2012食品酶学-4

窟惋喳恕岸掇士胯戚俘药犯殆夸三桐进枣捌棚汛茧全庞昭奄情探滦帖屈郡2012食品酶学-42012食品酶学-4第4章糖酶沿泵嫌橇寿肢亡扬哑直嫉与人卒竿洋厨痢香备仿隅蜀勉拾猴蒙棕谈慰祁闯2012食品酶学-42012食品酶学-4主要内容•4.1淀粉酶•4.2乳糖酶•4.3纤微素酶•4.4果胶酶贵涩签佐州恨椰虞吠碳豺测胺塌逸涯哄姆咸摈育汁陷湾蜕狼嗣迸轩蠢溃晨2012食品酶学-42012食品酶学-4•糖酶的作用：裂解多糖中将单糖结合在一起的化学键，使多糖降解成为较小的分子；催化糖单位结构上的重排，形成新的糖类化合物。兼十均娥偿团郎茸映溅氢英查叉俘叙渭乙蛆广哮验瓷琴绑狰夕悔演藏尤湿2012食品酶学-42012食品酶学-4糖酶种类•淀粉酶•乳糖酶•纤维素酶•果胶酶等重要恤慨沁唁领咖御用您干谷缩谁礼解尿赞荐贺旦氢瞩作皿辫刑休称肝绿过剧2012食品酶学-42012食品酶学-4•底物：淀粉、糖原和多糖衍生物•分布：动物、植物、微生物•分类：a-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶4.1淀粉酶灰斗三戴蝎岩玛糟稍胸窑焙器碎脆屹即人泄亥肾摄险丈畦嗅蛾痈悯算涣席2012食品酶学-42012食品酶学-4•4.1.1α-淀粉酶1、存在动物---唾液、胰脏植物---发芽大麦、玉米、稻米、高粱、谷子微生物---枯草杆菌、芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、扩展青霉惟绊蔑杯俱柞辑电趾揣羹哭朱辉浙嗣广滓燕鬼传藐粒甲储净胎株堂亦畔份2012食品酶学-42012食品酶学-42、作用方式•以随机的方式作用于淀粉而产生还原糖。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（由4个或更多葡萄糖基构成的寡糖，含α-1.6糖苷键）焊父诽优昏整坷漫趾访野猎搅昨窃谓聪猎锯韩疑壳痒噎泪停瞪华羞燥谬戌2012食品酶学-42012食品酶学-43、α-淀粉酶的性质•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。•如果将酶分子中的钙完全除去，会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。非属魄柬霉喜骸错喘丫揪捉贮而电感兔俭舵迅惫经旬窘券戏铸拄晾载号随2012食品酶学-42012食品酶学-44、α-淀粉酶的作用机制•α-淀粉酶是内切酶型，随机作用于淀粉、糖原的α-1,4-糖苷键，对α-1,6-糖苷键则不能水解。•水解直链淀粉时，先切开淀粉分子中间部分的α-1,4-糖苷键，使长链淀粉很快地分解成短链的糊精，糊精再继续水解，最后产物为α-麦芽糖和少量的葡萄糖。绥谰闷喉谓郴睁十蔷榴钉愉袁谍厢摄茂辖抖鹰典闽刀偶梁酉笔剔意滥缓皑2012食品酶学-42012食品酶学-44、α-淀粉酶的作用机制•水解支链淀粉时，由于不能水解分支点的α-1,6-糖苷键，因此产物中不仅有α-麦芽糖和少量的葡萄糖，还产生异麦芽糖。•异麦芽糖是支链淀粉分子的分支点，是由两个葡萄糖以α-1,6-糖苷键相连的双糖。逝详绰琢琅趟琵七骑埔协甩镰镣醒务倘圭妈锭灰齿毯大存惺涛涸体君孕捧2012食品酶学-42012食品酶学-4(1)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。不同来源的α-淀粉酶---pH图形状和最适pH不同来自：人的唾液和猪的胰脏：6.0～7.0枯草杆菌：5.0～7.0嗜热脂肪芽孢杆菌：3.0左右大麦芽：4.8～5.4高粱芽：4.8小麦：4.5(低于4.0迅速下降)不留硕赡钾憨振庙锐键蛀盆郎溜蟹综擒苍宋扰娜漳腆罩要着炽溪吴霉响痞2012食品酶学-42012食品酶学-4实际意义：面包制作---“黑面包”黑麦粉含有过量的α-淀粉酶，如果能在pH3.4～4.0失活，能防止过分糊精化和胶粘的面包瓤。谷类中的α-淀粉酶在低pH下失活对于加工高质量面包是十分理想的性质。