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食品酶学内容

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1. 酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程。如金属离子交换法、大分子修饰法

例如,Bender和Kosland成功地利用化学修饰法将枯草杆菌蛋白酶活性中心的丝氨酸转换为半胱氨酸,修饰后,该酶失去对蛋白质和多肽的水解能力,却出现了催化硝基苯酯等底物水解的活性。

2. 酶分子的修饰方法:

化学法又可分为:金属离子置换法、大分子修饰法、肽链有限水解法、蛋白侧链基团的小分子修饰法等。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。物理修饰法的特点是不改变酶的组成和基团,酶分子的共价键不发生变化。

3. 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,这种新合成酶的前体(无催化活力) 称为酶原(Proenzyme) 。就生命现象而言,酶原是酶结构一种潜在的存在形式,如果没有这种形式,生命就会停止。例如,哺乳动物的胰脏分泌到消化系绕中的胰蛋白酶原和胰凝乳蛋白酶原,每种酶原都是由二硫键交联的单一多肽链组成,它们在到达十二指肠以前,一直是十分稳定的,而到达十二指肠后则被另一种蛋白质水解酶所活化,这种活化过程是从无活力酶原转变成有活力酶的过程。该种酶原往往由该种酶所激活,称为酶原的自我激活。

4. 酶的多形性与同工酶

1975年H. Harris提出酶的多形性概念,认为很多酶可催化相同的反应,但其结构和物理化学性质有所不同,这种现象称为酶的多形性。根据其来源可分为异源同工酶和同工酶(Isoenzyme) ,前者是不同来源的同工酶.。来自同一生物体同一生活细胞的酶,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它性质有所差别,称为同工酶

5.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。

6. 蛋白酶

蛋白酶是食品工业中最重要的一类酶。在干酪生产、肉类嫩化和植物蛋白质改性中都大量使用蛋白酶。人体消化道中存在的胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶和氨肽酶使人体摄入的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸。

(1)R1和R2基团的性质:

胰凝乳蛋白酶仅能水解R1是酪氨酸、苯丙氨酸或色氨酸残基的侧链的肽键;胰蛋白酶

仅能水解R1是精氨酸或赖氨酸残基的侧链的肽键。

胃蛋白酶和羧肽酶对R2基团具有特异性要求,如R2是苯丙氨酸残基的侧链,那么这两

种酶能以最高速度水解肽键。

(2)氨基酸构型:必须是L型的,天然蛋白质均属L型。

(3)底物分子大小:对于胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶,底物分子大小不重要,如前述。

(4)X和Y性质:X、Y可以是-H、-OH,也可以继续衍生出去。

如果是肽链内切酶,在R1、R2能满足特异性要求的前提下,肽链就能裂开,显然X和

Y必须继续衍生出去,内切酶活力才表现出最高。X、Y可以是氨基酸残基。

对于肽链端解酶的羧肽酶,要求底物中Y是一个-OH,其特异性对R2有严格要求。在X

不是-H时,可表现高活力。

对于肽链端解酶的氨肽酶,要求底物中X是一个-H,优先选择Y不是-OH,特异性表现

在R1上。

(5)对肽键的要求:大多数蛋白酶不仅限于水解肽键,尚能作用于酰胺(-NH2)、酯(-COOR)、硫羟酸酯(-COSR)和异羟污酸(-CONHOH)胃蛋白酶和其它一些酸性蛋白酶对水解键有较高识别能力。如肽键→脂键,即使R2满足要求也不能作为底物。

(6)对底物作用方式:(1)内肽酶:产物为脲、胨、多肽、低肽

(2)外肽酶:羧肽酶:从以羧基末端氨肽酶:从氨基末端

7. 木瓜蛋白酶:

