第8章 氧化还原酶(精品).ppt

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1、第第8章章 氧化还原酶氧化还原酶主要内容：主要内容：一、一、过氧化物酶过氧化物酶二、多酚氧化酶二、多酚氧化酶三、三、脂肪氧合酶脂肪氧合酶四、葡萄糖氧化酶四、葡萄糖氧化酶五、超氧化物歧化五、超氧化物歧化酶酶2023/1/311一、过氧化物酶（一、过氧化物酶（PODperoxidase）o过过氧氧化化物物酶酶是是存存在在于于各各种种动动物物、植植物物和和微微生生物物体体内内的的一一类类氧氧化化酶酶。催催化化由由过过氧氧化化氢氢参参与与的的各各种种还还原剂的氧化反应。原剂的氧化反应。2023/1/3121过氧化物酶作用方式及分布过氧化物酶作用方式及分布o1.1过氧化物酶作用方式过氧化物酶作用方式 过

2、过氧氧化化物物酶酶（供供体体：过过氧氧化化氢氢 氧氧化化还还原原酶酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。H2O2+AH22H2O+A酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等都可以作为过氧化物酶的供氢体。都可以作为过氧化物酶的供氢体。2023/1/313o1.2过氧化物酶分类过氧化物酶分类（1）含铁过氧化物酶含铁过氧化物酶正正铁铁血血红红素素过过氧氧化化物物酶酶：含含有有正正铁铁血血红红素素为为辅基，存在于高等植物、动物和微生物中。辅基，存在于高等植物、动物和微生物中。绿绿过过氧氧化化物物酶酶：绿绿

3、过过氧氧化化物物酶酶的的辅辅基基也也含含有有一一个个铁铁原原卟卟啉啉基基团团，这这类类酶酶存存在在于于动动物物器器官官和和乳乳中（中（乳过氧化氢酶乳过氧化氢酶）。）。（2）黄黄蛋蛋白白过过氧氧化化物物酶酶：含含有有黄黄素素腺腺嘌嘌呤呤二二核核苷苷酸酸作为辅基，这类酶存在于作为辅基，这类酶存在于微生物微生物和和动物动物组织中。组织中。2023/1/314o1.分布：分布：过过氧氧化化物物酶酶在在植植物物细细胞胞中中以以两两种种形形式式存存在在：以可溶形式存在于细胞浆中以可溶形式存在于细胞浆中以以结结合合形形式式在在细细胞胞中中与与细细胞胞壁壁或或细细胞胞器相结合器相结合2023/1/3152 过

4、氧化物酶在食品加工中的应用过氧化物酶在食品加工中的应用（1）过过氧氧化化物物酶酶是是果果蔬蔬成成熟熟和和衰衰老老的的指指标标：如如苹苹果果气气调调贮贮藏藏中中，过过氧氧化化物物酶酶出出现现两两个个峰峰值值，一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。（2）过过氧氧化化物物酶酶的的活活力力与与果果蔬蔬产产品品，特特别别是是非非酸性蔬菜酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。在保藏期间形成的不良风味有关。（3）过过氧氧化化物物酶酶属属于于最最耐耐热热的的酶酶类类，在在果果蔬蔬加加工中常被当作热处理是否充分的指标。工中常被当作热处理是否充分的指标。2023/1/31

5、6方方法法：将将已已热热处处理理的的原原料料中中抽抽取取样样品品，横横切切，随随即即放放入入愈愈创创木木酚酚或或联联苯苯胺胺溶溶液液中中，然然后后取取出出，在在切切面面上上滴滴0.3%H2O2，数数分分钟钟后后，用用愈愈创创木木酚酚处处理理的的样样品品变变为为褐褐色色，联联苯苯胺胺变变为为深深蓝蓝色色，说说明明过过氧氧化化物物酶酶未未被被破破坏坏，热热处处理理时时间间不不够够，如果均不变色，则表示热处理效果良好。如果均不变色，则表示热处理效果良好。POD的测定方法：的测定方法：2023/1/3173过氧化物酶最适过氧化物酶最适pH和最适温度和最适温度3.1最适最适pH过过氧氧化化物物酶酶一一般

6、般都都含含有有多多种种同同功功酶酶，因因此此最最适适pH范围较宽。范围较宽。酸酸性性状状态态，过过氧氧化化物物酶酶血血红红素素和和蛋蛋白白质质部部分分分分离离，酶酶蛋蛋白白从从天天然然状状态态转转变变到到可可逆逆变变性性状状态态，活活力力下下降降，且热稳定性低；且热稳定性低；在在中中型型和和碱碱性性状状态态，酶酶处处于于天天然然状状态态，蛋蛋白白质质结结构构含含螺螺旋旋结结构构，稳稳定定，酸酸化化后后螺螺旋旋结结构构破破坏坏，产生产生结构。结构。2023/1/318表表8-1一些果蔬中的过氧化物酶的最适一些果蔬中的过氧化物酶的最适pH果蔬果蔬最适最适pH说明说明葡萄葡萄5.44.05.05.0

