2013--食品酶学复习提纲

《食品酶学》复习提纲

Isoenzyme（同工酶）；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。

multienzyme system（多酶体系）；指催化机体内的一些连续反应的酶互相联系在一起，形成的反应链体系。

α-Amylase；α-淀粉酶：α-淀粉酶，是一种内切葡萄糖苷酶，能水解淀粉中的α--1,4-葡萄糖苷键。能将淀粉切断成长短不一的短链糊精和少量的低分子糖类，使淀粉糊的黏度迅速下降。

Polymerase Chain Reaction（PCR）；聚合酶链式反应。以特定的基因片段为模板，利用人工合成的一对寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的目的。

LOX；脂肪氧合酶：结构中含有非血红素铁，能专一催化含顺，顺－1，4－戊二烯的多不饱和脂肪酸及酯，通过分子加氢，形成具有共扼双键的氢过氧化衍生物的酶。

PG；多聚半乳糖醛酸酶：能水解半乳糖醛酸中α-1,4键的酶。

PE；果胶脂酶：是一种催化果胶分子中的甲酯水解生成果胶酸和甲醇的水解酶。

PPO；多酚氧化酶：指催化酚类底物氧化的一组酶，能作用于羟基处在邻位的二酚和三酚类化合物生成相应的醌，也能作用于单酚，将其转变成邻-二酚。

POD；过氧化物酶：是指在氢供体参与下，催化过氧化氢分解的酶。

SOD；超氧化物歧化酶：是一种能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢的酶。

Chemical Modification（酶的化学修饰）；在分子水平上对酶进行改造，通过化学基团的引入或除去，使蛋白质共价结构发生改变，以达到改构和改性的目的。

β-Galactosidase；β-半乳糖苷酶：是一种催化乳糖水解成为半乳糖和葡萄糖的酶，也可将其他β-半乳糖苷水解成半乳糖。

1、酶的特性及其对食品科学的重要性。

催化效率高，专一性（键专一性、基团专一性、绝对专一性、立体异构专一性），大多数酶的化学本质是蛋白质

（一）酶对食品加工和保藏的重要性

（1）控制动植物原料中的酶

人们可以通过控制食品原料中的酶活力有效改善食品原料的风味和质地结构。

（2）利用酶的催化活性进行生产活动

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，由于酶催化反应有着高度的专一性和高效性，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。

（二）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。可以利用

酶的作用去除食品中的毒素，不影响食品的营养物质。

（三）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。在食品加工过程中，酶也参与了维生素B的破坏过程，Vc常由于酶或非酶的因素而被氧化。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利

于人体的吸收利用。

（四）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。由于酶催化的高效性，酶法分析的分析速度大多比较快。

（五）酶与食品生物技术

酶工程的主要研究内容是把游离酶固定化，然后直接应用于食品生产过程中物质的转化。

2、什么是糖酶？主要包括哪几类？

能将多糖中的化学键进行裂解，使多糖降解成较小的分子，还能催化糖单位结构上的重排，形成新的糖类化合物的一类酶。

淀粉酶，果胶酶，乳糖酶，纤维素酶

3、简述溶菌酶的抗菌机理？

（1）肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分，它是由NAM(N-乙酰胞壁酸)、NAG(N-乙酰葡萄糖胺)和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成，NAM、NAG、肽“尾”与肽“桥”共同组成了肽聚糖的多层网状结构，作为细胞壁的骨架，上述结构中的任何化学键断裂，皆能导致细菌细胞壁的损伤。

（2）溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1，4糖苷键，结果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细胞的保护作用，最后细胞溶解死亡。

（3）G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成，而G-细菌只有内壁层为肽聚糖，因此，溶菌酶只能破坏G+细菌的细胞壁，而对G-细菌作用不大

4、简述溶菌酶在食品中的应用？

（1）用于水产类熟制品、肉类制品的防腐和保鲜

溶菌酶可作为鱼丸等水产类熟制品和香肠、红肠等肉类熟制品的防腐剂。

（2）用于新鲜海产品和水产品的保鲜

虾、蛤蜊肉等在0.05%的溶酶菌和3%的食盐溶液中浸渍5min后，沥去水分，进行常温或冷藏储存，均可延长其储存期。

（3）在乳制品中的应用

溶菌酶是人体的一种非特异性免疫因子，对杀死肠道腐败球菌有特殊作用。溶菌酶在婴儿体内可以直接或间接促进婴儿肠道细菌双岐杆菌增殖，它可以促进婴儿胃肠内乳酪蛋白形成微细凝乳，有利于婴儿消化吸收。所以溶菌酶是婴儿食品、婴儿配方奶粉等的良好添加剂。