其酶活性部位中含有巯基,属巯基蛋白酶。木瓜蛋白酶存在于木瓜汁液中,分子量23900,至少有3个氨基酸残基存在于酶的活性部位,它们是Cys25(半胱)、His159(组)和Asp158(天冬)。当Cys25被氧化剂氧化或与重金属离子结合时,酶活力被抑制,而还原剂半胱氨酸(或亚硫酸盐)或EDTA能恢复酶的活力。还原剂作用:从-S-S——-SH,EDTA螯合重金属离子。

木瓜蛋白酶在pH5时,有良好稳定性,如pH<3或>11时酶很快失活,最适pH随底物改变。

木瓜蛋白酶具有较高的耐热性,酶液在pH7和70度下加热30分钟,而使牛乳凝结的活力仅下降20%。

木瓜蛋白酶对酯和酰胺类底物表现出很高的活力。

酸性蛋白酶:(重点介绍凝乳蛋白酶)

酸性蛋白酶是指蛋白酶具有较低的最适pH,而不是指酸性基团存在于酶的活性部位。酶的活性部位含有一个或更多的羧基。

有胃蛋白酶、凝乳酶

凝乳酶是存在于哺乳期小牛第四胃中的蛋白酶,以无活性的酶原形式被分泌出来。随着小牛的长大,由摄取母乳改变成青草和谷物时,凝乳酶的数量下降,而胃蛋白酶的数量增加。

凝乳酶从无活性酶原转变成活性酶时经受了部分水解,分子量从36000下降到31000,pH5时酶原主要通过自身催化作用激活,而在pH2时,激活过程进行得非常快。

凝乳酶在pH5.3~6.3最稳定,在pH3.5~4.5由于自我消化而失活。在中性和碱性范围,无凝乳活力。

凝乳酶催化酪蛋白沉淀是干酪制造中非常重要的一步。

原料乳杀菌——添加发酵剂、凝乳酶、色素——凝块形成——排除乳清——切块、搅拌、加热(CaCl20.01%)——成型压榨——腌渍——发酵成熟——上色挂蜡——成品

8. 蛋白酶水解蛋白质的苦味来源:

水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基酸组成有关。特别是蛋白质中的疏水性氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽的重要原因。当蛋白质处于天然状态时,这些氨基酸埋藏在蛋白质结构的内部,因而对蛋白质的味道不会产生明显的影响。在酶水解过程中,小肽的数量将增加,从而暴露了这些疏水性氨基酸,当它们同味蕾相作用时就产生了苦味。如果采取有控制的酶水解,使蛋白质的水解反应停止在某一个阶段,使肽键具有足够的长度将疏水性氨基酸埋藏在它的结构内部,就能减少水解蛋白质的苦味。

9. 蛋白酶作为食品添加剂的应用:

1、作为肉类嫩化剂多使用木瓜蛋白酶。从宰杀老龄的动物得到的肉类,经烧煮后口感粗糟和坚硬。

肉类中存在一定数量的胶原蛋白质,胶原蛋白质中的交联数目和强度随动物年龄的增加而提高。木瓜蛋白酶作用效果从肉类感官评定和剪切力测定中可以看出。适合于配制肉类嫩化剂的蛋白酶必须具有较高的耐热性。这是因为嫩化剂的作用主要发生在当肉类被烧煮,温度逐渐升高,而酶尚未失活之前的这个阶段。烧煮导致肉类结缔组织中胶原蛋白质和强性蛋白质变性,而蛋白酶较易作用于变性的胶原蛋白质和弹性蛋白质。木瓜蛋白酶在60~65度时使胶原蛋白质增溶的速度最快。

2、绿茶饮料浑浊:浑浊物质主要是由蛋白质(15~65%)和多酚类化合物(10~35%),通称茶乳酪(creamy),是绿茶饮料生产中的关键,添加木瓜蛋白酶除去绿茶浸提液中的蛋白质,对稳定绿茶饮料十分有利。

10. 溶菌酶(略)