7、6.0柠檬酸磷酸缓冲液柠檬酸磷酸缓冲液硼酸缓冲液硼酸缓冲液0.2mol/L醋酸缓冲液醋酸缓冲液0.1mol/L香蕉香蕉4.55.04.5阴离子部分阴离子部分阳离子部分阳离子部分菠萝菠萝青刀豆青刀豆马铃薯马铃薯4.25.05.45.0缓冲液浓度（缓冲液浓度（0.10.2mol/L)可溶态、离子结合态和共价结合态可溶态、离子结合态和共价结合态匀浆匀浆2023/1/3193.最适温度差异较大：最适温度差异较大：35-60。n不不同同来来源源的的过过氧氧化化物物酶酶在在最最适适作作用用温温度度上上存存在在着着很很大大的的差差别别。例例如如，马马铃铃薯薯和和花花菜菜（均均浆浆）中中过过氧氧化化物物酶酶的

8、的最最适适温温度度分别为分别为55和和3540。2023/1/31104过氧化物酶的热稳定性过氧化物酶的热稳定性o4.1.热失活概念热失活概念双双向向性性：POD中中含含有有不不同同的的耐耐热热性性质质部部分分，不不耐耐热热部部分分在在热热处处理理时时很很快快地地失失活活，而而耐耐热热部部分分在在同同样样的的温温度度缓缓慢地失活。慢地失活。2023/1/3111在在88热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活（用邻-苯二胺作为氢体底物测定酶活力）2023/1/3112可可逆逆性性：经经热热处处理理后后的的酶酶液液在在室室温温或或较较低低温温度下保藏，它的活力部分可以再生

9、。度下保藏，它的活力部分可以再生。例例如如：辣辣根根过过氧氧化化物物酶酶在在70 加加热热1小小时时后后，在在30 下下再再生生的的酶酶活活力力可可达达到到处处理理前前的的30-40%，而而在在50 下下不不能能再再生生，如如再再降降低到低到40 时，酶活力又开始提高。时，酶活力又开始提高。2023/1/3113o4.2.过氧化物酶冷冻增活效应过氧化物酶冷冻增活效应果果蔬蔬热热烫烫后后，有有多多少少残残余余活活力力或或再再生生活活力力被被允允许许留留在在被被保保藏藏的的产产品品中中，残残余余酶酶活活力力在在冰冰冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。2023/1/3

10、114o4.3.非脂肪氧合酶作用非脂肪氧合酶作用在在热热失失活活中中过过氧氧化化物物酶酶分分子子聚聚集集成成寡寡聚聚体体，分分子子量量增增加加一一倍倍，这这个个过过程程包包括括酶酶分分子子展展开开和和展展开开的的酶酶分分子子进进一一步步堆堆积积，血血红红素素基基暴暴露露，增增加加了了血血红红素素蛋蛋白白非非酶酶催催化化脂脂肪肪氧氧化化的的能能力力，导导致致不不良良风风味味的的产产生生，这这一一过过程程非非脂脂肪肪氧氧合合酶酶作作用（热烫钝化）。用（热烫钝化）。2023/1/31155 影响过氧化物酶热失活的因素影响过氧化物酶热失活的因素o5.1.不同来源的不同来源的POD具有不同的耐热性。具有

11、不同的耐热性。一一般般来来说说，植植物物的的过过氧氧化化物物酶酶活活力力越越高高，它它的的耐耐热性也越高。热性也越高。n比比如如马马铃铃薯薯和和花花菜菜匀匀浆浆中中的的过过氧氧化化物物酶酶在在95加热加热10min就完全而不可逆地失活。就完全而不可逆地失活。n而而 甘甘 蓝蓝 中中 的的 过过 氧氧 化化 物物 酶酶 在在 120加加 热热10min仍然有仍然有0.3%活力保存下来。活力保存下来。2023/1/3116o5.2.低水分含量，低水分含量，POD耐热性增加：耐热性增加：n例例如如：水水分分含含量量低低于于40%时时，谷谷类类中中过过氧氧化物酶的热稳定性与水分含量成反比。化物酶的热稳

