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食品酶学

食品酶学
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第一部分 实验

一、 原理

1、过氧化氢酶米氏常数的测定:H 2O 2被过氧化氢酶分解出H 2O 和O 2,未分解的H 2O 2用KMnO 4在酸性环境中滴定,根据反映前后H 2O 2的浓度差可以求出反应速度。本实验以马铃薯提供过氧化氢酶,以1/ν~1/[S]

作图求Km

2、黄素蛋白酶的定性试验:黄素蛋白酶是以黄素核莓酸(FMN 或FDA )为辅基的脱氢酶类。某些黄素蛋白酶还含有铁、铜或钼类金属离子。分子中核黄素部分能与氢原子可逆地结合,从而引起递氢作用。 N N C NH C

N O O CH 2(CHOH)3CH 2OH H 3C H 3C N H N C

NH C H N O O CH 2(CHOH)3CH 2OH H 3C H 3C +2H -2H

这类脱氢酶可以催化脱去底物分子中的氢氧或从还原态辅酶Ⅱ(NADH,H+及NADPH ,H+)上把氢传给氧。在无氧条件下,可用甲烯蓝代替氧。例如牛乳中的黄嘌呤氧化酶就是黄素蛋白酶的一种。它能催化水合甲醛把氢交给甲烯蓝

3、酵母蔗糖酶的部分纯化与酶活测定:酵母中含有丰富的蔗糖酶(EC3.2.1.26),本实验以酵母为原料,首先通过研磨法以及温度差破碎法破碎细胞的方式得到粗酶,之后先通过调节pH 到5.0杂蛋白的等电点,不影响酶活的情况下,使其凝聚沉淀,最后保温至最适温度反应后,通过测定没催化产物量来间接测定酶活。

细胞破碎方法有机械破碎法(通过机械运动所产生的剪切力的作用使细胞破碎的方法),物理破碎法(通过压力、温度、声波等各种物理因素的作用使组织细胞破碎的方法,常用的有温度差破碎法、压力差破碎法和超声波破碎法)和化学破碎法(通过各种化学试剂对细胞膜的作用使细胞破碎的方法)。

研磨法是利用研体、石磨、细菌磨、球磨等研磨器械所产生的剪切力将组织细胞破碎,必要时可以加入精制石英砂、小玻璃球、玻璃粉、氧化铝等作为助磨剂,以提高研磨效果。研磨法设备简单、可以采用人工研磨液可以采用电动研磨。常用于微生物和植物组织的破碎

温度差破碎法是利用温度的突然变化,由于热胀冷缩的作用使细胞破碎,如将冷冻细胞突然放进较高温的热水中,或者将较高温度的热细胞突然冷冻,都可以使细胞破裂

纯化过程采用的调节pH 以及保温方法目的皆为出去酶溶液中的杂蛋白。蔗糖酶最适pH 为4.0~5.5,最适温度为55℃,在此条件下,酶能够保持较高活性。而pH5.0时,杂蛋白凝聚沉淀,温度55℃时,杂蛋白变性失活,但都不影响蔗糖酶的活性,以此出去杂蛋白。

被测化合物是酶的催化产物。还原糖在碱性条件下加热被氧化成糖酸剂其他产物们,5-二硝基水杨酸则被还原为棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内,还原糖的量与棕红色物质颜色的深浅成正比关系,利用分光光度计,在540nm 波长下测定光密度值,查对标准曲线并计算便可求出样品中还原糖

4、蔗糖酶包埋及其固定化的测定:海藻酸钙包埋法是一种使用最广、研究最多的包埋固定化法,具有固化、成型方便,毒性小,固定化密度高的优点。海藻酸盐不能形成热可逆性凝胶,通常是在其钠盐中加入二价离子,如Ca2+,通过Ca2+取代Na+来形成凝胶网络(食品化学)。钙离子加入海藻酸钠溶液中的方式对最终形成的海藻酸钙凝胶的性质影响很大,如果钙离子加入太快,则会导致局部凝胶化,形成不连续的凝胶结构。可以利用慢速溶解的钙盐来控制钙离子的加入速度。海藻酸钙网络的形成包括两个步骤:①最初形成二聚体;②钙离子诱导这些预先形成的二聚体形成一个聚集体。

二、 思考题

1、实验中的底物酶和受氢体是什么?

试验中的底物酶是黄素蛋白酶,受氢体是甲烯蓝

2、说明黄素蛋白酶在呼吸链中的地位和作用?

生物体内的氧化作用主要是通过脱氢来实现的。代谢物在脱氢酶的作用下,脱落的氢原子不能直接与氧结合成水,而需要一系列传递体的传递。这些传递体有些是递氢体,有些是递电子体,最后把氢原子传递给分子氧结合成水。这样由递氢体和递电子体按一定顺序排列成的整个体系称为呼吸链,又称电子传递链或电子传递体系。而黄素蛋白酶处于其复合体Ⅱ中,主要作用是将得到的电子传递给辅酶Q

3、海藻酸钙包埋法中钙起什么作用?与豆腐制作中Ca2+的作用有何关系?

海藻酸钙包埋法中钙以离子形式通过取代海藻酸盐中的钠离子来形成凝胶网络。蒸熟的豆浆是一种乳剂,而钙离子的作用是破坏乳化剂应具有的表面活性,使其由乳剂状态转化为凝胶状态。也就是说海藻酸钙本身是构成了凝胶,而钙离子在制作豆腐的时候只是起到了破坏乳化剂的表面活性,本身不是构成凝胶的成分。

4、除了凝胶包埋法,还有哪些包埋方法?其原理是什么?

包埋法有凝胶包埋法和半透膜包埋法两种,半透膜包埋法是将酶包埋于各种高分子聚合物制成的小球内,制成固定化酶。酶存在于类似细胞内的环境中,可以防止酶的脱落,防止膜外环境直接接触,从而增加了酶的稳定性,小分子底物能通过膜与酶作用,产物经扩散而输出。表面积与体积比极大,物质能很快达到平衡,能有效包埋许多种酶。制备方法有:界面沉淀法、界面聚合法、脂质体包埋法、红血球包埋法、液体干燥法

第二部分 PPT

1、α-淀粉酶(α-Amylase)

真菌α-淀粉酶作为面包专用粉添加剂,可以加快面团的发酵速度;改善面包心的组织结构,增加内部组织的柔软度;产生良好而稳定的面包外表色泽;提高入炉的急胀性,增大面包体积。

细菌α-淀粉酶由于热稳定性太高,在烘焙时仍有酶活存在,而产生过多的可溶性糊精使得制成品发粘。所以在面包制作中,只能小规模使用。但细菌α-淀粉酶与真菌α-淀粉酶相比,能产生很好的抗老化作用,且对面包心的弹性和口感的改善都强于前者。

麦芽糖α-淀粉酶是一种新型的酶制剂,最突出的作用是抗老化,能改良小麦淀粉,产生很好的保鲜作用,延长面包心储存过程中的保鲜期。

2、脂肪酶(Lipase)

在面包专用粉中加入脂肪酶可使面团发酵的稳定性增加,面包的体积增大,内部结构均匀,质地柔软,面包心的颜色更白,且能提高面包的保鲜能力。

在面条专用粉中加入脂肪酶,可减少面团上出现斑点,提高咬劲,使面条在水煮中不粘连、不易断,表面光亮。

在面粉中适量添加脂肪酶可明显增加面粉的抗拉伸阻力,延伸性增加。

3、粥化酶(Macerating enzymes)

又称软化酶,它是一种含有果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶及蛋白酶、淀粉酶等的复合酶制剂。

是由单一微生物(黑曲霉)培养产生,其中各种酶的组成比例可根据使用要求的不同,通过菌种或营养、培养条件的改变而变化。

●(来源)它在果蔬饮料加工中可增加水果、蔬菜的出汁率,从而提高果蔬汁饮料的产量,

●(作用)并可提高产品的质量(保持果蔬原有风味)及产品的稳定性;

●(优点)亦可使果蔬加工的方法、工艺简化,能耗下降;

因此,这种新型的粥化酶在果蔬饮料加工业中将有广阔的应用前景。

4、干酪的生产

干酪又称奶酪,是乳中的酪蛋白凝固而成的多种营养价值高、容易消化吸收的食品,其主要成分是蛋白质和脂,还含有少量的无机盐及丰富的维生素。干酪的生产可以采用乳酸菌发酵的方法,也可采用凝乳蛋白酶的方法进行。

用凝乳蛋白酶生产酪的基本原理:牛乳中含有三种酪蛋白,即α-酪蛋白,β-酪蛋白和κ-酪蛋白。κ-酪蛋白可以保护蛋白质胶体不凝固。然而,在凝乳蛋白酶的作用下,κ-酪蛋白水解成为副κ-酪蛋白,解离出可溶性的,相对分子质量约为6000-8000的糖肽。副κ-酪蛋白本身可受钙离子的影响而凝固。本来就对钙离子不稳定的α-酪蛋白和β-酪蛋白,失去了κ-酪蛋白的保护作用而一起凝固,生产凝胶。

5、肉类的嫩化

老龄动物的肉,由于胶原蛋白的交联作用,形成分布广泛的粗糙、坚韧的结缔组织,严重影响肉的质量和食用,为此,必须进行肉类的嫩化出理。用于肉类人工嫩化的酶是各种蛋白酶,如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等植物蛋白酶,枯草杆菌蛋白酶、黑曲霉蛋白酶、米曲霉蛋白酶、根霉蛋白酶等微生物蛋白酶。其中,木瓜蛋白酶的肉类嫩化效果较好。木瓜蛋白酶是一种巯基蛋白酶,分子量23000左右,最适作用温度60-65℃,最适pH 6-8。用木瓜蛋白酶进行肉类嫩化处理的方法,主要有浸渍法和宰前注射法。

第三部分酶的固定化技术主要应用于食品行业的哪些方面:

1 固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆,可用于催化玉米糖浆和淀粉生产高甜度的高果糖浆。用淀粉生产高果糖浆的步骤:①用淀粉酶液化淀粉②用糖化酶将其转化为葡萄糖即糖化③用葡萄糖异构酶将葡萄糖异构为果糖。该固定化酶常用的制备技术是热处理法,将汗葡萄糖异构酶的放线菌、芽孢杆菌或链霉菌德国细胞用60~65℃热处理15min,该酶就固定在菌体上形成固定化酶