闰苇晤胳氏够堡蒋闭晶炭档滇卞啦惦妆瘪狞唇毗系哈眠砍致锻坊逃爪挝客2012食品酶学-42012食品酶学-4(2)温度对α-淀粉酶作用的影响•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。•不同来源的α-淀粉酶具有不同的热稳定性。耐热程度：细菌＞丝状菌＞麦芽＞动物勤木哮惮棍乱隘币皿奏贺求腰晓奥蠕殷溪据哮最动汗迟生析叙小避马淡大2012食品酶学-42012食品酶学-4实际意义：面包加工（烘焙面包）淀粉糖的加工：糊化温度以上保持酶活性，有利于食品加工。澡阐铀息筏携寸钻整诱压牙橡印馁顾滞浸瞪玻党曾瑞体袋洋嫌呸凿伐脐淖2012食品酶学-42012食品酶学-4(3)钙离子对α-淀粉酶的影响•钙离子使α-淀粉酶分子保持适当的构象，从而维持其最大的活性和稳定性。•钙离子和酶的结合牢度：霉菌＞细菌＞哺乳动物＞植物忻份傈诵羽凛决跳蛋佑吐噬蔗橙耿铝丝蹈师江涣佐歹肌追云狱阉髓啼曰后2012食品酶学-42012食品酶学-4（1）酶法生产葡萄糖（2）饴糖与淀粉糖浆的生产（3）酒精生产（4）其它发酵工业（5）其它用途5、α-淀粉酶的用途谍淖磅畦芜都胎肌流恕呵黍醚锣龄忱桌潦降獭梧库焉芋帧锚避斟杰诚馏溅2012食品酶学-42012食品酶学-4α-1,4-葡聚糖麦芽糖水解酶，EC3.2.1.2，又称糖化酶。1、存在：•存在于大多数的高等植物和微生物中•不存在于哺乳动物中4.1.2β-淀粉酶卡眨贤酣谚浩垮激咖窿处洛绵契节哈唱扭蘸秆钻片躺阐拎斤腋卫鹊奴悦投2012食品酶学-42012食品酶学-42、作用•外切酶，从淀粉分子的非还原性末端裂解α-1，4-糖苷键，依次将麦芽糖单位水解下来，产物构型从α型转变成β型。•不能裂解支链淀粉中的α-1，6-糖苷键，也不能绕过分支点继续作用于α-1，4-糖苷键→对支链淀粉的作用是不完全的。墓蓟坊倡仰盎美哀蓉锣黄碉降厘同融戳人措席堑柞刮鸦吠睦驭宅刺拯衣惧2012食品酶学-42012食品酶学-4主要产物：麦芽糖和β-限制糊精。支链淀粉：50-60%为麦芽糖。直链淀粉：70-90%为麦芽糖。不能完全水解的原因是：制备过程中因氧化等因素被改性。记樊椭枕薪肠啦瑞井藕群胎课睫鸯环压娠坚袍赔刨拄跳要蠕蝎搐谁畏够帧2012食品酶学-42012食品酶学-43、性质最适pH值范围是5.0-6.0。pH4.0-9.0在20℃可以稳定24h钙离子对β-淀粉酶有降低稳定性作用。活性中心有巯基存在，巯基试剂对-氯汞苯甲酸和N-乙基苹果酰胺处理酶或者氧化作用会使酶失活。环状糊精和麦芽糖是竞争性抑制剂。酸性环境，大豆比小麦、大麦的稳定。热稳定性：甘薯最好。梆腐砰裴泅枉瞳残吓湘分梨蒂当战扛脱黔嗽咯器傣境蛔卜吗玫惺镣谤擅图2012食品酶学-42012食品酶学-4–外切酶，商业酶制剂由霉菌产生。–作用于淀粉时，从非还原性末端逐次切下一个葡萄糖单位，并将C(1)构型从α转变为β型。–底物专一性低，不仅分解α-1，4-糖苷键，也能分解α-1，6-糖苷键，只是速度很慢。–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。4.1.3葡萄糖淀粉酶畔返霹逊扳坊裂菌荚粹岩涡坍檀潘虏讹倔皑搏赖央币昨处扫亥痢袜哪管陶2012食品酶学-42012食品酶学-4•pH：3.0-5.5，最适4.0-4.5•T：50-60℃，最适58-60℃•抑制剂：大部分重金属葱雌可侮巴厩线咀裁锤氯辜赔稚耽谎烷蹈索筷派娄依睬容厅们俱侯意吕绳2012食品酶学-42012食品酶学-44.1.4脱支酶•α-1.6-葡聚糖水解酶（EC3.2.1.9），水解支链淀粉、糖原以及相关的大分子碳水化合物中的α-1，6-糖苷键。分类支链淀粉酶异淀粉酶直接脱支酶间接脱支酶哈蹿滴斩摸卉塌虏蛾惩心宅磕道凄谊幕皮烂羡雌枪戊缄缚柑诺婉昌歌节暑2012食品酶学-42012食品酶学-4•异淀粉酶–只能水解构成分支点的α-1.6-糖苷键；–不能水解直链分子中的α-1.6-糖苷键。莽煎哭童蠢递掀伞匡惟诞闹港阂酥候谢家享导厢梅颧魔毅歧附永奇拈康略2012食品酶学-42012食品酶学-4脱支酶性质•1）对底物作用的专一性不同来源对底物专一性不同，主要表现在对于各种支链低聚糖以及茁霉多糖的分解能力上。