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1、关于糖酶和脂酶关于糖酶和脂酶现在学习的是第1页，共25页4 果胶酶果胶酶Pectic Enzymes 现在学习的是第2页，共25页4.1.果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）v 果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，存在于几存在于几乎所有的植物中乎所有的植物中，它主要由，它主要由半乳糖醛酸半乳糖醛酸及其及其甲酯甲酯缩合而成，此缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。CH3-l-4-D半乳糖醛酸主链 现在学习的是第3页，共25页v果胶的基本结构是-l-4-D半
2、乳糖醛酸主链半乳糖醛酸主链，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。v果胶含量：果胶含量：n柠檬3.04.0%，香蕉0.71.2%，n梨0.50.8%，苹果0.51.6%，n草莓0.60.7%。现在学习的是第4页，共25页果胶的种类果胶的种类v（1）原果胶：）原果胶：未成熟果蔬中，未成熟果蔬中，不溶于水不溶于水。v（2）果胶酸：）果胶酸：脱水半乳糖醛酸单位上的羧基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），不含甲酯基本上是游离的（聚半乳糖醛酸），不含甲酯
3、（OCH3）。）。v（3）果胶酯酸：）果胶酯酸：含一定数量含一定数量甲酯基团甲酯基团，果胶，果胶酯酸包括果胶，果胶分子中酯酸包括果胶，果胶分子中75%左右的羧基是左右的羧基是甲酯化的。甲酯化的。v酯化度大于酯化度大于7即为高酯化度即为高酯化度.现在学习的是第5页，共25页果胶类物质给食品工业中带来的难题果胶类物质给食品工业中带来的难题v任何一种果汁都存在果胶任何一种果汁都存在果胶v果蔬汁中：果蔬汁中：n榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。榨汁中粘度大、汁得率低，过滤难。n进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。v问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶问题：生产澄
4、清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？酶？现在学习的是第6页，共25页4.2.4.2.果胶酶分布与分类：果胶酶分布与分类：v果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称。包括果果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称。包括果胶水解酶（胶水解酶（pectin hydrolasespectin hydrolases）、果胶裂解酶）、果胶裂解酶（pectin lyasespectin lyases，PMGLPMGL）、果胶酯酶）、果胶酯酶（pectin esterasespectin esterases，PEPE）和原果胶酶等。）和原果胶酶等。v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
5、胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶，不含果胶裂解酶。现在学习的是第7页，共25页4.2.1聚半乳糖醛酸酶（聚半乳糖醛酸酶（PG）：）：v此类能水解半乳糖醛酸中此类能水解半乳糖醛酸中-1,4键（优先对甲键（优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。现在学习的是第8页，共25页v（1）内切）内切PG（endo-PG）：）：n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，植物番茄中番茄中含量高。现在学习的
6、是第9页，共25页v（2）外切（）外切（exo-PG）：）：n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。现在学习的是第10页，共25页4.2.2聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）v即果胶裂解酶。以随机方式解聚即果胶裂解酶。以随机方式解聚高度酯化高度酯化的果的果胶，使溶液的粘度快速下降，果胶裂解酶只能胶，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。的亲和力随底物的酯化程度提高而增加。vpH6.0，只有霉菌中有。，只有霉菌中有。