2 固定化酶用于水解牛奶中的乳糖,牛奶中含有4.3%~4.5%的乳糖,用乳糖酶可以将乳糖分解为组成乳糖的两个单糖:乳糖酶和葡萄糖。用固定化乳糖酶可以连续处理牛奶,将乳糖分解,用于连续化生产低乳糖开发应用奶;亦可防止其在冰欺凌类产品中结晶,改善口感,增加甜度;还可用来分解乳糖,制造具有葡萄糖和半乳糖甜味的糖浆

3 固定化酶用于油脂改性,脂肪酶可以催化酯交换、酯转移、水解等反应,1,3-特异性脂肪酶可酶促酯交换反应、将棕榈油改性为代可可酯,降低成本

4 固定化酶法用于柑橘类果汁脱苦,造成苦味的物质主要是柠檬苦素的二萜烯二内酯化合物和果实中多种黄酮苷。脱苦方法有吸附法和固定化酶法。吸附法是一次去除苦味物质,而固定化酶法主要是利用不同的酶分别作用于柠檬苦素和柚皮苷,生成不含苦味的物质

5 固定化木瓜蛋白酶用于啤酒澄清,长期放置的啤酒会由于多肽和多酚类物质发生聚合反应而变得混浊,用戊二醛交联木瓜蛋白酶固定化制成反应柱生产所得啤酒可在长时间保持稳定;几丁质固定木瓜蛋白酶可用于啤酒大罐冷藏或过滤后装瓶处理,能够精确控制蛋白质的分解程度,处理后啤酒和固定化酶易分离,固化酶可多次反复使用,与风味影响较小

6 固定化酶用于食品检测,生物传感器的核心元件是由生物活性物质经固定化后生成敏感膜,具有酶活损失小,稳定性高,响应速率快及应用寿命长的优点

总结,固定化酶技术是酶工程的核心,理论上要修固定化步骤确实简单、可靠和无毒,但目前现状是固定化方法过于复杂、效率低、成本高或含有毒物质

第四部分书

一、绪论

1、活性中心:酶分子的一小部分,是酶分子中于底物结合并起催化作用的场所

2、底物结合部位:负责识别特定的底物并与之结合;底物催化部位:起催化作用,底物的敏感键在次被切断或形成新键,并生成产物。结合部位决定酶的专一性,催化部位决定酶的催化反应的性质,二者分别并不绝对

3、作用机制:酶促反应之所以具有高效性和专一性,因为酶与底物专一的形成了中间产物,使反应的活化能力降低,从而活化分子数增加,反应速度加快,底物结合在酶的活性中心上

4、影响酶促反应的因素:

①温度,随温度增加,反应速度增加,直到达到最大反应速度。一般温度升高10℃反应速度加快1~2倍;随温度升高,酶蛋白变性,减少有效酶量,导致降低酶促反应速率

②pH,最适pH下,酶促反应速率达到最大,高于或低于最适pH时酶与底物结合受阻,导致酶活性下降甚至酶完全变形

③酶浓度,在底物大量存在时,酶反应速度达到最大,酶促反应的速率随酶浓度增加而增加

④激活剂及抑制剂,激活剂是一种促使酶成为活性催化剂的物质,又是一种提高酶催化效率的物质;抑制剂能引起催化反应速率降低但不引起酶蛋白质变性,可逆抑制剂消除后,酶能够恢复活性

⑤底物浓度反应开始时初速度与底物浓度成正比,反应速度加快达到最大反应速度时速度不再随底物浓度增加而变化

二、糖酶

果胶酶的应用:

1、在苹果汁澄清中的应用:首先将果胶酶溶于水或果汁后加入浑浊的果汁中,果汁在搅拌过程中黏度逐渐下降。接着,果汁中细小的粒子开始聚结成絮凝物而沉淀下来。由于上清液中仍然含有少量的悬浮物,还需要加入硅藻土作为助凝剂,然后再用离心或过滤的方法得到澄清稳定的果汁

2、在葡萄汁加工中的应用:葡萄在破碎后具有很高的粘稠性,添加果胶酶试剂,可降低葡萄汁液的粘稠度,提高出汁率,减轻强度,缩短加工时间,获得澄清的葡萄汁

3、对于浑浊柑橘汁稳定性的影响:从柑橘中提取果汁,使果汁中同时含有果胶和果胶酯酶。新鲜制备的柑橘汁中含有各种不溶解的微小粒子(果胶、蛋白质和脂肪或含橙皮柑)导致果汁处于浑浊状态。要增加其稳定性,保持混浊度,加热杀菌必须达到93.3℃,经行瞬时高温杀菌,使果胶酯酶失活

4、橘子脱囊衣:目前是化学药品处理法和酶法。化学药品是利用烧碱、盐酸、硫酸等溶液促使内外囊衣间果胶物质分解以及囊衣中部分纤维素水解;酶法则是控制pH1.5~2.0,30~40℃,将橘瓣浸入果胶酶液,使其中果胶物质在果胶酶作用下分解成可溶性果胶,而后取出橘瓣以清水漂洗

5、其他方面:制取浓缩果汁的原汁,不宜有大量果胶,需加入足量的果胶酶,否则易浑浊或凝结成果冻失去复水能力;葡萄酒生产中应用果胶酶,提高葡萄汁和葡萄酒的得率,增强葡萄酒的澄清效果

三、蛋白酶

1、蛋白酶分类:依据来源不同分为三类①存在于食品原料中的内源蛋白酶②由生长在食品原料中的微生物所分泌的蛋白酶③被加入到食品中的蛋白酶制剂

2、蛋白质底物测定酶活的原理:根据蛋白质底物经酶作用后,底物在三氯醋酸(TCA)溶液中溶解度的变化来确定酶的活性大小。由于蛋白酶作用于蛋白质后。所产生的能溶解于一定浓度的TCA溶液(通常是10%)中的肽分子的量,正比于蛋白酶的数量和催化反应时间,因此可以根据酶活性的定义来计算蛋白酶的活性大小

四、氧化还原酶

1、酶促褐变的防止:

①隔绝氧气,酶促褐变反应要发生必须要有氧气参与,可以采用隔绝氧气、防止氧气与食品接触的方式来抑制褐变的发生。对产品进行真空或充氮包装。能够更好更长久的保持食品品质。对食品原料进行气调贮藏也是延缓褐变的好方法。

②控制温度,多酚氧化酶并非耐热性酶,因此通过高温短时热处理,可使其部分或完全失活,从而抑制酶促褐变的发生。但需要指出的是完全钝化酶活力所需要的热处理强度常常引起果蔬质地和风味的破坏,因此控制适当的热处理强度以抑制酶活力并保证食品品质的非常重要。

③控制pH,大多数食品中多酚氧化酶作用的最适pH范围为4~7,可以在食品中加入酸性物质,调整期pH 来抑制褐变。常用的有抗坏血酸、柠檬酸等。加工中或食品本身的pH不适合于酚酶的作用,也可以起到对酶的抑制作用。

④加入抑制剂,在食品加工中使用的酶促褐变抑制剂受到许多限制,最好是一种食品或食品成分。常用的抑制剂有:抗坏血酸(可以作为醌的还原剂,降低出产物醌的量,又可以作为酶分子中铜离子的螯合剂,降低酶活力,它甚至可以被多酚氧化酶直接氧化,起到竞争性抑制剂的作用,还能提高产品的生物学价值。浓度低时只能在有限时间内防止,而高浓度的具有持久的防止褐变的效果)、柠檬酸、SO2或亚硫酸盐(比抗坏血酸更经济,但有严格的限量。只要通过不可逆地与醌生成无色的加成产物,同时降低了酶作用于一元酚和二羟基酚的活力)、苹果酸、CO(减缓蘑菇褐变,与铜络合,与氧有竞争效果)、高浓度的糖类(可对多酚氧化酶产生可逆的抑制作用)物质等

2、多酚氧化酶在食品加工中的应用:

①活性及含量对茶叶颜色的形成和影响,PPO主要作用于儿茶素,产生茶黄素,而PER主要产生茶红素。茶的品质受茶黄素/茶红素的比率影响,其比值越大,茶的品质越好,因而PPO的活性和含量高的茶叶更易形成好的品质,此外,在茶的加工过程中PPO氧化还可以产生理想的收敛性。

②在可可加工中的作用,主要在可可发酵结束和干燥过程中起作用。当氧气在几天内首先穿过已停止呼吸的豆子时,可可多酚化合物在外部PPO作用下发生氧化,形成可可的特征颜色,主要是由于多酚氧化作用产物的作用,然后这些物质可与豆子本身的机构蛋白和多糖紧密建和,使颜色稳定,不会溶出。

③在果酒加工中的作用,在红葡萄酒的生产过程中,利用外加果胶酶促使表皮释放的色素很不稳定,而在发酵过程中加入葡萄孢属菌株,能分泌一种虫漆酶PPO,能够以葡萄中的多种酚醛化合物为专一性底物比葡萄中的内源儿茶酚PPO的底物种类更多。但其在白葡萄酒中易产生缺陷。

④在果酱、果汁加工中的作用,新鲜压榨后的苹果酱在本质上应是无色的,当氧气透过已经破坏了的组织时,PPO能作用于酚基底物而发生酶促褐变,在苹果汁生产中如果迅速出去所含不溶物,则果汁由于缺少可溶性PPO 而不会发生褐变,因而在果酱、果汁的生产过程中必须特别特别的控制水果中天然PPO的活性.

