第十一章 酶与食品质量安全
食品分析第十一章 维生素的测定

Heat at 100 deg C for 30 mins in a watert to pH4.5 with 2.5 M NaOAc
Extraction of Vitamin A
1. Weigh 5-10 g of the previously crushed food substance into a 1 L round flask. 2. Add 20 ml of a 50% NaOH solution and warm the mixture in a water bath. 3. Then, add 100 ml of diethyl alcohol and 2 ml of a hydroquinone solution that
脂溶性维生素提取的一般步骤及注意事项
步骤: 1、取样(如鱼肝) 2、加乙醇研磨或匀浆机均质化(常加入抗氧化剂(如焦性没食子酸,抗 坏血酸等)) 3、加碱加热皂化(Vk除外)(使脂肪水解成脂肪酸进而形成水溶性的脂 肪酸盐) 4、水洗去除脂肪酸盐 5、从水洗后的残渣中用有机溶剂提取脂溶性维生素 6、必要时进行减压回旋蒸发浓缩 7、HPLC分析 (UV DETECTOR + REVERSE PHASE COLUMN)
维生素B6(吡哆素)
Vitamin B6, pyridoxine
维生素B7(生物素)
Vitamin B7, vitaminH,biotin
维生素B11(叶酸)
Vitamin B11, folic acid, folacin
维生素B12(钴维生素)
Petroyl glutamic acid?
维生素C
Vitamin B12, cobalamins
water. 6. Add 50 ml of ethylic ether and shake. 7. Add 50 ml of petroleum ether. Shake and allow it to decant. 8. Extract once or twice with 50 ml of petrol ether. 9. Wash the ether phase three times with 100 ml of water. 10. Filter, evaporate, and concentrate until 1 ml is obtained.
食品生物化学第11章 蛋白质降解及氨基酸代谢复习资料

第十一章蛋白质降解及氨基酸代谢一、填空题1.生物体内的蛋白质可被和共同作用降解成氨基酸。
2.多肽链经胰蛋白酶降解后,产生新肽段羧基端主要是和氨基酸残基。
3.胰凝乳蛋白酶专一性水解多肽链由族氨基酸端形成的肽键。
4.氨基酸的降解反应包括、和作用。
5.转氨酶和脱羧酶的辅酶通常是。
6.谷氨酸经脱氨后产生和氨,前者进入进一步代谢。
7.尿素循环中产生的和两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。
8.尿素分子中两个N原子,分别来自和。
9.芳香族氨基酸碳架主要来自糖酵解中间代谢物和磷酸戊糖途径的中间代谢物。
10.组氨酸合成的碳架来自糖代谢的中间物。
11.氨基酸脱下氨的主要去路有、和。
二、判断对错1、蛋白质的营养价值主要决定于氨基酸的组成和比例。
2、谷氨酸在转氨作用和使游离氨再利用方面都是重要分子。
3、氨甲酰磷酸可以合成尿素和嘌呤。
4、半胱氨酸和甲硫氨酸都是体内硫酸根的主要供体。
5、磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。
6、参与尿素循环的酶都位于线粒体内。
7、S-腺苷甲硫氨酸的重要作用是补充甲硫氨酸。
8、L-谷氨酸脱氢酶属于烟酰胺脱氢酶;是分布最广且活力最强的催化氨基酸氧化脱氨的酶。
9、转氨酶的种类很多,但辅基都是磷酸吡哆醛。
