第六章 糖酶.docVIP

第6章 糖 酶（3学时） 主要内容： 6.1 淀粉酶 6.2 乳糖酶 6.3 纤微素酶 6.4 果胶酶 6.1淀粉酶 淀粉是由葡萄糖通过α-1.4糖苷键构成的直链淀粉和α-1.6糖苷键结合的支链淀粉所组成 淀粉----糖原-----糊精---多糖----α-限制糊精（由4个或更多个葡萄糖基构成的寡糖，含α-1.6糖苷键）----双糖----葡萄糖 了解淀粉酶作用位点及其产物 6.1.1．淀粉酶分类及性质 补充：葡萄糖异构E 是催化葡萄糖，生成果糖的异构化反应。镁离子和钴离子对这种酶有激活作用，葡萄糖浓度越高，E反应V越快，这种E随产物果糖浓度的提高，E的活性就降低。 6.1.2. 淀粉酶水解产物 6.1.2.1 α-淀粉酶 以直链淀粉为底物时，反应一般按两个阶段进行，首先，直链淀粉快速分解，产生寡糖 ，粘度及与碘返生呈色反应的能力很快下降；第二阶段，寡糖缓慢地水解生成最终产物葡萄糖和麦芽糖 。 以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖 、麦芽糖 和一系列α-限制糊精 (1) α-淀粉酶的性质 α-淀粉酶的分子量范围是15600～139300，通常为45000～60000，其分子中的巯基往往是酶催化活性的必需基团。所有α-淀粉酶都是金属酶，每个酶分子至少含有一个钙离子，它是α-淀粉酶的激活剂，钙与酶分子的结合非常牢固。只有在低pH和同时存在鳌合剂的条件下，才能将酶分子中的钙除去。如果将酶分子中的钙完全除去，就能导致酶基本上失活和对热，酸或脲等变性因素的稳定性降低。 (2) pH对α-淀粉酶作用的影响 一般α-淀粉酶在pH5.5～8比较稳定，当pH4以下时易失活，酶的最适pH在5～6， (3) 温度对α-淀粉酶作用的影响 温度对酶活性有很大的影响，纯化的α-淀粉酶在50 ℃以上容易失活，但是有钙离子大量存在的条件下，酶的热稳定性会增加。 食品工业中淀粉酶水解温度高还是低好？ 6.1.2.2 葡萄糖淀粉E 外切酶，商业酶制剂由霉菌产生，作用pH4-5，将C(1) 构型从α转变为β型 以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖 以支链淀粉为底物时，不完全，有葡萄糖，可能还有β-限制糊精，如有α-淀粉酶参与可使支链淀粉完全降解。 6.1.2.3 β-淀粉酶 外切酶，作用pH5.0-6.0，将C(1) 构型从α转变为β型 以直链淀粉为底物时，当直链淀粉含有偶数葡萄糖基时，终产物为麦芽糖；当直链淀粉含有奇数葡萄糖基时，终产物除麦芽糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖。 以支链淀粉为底物时，产物为麦芽糖（50-60%）和β-限制糊精 6.1.2.4 异淀粉酶 专一分解支链淀粉型多糖中α-1.6糖苷键形成直链淀粉和糊精 经典试题：以支链淀粉（或玉米淀粉）为原料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化反应？ 6.2乳糖酶 乳糖是一种二糖，溶解度低，20℃/15%溶解，甜度低，以蔗糖100，则乳糖16，牛奶中乳糖占固形物30%。 炼乳、冰淇淋等乳制品，由于温度变化，常常有乳糖结晶析出，呈颗粒状结构 生活在亚洲一些地区的居民，由于体内缺乏乳糖酶而不能代谢乳糖，对牛奶有过敏性反应，出现腹泻。 乳糖酶为β-半乳糖苷酶，可使乳糖分解成大致等量的葡萄糖和半乳糖及少量聚半乳糖。 6.2.1.影响乳糖酶作用因素 6.2.1.1 温度 6.2.1.2 不同pH介质对乳糖酶活性的影响 细菌乳糖酶最适pH在7.0，霉菌乳糖酶最适pH接近于5.0，酵母乳糖酶最适pH在6.0。 牛奶、脱脂牛奶、炼乳的pH对酵母乳糖酶很适合； 乳清及其浓缩物的pH对霉菌乳糖酶很适合。 6.2.1.3激活剂 硫化物或亚硫酸盐可以提高乳糖分解速度 6.2.2. 食品工业应用实例 6.2.2.1 在冰淇淋中应用 如果冰淇淋中脱脂奶粉量超过12%，在其贮藏和销售期间经过较大的温度变化，便有乳糖析出。 使50%乳糖分解，在冰箱中保存4个月，乳糖也不会结晶。 方法：乳糖酶先分解脱脂牛奶，再制造冰淇淋。 直接将乳糖酶加到冰淇淋配料中。 6.2.2.2 冷冻炼乳、浓缩乳清 乳糖结晶析出，会促使酪蛋白凝聚，不合食用。 6.3纤微素酶 纤微素酶: β-1，4葡聚糖4-葡聚糖水解酶，作用于纤维素和从纤维素派生出来的产物，极有前景（能源甘蔗）。 6.3.1. 分类 1.1 纤维二糖水解酶：对纤维素具有最高亲和力，能降解结晶纤维素 1.2 β-1，4葡聚糖酶：外切和内切，以葡萄糖为单位 1.3 β-葡萄糖苷酶：作用于小分子量底物时表现出最高活力 6.3.2. 酶的性质 2.1 最适pH4.5-6.5，随底物变化 2.2 高的热稳定性：显著优于果胶酶 2.3 抑制剂：葡萄糖酸内酯，重金属离子（Cu,Hg），天然