11. 糖酶

11. 1淀粉酶

?淀粉是由葡萄糖通过α-1.4糖苷键构成的直链淀粉和α-1.6糖苷键结合的支链淀粉所组成

?淀粉----糖原-----糊精---多糖----α-限制糊精(由4个或更多个葡萄糖基构成的寡糖,含α-1.6糖苷键)----双糖----葡萄糖

?了解淀粉酶作用位点及其产物

11. 2淀粉酶分类及性质

11.3补充:葡萄糖异构E

是催化葡萄糖,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。

11.4葡萄糖淀粉E

1.外切酶,商业酶制剂由霉菌产生,作用pH4-5,将C(1) 构型从α转变为β型

2.以直链淀粉为底物时,产物葡萄糖

3.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。

11.5β-淀粉酶

?外切酶,作用pH5.0-6.0,将C(1) 构型从α转变为β型

?以直链淀粉为底物时,当直链淀粉含有偶数葡萄糖基时,终产物为麦芽糖;当直链淀粉含有奇数葡萄糖基时,终产物除麦芽糖外,还有麦芽三糖和葡萄糖。

?以支链淀粉为底物时,产物为麦芽糖(50-60%)和β-限制糊精

11.6异淀粉酶专一分解支链淀粉型多糖中α-1.6糖苷键形成直链淀粉和糊精

12乳糖酶

乳糖是一种二糖,溶解度低,20℃/15%溶解,甜度低,以蔗糖100,则乳糖16,牛奶中乳糖占固形物30%。炼乳、冰淇淋等乳制品,由于温度变化,常常有乳糖结晶析出,呈颗粒状结构

?生活在亚洲一些地区的居民,由于体内缺乏乳糖酶而不能代谢乳糖,对牛奶有过敏性反应,出现

腹泻。乳糖酶为β-半乳糖苷酶,可使乳糖分解成大致等量的葡萄糖和半乳糖及少量聚半乳糖

不同pH介质对乳糖酶活性的影响细菌乳糖酶最适pH在7.0,霉菌乳糖酶最适pH接近于5.0,酵母乳糖酶最适pH在6.0。牛奶、脱脂牛奶、炼乳的pH对酵母乳糖酶很适合;乳清及其浓缩物的pH对霉菌乳糖酶很适合。激活剂硫化物或亚硫酸盐可以提高乳糖分解速度

食品工业应用实例

?在冰淇淋中应用

如果冰淇淋中脱脂奶粉量超过12%,在其贮藏和销售期间经过较大的温度变化,便有乳糖析出。使50%乳糖分解,在冰箱中保存4个月,乳糖也不会结晶。方法:乳糖酶先分解脱脂牛奶,再制造冰淇淋。直接将乳糖酶加到冰淇淋配料中。冷冻炼乳、浓缩乳清乳糖结晶析出,会促使酪蛋白凝聚,不合食用。13纤微素酶

酶的性质 2.1 最适pH4.5-6.5,随底物变化2.2 高的热稳定性:显著优于果胶酶2.3 抑制剂:葡萄糖酸内酯,重金属离子(Cu,Hg),天然抑制剂酚类物质(免受霉菌腐烂作用)激活剂:半胱氨酸

14果胶酶

果胶的种类 1.原果胶:未成熟果蔬中,不溶于水。2.果胶酸: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(OCH3)。3.果胶酯酸:含一定数量甲酯基团,果胶酯酸包括果胶,果胶分子中75%左右的羧基是甲酯化的。酯化度大于7即为高酯化度

果胶类物质给食品工业中带来的难题任何一种果汁都存在果胶果蔬汁中:榨汁中粘度大、汁得率低,过滤难。进入饮料中造成混浊沉淀、透光率不高。

分布: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胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶,不含果胶裂解酶。

分类:(1)聚半乳糖醛酸酶(PG):(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(PMGL):(3)聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL):(4)果胶酯酶(PE)

问题:生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶?