10、γ-氨基丁酸是L-谷氨酸的脱羧产物。
11、氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛。
12、莽草酸途径只发生在植物和微生物体内,通过此途径可以合成苯丙氨酸,酪氨酸、色氨酸三种芳香族氨基酸,其芳香碳骨架来源于EMP途径的中间产物磷酸烯醇式丙酮酸和磷酸戊糖途径的中间产物4-磷酸赤藓糖。
13、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸可通过糖代谢的中间产物直接合成。
14、尿素循环中,有关的氨基酸包括瓜氨酸、鸟氨酸、天冬氨酸和精氨酸,它们都参与生物体内蛋白质的合成。
15、尿素循环中的一个氨基得自氨气,另一个得自天冬氨酸。
16、尿素合成是一个耗能过程,合成一分子尿素需要消耗四分子高能磷酸键。
三、选择题1.转氨酶的辅酶是:A.NAD+ B.NADP+ C.FAD D.磷酸吡哆醛2.下列哪种酶对有多肽链中赖氨酸和精氨酸的羧基参与形成的肽键有专一性:A.羧肽酶B.胰蛋白酶C.胃蛋白酶D.胰凝乳蛋白酶3.参与尿素循环的氨基酸是:A.组氨酸B.鸟氨酸C.蛋氨酸D.赖氨酸4.γ-氨基丁酸由哪种氨基酸脱羧而来:A.Gln B.His C.Glu D.Phe5.经脱羧后能生成吲哚乙酸的氨基酸是:A.Glu B.His C.Tyr D.Trp6.L-谷氨酸脱氢酶的辅酶含有哪种维生素:A.VB1 B.VB2 C.VB3 D.VB57.磷脂合成中甲基的直接供体是:A.半胱氨酸B.S-腺苷蛋氨酸C.蛋氨酸D.胆碱8.在尿素循环中,尿素由下列哪种物质产生:A.鸟氨酸B.精氨酸C.瓜氨酸D.半胱氨酸9.需要硫酸还原作用合成的氨基酸是:A.Cys B.Leu C.Pro D.Val10.下列哪种氨基酸是其前体参入多肽后生成的:A.脯氨酸B.羟脯氨酸C.天冬氨酸D.异亮氨酸11.组氨酸经过下列哪种作用生成组胺的:A.还原作用B.羟化作用C.转氨基作用D.脱羧基作用12.氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输:A.尿素B.氨甲酰磷酸C.谷氨酰胺D.天冬酰胺13.丙氨酸族氨基酸不包括下列哪种氨基酸:A.Ala B.Cys C.Val D.Leu14.组氨酸的合成不需要下列哪种物质:A.PRPP B.Glu C.Gln D.Asp15.合成嘌呤和嘧啶都需要的一种氨基酸是:A.Asp B.Gln C.Gly D.Asn16.对L-谷氨酸脱氢酶的描述哪一项是错误的?A、它催化的是氧化脱氨反应B、它的辅酶是NAD+或NADP+C、它和相应的转氨酶共同催化联合脱氨基反应D、它在生物体内活力很弱17.在尿素循环中,尿素由下列哪种物质产生:A.鸟氨酸 B.精氨酸 C.瓜氨酸 D.半胱氨酸18.在嘌呤和嘧啶的合成中,下列哪一个不是所需的氮源:A. 尿素B.谷氨酰胺C.甘氨酸D. 氨甲酰磷酸四、名词解释蛋白酶肽酶转氨作用联合脱氨基作用尿素循环生糖氨基酸生酮氨基酸一碳单位五、简答题1.用反应式说明α-酮戊二酸是如何转变成谷氨酸的,有哪些酶和辅因子参与?2.什么是尿素循环,有何生物学意义?3.什么是必需氨基酸和非必需氨基酸?4.为什么说转氨基反应在氨基酸合成和降解过程中都起重要作用?5、什么是联合脱氨基作用,为什么联合脱氨基作用是体内脱去氨基的主要方式?6、氨基酸脱氨基后的碳链如何进入柠檬酸循环。
第十一章-各类食品卫生及管理1-3教学文稿

1.5 引起腐败变质的原因
( 1 ) 健康牲畜在屠宰、加工、运输、销售等环节中被微生 物污染
(2) 宰前污染即病畜在生前体弱时,病原微生物在牲畜抵 抗力低下的情况下,蔓延至全身各组织
特点:
A 细嫩、柔软,有弹性,易咀嚼,易消化,感官性状 良好,味道鲜美
B 肉表面因蛋白凝固形成一层干膜,可以阻止微生物 侵入
C 肌肉中形成乳酸具有一定杀菌作用。