7、v不能水解果胶酸不能水解果胶酸 现在学习的是第11页，共25页4.2.3聚半乳糖醛酸裂解酶（聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：）：v也称果胶酸裂解酶。只能裂解贴近游离羧基的也称果胶酸裂解酶。只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。糖苷键。pH8.09.5，Ca2+是绝对需要的。细菌是绝对需要的。细菌中含量高。中含量高。现在学习的是第12页，共25页4.2.4果胶酯酶（果胶酯酶（PE）v霉菌果胶酯酶的最适霉菌果胶酯酶的最适pH一般在酸性范围，它的热一般在酸性范围，它的热稳定性较低。细菌果胶酯酶的最适稳定性较低。细菌果胶酯酶的最适pH在碱性范围在碱性范围（7.58.0）。）。商业霉菌果胶酶制剂商业霉菌果胶酶制剂
8、，含果胶酯酶、，含果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。v果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。现在学习的是第13页，共25页v果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着甲醇果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着甲醇（CH3OH)的释出，这在制葡萄酒中应注意的释出，这在制葡萄酒中应注意采用热处理。v植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避免。免。现在学习的是第14页，共25页v苹果汁含有高度酯化的果胶，它易于被果胶裂苹果汁含有
9、高度酯化的果胶，它易于被果胶裂解酶澄清，而单独使用内切解酶澄清，而单独使用内切-聚半乳糖醛酸酶几聚半乳糖醛酸酶几乎没有效果。如果采用内切乎没有效果。如果采用内切-聚半乳糖醛酸酶和聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶果胶酯酶混合酶制剂混合酶制剂。当。当30%酯键和酯键和5%糖苷键糖苷键被水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。被水解时，苹果汁就能达到完全的澄清。现在学习的是第15页，共25页总结总结v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。v问题：问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？果胶酶？现在学习的是第16页，共25页5 脂酶脂酶甘油三酯甘油三酯
10、+H2O甘油二酯甘油二酯+脂肪酸脂肪酸现在学习的是第17页，共25页 5.1 脂酶的来源脂酶的来源v目前应用的脂酶主要有两个来源，一个是从天目前应用的脂酶主要有两个来源，一个是从天然组织中提取或直接利用活化天然组织中的脂然组织中提取或直接利用活化天然组织中的脂酶，例如，用皱胃膜中提取出的前胃脂酶类制酶，例如，用皱胃膜中提取出的前胃脂酶类制剂，或者直接用皱胃膜浆就可以生产出意大利剂，或者直接用皱胃膜浆就可以生产出意大利式干酪。也有直接利用牛乳中本身含有的脂酶式干酪。也有直接利用牛乳中本身含有的脂酶生产增香乳制品的。生产增香乳制品的。v另一个来源是用霉菌（如米黑毛霉、青霉等）另一个来源是用霉菌（如
11、米黑毛霉、青霉等）分离培养，这种办法可批量生产，是未来脂酶分离培养，这种办法可批量生产，是未来脂酶生产的主要途径。生产的主要途径。现在学习的是第18页，共25页5.2 脂酶作用的底物的物理状态脂酶作用的底物的物理状态v脂酶的天然底物脂酶的天然底物(长链甘油三酯长链甘油三酯)是不溶于水的，是不溶于水的，脂酶不能作用于分散在水中的底物分子，而能脂酶不能作用于分散在水中的底物分子，而能作用于乳化的脂肪球，脂之间的界面是酶作用作用于乳化的脂肪球，脂之间的界面是酶作用的部位，脂酶的活性不是取底物的数量，而取的部位，脂酶的活性不是取底物的数量，而取决于底物一水界面的浓度和届面的质量，脂酶决于底物一水界面的
