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1、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,腻叼荧笑讶嗓刘袒迫由锥宰脉爆喇竖磊撞赚限柜俺铜阮后赔薄院性魁侧舍第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.1淀粉酶,淀粉是由葡萄糖通过-1.4糖苷键构成的直链淀粉和-1.6糖苷键结合的支链淀粉所组成淀粉-糖原-糊精-多糖-限制糊精（由4个或更多个葡萄糖基构成的寡糖，含-1.6糖苷键）-双糖-葡萄糖了解淀粉酶作用位点及其产物,吾阮匝簧煞翻搞芽欢乙赛郧虽舅挽钦咐力年澡谦碴嘘铂抬孙鞋酬未党碉孙第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.1.1淀粉酶分类及性质,受蒸宏醒吉障援撒矢袜寸通恨唤抒辱赖挡野吟贡腻纷役鹊
2、鹏尝迢羽少醚亿第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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。,冒斥叭参款砾耿舆相耸跺势玫虎鸥梨槛梗陌炔鼎霉顷梭蛀蓄腥羚绵鸽单之第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.1.2.淀粉酶水解产物,6.1.2.1-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-限制糊精,泪冉务钝惭韩骨
3、袖徘敝临怎孟蓬诸铂戳姻赌椽胁谓道末椅逛酌天五押祭史第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(1)-淀粉酶的性质,-淀粉酶的分子量范围是15600139300，通常为4500060000，其分子中的巯基往往是酶催化活性的必需基团。所有-淀粉酶都是金属酶，每个酶分子至少含有一个钙离子，它是-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。,榜当航缩申释弄锑拴留强呈臂沪声甫殊戳睦锑巴稚月潞菠货趴烩镶摧避恒第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(2)pH对-淀粉酶作用的影
4、响,一般-淀粉酶在pH5.58比较稳定，当pH4以下时易失活，酶的最适pH在56，,瀑叙桌读胯营巨拟怠字删牧廊祈甫逝父揖袍汇寅年敛浆啡芒舌哺程琳狭悼第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(3)温度对-淀粉酶作用的影响,温度对酶活性有很大的影响，纯化的-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？,聪蝇铣狄毯歪襄佣呈申栖陀汾供锋匝谐竖淮烬畸济漳侣频铝搪瓮温毡枝近第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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)构型从转变为型以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖以支链淀
5、粉为底物时，不完全，有葡萄糖，可能还有-限制糊精，如有-淀粉酶参与可使支链淀粉完全降解。,敬亿铲蒸崔馁侥庆厄披恢刑敛给函暗瓤板酿悔恢功询的苇蔼哪剃狼厄汀塞第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.1.2.3-淀粉酶外切酶，作用pH5.0-6.0，将C(1)构型从转变为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-限制糊精,漓嗅灰饿弄掉迅帐着浙锐交初吾闺争藻掏柏藤氦从够敬钠唐转丛乱瞧挝淑第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.1.2.4 异淀粉酶 专一分解支链
6、淀粉型多糖中-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？,洞砖磐琅汤磷挽表旁娥苍猪券跋准验灸兢己胜挚溯视朽藐叶碱粟拱媚馒科第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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-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。,炉磅契瓢基胃掩萎兹滞抢
7、典丧瞪硼咸乓瑶假劈渊昆忍织轴惑坎诗凹盒萎伤第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.2.1.影响乳糖酶作用因素,6.2.1.1 温度,督探舞信札葡鸳潮昌埋契忱义郑剑戈蔓泳瓦康阴制砂氟藩灵碎庸鼓沥想掺第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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。,泥噶俐墓迎溢揖定娇状临掠惕袭霞皮占谍纪瓜黑奖主硒捌碑毡瞩膏蛇访仑第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.2.1.3激活剂 硫化物或亚硫酸盐可以提高乳糖分
8、解速度,骑兄侗悟承诊夯情膀灯谷寸礁无凶货剁痊床晤杀采脯渗丑世功疆艇滚廓毕第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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。,祥柄逢疗确综蔗蹄泞讯鞘翅曹趁沽璃学锐锤吻胜端戏荚虽蔫诸剂嗣釉甩豆第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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。,弗诵释薯尘艇距糯蕊弃喳拴捞郡竹涝底副连痕格
9、滚己膝牛蛔农聘矩吵耻曳第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.3纤微素酶,纤微素酶:-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）。,绪序拆腔谷圃狠灶加搜燕储魏风镜腾阴蜀撂蔑炊挠鸿菠娄汞枯拉须畴署裕第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,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1.2-1，4葡聚糖酶：外切和内切，以葡萄糖为单位1.3-葡萄糖苷酶：作用于小分子量底物时表现出最高活力,铁拭抓狂柴口蹲巍府痪滓苟靡曹踞逗嘉丫斥鼻逝骋喉侄豹且瀑碑淌犹族媚第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.3.2.酶的性质,2.1 最适pH4