1.3 自溶 当肉存放在常温或更高温度下,使畜肉原有体 温维持较长时间,组织酶在无菌条件下仍呈活性 ,分解蛋白质、脂肪,使组织发生“自溶”。
感观变化及意义
蛋白质分解产生硫化氢和硫醇,与血红蛋白或肌红蛋白中的铁 作用形成硫化血红蛋白,肉呈暗绿色,肌肉纤维松弛,严重影响肉 品的质量。内脏自溶较肌肉快。变质程度较轻时,肉需经高温处理 后食用。
预防
为防止自溶,肉尸应及时降温或冷藏
1.4 腐败
自溶为细菌的入侵、繁殖创造了条件,细菌的酶使蛋 白质、含氮物质分解、肉的PH值上升,该过程为腐败过 程。
( 3 ) 宰后污染:即牲畜疲劳过度,宰后肉的熟力不强,产 酸少,难以抑制细菌的繁殖, 导致腐败变质。
1.6 肉腐败变质的预防措施
肉腐败变质 的预防措施
宰前检查、宰后预防 注意扒皮和解体卫生不要使肠内物污染组 织 延长后熟时间
冷冻保存
高温消毒保藏
2.人畜共患传染病和寄生虫病
2.1 概念 由对动物和人具有双重致病性的病原体所引 起的传染病或寄生虫病。
大米外形 [色泽]新大米的色泽新鲜,白色有光泽。 [味道]新大米有清香味, [外形]长形或椭圆形 [硬度]表面光亮、整齐均匀、碾压硬度较高的大米, 组
《食品安全学》教学大纲

《食品安全学》教学大纲适用专业:食品科学、生物教育、化学教育、园艺技术总学时数:54 学分:3理论学时:54 实践学时:0执笔者:生命科学系寇灿任课教师:寇灿、兰玉倩、吕俊梅编制时间:2012年5月一、课程的地位、性质和任务课程性质:《食品安全学》课程是食品科学专业必修课(生命科学系食品科学课群限选课).课程地位:《食品安全学》课程是食品生物技术专业、生物教育专业、园艺专业、化学教育专业的理论基础课.课程任务:通过本门课程的学习,学生应比较牢固地掌握食品学基本概念及方法,同时还应得到鉴定方法能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样鉴别食品安全。
二、总体教学目标本课程为食品质量与安全专业的专业教育课程。
教育目的是使学生掌握食品安全的理论知识,以及食品安全的实际操作能力。
通过本课程的学习,学生毕业后能够具备从事食品安全的理论及动手能力。
三、本课程与其他专业课程的关系学习本课程前,学生应具备食品学知识基础和能力.《食品安全学》作为食品生物技术学生的后续课程,为以后他们从事食品检验和制作做好理论准备,从加强基础、培养能力、提高素质的教学目标出发,以食品科学的历史、现状、发展中的基本技能和基本理论为基础。
四、教材和参考资料教材:钟耀广主编。
食品安全学。
化学工业出版社,2005主要参考资料:1.孟凡桥主编.食品安全性。
中国农业大学出版社,20042.杨洁彬等主编.食品安全性。
中国轻工业出版社,19983.许牡丹、毛跟年编著.食品安全性与分析检验。
化学工业出版社,2003五、各课程教学时间分配六、教学目标、教学内容、教学要求第一章绪论(一)教学目标掌握商品安全学的概念,熟悉其研究内容和方法,了解商品安全学的发展及研究进展.(二)教学内容第一节食品安全学的基本概念一、基本概念二、无公害食品、绿色食品和有机食品的区别第二节食品加工中的危害因素分析一、生物性危害二、化学性危害三、物理性危害第三节国内外食品安全概况一、国外食品质量概况二、国内食品质量概况三、国际上食品安全事件四、我国食品安全事件五、我国食品安全面临的主要问题第四节食品安全展望(三)教学要求1、基本要求掌握食品安全学的基本概念。
第十一章 食品微生物学习资料

养物质外,还必须有足够的水分,微生物能 利用的水分是—游离水。
3. 食品的水分
游离水的存在是微生物生长所必需的物质之一。 故降低食品的水分含量,可以作为控制微生物生 长的一项衡量指标(标准)。 一般来说,含水分多的食品,微生物容易生长, 含水分少的食品,微生物则不易生长,那么食品 中含有的水分减少到怎样的程度,微生物就不能 生长呢?