3、葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用:

①用于干蛋粉制作过程中出去葡萄糖,在干制蛋品中采用微生物发酵和酶法除去蛋制品中的约占总质量1%的还原糖,其中大多数是葡萄糖,以消除美拉德反应中的还原糖。在采用葡萄糖氧化酶使蛋品中的葡萄糖转变成葡萄糖酸时需要有氧气参加,采用加入H2O2,于是连同葡萄糖氧化酶一起使用的过氧化氢酶就能分解H2O2,以补充反应所需要的氧

②用于不同的食品体系以除去氧,A.防止袋装食品氧化:将葡萄糖和葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶封入塑料袋,并且袋中有足够的水分,起到防止氧化的作用;B.改善白葡萄酒的色泽:在白葡萄酒中加入;葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶,并有足够数量的葡萄糖存在于酒中,能防止白葡萄酒的褐变;C.用于出去啤酒中的氧:减少或脱除啤酒中的氧含量可以改善啤酒飞风味稳定性,在酵母从啤酒中被分离后加入酶系,能在加工及保存中起保护作用;D.改善蛋黄酱的保存质量:加工时由于搅打混入空气,使其颜色减退或产生酸败引起的风味变化,加入葡萄糖氧化酶体系,不但保存有明显改善,对其分为没有负面影响;E.对小麦粉的品质改良作用:属强筋剂类,面筋蛋白中的-SH经氧化形成具有较好网络结构的双硫键,大大改善了面筋的组织结构;F.用于降低马铃薯颗粒全粉还原糖:现有的马铃薯往往是其储藏后期还原糖含量上升较高,葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,能专一的氧化β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢,可以出去马铃薯全粉中葡萄糖的80%~90%;G.在牛乳及乳制品中的应用:葡萄糖氧化酶课生产过氧化氢,过氧化氢可在牛乳中形成乳过氧化氢酶体系(LPO),这种结合物课抵抗大量的病原体,用于解决牛乳及干酪制造的污染问题。

③在食品分析中的应用,由于葡萄糖氧化酶高度的专一性,辅以过氧化物酶的帮助,可用作分析试剂,专一而灵敏的检测食物体系中的葡萄糖

五、酶工程概述

1、酶工程又称酶技术,在食品工业中主要体现在两方面:

①利用酶技术生产产品

②利用酶技术改革工艺,提高产品质量,提高生产效率

2、酶的分离纯化包括三个基本环节:

①抽提,把酶从材料中抽提出来,制成酶溶液;

②纯化,把杂质从酶溶液中除掉或从酶溶液中把酶分离出来;

③制剂,把酶溶液按照规格制成各种剂型

3、等电点沉淀法:酶蛋白是两性电解质,当酶蛋白处于等电点pH(pI)时,蛋白质的静电荷为零,趋于聚结沉淀,溶解度最低。不同蛋白质具有不同的pI值,利用蛋白质在pI时溶解度最低的原理,可分离不同的蛋白质。将蛋白质溶液的pH调至被纯化酶的等电点pH时,该酶蛋白绝大部分可被沉淀出来,其他等电点的蛋白质仍留在溶液中,经离心分离出的沉淀再用一定的缓冲液溶解,被纯化的酶蛋白仍保留其天然构象。由于酶蛋白在其pI时仍有一定的溶解度,沉淀不完全,常要与其他方法配合使用

4、包埋法:将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中,使酶固定化的方法

①凝胶包埋法:将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中,制成一定形状的固定化酶或固定化含酶菌体。载体材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和光敏树脂等合成高分子化合物以及淀粉、明胶、胶原、海藻酸等天然高分子化合物。天然凝胶在包埋时条件温和,操作简便,对酶活影响少,但强度较差;合成凝胶强度高,对温度、pH变化的耐受力强,但反应需在一定条件下发生聚合反应

②微囊化法:将酶包埋于具有半透性聚合物膜的微囊内,其固定化酶通常的直径是几微米到几百微米,膜厚约100nm,膜上孔径约3.6nm。酶存在于类似细胞内的环境中,可以防止酶的脱落,防止微囊外环境直接接触,从而增加了酶的稳定性,小分子底物能通过膜与酶作用,产物经扩散而输出。表面积与体积比极大,物质能很快达到平衡,能有效包埋许多种酶。制备方法有:界面沉淀法、界面聚合法、脂质体包埋法、红血球包埋法、液体干燥法

5、固定化酶活力下降的原因:

①酶与不溶性载体结合引起结构发生了变化

②酶活性中心的重要氨基酸残基与载体相结合

③载体与酶结合后,酶虽不失活,但酶与底物间的相互作用受到空间位阻

④在包埋法中,酶被高分子物质半透膜包围,大分子物质不能透过膜与酶接近

六、酶在食品分析中的应用

1、终点测定法的原理:在待测物质为底物的酶反应中,如果使底物能够接近完全地转化为产物,而且底物或产物又具有每种特征性质,通过直接测定转化前后底物的减少量、产物的增加量或辅酶的变化等就可以定量待测物

2、动力学测定法:被测化合物的浓度必须<100K m[一般在(0.1~10)K m之间,最好<5K m],这样可以根据米氏方程(v0=V max[S0]/K m+[S0])求出[S0],以1/v0对1/[S0]作图制作标准曲线,然后从标准曲线测定待测物浓度第五部分名词解释

1.酶工程:指酶制剂的大批量生产和应用技术

Enzyme engineering: Mass production of the enzyme preparation and application of technology

2.酶的多样性:

The diversity of enzymes:

3.同工酶:同工酶是指催化相同的化学反应,但其蛋白质分子结构,理化性质以及免疫性质等方面都存在明显的差异的一组酶

Isozyme is a group of enzymes that catalyze the same chemical reaction, but have significant differences in the protein molecular structures, physical and chemical properties, and other aspects such as the immune character.

4.酶的转化数:Kp,又称摩尔催化活性,指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数

Conversion of a number of enzymes:Kp, also known as the molar catalytic activity, saying that the number of elements each enzyme molecule catalyze substrate per minute into

5.酶活力:酶催化某一化学反应的能力,用酶催化反应的速度来表示

Enzyme activity: Enzymatic ability of one/some chemical reaction,With the rate of enzyme-catalyzed reaction to that

6.比活力:每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数

Specific activity:The enzyme activity by the number of units of Per mg protein

7.酶分子的化学修饰: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

Chemical modification of enzyme:to transform the enzyme at the molecular level through introduction or removing of chemical groups, which can change the covalent structures of proteins, in order to modify the preperty and structure

8.米氏常数:酶促反应速率达到最大反应速率一半时的底物浓度

K m:the substrate concentration when the rate of enzymatic reaction reach half of the maximum

9.食品酶学:是酶学的基本理论在食品科学与技术领域中应用的科学,是酶学的重要分支学科,主要研究食品原料、食品生产中酶的性质、结构、作用规律以及对食品储藏、加工和食用品质的影响,食品级酶的生产及其在食品储藏、加工等环节的应用理论与技术

Food enzymology: It is a science that applying enzyme's basic theores in the field of food science and technology. majoring in materials of food, the character, structure,the rules of enzyme in food production as well as its influence in food storage, processing and quality , food-grade enzyme production and its application of theory and technology in food storage, processing and other aspects

10.溶菌酶:全称为1,4-β-N-溶菌酶,又称细胞壁溶解酶,是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶

Lysozyme: Called 1,4-β-N-lysozyme, also known as cell wall dissolving enzymes, is a kind of hydrolase which plays

a specialized role in the microbial cell wall

11.酯酶:催化酯类中酯键裂解的酶类

Esterase:Enzyme which catalytic cracking of the ester bond in ester derivatives.

12.固定化酶:是指将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶的衍生物,也称水不溶酶

Immobilized enzyme: Acquire water-insoluble derivatives of enzymes by integrating water-soluble with insoluble enzyme carrier, which is known as water-insoluble enzyme

13粥化酶:又称软化酶,它是一种含有果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶及蛋白酶、淀粉酶等的复合酶制剂Macerating enzymes:also known as soft-enzyme, which is a complex enzyme containing pectinase, hemicellulase, cellulose and protease, amylase

十八:①竞争性抑制(competitive inhibition) :

是最常见的一种可逆抑制作用。抑制剂(I)与底物(S)竞争酶(E)的同一结合部位,因此抑制剂的存在直接影响底物与酶的正常结合。这是由于酶的活性部位不能同时既与底物结合又与抑制剂结合,所以在底物和抑制剂之间会产生竞争,从而形成一定的平衡关系。

对于绝大多数竞争性抑制剂而言,其结构与底物结构十分类似,因此也能与酶的活性部位结合形成可逆的酶-抑制剂复合物EI,但酶-抑制剂复合物EI不能分解成产物P,导致相应的酶促反应速度下降。

其抑制程度取决于底物和抑制剂的相对浓度,可以通过增加底物浓度的方法来解除这种抑制作用。这类抑制最典型的例子是丙二酸和戊二酸竞争与琥珀酸脱氢酶结合,但不能催化脱氢反应。

②非竞争性抑制(noncompetitive inhibition) :

这类抑制作用的特点是底物(S)和抑制剂(I)可以同时与酶(E)结合,两者之间不存在竞争关系。

但是在酶与抑制剂结合后,还可以进一步与底物结合形成酶-底物-抑制剂复合物ESI;酶与底物结合后,也可以进一步与抑制剂结合形成酶-底物-抑制剂复合物ESI。

但是这种中间的三元复合物,即酶-底物-抑制剂复合物ESI不能进一步分解产生产物,因此相应的酶促反应速度下降。

由于这类抑制剂与酶活性部位以外的基团相结合,因此其结构与底物结构并无相似之处,而且不能用增加底物浓度的方法来解除这种抑制作用,故称非竞争性抑制。

③反竞争性抑制(uncompetitive inhibition) :

这类抑制作用的特点是只有在酶(E)与底物(S)结合后,才能与抑制剂(I)结合,形成酶-底物-抑制剂复合物ESI,与非竞争性抑制相似,这种中间的三元复合物,即酶-底物-抑制剂复合物ESI不能进一步分解产生产物,因此相应的酶促反应速度下降。

十九:Km值就代表着反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。

Km的应用价值:

1、Km是酶的一个特征性常数:也就是说Km的大小只与酶本身的性质有关,而与酶浓度无关。

2、Km值还可以用于判断酶的专一性和天然底物,Km值最小的底物往往被称为该酶的最适底物或天然底物。

3、Km可以作为酶和底物结合紧密程度的—个度量指标,用来表示酶与底物结合的亲和力大小。

4、已知某个酶的Km值,就可以计算出在某一底物浓度条件下,其反应速度相当于Vmax的百分比。

5、Km值还可以帮助我们推断具体条件下某一代谢反应的方向和途径,只有Km值小的酶促反应才会在竞争中占优势。

二十:固定化细胞的概念:直接固定那些含有所需胞内酶的细胞,并且就用这样的细胞来催化化学反应。

二十一:固定化细胞的优点

①无需进行酶的分离和纯化,减少酶的活力损失,同时大大降低了成本;

