FUZHOU UNIVERS工TY FOOD CHEMISTRY 福州大学生物科学与工程学院 食品化学 第六章酶 Enzyme
食品化学 第六章 酶 Enzyme 福州大学生物科学与工程学院
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEM工STRY Outline 固定化酶 。 食品原料中的内源酶的作 用对食品质量的影响 。 酶在食品工业中的应用
2 Outline • 固定化酶 • 食品原料中的内源酶的作 用对食品质量的影响 • 酶在食品工业中的应用
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEMISTRY 第一节固定化酶 酶催化具有效率高、专一性强、速度快等优点。 但是，酶是蛋白质，分离纯化过程复杂、稳定性差，不能反复使 用，价格较昂贵。 。 目前，酶主要在医药、食品及高附加值化工产品上广泛应用，其 它领域测相对较少。 为扩大酶的应用范围并降低成本，有效的途径是实现酶的多次使 用或直接使用细胞；固定化酶技术就是在这种思路下发展起来的。 福
3 第一节 固定化酶 • 酶催化具有效率高、专一性强、速度快等优点。 • 但是，酶是蛋白质，分离纯化过程复杂、稳定性差，不能反复使 用，价格较昂贵。 • 目前，酶主要在医药、食品及高附加值化工产品上广泛应用，其 它领域则相对较少。 • 为扩大酶的应用范围并降低成本，有效的途径是实现酶的多次使 用或直接使用细胞；固定化酶技术就是在这种思路下发展起来的
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEMISTRY 酶的固定方法 吸附 共价连接 。交联 载体截留 。 胶囊包和
4 酶的固定方法 • 吸附 • 共价连接 • 交联 • 载体截留 • 胶囊包和
FUZHOU UNIVERS工TY FOOD CHEMISTRY 酶的固定方法 1.吸附 >使酶与载体通过物理吸附形成结合。 可供选择的载体很多；无机载体有活性炭、多孔玻璃、酸性白土、氧 化铝、硅胶、羟基磷灰石、金属氧化物等； > 天然高分子载体有淀粉、多糖、谷蛋白等； >人工合成载体有大孔径吸附树脂、人工陶瓷、疏水载体等。 >吸附法利用载体表面分子内聚力不均匀的特点吸附酶，该法不破坏酶 的活性中心和高级结构。因此，固定的酶活力回收高： >载体与酶的结合力是物理吸附，结合力弱，酶易脱落，半衰期短。 福 63
5 酶的固定方法 1. 吸附 ➢ 使酶与载体通过物理吸附形成结合。 ➢ 可供选择的载体很多；无机载体有活性炭、多孔玻璃、酸性白土、氧 化铝、硅胶、羟基磷灰石、金属氧化物等； ➢ 天然高分子载体有淀粉、多糖、谷蛋白等； ➢ 人工合成载体有大孔径吸附树脂、人工陶瓷、疏水载体等。 ➢ 吸附法利用载体表面分子内聚力不均匀的特点吸附酶，该法不破坏酶 的活性中心和高级结构。因此，固定的酶活力回收高； ➢ 载体与酶的结合力是物理吸附，结合力弱，酶易脱落，半衰期短
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEMISTRY 酶的固定方法 2.共价连接 >利用酶与载体形成共价键固定酶 >此法载体与酶结合牢固、半衰期长。 >形成共价键的反应剧烈，常常引起酶蛋白高级结构发生变化，因 此酶活力回收一般较低。 >共价结合法使用的载体主要有： 纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、甲壳素及其衍生物、氨基酸 共聚物、甲基丙烯酸（或醇）共聚物、多孔玻璃等
6 酶的固定方法 2. 共价连接 ➢ 利用酶与载体形成共价键固定酶 ➢ 此法载体与酶结合牢固、半衰期长。 ➢ 形成共价键的反应剧烈，常常引起酶蛋白高级结构发生变化，因 此酶活力回收一般较低。 ➢ 共价结合法使用的载体主要有： 纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、甲壳素及其衍生物、氨基酸 共聚物、甲基丙烯酸（或醇）共聚物、多孔玻璃等
FUZHOU UNIVERS工TY FOOD CHEMISTRY 酶的固定方法 3.交联 >利用双功能基团试剂制备固定化酶的方法。 >常用的试剂有戊二醛、异氰酸、重氮联苯胺、碳化二亚 胺、重氮联苯胺和二乙烯砜等。 福
7 ➢ 利用双功能基团试剂制备固定化酶的方法。 ➢ 常用的试剂有戊二醛、异氰酸、重氮联苯胺、碳化二亚 胺、重氮联苯胺和二乙烯砜等。 酶的固定方法 3. 交联
FUZHOUUNIVERSITY FOOD CHEMISTRY 酶的固定方法 4.载体截留 >用凝胶（如聚丙烯酰胺凝胶）包埋将酶分子截留。 >这类固定化酶允许低相对分子量第五通过扩散自由进入细小的凝胶 颗粒，而酶和分子量较大的产物不能从凝胶颗粒中渗漏出去。 >该法只能适用于低分子量底物
8 ➢ 用凝胶（如聚丙烯酰胺凝胶）包埋将酶分子截留。 ➢ 这类固定化酶允许低相对分子量第五通过扩散自由进入细小的凝胶 颗粒，而酶和分子量较大的产物不能从凝胶颗粒中渗漏出去。 ➢ 该法只能适用于低分子量底物。 酶的固定方法 4. 载体截留
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEM工STRY 酶的固定方法 5.胶囊包合 >该法类似于载体截留法，但它不形成凝胶，而是形成很小的颗 粒或胶囊。 >胶囊的材料一般是硝酸纤维素或尼龙。 >用胶囊包合固定的酶也只能适用于低分子量的底物。 福
9 ➢ 该法类似于载体截留法，但它不形成凝胶，而是形成很小的颗 粒或胶囊。 ➢ 胶囊的材料一般是硝酸纤维素或尼龙。 ➢ 用胶囊包合固定的酶也只能适用于低分子量的底物。 酶的固定方法 5. 胶囊包合
FUZHOU UNIVERSITY FOOD CHEMISTRY 固定化酶在食品工业中的应用 (1)固定化葡萄糖异构酶 将葡萄糖异构成果糖，可将玉米淀粉水解成葡萄糖后，再异构 成高果糖玉米糖浆。 (2)固定化木瓜蛋白酶处理啤酒，防止混浊。 (3)固定果胶酶用于澄清果汁 (4)固定抽苷酶用于柑汁脱苦 （5)固定化酶法生产二肽甜味剂 (6)固定化磷酸二酯酶与AMP脱氨酶生产5'-肌苷酸。 (7)DL-氨基酸的光学拆分合成氨基酸 (8)面粉中的应用 (9)食品分析应用酶电极测定氨基酸、乳酸、甲酸、乙醇
10 固定化酶在食品工业中的应用 （1）固定化葡萄糖异构酶 将葡萄糖异构成果糖，可将玉米淀粉水解成葡萄糖后，再异构 成高果糖玉米糖浆。 （2）固定化木瓜蛋白酶处理啤酒，防止混浊。 （3）固定果胶酶用于澄清果汁 （4）固定柚苷酶用于柑汁脱苦 （5）固定化酶法生产二肽甜味剂 （6）固定化磷酸二酯酶与AMP脱氨酶生产5′－肌苷酸。 （7）DL－氨基酸的光学拆分合成氨基酸 (8) 面粉中的应用 （9）食品分析 应用酶电极测定氨基酸、乳酸、甲酸、乙醇