在食品中形成不同渗透压的物质,主 要是食盐和糖。在食品中加人不同量的 糖或盐,可以形成不同的渗透压。所加 的糖或盐越多,则浓度越高,渗透压越 大,食品的Aw值就越小。通常为了防止 食品腐败变质,常用盐腌和糖渍方法来 较长时间地保存食品。
不同微生物耐受食盐和糖的程度不一样 ① 高度耐盐细菌
它们最适宜在含有20-30%食盐浓度的食品中生 长。这些细菌都能产生类胡萝卜素,所以菌落大 都具有色素,如杆菌中的盐杆菌,球菌中的小球 菌属等。
② 中度耐盐细菌 最适宜在含有5-10%食盐浓度食品中生长,如假单孢
菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和 小球菌属,其中最突出的是盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。 ③低度耐盐细菌
最适宜在含2-5%食盐浓度食品中生长,如假单孢菌 属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。
二 食品基质特性
第十一章 食品微生物
2. 食品的氢离子浓度 在一定的氢离子浓度下,微生物的酶系统 才能发挥最大的催化作用,如果氢离子浓度改变,酶的催 化就会减弱或消失,必然影响到微生物正常代谢。
各种食品都具有一定的氢离子浓度,动植物食品原料 的pH几乎都在7以下,有的可低到2-3。根据食品pH值不 同,一般将食品分为酸性食品和非酸性食品。
各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围, 以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。 细菌 > 酵母菌 > 霉菌
第十一章 食品添加剂的合理使用

一、概述
1、食品添加剂与食品工业
果肉饮料—增稠剂 冰淇淋—乳化剂 各种颜色的糖果—色素
烹饪—味精、各种调味料
“食品的灵魂”
2、食品添加剂合理使用的重要性
现在所使用的食品添加剂大部分是化学合成的方
法生产出来的,其纯度打不到100%,会产生某 些副产品,具有潜在为危害性。
所含基团结构不同,则产生的亲水性和亲油性不
同,导致乳化剂的特性不一样。
其特性可以用平衡亲水亲油值(HLB)表示。亲
水性为0时,HLB为0;亲水性为100%时,HLB 为20。
按其在两相中所形成的乳化体系性质可分为水包油 (O/W)型和油包水(W/O)型两类。
HLB在1.5~3之间具有消泡作用,在3.5~6之间为油
自动化生产;
满足其他的特殊需要。
Байду номын сангаас
3、食品添加剂的基本要求
1
应经过充分的毒理学评价程序,证明在规
定的使用范围内对人体是无毒无害的。
2
其在进入人体后,最好能参加人体正常的
物质代谢,或能被正常解毒过程解毒后全部
排出体外,或因不被消化道吸收而全部排出
体外;不能再人体分解为对人体有害的物质
或加入食品后形成对人体有害的物质。
(三)食品添加剂的用途和毒性
1、酸度调节剂
以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂。 能促进唾液、胃液、胆汁等消化液分泌,具有增
进食欲和助消化的作用,同时还有防腐及抗氧化 作用,有机酸还有缓冲促进发色及焙烤食品品质 改良的作用。
柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、醋酸等。
2、抗氧化剂
能够阻止或延长食品氧化的食品添加剂。 可以提高食品的稳定性和延长贮存期。 分为油溶性(BHA、BHT、PG)、水溶性(异
09 多酚氧化酶及其在食品工业中的应用-11

作用底物: 作用底物:
果蔬中四类: 果蔬中四类: 四类 ① 儿茶素 ② 3,4-二羟基肉桂酸酯 3,4-二羟基肉桂酸酯 3,4-二羟基苯丙氨酸 ③ 3,4-二羟基苯丙氨酸 ④ 酪氨酸
特点: 特点:
PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中 的最佳底物并非 存在于同一植物中。 ① PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中。 PPO只能催化在对位上有一个大于或是 只能催化在对位上有一个大于或是- ② PPO只能催化在对位上有一个大于或是-CH3的取代 一元酚羟基化 羟基化, PPO对底物具有特异性要求 具有特异性要求。 基的一元酚羟基化,即PPO对底物具有特异性要求。 不同的品种果蔬,同一品种不同部位中PPO PPO具有不同 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。 的底物特性。 多酚氧化酶在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高 幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。 ④ 多酚氧化酶在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。