12、定性与水分含量成反比。n对于加工对于加工脱水果蔬脱水果蔬有重要参考价值。有重要参考价值。2023/1/3117o5.3.外加因素：降低外加因素：降低pH，增加，增加NaCl浓度。浓度。n以以辣辣根根中中过过氧氧化化物物酶酶为为例例，加加入入羟羟高高铁铁血血红红素素能能降低酶的热失活速度降低酶的热失活速度(pH 7.0、76)n而升高温度能提高酶的热失活速度。而升高温度能提高酶的热失活速度。n在在pH7时时酶酶热热失失活活的的速速度度最最低低，在在pH 4.0和和pH10时酶热失活的速度分别提高到时酶热失活的速度分别提高到8倍和倍和2倍。倍。n酶酶失失活活的的初初速速度度正正比比于于NaCl的的

13、浓浓度度(pH7.0、NaCl浓度低于浓度低于0.6mo1L)，n糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。2023/1/3118o5.4.加加热热方方式式：pH确确定定，T确确定定，T变变长长，导导致酶失活后可能性变大，致酶失活后可能性变大，HTST易导致酶再生。易导致酶再生。2023/1/3119o5.5.结合处理：结合处理：微微波波和和离离子子照照射射能能降降低低在在热热烫烫过过程程中中使使酶酶失失活活所需的热处理强度。所需的热处理强度。微波处理沸水处理1.5min3min2min2min1min5min马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间马

14、铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间2023/1/3120辐射处理o在在采采用用结结合合处处理理时时，先先使使用用辐辐射射处处理理，再再使使用用热热处处理理。辐辐射射时时酶酶分分子子的的聚聚集集和和单单体体的的改改性性而而使使酶酶的的热热稳稳定定性性显显著著降降低低，且且不不会会出出现现活活力力再再生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。2023/1/31216 化学试剂对过氧化氢酶的影响化学试剂对过氧化氢酶的影响6.1.使使POD失活的作用方式：失活的作用方式：o与酶结合失活与酶结合失活o作用于底物或产物作用于底物或产物2023/1/3122

15、6.2.化学试剂种类化学试剂种类2.1 SO2和和亚亚硫硫酸酸盐盐：SO2的的作作用用仅仅仅仅是是破破坏坏H2O2 SO2+H2O 2H2O+SO3o0.1%-0.15%的的焦焦亚亚硫硫酸酸盐盐能能防防止止豌豌豆豆产产生生不良风味不良风味2023/1/31236.2.2 氰氰化化物物、叠叠氰氰化化物物和和氟氟复复合合物物：能能与与血血红红素素结合，为可逆抑制。结合，为可逆抑制。6.2.3 表表面面活活性性化化合合物物：如如单单甘甘脂脂，卵卵磷磷脂脂等等，显显著失活。著失活。6.2.4 高分子物质：高分子物质：如如果果胶胶在在pH5.5时时，使使POD显显著著失失活活；pH低低，使使POD完完全

16、全失失活活。果果胶胶的的存存在在还还能能使使POD最最适适pH从从5.5移移动动至至8.0，大大多多数数果果胶胶pH在在酸酸性范围。这在食品加工中很重要。性范围。这在食品加工中很重要。2023/1/3124二、二、多酚氧化酶多酚氧化酶 o多多酚酚氧氧化化酶酶（邻邻二二酚酚：氧氧氧氧化化还还原原酶酶；E1,10,3,1）在在植植物物界界乃乃至至动动物物界界分分布布广广泛泛，由由于于其其检检测测方方便便，是是被被最最早早研究的几类酶之一。研究的几类酶之一。2023/1/3125引起食品酶促褐变酶促褐变的主要酶类o果果蔬蔬食食品品在在加加工工及及贮贮藏藏过过程程中中存存在在褐褐变变反反应应，而而褐褐

17、变变的的原原因因有有非非酶酶性性的的和和酶酶性性的的，多多酚酚氧氧化化酶酶是是引引起起食食品品酶酶促促褐褐变变的的主主要要酶酶类类，因因此此研研究究多多酚酚氧氧化化酶酶的的特特性性对对制制定定食食品品的的加加工工与与保保藏藏工工艺有非常重要的意义。艺有非常重要的意义。2023/1/3126o有有害害：新新鲜鲜、冷冷冻冻、干干制制和和罐罐藏藏产产品品的的褐褐变。变。o有利：红茶生产，苹果浓缩汁除涩有利：红茶生产，苹果浓缩汁除涩o三要素：底物、三要素：底物、O2、酶、酶2023/1/31271多酚氧化酶在自然界的分布多酚氧化酶在自然界的分布o（1）广广泛泛存存在在于于自自然然界界，植植物物、微微生

