食品化学-酶课件.ppt

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1、第六章酶第一节引论一、酶对食品科学的重要性控制着所有重要的生物大分子的合成、分解食品加工的主要原料是生物材料,生物材料中含有大量的酶酶的作用有益的：皱胃酶、蛋白酶有害的：果胶酶、脂酶有效地使用和控制内源酶和外源酶二、酶的本质定义（1979年）酶是具有催化性质的蛋白质，其催化性质源自于它特有的激活能力。目前并非都是蛋白质酶是生物催化剂不参与反应，反应结束时保持不变酶在物理和化学状态上的改变是可逆的酶反应中包含可逆的中间络合物酶被反复使用酶的周转率（Turnover）在酶被完全饱和条件下，单位时间内底物被每个酶分子转变成产物的分子数。大多数酶，1×104s-1少量

2、的酶（昂贵）～大量的生物转化酶具有特异性（Specificity）酶作为催化剂的机制EmilFischer提出的“锁和钥匙”模式特殊形状的活性部位～精确地立体互补高度专一锁钥匙Koshland的“诱导楔合”模型要点底物诱导酶蛋白几何形状的改变催化基团能精确地定向和底物结合到酶的活性部位上去A、B：催化基团C：结合基团三、酶的命名习惯命名α-淀粉酶、纤维素酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、过氧化物酶或过氧化氢酶商品名称系统命名4位数字组成的酶委员会编号（ECnumber）酶的系统命名的原则例：聚半乳糖醛酸酶，EC3.2.1.15水解酶，糖苷键，O-糖苷四、酶的辅助因子

3、酶在作用时需要有一个非蛋白质组分存在，这个组分称为辅助因子分类金属离子羧肽酶-Zn，激酶-Mg有机化合物——B族维生素辅酶（coenzyme）五、在生物体中的酶酶在原料的生长和成熟中起重要的作用原料收获后酶仍然起作用直至酶的底物被耗尽或酶变性由于细胞结构的解体常使酶活力提高果胶酶使番茄组织软化多酚氧化酶使果蔬褐变（一）酶的分布不均匀的，定位化，区域化分布一种酶往往仅存在于细胞的一类细胞器，专门执行有限种类的酶催化反应细胞核：核酸的生物合成和水解降解线粒体：与ATP有关的氧化还原酶溶菌体和胰酶原颗粒：水解酶特定的器官含有特定种类的酶胃肠道、口腔、小肠植物的种子：

4、水解酶（二）酶的隔离分布和与底物的接近在完整的细胞内，酶通过各种方式和底物隔离细胞器、细胞膜、细胞壁、内源酶抑制剂组织解体使酶与底物接近会导致食品的色泽、质构、风味、芳香和营养质量上的改变热处理、低温保藏和酶抑制剂的使用有助于稳定产品质量（三）酶在食品原料中的含量不同食品原料所含酶的种类和数量不同同一种酶在同一种食品原料中的含量还取决于生物体的年龄（成熟度）生长的环境条件温度、水的供给、土壤、肥料六、酶的纯化和测定不是纯酶，含有杂酶和非酶组分酶的分离纯化技术包括：选择性沉淀高浓度盐或有机溶剂膜分离技术柱层析技术凝胶过滤色谱——分子大小离子交换色谱——电荷密度亲

5、和色谱——特定基团的亲和力选择生产酶制剂的微生物产生的酶纯度高，价格低廉常使用霉菌和细菌酶制剂酶回收再利用，降低成本酶的固定化技术酶活的测定测定酶活力的方法通过定量测定酶反应的产物或底物的变化进行测定通过定量测定酶反应底物中某一性质的变化，如粘度来测定酶活定义在一定条件下，催化单位底物转变成产物所需的酶量。酶活单位U:国际生物化学协会酶委员会定义:每分钟催化1mol底物发生转变的酶量即：1mol/min。kat：酶活力的SI单位，即Katal。Katal的定义是每秒钟催化1mol底物发生转变的酶量，即：1mol/s。换算关系1kat=6×107U1U=1.

6、667×10-8kat=16.67nkat第二节影响酶活力的因素内在因素酶的浓度底物的浓度环境条件pH温度水分活度抑制剂一、底物浓度反应速度V和底物浓度[S]的关系非线性酶“饱和”酶反应E+SESE+PE——游离状态酶S——底物ES——酶-底物络合物P——反应产物k——反应速度常数k1k-1k2Km：Michaelis常数，米氏常数Vmax：最大反应速度，所有的酶都以ES形式存在，及酶被底物饱和截距=1/vmax斜率=Km/vmax1/vvmax的意义在最适条件和被底物饱和时的理论上的最高酶活力Km的意义v=vmax/2时，Km=[S]当酶反应速度达到最高反应

7、速度一半时的底物浓度Km指示酶与底物的亲和力较低Km，亲和力高，催化效率高二、酶浓度当[E]＜＜[S]，反应速度∝酶浓度长时间范围内初速度保持不变，然后下降初速度保持的时间与酶的种类有关酶活下降的原因产物的抑制作用酶失活反应动力学反应早期[S]是一个常数酶反应是零级反应反应进行[S]下降反应遵循一级动力学反应速度常数三、pHS形或钟形pH影响酶活力的原因pH影响酶分子上电荷的分布取决于酶蛋白质的氨基酸侧链上可离解基团的状态可离解基团可能处于酶的活性部位，因此影响酶与底物的结合和催化作用V-pH曲线确定最适pH采用酶反应的初速度酶的pH稳定范围测定方法相同的温度

8、、缓冲液、酶浓度不同的pH下保温极端的