（4）在糕点和饮料上的应用

在糕点中加入溶菌酶，可防止微生物的繁殖，特别是含奶油的糕点。在pH6.0～7.5的饮料和果汁中加入一定量的溶菌酶具有较好的防腐作用。

（5）用于制备细胞浸提物

用溶菌酶制备酵母膏，不仅可以提高浸膏量的收率，还可以大大缩短酵母膏的制备时间。也可以用溶菌酶从酵母细胞中制备呈味物质

（6）在食品包装工业中的应用

在产品真空包装前添加一定量的溶菌酶，然后巴氏杀菌，可获得很好的保鲜效果。（7）在功能性食品中的应用

溶菌酶是一种无毒、无害的高盐基蛋白质，且具有一定的保健作用，可以在保健食品中添加一定量以提高保健效果。

5、脂肪氧合酶作用条件及对食品质量的影响。

作用条件：⑴作用的底物具有特异性的要求，含有顺，顺—1,4—戊二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。最普通的底物是必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸

⑵脂肪氧合酶的最适PH一般在7.0～8.0

（1）脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响

漂白面粉、强化面筋蛋白、改进面包的体积和软度、

（2）脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味和营养的影响

在一些水果和蔬菜中，挥发性化合物构成了人们期望的风味成分，然而在冷冻蔬菜和肉类酸败及高蛋白质食品以及谷类保藏过程中，它们却产生了不良的风味；它作用的产物对维生素A及维生素A原的破坏，减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含量，酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用，降低了蛋白质的营养价值及功能性质。

6、脂肪氧合酶的最适底物和最适pH值分别是什么？在pH低于7时，酶活力下降的原因是什么？

脂肪氧合酶的最适pH一般在7.0～8.0。顺，顺－1，4－戊二烯单位的亚甲基在ω－8位的脂肪酸异构体（亚油酸）是脂肪氧合酶的最佳底物

在pH低于7时，酶活力下降的部分原因是脂肪氧合酶的底物亚油酸的溶解度下降的结果，在酸性pH范围内亚油酸实际上是不溶解的。

7、葡萄糖氧化酶对底物氧化形式在食品加工中应用？

一是去葡萄糖，（蛋类食品的脱糖保鲜）用葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶体系将还原糖分子上的醛基转变成羧基，这样就消除了美拉德反应中的产物之一--------还原糖。

二是脱氧（防止食品氧化）可以在容器中防入含葡萄糖氧化酶及其作用底物葡萄糖的吸氧保鲜袋，这样容器中的氧气透过薄膜进入袋中就在葡萄糖氧化酶作用下与葡萄糖反应，从而达到脱氧的目的。

三是杀菌，由于葡萄糖氧化酶能去除氧，所以能防止好气菌的生长繁殖；同时由于产生过氧化氢，也可起到杀菌的作用。因此葡萄糖氧化酶可用于在特殊情况下防止微生物的繁殖。

四是测定葡萄糖含量。因葡萄糖氧化酶能专一氧化葡萄糖，故可用于定量测定各种食品中的葡萄糖含量。

8、阐述葡萄糖氧化酶防止食品氧化方面的作用？

葡萄糖氧化酶是一种理想的除氧保鲜剂，可有效防止食品因氧化而引起的质量下降和变质。

罐藏食品可以使用含葡萄糖氧化酶的吸氧保鲜袋防止氧化，罐装果汁、酒和水果罐头等可以直接加入葡萄糖氧化酶以保持品质，另外葡萄糖氧化酶也可以有效地防止罐装容器的氧化作用。

改善白葡萄酒的色泽：生产过程中添加浓度为20～40单位/L酒的葡萄糖氧化酶，便可以有效地减轻氧造成的危害。

除去啤酒中的氧：利用葡萄糖氧化酶复合体系，可以有效地去除啤酒中的溶氧，在啤酒加工过程中以及包装后的贮藏中起到保护作用。

防止袋装类食品氧化、改善白葡萄酒的色泽、除去啤酒中的氧、改善蛋黄酱的保存质量

9、超氧化物岐化酶（SOD）的特性及作用原理。

⑴超氧化物酶是一种金属蛋白，它对热表现出异常的稳定性

⑵SOD能清除超氧阴离子，所以SOD具有抗辐射作用

⑶超氧化剂歧化酶是专一消除氧自由基的消除剂，SOD 能清除O2。，延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象

超氧化物歧化酶的作用机制：催化超氧阴离子的歧化反应。专一清除氧自由基。

O2ˉ+ O2ˉ+2H O2+H2 O2

10、简述蛋白酶水解技术生产水解蛋白质（HAP 或HVP ）的苦味来源？

水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基酸组成有关。特别是蛋白质中的疏水性氨

基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽的重要原因。当蛋白质处于天然状态时，这些氨基酸埋藏在蛋白质结构的内部，因而对蛋白质的味道不会产生明显的影响。在酶水解过程中，小肽的数量将增加，从而暴露了这些疏水性氨基酸，当它们同味蕾相作用时就产生了苦味。

11、过氧化物酶作用机理及其在食品工业中的应用？

作用机理：过氧化物酶（供体：过氧化氢 氧化还原酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。

H2O2+AH2 2H2O+A

在食品工业中的应用：

（1） 过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。

（2） 过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。

（3）过氧化氢酶属于最耐热的酶类，在果蔬加工中常被当作热处理是否充分的指标。 产生不良风味的原因：

12、经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间产生不良风味的原因?