18、生物物及及动动物物器器官官。植植物物品品种种不不同同，含含量量变变化化很很大大。果果蔬蔬中中以橄榄含量最高。以橄榄含量最高。o（2）PPO在在植植物物细细胞胞中中分分布布取取决决于于品品种种和和年年龄龄，果蔬而言还取决成熟度，如线粒体，叶绿体。果蔬而言还取决成熟度，如线粒体，叶绿体。o（3）PPO在在果果蔬蔬的的不不同同部部分分含含量量存存在在很很大大差差异异。大大多多数数水水果果中中PPO以以结结合合状状态态存存在在。葡葡萄萄皮皮中中PPO活活力力高高，葡葡萄萄成成熟熟时时PPO活活力力下下降降幅幅度度最最大。大。2023/1/31282多酚氧化酶催化的反应及其作用底物多酚氧化酶催化的反应及

19、其作用底物o2.1.催化反应：两类反应都需要有分子氧参加。催化反应：两类反应都需要有分子氧参加。(1)一元酚羟基化：一元酚羟基化：(2)邻二酚氧化，生成邻醌。邻二酚氧化，生成邻醌。2023/1/3129多多酚酚氧氧化化酶酶催催化化的的氧氧化化反反应应的的最最初初产产物物邻邻醌醌将将继续变化。继续变化。相互作用生成高分子量聚合物。相互作用生成高分子量聚合物。与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物。氧氧化化那那些些氧氧化化还还原原电电位位较较低低的的化化合合物物，生生成成无色化合物。无色化合物。n其其中中导导致致褐褐色色素素的的生生成成，反反应应的的产产物是无色的

20、。物是无色的。2023/1/31302.2.作用底物 儿茶素儿茶素 3,4二羟基肉桂酸酯二羟基肉桂酸酯 3,4二羟基苯丙氨酸二羟基苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸2023/1/31313 多酚氧化酶抑制效应多酚氧化酶抑制效应酶促褐变三因素：酶，底物，酶促褐变三因素：酶，底物，O2。（1）对酶的抑制：）对酶的抑制：oPPO以以铜铜为为辅辅基基的的金金属属蛋蛋白白，金金属属螯螯合合物物，如如抗抗坏坏血血酸酸、柠柠檬檬酸酸、EDTA、果果胶、氰化物。胶、氰化物。2023/1/3132（2）与酶催化生成的反应产物作用）与酶催化生成的反应产物作用 同同邻邻二二酚酚氧氧化化产产物物醌醌作作用用的的还还原原剂剂，如如

21、抗抗坏血酸坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐。、偏重亚硫酸盐。醌醌偶偶合合剂剂：与与醌醌作作用用，生生成成稳稳定定的的无无色色化化合合物物，如如半半胱胱氨氨酸酸、谷谷胱胱甘甘肽肽、SO2、偏偏重重亚亚硫酸盐。硫酸盐。2023/1/3133（3）清除酶作用的底物）清除酶作用的底物o与酚类底物作用的化合物：与酚类底物作用的化合物：nPVPP（聚聚乙乙烯烯吡吡咯咯烷烷酮酮）与与酚酚强强烈烈缔缔合合，消去底物。消去底物。n隔氧隔氧o（4）热烫处理（灭酶）热烫处理（灭酶）2023/1/31344光照强度与多酚氧化酶活性光照强度与多酚氧化酶活性 多多酚酚氧氧化化酶酶属属于于植植物物体体内内的的末末端端氧氧化化酶

22、酶系系统，光照明显促进了此酶的活性。统，光照明显促进了此酶的活性。不不同同光光照照条条件件下下海海带带体体内内酚酚类类化化合合物物含含量量的的结结果果表表明明，在在01200 Lx(勒勒克克斯斯)间间，PPO随随光光照照强强度度增增加加而而呈呈上上升升趋趋势势。在在对对玫玫瑰瑰组组织织培培养养的的研研究究中中，采采用用不不同同的的遮遮光光处处理理(对对照照、单单层层膜膜、双双层层膜膜)，其其结结果果也也同同样样证证明明在在一一定定的的光光照照强强度度变变化化幅幅度度内内，PPO活活性性和和接接种种后后的的褐褐变变率率均均随随光光强强增增加加而而上上升升。另另外外在在茶茶叶叶研研究究中中也有与此

23、相一致的报道。也有与此相一致的报道。2023/1/3135三、三、脂肪氧合酶脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）o脂脂肪肪氧氧合合酶酶（亚亚油油酸酸：氧氧 氧氧化化还还原原酶酶；EC 1.13.1.13）是是近近20年年发发现现的的与与植植物物代代谢谢有有密密切切关关系系的的一一种种酶酶，它它属属于于氧氧化化还还原原酶酶属属的的范范畴畴，广广泛泛存存在在于于植植物物体体中中。研研究究认认为为，它它可可能能参参与与植植物物生生长长、发发育育、成成熟熟、衰衰老老的的各各个个过过程程，特特别别是是成成熟熟衰衰老老过过程程中中自自由由基基的的产产生生以以及及乙乙烯烯的的生生物物合合成成，都都

