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1、2014级硕士研究生《食品酶学》课程结业论文脂肪酶在食品工业上的应用摘要：脂肪酶是一种既可催化水解反应又可催化合成反应的生物催化剂。本文主要介绍了脂肪酶的来源、结构以及对食品品质的影响。脂肪酶根据来源分为内源性脂肪酶和外源性脂肪酶。并介绍了加入外源性脂肪酶对腌肉制品和乳制品风味的影响。关键字：脂肪酶；来源；结构；食品前言脂肪酶（(lipase，EC3.1.1.3)全称为甘油三酰酯水解酶,其基本功能是催化甘油酯水解为甘油和脂肪酸。脂肪酶广泛存在动物、植物种子和微生物中[1]。动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织等，而植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子。而微生
2、物脂肪酶种类最多，广泛存在于细菌、酵母和霉菌中，最易获得和大规模生产，且具有比动植物脂肪酶更广泛的pH、温度适应性，因此是工业用脂肪酶的重要来源。脂肪酶分为碱性脂肪酶、中性脂肪酶和酸性脂肪酶。溶酶体酸性脂肪酶可水解中性脂肪，如甘油酯和胆固醇，最适pH值4.0—5.0。碱性脂肪酶(EC3.1.1.34)水解二、三酰甘油酯，最适pH值8.0—9.0。有研究者认为中性脂肪酶是激素依赖型脂肪酶,最适pH为中性(7.0-7.5)[2-3]。脂肪酶作为重要的工业用酶，广泛应用于食品、制革、饲料、洗涤、油酯化工等传统工业领域[4]。在乳制品中添脂肪酶，奶酪中的酸、酯类（十四酸乙酯除外
3、）挥发性风味物质含量有所增加，辛酸、己酸、癸酸等含量增加明显[5]。在腌肉制品中添加脂肪酶可以使脂肪在较短的时间内分解，会对快速腌肉制品的风味有很大贡献，加快腌肉制品的成熟[6]。1脂肪酶的来源与结构特性1.1脂肪酶的来源食品中脂肪酶可以分为内源性脂肪酶和外源性脂肪酶。内源性脂肪酶主要存在动物的脂肪和肌肉组织中以及植物的油料种子中。外源性脂肪酶主要是通过微生物产生的，根据产脂肪酶微生物的不同，脂肪酶可以分为细菌性脂肪酶和真菌性脂肪酶。细菌性脂肪酶大多数是胞外酶易于生成。细菌脂肪酶大多数是碱性脂肪酶,且在pH4~11、温度30℃~60℃间具有良好的稳定性。大多数细菌脂肪酶
4、是糖蛋白，但也有些细菌胞外脂肪酶是脂蛋白[7]。目前商业化的菌株有：假单胞菌脂肪酶(Pseudomonaslipase)、葡萄球菌脂肪酶(Staphylococcuslipase)、芽胞杆菌脂肪酶(Bacilluslipase)等6大类。真菌脂肪酶具有温度和pH稳定性、底物特异性以及在有机溶剂中具有高活性，提取成本较低等优点。目前商业化的真菌脂肪酶有：黑曲霉(Aspergillusniger),米曲霉(ThermomycesLanuginosus),高温毛壳霉(Humicolalanuginosa),米赫毛霉(Mucormiehei),少根根霉(Rhizopusarrh
5、izus),德氏根霉(Rhizopusdelemar),日本根霉(Rhizopusjaponicus),雪白根霉(Rhizopusniveus),米根霉(Rhizopusoryzae),皱褶假丝酵母(Candidarugosa),南极假丝酵母(Candidaantarctica),柱状假丝酵母(Candidacylindracea)[8]。1.2脂肪酶的结构特性62014级硕士研究生《食品酶学》课程结业论文不同类型的脂肪酶具有非常相似的立体结构。脂肪酶的氨基酸顺序可能有较大的差别,但却具有相似的折叠方式和活性中心。一般地,脂肪酶的多肽链折叠成两个结构域，即N—末端和C—
6、末端结构域。几乎所有的脂肪酶的活性部位都有组氨酸(His)、色氨酸(Ser)、天冬氨酸(Asp)组成[9]。通常情况下,脂肪酶的活性部位被一个螺旋片段(又称为“盖子”)所包住。在底物(如醇、酸或醋等)存在的情况下，酶的构象发生变化，“盖子”打开，含有活性部位的疏水部分就暴露出来。“盖子”中α—螺旋的双亲性会影响脂肪酶与底物在油/水界面的结合能力，其双亲性的减弱将导致脂肪酶活性的降低。“盖子”的外表面相对亲水，而其面向催化部位的内表面则相对疏水[10]。图1Pseudomonasaeruginosa脂肪酶X-衍射三维结构图图1为Pseudomonasaeruginosa脂
7、肪酶三维结构图在活性中心附近，脂肪酶有一个Ca2+结合位点。Ca2+分别与脂肪酶主链上的4个羰基氧原子和2个水分子相互作用,形成一个稳定的八面体,有助于脂肪酶的激活和酶结构的稳定,但Ca2+并不参与脂肪酶的催化作用。图中箭头代表β链,卷曲结构代表α螺旋,小圆球代表潜在的Ca2+结合位点,右上角的α螺旋形成盖子结构覆盖在活性中心上面[11]。2影响脂肪酶活性的因素62014级硕士研究生《食品酶学》课程结业论文Sang-BuemCho[12]等人研究了橄榄油、大豆油、葡萄籽油、芝麻油、CuSO4、MgCl2、KNO3、CaCl2和KCl对金黄