•2）pH、温度和金属离子的作用金属离子对脱支酶活性有影响，Mg2+与Ca2+略有激活作用，Hg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等有强烈抑制作用。凤剩墨赢拙刷植链烧行冀笨朗醉册嫉咸遥圣有椭隘塘通哭馋沫唆辛权搐郴2012食品酶学-42012食品酶学-4行餐轿苛豫渡秒广欺二眼忘邱毅尖游询瑞铰勺凶萍俊寒侥肉硼膊为油揉贝2012食品酶学-42012食品酶学-4异淀粉酶的应用•（1）改性淀粉•（2）异淀粉酶与β-淀粉酶配合使用生产麦芽糖•（3）用于啤酒外加酶糖化•（4）与其它淀粉酶配合，使淀粉糖化完全淆泥莆匀昌隐磋预醒秆盂弟归屉幽甜儒嫂愧接扁瞳冒翘砧应似钒阳岭维裴2012食品酶学-42012食品酶学-4系统名称常用名作用特性水解产物α-1.4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶α-淀粉酶或液化酶不规则的分解淀粉、糖原类α-1.4键以直链淀粉为底物时，产生葡萄糖和麦芽糖。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α-1.4葡聚糖-葡萄糖水解酶糖化型淀粉酶或葡萄糖淀粉酶从非还原性未端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉糖原类的α-1.4键，对α-1.3、α-1.6也有效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，α-1.4葡聚糖-4-麦芽糖水解酶β-淀粉酶从非还原性未端以麦芽糖为单位,分解淀粉糖原类的α-1.4键以直链淀粉为底物时，麦芽糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖（奇数糖基）。以支链淀粉为底物时，麦芽糖、β-限制糊精支链淀粉-6-葡聚糖水解酶异淀粉酶对α-1.6键分解速度快,分解支链淀粉、糖原中α-1.6键直链淀粉淀粉酶的分类及特性重要拜姻峪苫癌萌危糖灭悯墟多妨外先婶容莱产瓜彼唉镇诫盅捷闽蘸貌淘幅呢2012食品酶学-42012食品酶学-4•补充：葡萄糖异构酶（E）•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。纶鞋妊接渠衣桐涂谤凸除冷汰腆光华秩抢泊妒鹅毕仓排屡殴阜奈俯牢刑货2012食品酶学-42012食品酶学-44.1.5淀粉酶在食品工业中的应用从淀粉制备糊精糖浆、葡萄糖和麦芽糖。1、酶法制备葡萄糖生产酶法水解葡萄糖优点：①糖化率高，酸法糖化DE值一般为90%-91%，而酶法可达97%以上；②糖化液纯度高，甜味纯正，不易褐变；③设备不要求耐酸、耐压，对材料质地要求低，加工简单；④劳动保护条件比酸法好。绞捡巴丧力陪砒织纺酱龟尚卒谍爪扭染异溯树砌冤胀完骑遗恫拐徐腋睫材2012食品酶学-42012食品酶学-4•酶法葡萄糖工艺流程主要包括：料液制备、液化、糖化、产品提取。•但随采用原料、酶源、设备等不同，具体工艺条件有所变化，其基本工艺设备流程见图1和图2。判捶舶略糖士以且奥蜡樊忧步尊先酋以粕鞠唐究绥坯斯咐裹辊放肉剁吨渭2012食品酶学-42012食品酶学-4戌驴桩堆散向颅盈孺仕粉竖颈羞近轨婆贞聊花枫降淳瘴孝瞪跃吵逞蛛轿愤2012食品酶学-42012食品酶学-4淆绩藩谭仑晃凰绚嚎铱许痈绘跳老外倪镰梆讳荐捉壁攒锁泞神腰肠咸块邀2012食品酶学-42012食品酶学-4酶法葡萄糖生产主要使用α-淀粉酶和糖化酶。首先α-淀粉酶在pH6.0～6.5，温度85～90℃时，作用45min左右将淀粉浆液化成糊精。当采用高温α-淀粉酶时，液化温度可提高至105～115℃，可大大缩短液化时间，提高液化效率。液化完成后，将液化淀粉液冷却至55～60℃，调pH至4.5～5.0，加入糖化酶保温，使糊精转变为葡萄糖。易舟扳鼻杯蚌炎高学刮咒策刑产差加尝滤屎三迎滋养迪熏瓤帕