24、发发现现有有脂脂氧氧合合酶酶的的参参与与。因因此此脂脂肪肪氧氧合合酶酶被被认认为为是是引引起起机机体体衰衰老老的的一一类类重重要要的酶。的酶。2023/1/31361 脂肪氧合酶催化的反应脂肪氧合酶催化的反应 图7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构n脂肪氧合酶的结构中含有非血红素铁非血红素铁，能专一催化含顺，顺顺，顺1，4戊二烯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共扼双键的氢过氧化衍生物。2023/1/3137o脂脂肪肪氧氧合合酶酶对对于于它它作作用用的的底底物物具具有有特特异异性性的的要要求求，含含有有顺顺，顺顺1，4戊戊二二烯烯的的直直链链脂脂肪肪酸酸

25、、脂脂肪肪酸酸酯酯和和醇醇都都有有可可能能作作为为脂脂肪肪氧氧合合酶酶的的底物。底物。o最普通的底物是必需脂肪酸：最普通的底物是必需脂肪酸：n亚油酸亚油酸 oCH3（CH2）4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH n亚麻酸亚麻酸oCH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH n花生四烯酸花生四烯酸oCH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH 2023/1/3138o顺顺，顺顺1，4戊戊二二烯烯单单位位的的亚亚甲甲基基在在8位位的的脂脂肪肪酸酸异异构构体体（亚亚油油酸酸）是是脂脂肪肪氧氧合合酶酶的的最佳底物。最佳底物。o脂脂肪肪氧氧合合酶酶作作用用于于亚亚油油酸酸时

26、时，能能产产生生亚亚油油酸酸的的13L和和9D氢过氧化物衍生物。氢过氧化物衍生物。2023/1/31392023/1/31402 脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化 o如如果果将将氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸看看作作为为脂脂肪肪氧氧合合酶酶的的初初期期产产物物，那那么么它它进进一一步步变变化化的的产产物物将将十十分分复复杂杂的的，氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它们包括：氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它们包括：n氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸的的还还原原，过过氧氧化化物物酶酶体体系系参与这类反应；参与这类反应；n酶酶催催化化氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸异异构构

27、化化成成多多羟羟基基衍衍生物和酮：生物和酮：n氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸的的环环氧氧化化，这这类类反反应应发发生生在面粉水悬浊液体系之中；在面粉水悬浊液体系之中；2023/1/3141n马马铃铃薯薯中中的的酶酶催催化化氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸生生成成乙烯醚；乙烯醚；n在在无无氧氧条条件件下下，脂脂肪肪氧氧合合酶酶催催化化氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸和和亚亚油油酸酸发发生生二二聚聚化化反反应应，同同时时生成戊烷和氧代二烯酸等产物；生成戊烷和氧代二烯酸等产物；n氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸分分解解生生成成挥挥发发性性的的醛醛和和酮酮，是是否否有有一一种种特特殊殊的的“裂裂解解酶酶”参参与与这

28、这类反应还没有确定。类反应还没有确定。2023/1/3142o氢氢过过氧氧化化亚亚油油酸酸通通过过上上述述各各种种途途径径可可以以产产生生数数以以百百计计的的不不同同产产物物，因因此此，同同一一种种脂脂肪肪氧氧合合酶酶能能同同时时以以合合乎乎需需要要和和不不合合乎乎需需要要的的方方式式影影响响食食品品的的质质量量，其其中中一一些些产产物物不不会会影影响响食食品品的的感感官官质质量量，它它们们的的生生成成，从从某某种种意意义义上上讲讲，通通过过竞竞争争减减少少了了另另一一些些有有损损于于食食品品感感官官质质量量的的产产物物的的生成。生成。o除除了了上上述述六六种种途途径径外外，氢氢过过氧氧化化亚

29、亚油油酸酸还还能能与与食食品品中中非非脂脂肪肪成成分分作作用用，从从而而进进一一步步影影响响食食品品的质量。的质量。2023/1/31433脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响 o食食品品的的质质量量取取决决于于它它的的色色、香香、味味。质质构构和和营营养养价价值值。脂脂肪肪氧氧合合酶酶的的作作用用对对食食品品质质量量的的影影响响比比较较复复杂杂，它它既既有有助助于于提提高高一一些些质质量量指指标，又能损害另一些质量指标。标，又能损害另一些质量指标。2023/1/31443.1 脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响 o脂脂肪肪氧氧