（1）热烫不充分造成过氧化物酶的存在，果蔬热烫后， POD 有多少残余活力或再生活力被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力，在冰冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。

（2）非酶脂肪氧化的结果

（3）脂氧合酶的存在

（4）在热失活中，过氧化物酶分子聚集成寡聚体，分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导致保藏期间不良风味的产生

13、比较α－淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、β－淀粉酶、异淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物？

??→?SOD ??→?POD

14、以支链淀粉为原料，应用酶法制造果葡糖浆的工艺流程？

采用异淀粉酶将支链淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖浆是用葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。15、果胶酶属哪一大类？其作用位点及其产物？在生产澄清型果汁中如何正确使用果胶酶？

复合酶类：水解酶和裂解酶

聚半乳糖醛酸酶（PG）：此类能水解半乳糖醛酸中α-1,4键，生成寡聚半乳糖醛酸或半乳糖醛酸

聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）：裂解贴近甲酯基的α-1,4糖苷键，生成聚甲基半乳糖醛酸或甲基半乳糖醛

聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：解聚低甲氧基果胶或果胶酸，产物为半乳糖醛酸二聚体，只能裂解贴近游离羧基的α-1,4糖苷键。

果胶酯酶（PE）：果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸

先加果胶酯酶，去甲基酯化，有利于PG进一步催化，再加内切-聚半乳糖醛酸酶，当30%酯键和5%糖苷键被水解时，果汁就能达到完全的澄清。

16、酶促褐变的机理？在食品工业中如何合理利用和控制多酚氧化酶的作用？

机理：酚类底物在多酚氧化酶和氧气的作用下，生成邻-醌，醌再进一步氧化生成类黑

色聚合物

酶促褐变发生需要三个条件，即适当的酚类底物、酚氧化酶和氧。

利用：如乌龙茶、红茶制作，PPO作用带来良好的色泽；咖啡可可色泽来源，果酒加工中的作用

在食品工业中可从下面几个方面来控制PPO的作用：

①对酶的抑制：PPO是以铜为辅基，可用金属螯合物抗坏血酸、柠檬酸、EDTA来抑

制酶的活性；

②对酶的反应产物或底物的抑制：

(1) 同邻-二酚氧化产物醌作用的还原剂，如抗坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐；

(2) 醌偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合物，如半胱氨酸，谷胱甘肽；

(3) 与酚类底物作用的化合：PUP(氯乙烯吡咯烷酮)与酚强烈缔合，消去底物；

(4) 综合使用：如SO2+有机酸

③热烫；

④降低pH；

⑤驱除或隔绝氧气：将果蔬浸没在清水、糖水或盐水中；浸涂抗坏血酸液；用真空

渗入法把糖水或盐水深入组织内部，驱出空气

17、多酚氧化酶作用的底物有哪些？如何利用和控制酶促褐变？

作用底物：

①儿茶素②3,4－二羟基肉桂酸酯③3,4－二羟基苯丙氨酸④酪氨酸

酶促褐变三因素：酶，底物，O2。

（1）对酶的抑制：PPO是以铜为辅基，可用金属螯合物抗坏血酸、柠檬酸、EDTA来抑制酶的活性；

（2）对酶的反应产物或底物的抑制：

①同邻-二酚氧化产物醌作用的还原剂，如抗坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐；

②醌偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合物，如半胱氨酸，谷胱甘肽；

③与酚类底物作用的化合：PUP(氯乙烯吡咯烷酮)与酚强烈缔合，消去底物；

④综合使用：如SO2+有机酸

（3）热烫；

（4）降低pH；

（5）驱除或隔绝氧气：将果蔬浸没在清水、糖水或盐水中；浸涂抗坏血酸液；用真空渗入法把糖水或盐水深入组织内部，驱出空气。

18、举例说明酶在果蔬类食品生产中的应用。

提取果蔬汁

果胶酶：浆榨汁前添加一定量果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果汁粘度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率。

