《食品酶学复习提纲修订版.doc

食品酶学 一、酶的特性及其对食品科学的重要性 1、酶的特性：酶只能催化热力学上允许进行的反应，在反应中其本身不被消耗，有极少量就可大大加速化学反应的进行。它对化学反应正逆两个方向的催化作用相同，它可以缩短平衡到达的时间，而不改变反应的平衡点。特殊特性①酶的催化效率高②酶作用的专一性 （键专一性、基团专一性、绝对专一性、立体异构专一性）③大多数酶的化学本质是蛋白质。 2. 酶对食品科学的重要性。 1)酶对食品加工和保藏的重要性： a.控制动植物原料中的酶活力有效改善食品原料的风味和质地结构，b.利用酶的催化活性，酶作为一种反应的催化剂，在食品加工及保藏的应用中，有着其他物理或化学手段无法比拟的优越性。首先，它不会有任何有害残留物质；其次，由于酶催化反应的高效性和专一性，酶制剂用量小，经济合算; 第三，酶催化反应条件温和，食品营养成分损失少，易于操作且能耗较低。 2)酶对食品安全的重要性：酶作用会使食品品质特性发生改变，甚至会产生毒素和其他不利于健康的有害物质。有时本身无毒的底物会在酶催化降解下转变成有害物质。虽然一些酶的作用会产生毒素和有害物质，但是我们也可以利用酶的作用去除食品中的毒素。酶法解毒是一种安全、高效的解毒方法，对食品无污染、有高度的选择性，且不影响食品的营养物质。 3)酶对食品营养的重要性：酶作用有可能导致食品中营养组分的损失。同样的，我们也可以利用酶作用去除食品中的抗营养素，提高食品的营养价值，使食品中的营养元素更有利于人体的吸收利用。 4)酶对食品分析的重要性：酶法分析具有准确、快速、专一性和灵敏性强等特点，其中最大优点就是酶的催化专一性强。酶法分析的样品一般不需要进行很复杂的预处理，尤其适合食品这一复杂体系。此外，由于酶催化的高效性，酶法分析的分析速度大多比较快。 5)酶对食品生物技术的重要性：酶工程的主要研究内容是把游离酶固定化，或者把经过培养发酵产生目的酶活力高峰时的整个微生物细胞再固定化，然后直接应用于食品生产过程中物质的转化。酶不仅作为一类重要的研究对象，同时也作为重要的研究工具。 二、酶、胞外酶、胞内酶、多酶体系、同工酶、酶活力单位、酶原、比活力及酶分子修饰的概念。 酶：酶是生物体产生的一类具有生物催化活性的生物大分子。 同工酶：是指在生物体内或组织中催化相同反应而具有不同分子形式的酶。 胞内酶：在细胞内起催化作用的酶，这些酶在细胞内常与颗粒体结合并有着一定的分布。 胞外酶：在细胞内合成而被分泌到细胞外发挥作用的酶。 酶活力单位：在特定条件下(温度可采用25℃或其它选用的温度，pH等条件均采用最适条件)，每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1 个活力单位，这个单位称为酶的国际单位(IU)。 比活力：在特定条件下，每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数，是酶制剂纯度的指标。 酶原：酶是在活细胞中合成的，但不是所有新合成的酶都具有催化活力，这种新合成酶的前体 (无催化活力) 称为酶原 。 酶分子修饰：通过各种方法使酶分子的结构发生某些变化,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程。 多酶体系：催化连续反应链各步反应的酶彼此有机地组合在一起，精巧地镶嵌成有一定结构的复合体。 固定化酶：固定在载体上并在是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。 酶活力：指酶催化反应的能力，它表示样品中酶的含量。 酶的多形性:很多酶可催化相同的反应，但其结构和物理化学性质有所不同的现象。 三、酶的发酵生产对培养基的要求？ 答：培养基的营养成分是微生物发酵产酶的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐、生长因子和产酶促进剂等。（1）碳源：不同的细胞对各种碳源的利用差异很大，所以在配制培养基时应根据不同细胞的不同要求而选择合适的碳源。另外，选择碳源除考虑营养要求外，还要考虑酶生物合成的诱导作用和是否存在分解代谢物阻遏作用。应尽量选用具有诱导作用的碳源，尽量不用或少用有分解代谢物阻遏作用的碳源。（例如，α－淀粉酶的发酵生产中，应该选用有诱导作用的淀粉作为碳源，而不用对该酶有分解代谢物阻遏作用的果糖作为碳源。） （2）氮源：不同的细胞对各种氮源的要求各不相同，应根据要求进行选择和配制。一般来说，动物细胞要求有机氮，植物细胞主要要求无机氮。多数情况下将有机氮源和无机氮源配合使用才能取得较好的效果。（3）碳氮比：在微生物酶生产培养基中碳源与氮源的比例是随生产的酶类、生产菌株的性质、培养过程和培养阶段的不同而改变的。（4）无机盐：培养基中需要有磷酸盐及硫、钾、钠、钙、镁等元素存在。在酶生产中常以磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等磷酸盐作为磷源，以硫酸镁为硫源和镁源。（5）生长因子：微生物还需一些微量的像维生素一类的物质，才能正常生长发育，这类物质统称生长因子(或生长素)。其中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶等。 （6）产酶