②可进行多酶反应,且不需添加辅助因子,固定化细胞不仅可以作为单一的酶发挥作用,而且可以利用菌体中所含的复合酶系完成一系列的催化反应,对于这种多酶系统,辅助因子再生容易;

③对于活细胞来说,保持了酶的原始状态,酶的稳定性更高,对污染的抵抗力更强;

④细胞生长停滞时间短,细胞多,反应快等等。正是由于固定化细胞的这些无可比拟的优势,尽管其出现远远晚于固定化酶,但其应用范围比固定化酶更为广泛。

所谓固定化酶(immobilized enzyme),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。

固定化酶的优点:

(1)同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用;

(2)固定化后,和反应物分开,有利于控制生产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;

(3)稳定性显著提高;

(4)可长期使用,并可预测衰变的速度;

(5)提供了研究酶动力学的良好模型。

二十二:溶菌酶的抗菌机理:

细菌的细胞壁由胞壁质组成,胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine)及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid)交替组成的多聚物,胞壁酸残基上可以连接多肽,称为肽聚糖(Peptidoycan)。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成,NAM与NAG通过β-l,4糖苷键相连,肽“尾”则是通过D-乳酰羧基连在NAM的第3位碳原子上,肽尾之间通过肽“桥”(肽键或少数几个氨基酸)

连接,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。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l位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-l,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。

对于G+细菌与G-细菌,其细胞壁中肽聚糖含量不同,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。

溶菌酶在食品上的应用:

1 溶菌酶用于水产类熟制品、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。只要将一定浓度(通常为0.05%)的溶菌酶溶液喷洒在水产品或肉类上,就可起到防腐保鲜的作用。

2 用于新鲜海产品和水产品的保鲜

一些新鲜海产品和水产品(如: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

溶菌酶在人乳中含量最高,是牛乳的3000倍,是山羊乳的1600倍,溶菌酶是婴儿生长发育必需的抗菌蛋白,在人工喂养或食用母乳不足的婴儿食品中添加溶菌酶是非常必要的。因为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;

溶菌酶也可以促进人工喂养婴儿肠道细菌群的正常化;它能够加强对血清灭菌蛋白,r-球蛋白等体内防御因子,以增加对感染的抵抗力,特别是对早产婴儿有预防体重减轻,预防消化器官疾病,增加体重的功效。所以溶菌酶是婴儿食品、婴儿配方奶粉等的良好添加剂。

在奶酪生产中使用溶菌酶,特别是中期、长期熟化奶酪中,可以防止奶酪的后期起泡,以及奶酪风味变化,而且不影响在老化过程中的奶酪基液。溶菌酶不仅对乳酸菌生长很有利,而且还能抑制污染菌引起的酪酸发酵,这种特性为一般防腐剂不能达到的。

溶菌酶还可用于乳制品防腐,尤其适用于巴氏杀菌奶,能有效地延长其保存期,由于溶菌酶具有一定的耐高温性能,也适用于超高温瞬时杀菌奶。

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容易腐败,在其中加人溶菌酶也可起到一定的防腐作用。

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。在低度酒方面的应用是日本已成功地使用鸡蛋蛋清溶菌酶代替水杨酸作为防腐剂用于清酒的防腐,其加入量为15mg/kg。此外溶菌酶还可作为料酒和葡萄酒的防腐剂和澄清剂,使用量为0.005%~0.05%。

5 用于制备细胞浸提物

酵母膏是发酵工业中用量最多的一类培养基成分,它的制备目前大多是采用酵母自溶法或酵解酵母的方法制成的。如果改用溶菌酶制备酵母膏,则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,如有些溶菌酶中除了含有溶菌酶的活性外,还可以含有能分解酵母细胞中的核酸为肌苷酸和鸟苷酸的单核酸类的呈味物质。

6 溶菌酶在食品包装工业中的应用

将溶菌酶固定化在食品包装材料上,生产出有抗菌功效的食品包装材料,以达到抗菌保鲜功能。目前许多肉制品软包装都需要经过高温灭菌处理。经过处理的肉制品脆性变差甚至产生蒸煮味。如果在产品真空包装前添加一定量的溶菌酶(1%~3%),然后巴氏杀菌(80~100℃,25~30min),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,有抗感染和增强抗生素作用效力,促进血液凝固及止血作用,有组织再生作用。因此,可以在保健食品中添加一定量以提高保健效果。

二十三:(Debranching Enzyme)

脱支酶是专一性水解支链淀粉或糖原的α—1.6糖苷键,从而将侧枝切下形成长短不一的直链糊精的一类酶。

根据对底物的专一性,可将脱支酶分为支链淀粉酶(普鲁兰酶)和异淀粉酶两类。

二十四:可逆抑制作用分为三种类型,它们分别是竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。

二十五:脂肪氧合酶的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。

二十六:真菌细胞壁溶菌酶包括几丁质酶和β-葡聚糖酶。

1、抗真菌的几丁质酶主要是内几丁质酶,首先是在植物中发现,这类几丁质酶可以对抗侵入植物体的真菌病原体,后来人们在链霉菌属、杆菌和大多数真菌也发现该酶,真菌几丁质酶与植物几丁质酶相似。几丁质酶主要用于真菌细胞壁的降解和重组,但在大多数产几丁质酶的真菌中,此酶主要用于真菌细胞壁的成型过程,由于肽聚糖和甲壳质的糖骨架具有相似的结构,一些几丁质酶也具有溶菌酶活性。

2、β-葡聚糖酶(β-glucanases)是另一类真菌细胞壁溶菌酶,包括β-(1,3)葡聚糖酶,β-(1,6)葡聚糖酶和甘露聚糖酶等,主要用于分解酵母细胞的细胞壁。如β-(1,3)葡聚糖酶主要作用是它能水解β-(1,3)糖苷键,还可以对几丁质降解真菌细胞壁起到显著的协同作用,将纯化的几丁质酶和β-葡聚糖酶合用,其抗灰色葡萄孢(Botrytis cinera)的作用能够提高10倍。

二十七:β—淀粉酶又称外切型淀粉酶(exoamylase),它是从淀粉的非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解α—1.4糖苷键,同时使切下的麦芽糖还原性末端的葡萄糖残基构型转变成β型,故称为β—淀粉酶。β—淀粉酶不能水解α—1.6糖苷键,也不能跨越α—1.6糖苷键,水解作用在α—1.6键前2-3个葡萄糖残基处停止。

二十八:聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL):也称果胶酸裂解酶。分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糖苷键。pH8.0~9.5,Ca2+是绝对需要的。细菌中含量高。

二十九:葡萄糖氧化酶(GOD):Glucose Oxidase,简称GOD,β-D-葡萄糖:氧氧化还原酶;EC1.1.3.4)是一种需氧脱氢酶,能专一地氧化β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢。

三十:α—淀粉酶的水解反应:淀粉在α—淀粉酶的作用下很快被切割成分子较小的糊精、低聚糖、麦芽糖、葡萄糖等,引起粘度下降,对碘呈色反应为篮-紫-红-无色,又叫液化酶。

水解产物:水解直链淀粉,首先将淀粉降解为寡糖、麦芽三糖和麦芽糖,然后将寡糖、麦芽三糖进一步降解为麦芽糖和葡萄糖。

水解支链淀粉,由于不能水解α-1.6糖苷键,产物除麦芽糖、少量葡萄糖外,还有带α-1.6键的小分子极限糊精。

三十一:果胶酯酶(pactinesterase,PE):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,系统名称为果胶酰基水解酶(pectinpectyhydrolase,EC 3.1.1.11)。

三十二:过氧化物酶(POD peroxidase)系统名为供体:过氧化氢氧化还原酶,是指在有氢供体参与下,催化过氧化氢分解的酶(EC 1.11.1)。当以过氧化氢为供氢体时,该酶称为过氧化氢酶(EC1.11.1.6)H2O2+ AH2POD2H2O+A

2H2O2POD2H2O+O2

食品酶学导论复习知识点

食品酶学导论考试重点 、名词解释 1、酶定义:是生物细胞合成的具有高浓度专一性和催化效率的生物大分 子。 2、酶活力:指酶催化反应的能力,它表示样品中酶的含量。 3、比活力:单位蛋白质(毫克蛋白质或毫克蛋白氮)所含有的酶活力 (单位/毫克蛋白)。比活力是酶纯度指标,比活力愈高表示酶愈 纯,即表示单位蛋白质中酶催化反应的能力愈大。 4、酶活性中心:是酶蛋白的催化结构域中与底物结合并发挥催化作用的 部位。 5、别构部位:指酶的结构中不仅存在着酶的活力部位,而且存在调节 部位,结合别构配体(效应剂)的部位。 6、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,这种新合成的无催化活力的酶前体称之为酶原。 7、同工酶:来自同一生物体同一生活细胞,能催化同一反应,但由 于结构基因不同,因而酶的一级结构、物理化学性质以及其他性质有所差别的一组酶。 8、Km 值:就代表着反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓 度。Vmax:是酶完全被底物饱和时的反应速度。(它不是酶的特征常 数,同一种酶对不同底物的Vmax 也不同。) 9、序列反应: 酶结合底物和释放产物是按顺序先后进行的。 10、乒乓反应:酶结合底物A,并释放产物后,才能结合另一底物,