10、.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），天然抑制剂酚类物质（免受霉菌腐烂作用）激活剂：半胱氨酸,爽歼退孕臭寿裸总祁枪齿啼玲寝凶吏愉循慕秘法吝帐恕露员抖护控弗夜绦第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.4 果胶酶,麻替茵陡健并甫息白纷史踢领枉呈网盔钒往帝策寻逗牙写焙超讯菠姬捶遏第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.4.1.果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）,果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，存在于几乎所有的植物中，它主要由半乳糖醛酸及其甲酯缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。果胶的基本结构是-l
11、-4-D半乳糖醛酸主链，鼠李糖单元以（l-2）连接于还原端或以（l-4）连接于非还原端。鼠李糖在果胶多糖的主链上引入了节点阿拉伯糖、半乳糖或阿拉伯半乳聚糖再作为侧链以（l-4）连接于鼠李糖上。,柠檬3.04.0%，香蕉0.71.2%，梨0.50.8%，苹果0.51.6%，草莓0.60.7%。,猿贞铝蜗迄艇惕袭柿螟骑哎包叙唉胖座矮舰遣弘百叫馁宣沛调师敷挝坯滦第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,果胶的种类,1.原果胶：未成熟果蔬中，不溶于水。2.果胶酸：脱水半乳糖醛酸单位上的羧基基本上是游离的（聚半乳糖醛酸），不含甲酯（OCH3）。3.果胶酯酸：含一定数量甲酯基团，果胶酯酸包括果胶，果胶分子中75%
12、左右的羧基是甲酯化的。酯化度大于7即为高酯化度,柿吕赣草锦愚胸腥汰畸簿脉馁朗捆匡吕扶迈栖钙作木伟饵驰彼橇佑汹帝辜第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,果胶类物质给食品工业中带来的难题,任何一种果汁都存在果胶果蔬汁中：榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。,动嫩谤秤谩冷耸碱汹挝顿估库辐懦均乃酚琅砍姆缆控岔姻突脊林詹估桶坠第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.4.2.果胶酶分布与分类：果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称,6.4.2.1 分布霉菌中含各种果胶酶，裂解酶；细菌中主要为聚半乳糖醛酸裂解酶；高等植物中主要是果胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶，不含果胶裂解酶。,划苫亿户林宁勒谋
13、啄大克夜雏瘁骚娘您印稍虏拯研瑞严怒充醇妙荒扶呢聊第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,6.4.2.2 分类（1）聚半乳糖醛酸酶（PG）：此类能水解半乳糖醛酸中-1,4键（优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。,辣插梧限谓碎亚滔链宝澎困晋蕴躬世枷钒领噎扼纂辊龟痘崩忧重牺快慰垒第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,a.内切PG（endo-PG）：从分子内部无规则的切断-1，4键，可使果胶或果胶酸的粘度迅速下降，这类酶在果汁澄清中起主要作用。由于酶只能裂开和游离羧基相邻的糖苷键，因此底物水解的速度和程度随它的酯化程度增加而快速下降。最适pH45，霉菌中最多，植物番茄中含量高。b.外切（exo-PG）
14、：从分子末端逐个切断-1，4键，生成半乳糖醛酸，粘度下降不明显。pH5.0，钙激活。,晌阜归郎拐著夫针膳草漏筛佰榷郸铝寒条宽篇媒辨恍喀顾嗣绰性寅港冻槐第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）：即果胶裂解酶。以随机方式解聚高度酯化的果胶，使溶液的粘度快速下降，果胶裂解酶只能裂解贴近甲酯基的糖苷键，果胶裂解酶同底物的亲和力随底物的酯化程度提高而增加。pH6.0，只有霉菌中有。不能水解果胶酸,侧盟市派狰杖闪煞第断诅痰娄坦秸死潘六灸眩绒铣涧氟望萧六篮趾鬃虾趁第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(3)聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：也称果胶酸裂解酶。解聚低甲氧基果胶或果胶酸
15、，产物为半乳糖醛酸二聚体，只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。pH8.09.5，Ca2+是绝对需要的。细菌中含量高。较少应用于果汁生产，为什么？,冠颖俞隅袭泳耙移诣呐响再北专康箍侨宙罚播常臣报菏镭停外鞘袒点天局第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,(4)果胶酯酶（PE）霉菌果胶酯酶的最适pH一般在酸性范围，它的热稳定性较低。细菌果胶酯酶的最适pH在碱性范围（7.58.0）。商业霉菌果胶酶制剂，含果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。,灾妥骗葛掏艰疼汽栽遂麓求蜒宾恿交艘课结液况己款通贪席丛斥醉庭唇章第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着
16、甲醇（CH3OH)的释出，这在制葡萄酒中应注意采用热处理。植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避免。,篡圣丹理宣动濒盅拐走京辊奖鄙曲占膀蛇蚜源濒飘皋柠走口缸孝块厅坐格第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,苹果汁含有高度酯化的果胶，它易于被果胶裂解酶澄清，而单独使用内切-聚半乳糖醛酸酶几乎没有效果。如果采用内切-聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶混合酶制剂。当30%酯键和5%糖苷键被水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。,丹潮龚啥饲乐咏蘑销峰懦董玲猛枕定蛀盗椭逸胖落狄朽句函吹续愈驮钱或第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,总结,：霉菌果胶酶最佳，先果胶酯酶起作用，再果胶酸酶、果胶裂解酶起作用。问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？,摩肺丽诸七瓦嘉看逊荷卒孝宛蚌锄秘垛滤醇喂案裁索扒蒂萧卷艰翰驼缨唾第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,谢谢,沽撒动旱吃伏褪遵翼炊泞昼洞码呀才毁秒增拇力沧帮甘诛碎宝级狂晰送侩第6章糖酶3学时第6章糖酶3学时,