苹果汁含有高度酯化的果胶,它易于被果胶裂解酶澄清,而单独使用内切-聚半乳糖醛酸酶几乎没有效果。如果采用内切-聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶混合酶制剂。当30%酯键和5%糖苷键被水解时,苹果汁就能达到完全的澄清。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。

15氧化还原酶

一、过氧化物酶

过氧化物酶分类

(1)含铁过氧化物酶

①正铁血红素过氧化物酶:含有正铁血红素Ⅲ(羟高铁血红素)为辅基,存在于高等植物、动物和微生物中。②绿过氧化物酶:绿过氧化物酶的辅基也含有一个铁原卟啉基团,这类酶存在于动物器官和乳中(乳过氧化氢酶)。

(2)黄蛋白过氧化物酶:含有黄素腺嘌呤二核苷酸作为辅基,这类酶存在于微生物和动物组织中。

分布:过氧化氢酶在植物细胞中以两种形式存在:。①以可溶形式存在于细胞浆中②以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞器相结合

辣根是过氧化氢酶最重要的一个来源。辣根中20%的过氧化氢酶(POD)与细胞壁结合,用2mol/L NaCl(高离子强度)才能提取出来。辣根中过氧化物酶活力为569,000单位/g组织(蘑菇仅240单位/g组织)。

过氧化物酶在食品加工中的应用

(1)过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标:如苹果气调贮藏中,过氧化物酶出现两个峰值,一个在呼吸转折(成熟),一个在衰老开始。

(2)过氧化物酶的活力与果蔬产品,特别是非酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。

(3)过氧化氢酶属于最耐热的酶类,在果蔬加工中常被当作热处理是否充分的指标。

(速冻蔬菜)

过氧化物酶冷冻增活效应(问题:经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间产生的不良风味的原因?)P154 果蔬热烫后,有多少残余活力或再生活力被允许留在被保藏的产品中,残余酶活力在冰冻保藏后,质量比酶完全失活时要高。速冻蔬菜能否永久保藏?

非脂肪氧合酶作用

在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体,分子量增加一倍,这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积,血红素基暴露,增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力,导致不良风味的产生,这一过程非脂肪氧合酶作用(热烫钝化)。

化学试剂对过氧化氢酶的影响使POD失活的作用方式:与酶结合失活作用于底物或产物

化学试剂种类

SO2和亚硫酸盐:SO2的作用仅仅是破坏H2O2 SO2+ H2O 2→H2O+SO3

0.1-0.15%的焦亚硫酸盐能防止豌豆产生不良风味

氰化物、叠氰化物和氟复合物:能与血红素结合,为可逆抑制。表面活性化合物:如单甘脂,卵磷脂等,显著失活。高分子物质:如果胶在pH5.5时,使POD显著失活;pH低,使POD完全失活。果胶的存在还能使POD最适pH从5.5移动至8.0,大多数果胶pH在酸性范围。这在食品加工中很重要

二、多酚氧化酶

?有害:新鲜、冷冻、干制和罐藏产品的褐变。

?有利:红茶生产,苹果浓缩汁除涩

?三要素:底物、O2、酶

特点

①PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中。

②PPO只能催化在对位上有一个大于-CH2的取代基的一元酚羟基化,即PPO对底物具有特异性

要求。

③不同的品种果蔬,同一品种不同部位中PPO具有不同的底物特性。

④多酚氧化酶在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。

温度对多酚氧化酶活力的影响

①酶活力最适温度逐步提高降低,如桃中PPO,从3℃开始随温度升高,至37℃最高,后下降。

②不同底物表现出不同的PPO酶活力最适温度:如马铃薯,底物为儿茶素,最适温度22℃。底物为

焦醅酚,最适温度15-35℃,线性上升。

③热失活温度70-90℃/短时间。

④低温状态酶失活是可逆的。微量的多酚氧化酶也能导致果蔬褐变,冷冻食品生产中热处理是必要

的。

酶促褐变三因素:酶,底物,O2。

三、脂肪氧合酶

四、葡萄糖氧化酶

五、超氧化物歧化酶

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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