再释放另一产物 11、酶的抑制剂:酶分子与配体结合后,常引起酶活性改变,使酶活 性降低或完全丧失的配体,称酶的抑制剂,这种效应称抑制作用。 12、大分子结合修饰:利用水溶性大分子与酶分子的侧链基团共价结 合,使酶分子的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的特性 与功能。 13、固定化酶: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。 14、固定细胞:固定化死细胞、固定化活细胞。 15、固定化活细胞:固定在载体上并在一定空间范围内进行生命活动(生 长、繁殖、新陈代谢)的细胞。 、重点知识概括 1、酶的一般特征:酶的催化效率高,酶作用的专一性,大多数酶的 化学本质是蛋白质。 2、酶的6 大类:氧化还原酶,转移酶,水解酶,裂合酶,异构酶,连 接酶。 3、酶学对食品科学的重要性: 3.1、酶对食品加工和保藏的重要性:控制动植物原料中的酶,利用酶的催化活性进行生产活动; 3.2、酶对食品安全的重要性:酶的作用会产生毒素和有害物 质,酶的作用改善食品品质; 3.3、酶对食品营养的重要性3.4、酶对食品分析的重要性 3.5、酶与食品生物技术

食品酶学论文

凝乳酶在干酪加工中的应用 摘要:凝乳酶对干酪的品质具有重要影响。本文介绍了凝乳酶的种类,以及其在干酪生产中的作用和机理,论述了凝乳酶对干酪品质影响研究进展,并对其研究前景进行了展望。 关键词:凝乳酶;干酪;品质 干酪是一种营养价值较高的食品,它含有丰富的营养成分,蛋白质和脂肪的含量相当于原料乳含量的l0倍左右。研究表明,多吃干酪可促进儿童和青少年生长发育,抗龋齿,防止妇女和老人骨质疏松,保护视力,养颜护肤,并有利于维持人体肠道内正常菌群的平衡和稳定,增进消化功能,防止腹泻和便秘。干酪加工过程受很多因素的影响,其中凝乳酶对干酪的品质具有重要影响。 1 凝乳酶的种类 传统干酪生产中将来源于犊牛皱胃(第四胃)的皱胃酶(Rennin)用作凝乳酶。但由于皱胃酶的来源及成本等原因,其代用酶也被应用于干酪的实际生产当中。目前凝乳酶的种类包括动物性凝乳酶、植物性凝乳酶、微生物性凝乳酶和利用基因工程技术生产的凝乳酶。动物性凝乳酶主要是胃蛋白酶,其性质在很多方面与皱胃酶相似。但由于胃蛋白酶的蛋白分解力强,且以其制作的干酪成品略带苦味,如果单独使用,会使产品产生一定的缺陷。植物性凝乳酶包括无花果蛋白分解酶、木瓜蛋白分解酶、风梨酶等。微生物凝乳酶主要来源于霉菌和细菌。在生产中得到应用的主要是霉菌性凝乳酶,其主要代表是从微小毛霉菌(Mucorpusillus)中分离出的凝乳酶。微生物来源的凝乳酶生产干酪时的缺陷主要是蛋白分解力比皱胃酶高,干酪的产率较皱胃酶生产的干酪低,成熟后产生苦味。美国和日本等国利用遗传工程技术,将控制犊牛皱胃酶合成的DNA分离出来,导入微生物细胞内,利用微生物来合成皱胃酶获得成功,并得到美国食品医药局(FDA)的认定和批准(1990)。美国Pfizer公司和Gist Brocades公司生产的生物合成皱胃酶制剂在美国、瑞士、英国、澳大利亚等国广泛应用。 2 凝乳酶的作用机理 干酪加工中添加凝乳酶的主要目的是促使牛乳凝结,为排除乳清提供条件。凝乳酶是干酪制造过程中起凝乳作用的关键性酶,同时凝乳酶对干酪的质构形成

食品酶学复习资料教材

绪论 1酶学(Enzymology)是研究酶的性质、酶的反应机理、酶的结构和作用机制、酶的生物学功能及酶的应用的科学。 酶的定义:具有生物催化功能的生物大分子,可以分为蛋白类酶(P酶)和核酸类酶(R酶)两大类别。 2什么是酶工程?酶的生产与应用的技术过程 食品酶学:酶工程与食品生物技术相结合而形成的一门应用性很强的学科。 食品酶学主要内容:包括酶的基本知识,酶的分离与纯化以及酶在食品工业中的应用等内容。 食品酶学主要任务:讲授酶学基本理论,酶的分离与纯化以及酶在食品加工和保藏中的应用等内容。 3米氏方程:表示一个酶促反应的起始速度与底物浓度关系的速度方程。 这个方程称为Michaelis-Menten方程,是在假定存在一个稳态反应条件下推导出来的,其中值称为米氏常数,是酶被底物饱和时的反应速度,为底物浓度。当时,,Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。 4酶与底物结合形成中间络合物的理论 1.锁钥假说:认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的,酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。 2.诱导契合假说:该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状,而只是由于底物的诱导才形成了互补形状. 3.酶生物合成的调节机制——“操纵子学说” 5酶的特点:催化效率高、专一性强、反应条件温和、酶的活性是受调节控制 绝对专一性:指一种酶只能催化一种底物进行反应,这种高度的专一性称为绝对专一性。 相对专一性:一种酶能催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应,这种专一性称为相对专一性。 6酶的系统名称由两部分组成:底物+反应类型 7酶分为六类:氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类、合成酶类 1)氧化还原酶(oxidoreductases):催化底物的氧化或还原,而不是基团的加成或者去除,反应时需要电子的供体或受体。 2)转移酶(Transferase)催化功能团从一个底物向另一个转移。 3)水解酶(Hydrolase)催化底物的水解反应。 4)裂合酶(Lyase)能催化底物分子开裂成两部分,其中之一含有双键。这类酶催化反应都是可逆的。开裂点可以是碳碳、碳氧或碳氮键。 5)异构酶(Isomerase)催化底物的分子内重排反应,特别是构型的改变和分子内的氧化还原。 6)合成酶(Ligase)能将两个底物连接成一个分子,在反应时由ATP或其他高能的核苷三磷酸供给反应所需的能量。 8酶活力定义:是指酶催化反应的能力,它表示样品中酶的含量。酶活力通常以在最适条件下酶所催化的化学反应的速度来确定。 酶活力单位:用来表示酶活力的高低。 在标准条件下(指温度25℃,以及最适底物浓度、最适缓冲液离子强度和pH)1min内催化1μmol底物转化为产物的酶量为该酶的一个活力单位。这个单位称为酶的国际单位(IU, international unit )

食品科学专业

食品科学专业 硕士学位研究生培养方案(2009 7 27) 一、培养目标 本专业培养德、智、体全面发展,具有开拓进取精神和从事科学研究或独立担负专门工作的能力以及能够从事科研、教学、管理、新产品开发的食品领域高级专门人才。 具体要求是: 1、拥护中国共产党的领导,热爱社会主义祖国,遵纪守法,认真学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想,有严谨的治学态度,开拓创新精神,良好的综合素质,积极献身食品科技事业,努力为祖国的现代化建设服务。 2、在具有本学科扎实的理论基础和宽阔的知识面的同时,掌握食品科学的系统理论知识和基本实验技能,以及农产品深加工技术,侧重在某一个方向进行深入研究;熟悉所从事研究方向科学技术的新发展和新动向,能在研究中熟练使用计算机,具有独立从事科学研究、教学和指导生产及组织管理工作的能力,具有较强的开拓创新的能力。至少掌握一门外语,达到四会,能熟练地阅读本专业的外文文献,能够用外语撰写论文摘要。 3、身心健康。 二、研究方向 根据食品学科发展的需要,结合我院自身的优势和特点,本专业暂设7个研究方向。研究方向如下: 01营养与食品卫生学 02食品新资源开发 03食品加工与贮藏 04食品功能成分开发利用 05畜产品质量控制 06食品生物技术 07食品加工工程 三、学习年限 食品科学专业的学位为工学硕士,学制一般为3年,其中第一年为学位课程学习,后两年进行选修课的学习、研究试验、论文撰写及毕业答辩。对于提前完成规定的全部学业,成

绩特别优秀的,经专家推荐和严格考核,可以提前毕业或提前攻读博士学位(硕博连读),但不得少于两年;个别因客观原因不能在规定的学制内完成学业的,经审核批准可适当延长,一般不超过5年。 四、课程设置 食品科学专业的课程设置应符合科学、规范、宽广,学分分配合理的基本原则,既要体现食品科学专业的基础性、科学性,又要有先进性、前沿性,同时符合本学科发展的要求。 按照学校相关文件规定,其他专业的学位课可作为本专业的选修课。 食品科学专业开设的课程如下: (一)必修课 1、公共学位课 7学分 (1) 政治理论课(二门课) 9 0学时 3学分 自然辩证法概论 科学社会主义的理论与实践 (2) 第一外语(含专业外语) 2 4 0学时 4学分 2、专业学位课 18 学分 (1)高等有机化学 4 0学时 2学分 (2)现代仪器分析 4 0学时 2学分 (3) 实验动物与功能评价 4 0学时 2学分 (4) 食品科学研究进展 4 0学时 2学分 (5)食品生物工程 4 0学时 2学分 (6) 生化技术 4 0学时 2学分 (7)高级食品微生物学 4 0学时 2学分 (8)食品工程高新技术 4 0学时 2学分 (9)分子生物学技术 4 0学时 2学分 (二)选修课 一般要求选修1-2门,2-4学分。研究生根据自己的需要和特点,可跨院(系、所、中心)、跨学科选修研究生课程。本专业研究生要求选修4学分,我院开设的选修课程如下: (1) 食品杀菌技术专题 2 0学时 1学分 (2) 现代果汁加工技术专题 2 0学时 1学分 (3) 食品质量与安全专题 2 0学时 1学分