30、合合酶酶在在焙焙烤烤工工业业中中起起着着重重要要的的作作用用。在在面面包包等等面面制制品品的的生生产产过过程程中中，添添加加适适量量的的脂脂肪肪酸酸氧氧合合酶酶及及大大豆豆粉粉可可使使面面粉粉中中存存在在的的少少量量不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸氧氧化化分分解解，生生成成具具有有芳芳香香风风味味的的羰羰基基化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。2023/1/3145漂白面粉o在在面面粉粉中中加加入入1%含含脂脂肪肪氧氧化化酶酶活活力力的的大大豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。o脂脂肪肪氧氧合合酶酶可可通通过过偶偶合合反反应应

31、导导致致胡胡萝萝卜卜色色素被漂白。素被漂白。2023/1/3146强化面筋蛋白o大大豆豆粉粉脂脂肪肪氧氧合合酶酶在在漂漂白白面面粉粉的的同同时时还还具具有有氧氧化化面面筋筋蛋蛋白白质质的的功功能能，从从而而对对面面团团和和烘烘焙焙食食品品产产生生有有益益的的影影响响。在在面面粉粉中中加加入入脂脂肪肪和和大大豆豆粉粉后后，脂脂肪肪经经脂脂肪肪氧氧合合酶酶作作用用所所生生成成的的氢氢过过氧氧化化物物起起着着氧氧化化剂剂的的作作用用。在在后后者者的的作作用用下下，面面筋筋蛋蛋白白质质的的巯巯基基(SH)被被氧氧化化成成SS，这这对对于于强强化化面面团团中中的的蛋蛋白白质质，即即面面筋筋蛋蛋白白质质的

32、的三三维网状结构是必要的。维网状结构是必要的。2023/1/3147o脂脂肪肪氧氧合合酶酶还还具具有有另另外外一一个个重重要要功功能能就就是是通通过过面面筋筋蛋蛋白白质质的的氧氧化化，防防止止脂脂肪肪的的结结合合增增加加面面团团中中游游离离脂脂肪肪的的数数量量，这这就就保保证证了了外外加加起起酥酥脂脂肪肪能能有有效效地地改改进进面面包包的的体体积积和和软软度度。在在游游离离脂脂肪肪释释出出时时所所伴伴随随的的面面筋筋蛋蛋白白质质的的氧氧化化，对对于于改改进进面面团团的的流流变变性性质质是是很很重重要要的的。在在促促使使面面筋筋蛋蛋白白质质氧氧化化的的过过程程中中，氧氧化化脂脂肪肪中中间间物物也

33、也起起重重要要的的作用。作用。改进面包的体积和软度改进面包的体积和软度2023/1/31483.2 脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味脂肪氧合酶的作用对于食品颜色、风味和营养的影响和营养的影响 o脂脂肪肪氧氧合合酶酶作作用用于于不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸及及脂脂时时产产生生的的初初期期产产物物，在在进进一一步步分分解解后后生生成成的的挥挥发发性性化化合合物物对对不不同同的的食食品品的的风风味味产产生生截截然然不同的影响。不同的影响。2023/1/3149（1）对食品风味的影响在在一一些些水水果果和和蔬蔬菜菜中中，例例如如番番茄茄、豌豌豆豆、青青刀刀豆豆、香香蕉蕉和和黄黄瓜瓜，这这些些挥挥发发性性

34、化化合合物物构构成成了了人人们期望的风味成分，们期望的风味成分，然然而而在在冷冷冻冻蔬蔬菜菜和和其其他他加加工工食食品品中中，它它们们却却产产生了不良的风味。生了不良的风味。在在谷谷类类保保藏藏过过程程中中产产生生的的不不良良风风味味也也与与脂脂肪肪氧氧合酶作用的初期产物的进一步分解有关。合酶作用的初期产物的进一步分解有关。脂脂肪肪氧氧合合酶酶还还直直接接或或间间接接地地和和肉肉类类酸酸败败及及高高蛋蛋白质食品的不良风味有关。白质食品的不良风味有关。2023/1/3150它它作作用用的的产产物物对对维维生生素素A及及维维生生素素A原原的的破破坏；坏；它它的的作作用用减减少少了了食食品品中中必必

35、需需不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸的的含量；含量；酶酶作作用用的的产产物物同同蛋蛋白白质质的的必必需需氨氨基基酸酸作作用用，从而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。从而降低了蛋白质的营养价值及功能性质。（2）脂肪氧合酶对食品营养的影响2023/1/31514 脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶的抑制o脂脂肪肪氧氧合合酶酶会会产产生生两两种种有有害害的的副副作作用用：一一是是造造成成有有营营养养价价值值的的多多不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸损损失失，二二是是产产生生导导致致酸酸败败的的氧氧化化产产物物。在在加加工工保保藏藏期期间间产产生生不不良良的的风风味味或或导导致致食食品品在在其其他他方方面面的的质质量量的的下下

