:转化数，催化剂单位时间里每个活性中心生成目标产物的个数（单位为h-1或min-1)TOF＝目标产物（mol）催化剂（mol）•时间（h）二、酶催化剂酶是生物催化剂的俗称，酶的研究是催化反应绿色化的重要组成部分。1.酶及其分类酶结合型氧化还原酶转移酶游离型水解酶裂解酶异构酶连接酶2.酶及其催化反应的特点在催化反应过程中，酶的多肽链对分子起定位作用，活性中心起催化作用，酶的活性中心锚定在多肽链上。（1）催化活性高（2）选择性好（3）反应条件温和（4）自动调节活性（5）

4、兼并均相和多相催化的特点1．高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；2．专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；因此在食用酵素当今在功能上，主要有四种：高浓缩SOD酵素如，复方天然酵素主要用于乳腺瘤、子宫肌瘤、卵巢囊肿等肿瘤方面；长生酵素直接补脾补肾补气血，全面调理；纤体酵素专门转化脂肪减肥；肠毒清酵素则专门清理肠皱褶的毒素。3．多样性：酶的种类很多，大约有5000多种，其中可以通过食用补充的酵素达2000多种；形态上主要有三种：专业级酵素为酵素胶囊

5、，其次为酵素粉，而液体酵素含量低、效价低、易腐败而安全性较差一些，食用风险较高。4．温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的，因此，纯正酵素是中性的，温和的，不存在副作用，或好转反应”。对于有刺激性而必然存的“好转反应”，除了本身腐败以外，也有可能有药品的添加。5．活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。6.易变性：大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏；3.催化机制酶的催化机理和一般化学催化剂基本相同，也是先和反应物（酶的底物）结

6、合成络合物，通过降低反应的能来提高化学反应的速度，在恒定温度下，化学反应体系中每个反应物分子所含的能量虽然差别较大，但其平均值较低，这是反应的初态。S（底物）→P（产物）这个反应之所以能够进行，是因为有相当部分的S分子已被激活成为活化（过渡态）分子，活化分子越多，反应速度越快。在特定温度时，化学反应的活化能是使1摩尔物质的全部分子成为活化分子所需的能量（千卡）。酶（E）的作用是：与S暂时结合形成一个新化合物ES，ES的活化状态（过渡态）比无催化剂的该化学反应中反应物活化分子含有的能量低得多。ES再

7、反应产生P，同时释放E。E可与另外的S分子结合，再重复这个循环。降低整个反应所需的活化能，使在单位时间内有更多的分子进行反应，反应速度得以加快。4.影响催化的因素（1）酶浓度对酶促反应速度的影响 从米门公式和酶浓度与酶促反应速度的关系图解可以看出：酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。当底物分子浓度足够时，酶分子越多，底物转化的速度越快。但事实上，当酶浓度很高时，并不保持这种关系，曲线逐渐趋向平缓。根据分析，这可能是高浓度的底物夹带有许多的抑制剂所致。（2）底物浓度对酶促反应速度的影响在生化反应中，若

8、酶的浓度为定值，底物的起始浓度较低时，酶促反应速度与底物浓度成正比，即随底物浓度的增加而增加。当所有的酶与底物结合生成中间产物后，即使在增加底物浓度，中间产物浓度也不会增加，酶促反应速度也不增加。还可以得出，在底物浓度相同条件下，酶促反应速度与酶的初始浓度成正比。酶的初始浓度大，其酶促反应速度就大。  拓扑异构酶在实际测定中，即使酶浓度足够高，随底物浓度的升高，酶促反应速度并没有因此增加，甚至受到抑制。其原因是：高浓度底物降低了水的有效浓度，降低了分子扩散性，从而降低了酶促反应速度