酶学实验

实验一、木瓜蛋白酶活性测定实验(明胶法) (一)实验原理 木瓜蛋白酶从明胶中分解出氨基酸和肽,其氨基型氮可用甲醛复分解,产生氢离子,浓度可用氢氧化钠溶液滴定。 (二)定义 一个木瓜蛋白酶单位相当于在规定条件下分解1ug分子量的肽键时所需的酶量。 (三)试剂 1. 底物明胶 2. 柠檬酸盐缓冲液(pH5.0) 取70.000g一水柠檬酸溶于720mL 1mol/L氢氧化钠溶液中。用1mol/L氢氧化钠溶液将pH调至5.0,用蒸馏水定容至1000mL。 3. 37%甲醛溶液 4. 酚酞溶液取0.5g酚酞溶于95%的乙醇中,并定容至50mL。 5. 0.1mol/L氢氧化钠溶液取4.0克氢氧化钠置于洁净干燥的烧杯中,加纯水稀释、搅拌溶解,将溶液移入1000ml洁净容量瓶中定容至刻度。 6. 酶溶液用蒸馏水溶解酶,每毫升配制溶液应含有40U左右。酶的称量一定得按以下原则确定:用于主值和空白值试验的耗量之差应在1.8~2.2mL这一范围内。此外需用一个合适的称量重复测定几次。 (四)操作步骤 称取500mg明胶放入一只100mL锥形烧瓶内,加8mL蒸馏水,加热后明胶溶解。待明胶完全溶解加2.0mL柠檬酸盐缓冲液,置于水浴中冷却至40℃。加5.00mL已预热至40℃的酶溶液,于40℃下保温60min,加10.0mL甲醛溶液终止反应。加0.5mL酚酞溶液后用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定,直至第一次出现明显的粉红色为终点。 用同样方法测定空白值,只是这里在添加酶溶液之前先添加甲醛溶液。在空白值测定方面耗去大约5mL 0.1mol/L氢氧化钠溶液。

(五)计算 用以下公式计算酶活性: 酶活力(U/mg)=(H-B)/E W×100 式中:H-用于主值的滴定耗量(mL); B-用于空白值的滴定耗量(mL); 100-相当于1mL0.1mol/L氢氧化钠溶液; E W-每5.0mL所用酶液中含有酶的重量(mg)。 举例: 测定一个木瓜蛋白酶样品。从样品中称取68.2mg,定容100mL。5 mL此溶液中含有3.41mg样品。8.52mL滴定耗于空白值试验,10.57mL耗于主值试验。则酶活性为:(10.57-8.52)×100/3.41=60.1 U/mg

食品酶学复习题1总结

一、填充题 1、酶分子修饰生物法是通过基因工程的手段改变蛋白质,即基于核酸水平对 蛋白质进行改造,利用基因操作技术对DNA或mRNA进行改造和修饰以期获得化学结构更为合理的蛋白质。 2酶的固定化方法主要可分为四类分别为:吸附法、包埋法、 共价键结合法、和交联法。 3、吸附法是通过载体表面和酶分子表面间的次级键相互作用而达到固定目的的方法,是固定化 中最简单的方法。吸附法又可分为物理吸附法 和离子吸附法。 4、重氮法是将酶蛋白与水不溶性载体的重氮基团通过共价键相连接而固定化的 方法,是共价键法中使用最多的一种。 5、酶反应器有两种类型:一类是直接用游离酶进行反应,即均相酶反应器;另一类是应用固定化 酶进行的非均相酶反应器。 6、酶联免疫测定(即ELISA)的基本原理包括以下两点:(1)利用抗原与抗体的特异反应将待测 物与酶连接;(2)通过酶与底物产生颜色反应,用于定量测定。 二、名词解释 1、同工酶:同工酶的命名: 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(包括不同的氨基酸序列、空间结构等)的酶,这种分子形式差异是由于酶蛋白的编码基因不同,或者虽然基因相同,但基因转录产物mRNA 或者其翻译产物是经过不同的加工过程产生的。 2、产酶促进剂:产酶促进剂是指在培养基中添加某种少量物质,能显著提高酶的产率,这类物质称为产酶促进剂。 3、酶活力:酶活力是指酶催化反应的能力,它表示样品中酶的含量。1961 年国际酶学会规定,l min 催化lμmol 分子底物转化的酶量为该酶的一个活力单位 ( 国际单位 ) ,温度为25 ℃,其它条件(pH 、离子强度) 采用最适条件。 4、溶菌酶:溶菌酶又称为胞壁质酶,是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶。溶菌酶是由129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白,化学性质非常稳定。 三、简答题 1、酶学对食品科学有哪些重要性? 答:(1)酶对食品加工和保藏的重要性(2)酶对食品安全的重要性(3)酶对食品营养的重要性(4)酶对食品分析的重要性(5)酶与食品生物技术 2、在酶的纯化方法中,酶和杂蛋白根据它们的性质差异有哪些分离方法? 答:酶和杂蛋白的性质差异大体有以下几个方面,它们的分离方法根据这个基础分为: (1) 根据分子大小而设计的方法。如离心分离法、筛膜分离法、凝胶过滤法等。 (2) 根据溶解度大小分离的方法、如盐析法、有机溶剂沉淀法、共沉淀法、选择性沉淀法、等电点沉淀法等。 (3) 按分子所带正负电荷多少分离的方法,如离子交换分离法、电泳分离法、聚焦层析法等。 (4) 按稳定性差异建立的分离方法,如选择性热变性法、选择性酸碱变性法、选择性表面变性法等。 (5) 按亲和作用的差异建立的分离方法,如亲和层析法、亲和电泳法等。 3、固定化酶有哪些优点? 答:固定化酶的优点: (1 )同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用; (2 )固定化后,和反应物分开,有利于控制生产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;

功能性食品教学大纲

《功能性食品》课程教学大纲 课程名称(英文):Functional Food 课程代码: 课程类别:(专业课) 学时:48 学分:3 考核方式:考试 适用对象:食品营养与检测专科专业 一、课程简介 本课程是食品专业方向学生的一门专业课。功能性食品被誉为“21 世纪的食品”,它是当今食品科学与工程研究领域的前沿学科,涉及到化学、生化、医学、药学、食品工程等众多学科。 通过本课程的学习,使学生掌握和了解功能性食品的概念和发展,将前面所学的基础课程和专业课程知识综合运用,利用我国食品资源、结合我国国情来研究和开发出保障人类健康的功能性食品,成为功能性食品研究、开发、管理、生产等方面的专业人才。 二、教学目的及要求 1、系统地学习和理解与功能性食品科学相关的基础知识; 2、了解或掌握各类功能性因子或成分的生理功能; 3、了解各类功能性食品资源的特点; 4、了解或掌握各类功能性食品的作用机制; 5、理解和掌握功能性食品的设计原则; 6、了解我国各类功能性食品的评价方法; 7、为学生从事有关功能性食品的生产、科学研究和产品创新打下基础。 三、与其它课程的关系 功能性食品学,是食品科学与预防医学相关内容相互融合而成的一门综合科学,涉及功能性食品生物化学、营养学、生物学、工程学和管理学等内容,是食品科学与工程及相关专业的专业选修课程。 四、教学内容 第一章绪论 (一)目的与要求 了解功能性食品的研究、应用及市场状况。 (二)教学内容: 1.掌握功能性食品的概念或定义; 2.了解功能性食品的演替过程; 3.了解功能性食品基本特征及分类; 4.了解我国功能性食品的发展现状及发展趋势。 第二章功能因子

食品酶

酶的稳定性和固定化 摘要:固定化酶,不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加,易从反应系统中分离,且易于控制,能反复多次使用。便于运输和贮存,有利于自动化生产。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术,在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。 关键词:固定化酶,稳定性 正文: 一、酶稳定的分子原因 1、稳定蛋白质构象的力(盐键、氢键、二硫键和疏水作用)。 2、金属离子、底物、辅助因子和其他低相对分子量配体的相互作用使酶蛋白构象稳定。 3、金属离子由于结合到多肽链的不稳定部分(特别是拐弯处),可以显著增加酶的稳定性。 4、蛋白质与其它的生物大分子尤其是蛋白质与脂的作用。 在生物体内,蛋白质常与脂类或多糖相互作用形成复合物,屏蔽了蛋白质表面的疏水区域,从而显著增加蛋白质的稳定性。 5、氨基酸残基的坚实装配 蛋白质分子中存在约25%的体积的空隙,这些空隙通常为水分子所充满。由布朗运动调节的极性水分子与蛋白质疏水核的接触会导致蛋白质不稳定。 6、对氧化修饰敏感的氨基酸含量较低 活性部位的氨基酸残基的氧化作用是酶失活的最常见机理之一。如半胱氨酸的巯基和色氨酸的吲哚环,对氧化特别敏感。 二、酶的固定化方法 (一)、吸附法 物理吸附法:酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方法。此类载体很多,无机载体有多孔玻璃、活性炭、酸性白土、漂白土、高岭石、氧化铝、硅胶、膨润土、羟基磷灰石、磷酸钙、金属氧化物等;天然高分子载体有淀粉、白蛋白等;最近,大孔型合成树脂、陶瓷等载体也十分引人注目;此外还有疏水基的载体(丁基或己基-葡聚糖凝胶)可以疏水性吸附酶,以及以单宁作为配体的纤维素衍生物等载体。物理吸附法酶活力损失少,但容易脱落。

食品酶学_样卷

福建农林大学考试试卷(A)卷 课程名称:食品酶学考试时间:120分钟 食品科学与工程专业年级班学号姓名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1.下列哪种剂型的酶最方便于在食品生产中使用: A.液体 B.粉剂 C.颗粒 D.纯酶结晶 2.酶制剂的生产主要来源于: A.动物组织提取法; B.植物组织提取法; C.化学或生物合成法; D.微生物发酵法; 3.蛋白酶按其活性部位分为: A.胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶 B.肽链端解酶、肽链内切酶C.丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶、酸性蛋白酶 D.水解酶、裂合酶4.酶委员会根据酶所催化的反应的性质将酶分为六大类,包括氧化还原酶、转移酶、 裂合酶等,不包括以下哪种类型: A.水解酶 B.裂解酶 C.异构酶 D.连接酶 5.以吸附法固定化酶,酶与载体之间的结合力不包括: A.范德华力 B.疏水相互作用 C.双键 D.离子键