纤维素酶：可以使果蔬中大分子纤维素降解成分子量较小的纤维二糖和葡萄糖分子，破坏植物细胞壁，使细胞内容物充分释放，提高出汁率，并提高可溶性固形物含量。

蔬菜汁加工中的应用

近年来，采用果胶酶和其他的酶（如纤维素酶等）处理蔬菜，大大提高了蔬菜的出汁率，简化了工艺步骤，并且可制得透明澄清的蔬菜汁，再经过种种调配就可以制成品种繁多的饮料食品，如胡萝卜汁，南瓜汁，番茄汁，洋葱汁饮料等。经酶处理的果汁比较稳定，可防止混浊。

酶在果蔬加工上的新用途

增香、除异味；提取果胶；真空或加压渗酶法处理完整果蔬；去除酚类化物；提取蔬菜汁。(例如：加入柠檬甘素脱氢酶可把柠檬苦素氧化成柠檬苦素环内酯，从而达到脱苦降苦的目的。)

19、举例说明酶在淀粉类食品生产中的应用。

酶在制糖工业中的应用

采用α-淀粉酶将淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖浆是用葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。

酶在焙烤食品中的应用

面粉中添加α-淀粉酶，可调节麦芽糖生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡；添加β-淀粉酶可改善糕点馅心风味，还可防止糕点老化。

蛋白酶添加到面粉中，使面团中的蛋白质在一定程度上降解成肽和氨基酸，导致面团中的蛋白质含量下降，面团筋力减弱，满足了饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团的要求。同时，蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。

葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可显著增强面团筋力，使面团不粘，有弹性醒发后，面团洁白有光泽，组织细腻，烘烤后，体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。同时随着葡萄糖氧化酶添量的增加，面包抗老化效果也随之增加

传统用以改进面团机械加工性能和烘烤膨胀性能的酶是戊聚糖酶，又称半纤维素酶，主要应用于欧式面包中调整面引的性能，使面包的体积增大。

脂酶在面包生产中，有显著延缓老化、提高面团流动性、增加面团在过度发酵时的稳定性、增加烘烤膨胀性以使面包有更大的体积改进，不含起酥面团的面包瓤结构等作用。酶在面条加工中的应用:

氧化酶主要包括：葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶、脂肪氧合酶和一些过氧化物酶等，由于具有良好的氧化性，能够显著增强面团筋力，可望替代传统的化学氧化剂。

脂肪酶：加入脂肪酶能够获得乳化剂对面团的改善效果。在面条加工中，通过此酶的作用，可以使面粉中的天然脂质得到改性，形成脂质、直链淀粉复合物，从而防止直链淀粉在膨胀和煮熟过程中的渗出现象。

木聚糖酶：木聚糖酶能够水解戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它们与水的结合

力，这样就可以释放出大量的结合水。这些水可以提供给淀粉和面筋，使面团能够形成更好的面筋网络结构，提高面团的机械加工性能，改善面条的品质。

诺帕酶：防止面条和通心面条中的淀粉在煮制时渗出，同时还可以提高面条或通心粉的咬劲，使面条在水煮过程中不粘连，不易断，表面光亮、滑爽。此外，还能减少面团上出现的斑点，提高面带压片或通心粉挤出的过程中产品颜色的稳定性。

面用改良剂：改善面类的口感，通过强化网络结构来增强其粘弹性，赋予面条良好的韧性，并且可以使其韧性保持较长的时间，抑制面条煮沱或糊烂。

20、举例说明酶与食品质量安全的关系？

(1) 酶制剂作为食品添加剂进入食品的潜在危害

酶不仅来源于动植物，也有来源于微生物的，酶与其他混入酶制剂的蛋白质。

①作为外源蛋白质在随同食品进入人体后，有可能引起过敏反应；

②来源于微生物的酶制剂也可能带有毒素，必须选择那些不产生毒素的菌种来生产酶制剂，或检查每一批酶制剂以确定其不含毒素。

(2) 酶催化有毒物质的产生

在生物材料中，酶和底物处在细胞的不同部位，仅当生物材料破碎时，酶和底物的相互作用才有可能发生；有时底物本身无毒，经酶催化降解后变成有害物质。

例如，木薯含有生氰糖苷，虽然它本身并无毒，但是在内源糖苷酶的作用下，产生氢氰酸。

(3) 酶作用导致食品中营养组分的损失

虽然在食品加工中营养组分的损失是由于非酶作用所引起的，但是食品材料中一些酶的作用也是不能忽视的。

例如：①脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解使面粉漂白；

②在一些用发酵方法加工的鱼制品中，由于硫胺素酶的作用，使这些食品缺少维生素B；

(4) 酶作用的解毒反应

①去除食品中的抗营养因子

植酸易于同膳食中的铁、锌和其他金属离子形成难溶的络合物，使人体吸收这些元素变得困难；还能同蛋白质形成稳定的复合物，从而降低豆类蛋白质的生理价值。

②水解牛乳中的乳糖

③降低淀粉类食品高温产生丙烯酰胺含量