12、浓度和届面的质量，脂酶在这一界面上裂解底物。当脂酶分子同处在界在这一界面上裂解底物。当脂酶分子同处在界面的底物分子相接触时，它的构象发生改变，面的底物分子相接触时，它的构象发生改变，使它能抓住底物分子，这是一个界面激活过程。使它能抓住底物分子，这是一个界面激活过程。在脂酶分子构象改变过程中，酶分子中一个特在脂酶分子构象改变过程中，酶分子中一个特殊的部位殊的部位(并非活性部位并非活性部位)和底物或界面的一部分和底物或界面的一部分依靠空间电荷或其他因子相接触则起着关键的依靠空间电荷或其他因子相接触则起着关键的作用。作用。现在学习的是第19页，共25页5.3 底物特异性底物特异性 v脂酶对酯的酸部分
13、有特异性要求。虽然各种脂脂酶对酯的酸部分有特异性要求。虽然各种脂酶之间似乎有定量的差别，但是它们以甘油三酶之间似乎有定量的差别，但是它们以甘油三丁酸酯为底物时都表现出最高的活力。因此，丁酸酯为底物时都表现出最高的活力。因此，脂酶对于四碳链酸具有最高的特异性，然而此脂酶对于四碳链酸具有最高的特异性，然而此种特异性仅仅是相对的。种特异性仅仅是相对的。v酶只有在甘油酯和水所构成的非均相体系乳状酶只有在甘油酯和水所构成的非均相体系乳状液中才表现其活力，它对水溶性底物的催化作液中才表现其活力，它对水溶性底物的催化作用很小，任何能增加底物水界面面积的条件用很小，任何能增加底物水界面面积的条件和措施，例如，
14、添加乳化剂、均质等都能提高和措施，例如，添加乳化剂、均质等都能提高脂酶的活力。脂酶的活力。现在学习的是第20页，共25页5.4 pH、温度、激活剂和抑制剂的影响、温度、激活剂和抑制剂的影响v脂酶的最适脂酶的最适pH和最适温度随底物、脂酶的纯度，和最适温度随底物、脂酶的纯度，缓冲液和测定的方法而稍有改变。大多数脂酶缓冲液和测定的方法而稍有改变。大多数脂酶的最适的最适pH值在值在69范围内，酶解反应的最适温范围内，酶解反应的最适温度是度是2040，实际生产中一般用，实际生产中一般用3036。v除了底物、除了底物、pH和温度外，盐对脂酶的作用也有和温度外，盐对脂酶的作用也有影响。影响。v二异丙基氟磷
15、酸二异丙基氟磷酸(DFP)是酯酶和蛋白酶强有力的是酯酶和蛋白酶强有力的抑制剂，但是在低浓度时，它不能使胰脂酶失抑制剂，但是在低浓度时，它不能使胰脂酶失活，只有在较高浓度时，它才能使胰脂酶失活。活，只有在较高浓度时，它才能使胰脂酶失活。有机磷化物二乙基有机磷化物二乙基-对对-硝基苯磷酸在溶液中几乎硝基苯磷酸在溶液中几乎不能抑制胰脂酶，但是在乳状液中它能显著地不能抑制胰脂酶，但是在乳状液中它能显著地抑制胰脂酶。抑制胰脂酶。现在学习的是第21页，共25页5.5 脂酶酯化反应特性脂酶酯化反应特性脂酶不但能催化合成甘油脂肪酸酯，还可以合成脂酶不但能催化合成甘油脂肪酸酯，还可以合成其它酯类，酯化反应进程受
16、到多种因素的影响：其它酯类，酯化反应进程受到多种因素的影响：v反应介质反应介质v底物及产物的影响底物及产物的影响v脂酶的种类和用量脂酶的种类和用量现在学习的是第22页，共25页5.6 微生物脂酶微生物脂酶根据位置特异性的不同，可以将微生物脂酶分成根据位置特异性的不同，可以将微生物脂酶分成两种类型：两种类型：v第一类是非特异性微生物脂酶，它们能从甘油第一类是非特异性微生物脂酶，它们能从甘油三酯的所有三个位置将酯水解，生成游离脂肪三酯的所有三个位置将酯水解，生成游离脂肪酸。这类脂酶能催化甘油三酯完全水解成游离酸。这类脂酶能催化甘油三酯完全水解成游离脂肪酸和甘油。脂肪酸和甘油。v第二类微生物脂酶只能
17、从甘油三酯的第二类微生物脂酶只能从甘油三酯的1位和位和3位位将它水解，生成游离脂肪酸。其产物，除游离将它水解，生成游离脂肪酸。其产物，除游离脂肪酸外，还有脂肪酸外，还有1，2(2，3)-甘油二酯和甘油二酯和2-甘油甘油一酯。一酯。现在学习的是第23页，共25页本章重点：本章重点：v 1、比较、比较-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、-淀粉酶、淀粉酶、异淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物；异淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物；以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要哪些以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化反应？酶参加催化反应？v 2、果胶酶属于哪类酶？其作用位点及其产物，、果胶酶属于哪类酶？其作用位点及其产物，在食品工业中如何合理和有效使用果胶酶？在食品工业中如何合理和有效使用果胶酶？v 3、简述酶法低乳糖牛乳的生产工艺？、简述酶法低乳糖牛乳的生产工艺？现在学习的是第24页，共25页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第25页，共25页