6.根据酶的电荷性质进行酶的分离纯化方法不包括: A.离子交换 B.电泳 C.等电聚焦D.离心沉淀 7.有关米氏常数Km叙述不正确的是: A.Km是酶的一个特征性常数:也就是说Km的大小只与酶本身的性质有关,而与酶浓度无关。 B.Km值还可以用于判断酶的专一性和天然底物,Km值最小的底物往往被称为该酶的最适底物或天然底物。 C.Km可以作为酶和底物结合紧密程度的—个度量指标,用来表示酶与底物结合的亲和力大小。 D.某个酶的Km值已知时,无法计算出在某一底物浓度条件下,其反应速度相当于Vmax的百分比。 8.下图表示的是可逆抑制剂与不可逆抑制剂的区别,叙述正确的是: A.曲线1为无抑制剂;曲线2为不可逆抑 制剂;曲线3为可逆抑制剂 B.曲线1为无抑制剂;曲线2为可逆抑制剂; 曲线3为不可逆抑制剂 C.曲线1为不可逆抑制剂;曲线2为无抑制 剂;曲线3为可逆抑制剂 D.曲线1为不可逆抑制剂;曲线2为可逆抑 制剂;曲线3为无抑制剂 9.在一些用发酵方法加工的鱼制品中,由于鱼和细菌中什么酶的作用,会使这些食品 缺少维生素B。 A.硫胺素酶 B.蛋白酶 C.胃蛋白酶 D.胰蛋白酶 10.在科技文献中,当一种酶作为主要研究对象时,在文中第一次出现时可以不标明酶 的: A.系统名 B.数字编号 C.酶的来源 D.生产商 11.下列有关SOD叙述不正确的是: A.SOD是一类含金属的酶; B.SOD存在于几乎所有靠有氧呼吸的生物体内,从细菌、真菌、高等植物、高等动物直至人体均有存在; C.SOD分子中不含赖氨酸,芳香氨酸也很少,能抗胃蛋白酶水解; D.SOD是氧自由基专一清除剂,在照射前供给外源性SOD,可有抗辐射效果。

4章食品酶学

第一章概述 2 第二章酶的结构与功能 4 第三章酶的提取、分离与纯化6 第四章糖酶4 第五章蛋白酶4 第六章脂酶4 第七章氧化酶类4 第八章溶菌酶2 第九章果胶酶类4 第十章酶和酶制剂在食品加工中的应用 4 第一章概述 酶是一种具有生物活性的蛋白质。 第二节酶的一般特征 一、酶是蛋白质 1、支持实验: 酶在用热、强酸、强碱、重金属和洗涤剂处理时易失活,而蛋白质在用同样条件处理易变性。 与蛋白质一样,用强酸、强碱长时间处理生产氨基酸; 蛋白质的所有典型实验,如双缩脲反应。 2、全酶 蛋白质部分:脱辅基酶蛋白 非蛋白质部分:辅助因子 辅助因子:低分子量的有机化合物或者金属离子。 二、酶是催化剂 影响反应的速度,但本身不没有成为反应的产物。 降低反应的活化能。 三、酶具有特异性 蛋白酶水解肽键。 麦芽糖酶水解麦芽糖为葡萄糖。 第三节酶的分类和命名 一、分类和命名 习惯名称:底物的名称而确定。 如脲酶(Urease),乳酸脱氢酶(Lactate dehyogenase)。老黄酶(Old yellow enzyme),过氧化氢酶(Catalase),木瓜蛋白酶(Payain)和胰蛋白酶 (Trypsin)等。 1955年,成立了国际生物化学协会酶委员会。 该委员会对酶分为六大类: 第一大类:氧化还原酶 第二大类:转移酶 第三大类:水解酶 第四大类:裂合酶 第五大类:异构酶 第六大类:连接酶(合成酶) 国际生物化学酶委员会的系统命名 每一种酶有一个四位数的号码 第一位数表示大类;第二位数表示亚类; 第三位数表示次亚类;第四位数表示酶在次亚类中的编号。如乳酸脱氢酶:1.1.1.27 三糖磷酸异构酶:5.3.1.1 尚有少数的酶没有系统命名,因为它所催化的反应还没有精确地确定。 缺点: 1、没有考虑到酶的来源。从不同组织和器官中提取的酶可以催化相同的反应,但他们可能含有不同的氨基酸组合; 2、使用不便。 二、同功酶(同工酶) 在同一个生物品种或组织中可能存在着能催化系统反应的不同的酶的形式。 它们的差异:氨基酸顺序、共价性质或三维结构等。 电泳分类 三、多酶体系 多酶:指具有两种以上的催化活力的酶。 酶委员会建议,酶具有多于一种的催化活力,它应被称为酶系。 分支酶:能催化去除糖原中的1,6-分支,具有两种催化活力,即淀粉1,6-葡萄糖苷酶和4-a-D-葡聚糖转移酶,在酶分类中出现两次,3.2.1.33和2.4.1.25。 第四节酶学对于食品科学的意义 与酶有关 1、食品原料生产 2、食品贮藏 3、食品制造 4、食品运销 5、食品检测 第二章酶的结构与功能 判断是非:所有的酶都是蛋白质,然而并非所有的蛋白质都是酶。 第一节新酶的发现 1、抗体酶 具有催化活性的抗体。 是抗体的高度专一性与酶的高效催化能力相结合的产物。 2、人工酶 人工合成的具有催化作用的多肽或蛋白质。 1977年Dhar等人报道,人工合成的Glu-Phe-Ala-Glu-Ala-Ser-Phe八肽具有溶菌酶的活性。其活性是天然溶菌酶的50%。 3、模拟酶 利用有机化学合成的方法合成的一些比酶结构简单得多的具有催化功能的非蛋白质分子。它可以模拟酶对底物的结合和催化过程,既可以大大派酶催化功能的高效率,又能克服酶的不稳定性,这样的物质分子,称为模拟酶。 用糊精已经成功地模拟了胰凝乳酶等多种酶。 4、核酶 近年来在生物体内发现的一些具有类似酶催化作用的RNA 和DNA,被称为核酶,Ribozyme。

食品类专业简历精品范文

食品类专业简历精品范文 在食品类专业简历中个人成就是很多方面能力的一种证明,比如说曾经在某项共工作中所展现的领导能力,可以体管理专业能力。在写个人简历的时候,就其个人成就要写出相关经历的所涉及到的一些任务,包括是什么类型的、如何产生的,当时的背景以及具体情景,还有所需要完成的目标,以及完成过程中你所做的工作等等。通过细节的描写,可以提高个人简历的真实度以及可读性。 篇一:食品类专业简历精品范文 个人信息 民族:汉目前所在地:广州 年龄: 26 岁户口所在地:广州 婚姻状况:未婚 求职意向及工作经历 人才类型:全职 应聘职位:食品工程/糖酒、品质管理、生产管理 工作年限:0职称:其它 求职类型:全职可到职日期:随时 月薪要求:面议希望工作地区:广州深圳

个人工作经历:20XX.09~20XX.10 理工学院教科办助理秘书 教育背景 毕业院校:暨南大学 最高学历:硕士毕业日期:20XX-06 所学专业一:轻工/粮食/食品类所学专业二: 受教育培训经历:20XX年9月~20XX年暨南大学食品科学与工程(功能性食品研究方向)硕士研究生 全面、系统、深入地学习功能性食品理论和分离检验理论,掌握了食品研发、食品包装开发食品检验方法和技术,深入系统研究了食品功能因子在食品中的作用和可食性包装研究开发。论文题目:可食性膜研究开发与食品包装实验。在校所学课程:高级食品化学、食品添加剂、现代仪器分析、食品贮运与包装、高分子化学与物理、食品分离技术、食品酶学。 1999年9月~20XX年7月南昌大学食品科学与工程 (发酵工程方向)学士 掌握了扎实的食品科学与工程基础知识,同时辅修了计算机网络与工程技术专业;担任学生干部增强自身的组织、管理和协调能力;培养了良好的分析和解决问题能力 语言能力 外语:英语外语水平: 四级

食品酶学题目

食品酶学 一、名词解释 1、酶:酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。 2、生物传感器:由生物识别单元和物理转换器相结合所构成的分析仪器。 3、盐析:一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。 4、生物因子:指细胞生长繁殖所必须不可缺的微量有机化合物。 5、同功酶((isoenzyme):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(包括不同的AA序列、空间结构等)的酶。 6、酶活力单位(active unit):在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。 7、酶原:不具有活性的酶的前体。 8、酶比活力(specific activity):单位蛋白质(毫克蛋白质或毫克蛋白氮)所含有的酶活力(单位/毫克蛋白) 10、固定化酶(immobilized enzyme):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。 11辅基:酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分(其中较小的非蛋白质部分称辅基),与酶或蛋白质结合的非常紧密,用透析法不能除去。 12、单体酶:仅有一个活性中心的多肽链构成的酶,一般是由一条多肽链组成。 13、寡聚酶:由2个或多个相同或不相同亚基组成的酶。 二、简答题 3、凝胶过滤的原理 将凝胶装于层析柱中,加入混合液内含不同分子量的物质,小分子溶质能在凝胶海绵状网格内,即凝胶内部空间全都能为小分子溶质所到达,凝胶内外小分子溶质浓度一致。在向下移动的过程中,它从一个凝胶颗粒内部扩散到胶粒孔隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入与流出,使流程增长,移动速率慢故最后流出层析柱。而中等大小的分子,它们也能在凝胶颗粒内外分布,部分送入凝胶颗粒,从而在大分子与小分子物质之间被洗脱。大分子溶质不能透入凝胶内,而只能沿着凝胶颗粒间隙运动,因此流程短,下移速度较小分子溶质快而首先流出层析柱。因而,样品通过定距离的层析柱后,不同大小的分子将按先后顺序依次流出,彼此分开。 4、分离纯化酶有哪些?根据什么? 根据酶和杂蛋白的性质差异,它们的分离方法可分为: ⑴根据分子大小而设计的方法,如离心分离法、筛膜分离法、凝胶过滤法等 ⑵根据溶解度大小分离的方法,如盐析法、有机溶剂沉淀法、共沉淀法、选择性沉淀法、等电点沉淀法等 ⑶按分子所带正负电荷多少分离的方法,如离子交换分离法、电泳分离法、聚焦层析法等 ⑷按稳定性差异建立的分离方法,如选择性热变性法、选择性酸碱变性法、选择性表面变性法等 ⑸按亲和作用的差异建立的分离方法,如亲和层析法、亲和电泳法等 5、固定化酶 (一)制备方法 固定化酶的制备方法很多,常用的有吸附法、包埋法、结合法和交联法。根据酶自身的性质、应用目的、应用环境来选择固定化载体和方法。 1)吸附法(adsorption):利用各种固体吸附剂将酶吸附在其表面上固定的方法,是固定化