36、降降，因因此此，很很多多情情况况下下，采采用用各各种种方方法法使使脂脂肪肪氧氧合合酶酶失失活活是是十十分分必必要要的的：主主要要包包括括控控制制温温度度和和pH以及使用抗氧化剂以及使用抗氧化剂。2023/1/3152四、四、葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（GOD）Glucose Oxidase，简简称称GOD，-D-葡葡萄萄糖糖：氧氧化化 氧氧化化还还原原酶酶；EC1.1.3.4）是是一一种种需需氧氧脱脱氢氢酶酶，能能专专一一地地氧氧化化-D-葡葡萄萄糖糖成成为为葡葡萄萄糖糖酸酸和和过过氧化氢。氧化氢。2023/1/31531 葡萄糖氧化酶催化的反应葡萄糖氧化酶催化的反应o葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶

37、的的催催化化反反应应，按按条条件件不不同同有有如如下下三三种形式：种形式：n在在没没有有过过氧氧化化氢氢酶酶存存在在下下，每每克克分分子子葡葡萄萄糖糖氧氧化酶氧化时消耗化酶氧化时消耗1克分子氧。克分子氧。C6H12O6+O2 C6H12O7+H2O22023/1/3154o在在有有过过氧氧化化氢氢酶酶存存在在下下，每每克克分分子子葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶氧化时消耗酶氧化时消耗1克原子氧。克原子氧。C6H12O6+1/2O2 C6H12O7o在在有有乙乙醇醇和和过过氧氧化化氢氢酶酶存存在在下下，过过氧氧化化氢氢同同时时被被用用于于乙乙醇醇的的氧氧化化作作用用，此此时时，每每克克分分子子葡葡萄萄糖氧

38、化酶氧化时消耗糖氧化酶氧化时消耗1克分子氧。克分子氧。C6H12O6+C2H5OH+O2 C6H12O7+CH3CHO+H2O2023/1/31551.1 葡萄糖氧化酶的催化特异性葡萄糖氧化酶的催化特异性o葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶与与其其他他大大多多数数酶酶一一样样，特特异异性性非非常常严严格格。它它对对-D-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖表表现现出出高高度度的的专专一一性性。葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶底底物物分分子子C（1）上上的的羟羟基基在在酶酶的的催催化化作作用用中中起起到到重重要要作作用用，且且羟羟基基处处在在-位位时时酶酶的的活活力力比比处处在在-位位时时高高约约160倍倍。底底物物分分子子中中

39、的的任任何何一一点点改改变变都都会会显显著著降降低低其其氧氧化化速速率。率。2023/1/31562葡萄糖氧化酶的分子组成及其作用机制葡萄糖氧化酶的分子组成及其作用机制 o葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶以以黄黄素素腺腺嘌嘌呤呤二二核核苷苷酸酸（FAD）为为辅辅基基，每每克克分分子子酶酶含含2克克分分子子FAD，来源不同，其分子量亦有所差别。，来源不同，其分子量亦有所差别。o目目前前葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶的的工工业业酶酶制制剂剂主主要要来来源源于于黑黑曲曲霉霉，因因此此黑黑曲曲霉霉葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶是是这这类类酶酶中中研研究究得得最最为为彻彻底底的的一一种种。黑黑曲曲霉霉葡葡萄糖氧化酶分子量为

40、萄糖氧化酶分子量为160000左右。左右。2023/1/3157o实验数据证明，葡萄糖氧化酶催化的反应的速度同时取决于O2 和葡萄糖的浓度，反应遵循Ping Pong Bi Bi机制，可以用下面的图表来表示：2023/1/3158o图中G和L分别代表-D-葡萄糖和-D-葡萄糖酸内酯。也可以用下式描述葡萄糖氧化酶催化的反应：2023/1/3159o反反应应中中，氧氧化化态态酶酶EFAD作作为为脱脱氢氢酶酶从从-D-葡葡萄萄糖糖分分子子中中取取走走两两个个氢氢原原子子形形成成还还原原态态酶酶EFADH2和和-D-葡葡萄萄糖糖酸酸内内酯酯，随随后后-D-葡葡萄萄糖糖酸酸内内酯酯非非酶酶水水解解成成D

41、-葡葡萄萄糖糖酸酸，同同时时还还原原态态葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶被被分分子子氧氧再再氧氧化化成成氧氧化化态态葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶。如如果果反反应应体体系系中中存存在在过过氧氧化化氢酶，那么氢酶，那么H2O2被催化分解成被催化分解成H2O和和O2。2023/1/31603葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用o葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶的的作作用用归归纳纳起起来来不不外外乎乎四四个个方方面面：一一是是去去葡葡萄萄糖糖，二二是是脱脱氧氧，三三是是杀杀菌菌，四四是是测测定葡萄糖含量。定葡萄糖含量。2023/1/3161五五 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶超超氧氧化化物物歧歧化化

42、酶酶（Superoxide dismutase，简简称称SOD,EC1.15.1.1）是一类含金属的酶。）是一类含金属的酶。2023/1/3162o超超氧氧化化物物歧歧化化酶酶每每克克分分子子酶酶的的氨氨基基酸酸残残基基数数在在300个个左左右右，它它在在生生物物界界分分布布极极广广，广广泛泛存存在在于于需需氧氧生生物物、耐耐氧氧生生物物及及某某些些厌厌氧氧微微生生物物中中。目目前前已已知知的的SOD主主要要分分为为三三类类，即即Cu-Zn-SOD，Mn-SOD和和Fe-SOD。Cu-Zn-SOD主主要要存存在在于于包包括括人人类类在在内内的的所所有有高高等等真真核核生生物物中中，在在真真核核

43、细细胞胞的的细细胞胞浆浆中中分分子子量量约约为为32000左右，呈兰绿色。左右，呈兰绿色。2023/1/3163oMn-SOD在在高高等等生生物物的的线线粒粒体体及及细细菌菌中中均均有有发发现现。Fe-SOD只只存存在在于于原原核核细细胞胞，分分子子量量约约在在38000左左右右，呈呈黄黄色色。三三类类SOD可能具有不同的进化祖先。可能具有不同的进化祖先。oSOD存存在在于于几几乎乎所所有有靠靠有有氧氧呼呼吸吸的的生生物物体体内内，从从细细菌菌、真真菌菌、高高等等植植物物、高高等等动动物物直直至至人人体体均均有有存存在在。含含SOD较较高高的的天天然然植植物物有有大大蒜蒜，其其他他如如韭韭菜菜

44、、大大葱葱、油菜、柠檬和番茄等也含有。油菜、柠檬和番茄等也含有。2023/1/31641催化机制催化机制o超超氧氧化化物物歧歧化化酶酶的的作作用用机机制制：催催化化超超氧氧阴阴离离子子的歧化反应。的歧化反应。O2+O2+2HO2+H2 O2o根根据据衰衰老老的的自自由由基基学学说说，老老化化是是自自由由基基产产生生和和清清除除发发生生障障碍碍的的结结果果。在在生生物物体体内内由由于于作作用用外外界界和和内内在在的的因因素素，瞬瞬间间能能产产生生大大量量的的自自由由基基。在在正正常常情情况况下下，产产生生和和清清除除处处于于平平衡衡状状态态。但但随随着着机机体体的的衰衰老老，清清除除内内能能逐逐

45、渐渐减减弱弱，这这种种平平衡衡被被打打乱乱，多多余余的的自自由由基基就就能能通通过过多多种种渠渠道道损损害机体。害机体。2023/1/3165交联聚合交联聚合脂质过氧化物蛋白质导致胶原坚硬胶原坚硬、长度缩短、失去膨胀力不溶性不溶性蛋白质皱纹和老年斑是如何产生的？氧自由基多价不饱和脂肪酸丙二醛与磷脂酰乙醇胺交联氧化酶黄色色素棕褐色色素棕褐色色素与蛋白质、胺类或脂类结合2023/1/3166o超超氧氧化化物物歧歧化化酶酶是是专专一一清清除除氧氧自自由由基基的的清清除除剂剂。SOD能能清清除除O2，同同时时生生成成H2O2，H2O2可可被被过过氧氧化化氢氢酶酶清清除除生生成成H2O 和和O2。所所以

46、以，SOD可可清清除除机机体体代代谢谢过过程程中中所所产产生生的的过过量量O2，延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象。，延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象。2023/1/31672生理功能生理功能o2.1 SOD是特殊的氧自由基清除剂是特殊的氧自由基清除剂o2.2 SOD具有电脑的防晒效果具有电脑的防晒效果o2.3 SOD有明显的抗炎效果有明显的抗炎效果2023/1/3168思考题o1、简简述述过过氧氧化化物物酶酶的的分分类类及及在在果果蔬蔬加加工工中中的的重要性。重要性。o2、简述酶促褐变机理及其控制措施。、简述酶促褐变机理及其控制措施。o3、脂肪氧合酶作用机理是什么？、脂肪氧合酶作用机理是什么？o4、超超氧氧化化物物歧歧化化酶酶的的作作用用机机理理及及其其应应用用有有哪哪些？些？2023/1/3169