酶的非水相催化及其应用

天津科技大学 《食品酶学》本科生课程论文 酶的非水相催化及其应用 non-aqueous enzymatic catalysis technology and its applications 学生姓名: 学号: 专业: 任课教师:

摘要 非水相酶催化反应是酶催化反应中的一个重要方面。非水相溶剂通常可增加底物溶解度, 减少水相中的副反应, 加快生物催化的速率和效率, 在药物及药物中间体和食品等方面具有较大的应用价值。以下主要分析了在非水介质中酶促反应的几个重要影响因素; 介绍了非水介质中酶催化反应的应用,以及其前景发展。 关键词:非水相催化,影响因素,实际应用,发展前景

Abstract It is well known that non-aqueous enzymatic catalysis has emerged as an important area of enzyme engineering with the advantages of higher substrate solubility, increased stereoselectivity, modified substrate specificity and suppression of unwanted water-dependent side reactions. As a result, non-aqueous enzymatic catalysis has been applied in the biocatalytic synthesis of important pharmaceuticals and nutriceuticals. The following main analyzed several important factors in non-aqueous enzymatic catalysis:introduced in non-aqueous enzymatic catalysis in front of the catalytic reaction,introduced the bright future of non-aqueous enzymatic catalysis technology Key words:non-aqueous enzymatic catalysis;important factors; applications,Development prospect

食品酶学复习题(1)

1.酶的特性有哪些?(1)催化效率高:比一般的酶高106-1013倍;(2)酶作用的专一性:一种酶作用于一种或一类分子结构相似的物质(3)易变性:大多数酶的化学本质是蛋白质,因而会被高温、酸、强碱等破坏(4)酶的催化条件温和;(5)酶在生物体内参与每一次反应后,它本身的性质和数量都不会发生改变。 8. 国际酶学委员会推荐的分类和命名规则的主要依据是什么? 酶学委员会提出以酶所催化的化学反应性质作为酶的分类和命名规则的主 要依据,每一种酶都给以三个名称:系统名,惯用名和一个数字编号。 2、脂肪酶和脂肪氧化酶的不同?脂肪酶水解脂肪,产生甘油、甘油一酯和脂肪酸脂肪氧化酶催化顺,顺-1,4-戊二烯的不饱和脂肪酸及酯的氢化氧化作用。4、酶活力:指酶催化反应的能力,它表示样品中酶的含量。 3、Km值代表反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。 固定化酶: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。优点:同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次的使用;固定化后,和反应物分开,有利于控制生产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;稳定性显著提高;可长期使用,并可预测衰败的速度;提供了研究酶动力学的良好模型。26.固定化酶的稳定性增强主要表现在哪些方面?操作稳定性(2)贮藏稳定性(3)热稳定性(4)对蛋白酶的稳定性(5)酸碱稳定性。 27.什么是糖酶?常见的糖酶有哪几种?(四种以上) 糖酶:裂解多糖中将单糖连接在一起的化学键,使多糖降解为小分子,催化糖单位结构上的重排形成新的糖类化合物的酶。 常见的糖酶:α-淀粉酶、糖化酶、β-淀粉酶,乳糖酶,果胶酶,纤维素酶等最常见的微生物产酶发酵类型是液体深层发酵 2. 琼脂糖凝胶过滤和离子交换法等纯化酶的机理各是什么? 琼脂糖凝胶过滤:不同式样通过凝胶时,能进入颗粒状凝胶的微孔的小分子被阻滞,不能进入微孔的大分子未被阻滞,改变颗粒状凝胶的微孔大小可能改变凝胶量分级分离范围。(琼脂糖凝胶过滤根据分子大小而设计的方法) 离子交换法:改变PH或提高溶液离子强度,根据酶结合到离子交换剂上的能力将混合物中的蛋白质分离开。(离子交换法按分子所带正负电荷多少分离的方法)5. 一些乳制品中为什么添加乳糖酶? 乳糖的溶解度比较低,在冷冻乳制品中容易析出,使得产品带有颗粒状结构,乳糖部分水解可以防止出现这种情况。 .酶的动力学研究包括哪些内容?图示竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的区别。酶促反应动力学以化学动力学为基础,通过对酶促反应速度的测定来讨论诸如底物浓度、抑制剂、温度、pH和激活剂等因素对酶促反应速度的影响。 4. 酶制剂的保存需要考虑哪些因素?(1) 温度:在低温条件下(0-4℃)使用、处理和保存,有的需要更低的温度,加入甘油或多元醇有保护作用。(2) pH与缓冲液:pH应在酶的pH稳定范围内,采用缓冲液保存。(3) 酶蛋白浓度:一般酶浓度高较稳定,低浓度时易于解离、吸附或发生表面变性失效。(4) 氧:有些酶易于氧化而失活。(5) 为提高酶稳定性,常加入下列稳定剂:如钙离子保护淀粉酶,锰离子保护溶菌酶,二巯基乙醇保护巯基酶。(常加入下列稳定剂:①底物、抑制剂和辅酶,它们的作用可能是通过降低局部的能级水平,使酶蛋白处于不稳定状态的扭曲部分转入稳定状态。②对巯基酶,可加入-SH保护剂。如二巯基乙醇、GSH(谷胱甘肽)、DTT(二硫苏糖醇)等。③其他如Ca2+能保护α-淀粉酶,Mn2+能稳定溶菌酶,Cl-能稳定透明质酸酶。)

酶工程习题及答案

酶工程试题(A) 一名词解释(每题3分,共计30分) 1. 酶工程:又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术。 2.自杀性底物:底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露,再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂,这种底物叫自杀性底物。 3.别构酶;调节物与酶分子的调节中心结合后,引起酶分子的构象发生变化,从而改变催化中心对底物的亲和力,这种影响被称为别构效应,具有别构效应的酶叫别构酶 4.诱导酶:有些酶在通常的情况下不合成或很少合成,当加入诱导物后就会大量合成,这样的酶叫诱导酶 5.Mol催化活性:表示在单位时间内,酶分子中每个活性中心转换的分子数目 6.离子交换层析:利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷,当带相反电荷的分子通过时,由于静电引力就会被载体吸附,这种分离方法叫离子交换层析。 7.固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶 8.修饰酶:在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶 9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。 2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。 4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性; 5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。 6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有吸附法,包埋法,交联法, 共价键结合法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比,有何优缺点? 解:优点(1)易将固定化酶和底物,产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 (2)可以在较长的时间内连续使用(3)反应过程可以严格控制,有利于工艺自动化(4)提高了酶的稳定性 (5)较能适于多酶反应 (6)酶的使用效率高产率高成本低 缺点 (1)固定化时酶的活力有损失 (2)比较适应于水溶性底物 (3)与完整的细胞相比,不适于多酶反应。 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法,并简述其原理。 解:.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等(原理略) 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料? 解:(1)微生物种类多,酶种丰富,且菌株易诱变,菌种多样 (2)微生物生长繁殖快,酶易提取,特别是胞外酶 (3)来源广泛,价格便宜 (4)微生物易得,生长周期短 (5)可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产,可进行连续化,自动化,经济效益高 (6)可以利用以基因工程为主的分子生物学技术,选育和改造菌种,增加产酶率和开发新酶种 4 下面是某人对酶测定的一些数据,据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数 [S](mol/L) V0(umol/min) 0.5?10-628 4.0?10-640 1.0?10-570 2.0?10-595 4.0?10-5112 1.0?10-4128 2.0?10-4139 1.0?10-2140 解:最大反应速度140 ,Km: 1.0?10-5 酶工程试题(B) 一名词解释 1抗体酶:是一种具有催化作用的免疫球蛋白,属于化学人工酶 2酶反应器:是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置,他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件,使底物最大限度的转化为物。 3模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 4底物抑制:在酶促反应中,高底物浓度使反应速度降低的现象。 5稳定pH:酶在一定的pH范围之内是稳定的,超过这个限度易变性失活,这样的pH范围为此酶的稳定pH 6产酶动力学:主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响,包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。 7凝胶过滤:又叫分子排阻层析,分子筛层析,在层析柱中填充分子筛,加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗,样品中的分子经过一定距离的层析柱后,按分子大小先后顺序流出的,彼此分开的层析方法。 8固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶 9非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10液体发酵法:以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法,根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加,其抑制剂属于竞争性抑制剂,Km不变,其抑制剂属于非竞争性抑制剂,Km减小,其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素,除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响,发酵条件一般包括温度,PH ,氧气,搅拌,湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件,遗传控制,其它方法。 5.酶生物合成的模式分是同步合成型,延续合成型,中期合成型,滞后合成型。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性法,酸碱变性法和表面变性法 7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法,吸附法、共价结合法 8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的过滤态,从而降低了底物分子的能障,而抗体结合的抗原只是一个基态分子,所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中,对产酶菌有何要求? 一般必须符合下列条件: a)不应当是致病菌,在系统发育上最好是与病原菌无关 b)能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高 c)菌种不易变异退化,不易感染噬菌体 d)最好选用产胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高 在食品和医药工业上应用,安全问题更显得重要 2.对酶进行化学修饰时,应考虑哪些因素? 解:(1)被修饰酶的性质,包括酶的稳定性,酶活性中心的状况,侧链基团的性质及反应性 (2)修饰反应的条件,包括PH与离子强度,修饰反应时间和温度,反应体系中酶与修饰剂的比例等 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 解:(1)酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基 (2)酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基 (3)半胱氨酸的巯基1分 (7)丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基 (8)苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环 (9)组氨酸上的咪唑基 色氨酸上的吲哚基 4.某酶的初提取液经过一次纯化后,经测定得到下列数据,试计算比活力,回收率及纯化倍数。 体积(ml)活力单位(u/ml)蛋白氮(mg/ml) 初提取液120 200 2.5 硫酸铵沉淀 5 810 1.5 解:(1)起始总活力:200?120=24000(单位) (2)起始比活力:200÷2.5=80(单位/毫克蛋白氮) (3)纯化后总活力810?5=4050(单位)2 (4)纯化后比活力810÷1.5=540(单位/毫克蛋白氮) (5)产率(百分产量):4050÷24000=17% (6)纯化倍数:540÷80=6.75

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