顺,顺-1,4-戊二烯的直链脂肪酸。 戊二烯的直链脂肪酸 的直链脂肪
主要内容: 主要内容: 一、食品的褐变及其防止 二、多酚氧化酶的分类与主要性质
三、多酚氧化酶在食品加工中的应用
一、食品的褐变及其防止
我国在食品内源酶的方面研究,集中在氧 我国在食品内源酶的方面研究,集中在氧 食品内源酶的方面研究 化还原酶上 其它内源酶的研究较少。 化还原酶上,其它内源酶的研究较少。 多酚+O 多酚+O2 酶褐变: 酶褐变: 多酚氧化酶、 酶:多酚氧化酶、过氧化物酶 酪氨酸等含酚羟基 酚羟基的化合物在 酪氨酸等含酚羟基的化合物在 非酶褐变: 非酶褐变: 没有酶的作用下,氧化变色。 没有酶的作用下,氧化变色。
5、温度对多酚氧化酶活力的影响
食品营养学 练习题 第十一章营养与疾病防治

第十一章营养与疾病防治一、填空1、妊娠早期根底代谢率略有下降,中晚期逐渐升高。
2、一般可根据定期测量孕妇体重的增长来评价和判断能量的摄入是否适宜。
3、婴儿生长至4-6 月时,应添加断奶食物作为母乳的补充。
4、老年人体内蛋白质的合成能力差,而且对蛋白质的吸收利用率降低,容易出现负氮平衡。
5、运发动的能量来源主要为碳水化合物,当运发动体内有足够的碳水化合物和脂肪作为能量时蛋白质几乎不被动用。
6、妊娠期营养不良可使母体发生营养性贫血、骨质软化和营养不良性水肿。
7、评价糖尿病人能量摄入量是否适宜的根本指标是体重。
8、糖尿病营养治疗的首要原那么是合理控制总能量摄入。
9、肥胖治疗原那么是到达能量负平衡,促进脂肪分解。
10、各类癌细胞生长的共同特点是均以葡萄糖作为能量的主要来源。
11、胃肠外营养可分为:中心静脉营养和外周静脉营养。
二、选择1、蛋白质营养不良可导致含量下降。
A.血清球蛋白B.血清白蛋白C.血浆高密度脂蛋白D.血清糖蛋白2、以下不宜用于喂养婴儿的奶制品是。
A.甜炼乳B.调制奶粉C.淡炼乳D.全脂奶粉3、轻度高血压病人每天食盐摄入量应低于。
A. 3gB. 5gC. 10gD. 15g4、低胆固醇膳食适合以下哪种疾病的营养治疗?A.胆囊炎B.骨质疏松C.冠心病D.痛风5、与非孕妇女比拟,孕早期妇女的营养需要特点是。
A. 能量增加B. 能量相近C.冠心病D. 蛋白质减少6、从营养学的角度看,菠菜食用前在沸水中烫一下是为了去除局部。
A. 植酸B. 草酸C. 磷酸D. 鞣酸7、我国为预防内陆山区地方性甲状腺肿所采取的食品强化方法是。
A. 食盐加碘B. 食盐加铁C. 面粉加碘D. 面粉加铁8、高血压发病的危险因素之一是摄入过多的。
A. 钙B. 钠C. 钾D. 磷鞣酸9、孕妇摄入的营养素中与新生儿先天畸形有关的是。
A. 叶酸、维生素B6、铁B. 维生素A、碘、钙钠C. 维生素C、锌、碘D. 锌、叶酸、维生素A10、为了满足生长发育的需要,10~13岁儿童。
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第11章酶与食品质量安全主要内容:1 酶与食品质量安全2 酶制剂的安全评价⏹酶具有改善食品品质和加工性能,酶在食品工业中的应用日益深入和广泛,极大地促进了酶制剂工业的发展。
然而酶的来源及其性质也关乎食品质量安全,特别是随着生物技术的发展,通过基因工程手段改造部分微生物的基因,从而改变酶蛋白的基本结构,达到强化酶在某方面功能特性目的的做法已成为商业上成功的典范,同时,这种做法给食品酶的应用带来安全隐患。
对食品工业用酶制剂生产及应用进行安全卫生管理,从而建立一套科学使用规范及酶制剂安全性评价体系。
1 酶与食品质量安全⏹酶存在于所有的新鲜食品当中,例如坚果、乳、奶油、干酪、新鲜水果和蔬菜、未烧煮的肉、鱼和蛋中都富含各种酶类。
当人们食用这些食品时,相当数量的酶就摄入人体中。
在摄入的酶中,不仅有动物和植物来源的,而且还有微生物来源的。
在发酵和腌制食品中,例如干酪、酸奶、啤酒和腌黄瓜,就含有微生物来源的酶。
⏹作为微生物来源的食品酶制剂,通常除了包括酶蛋白本身以外,还含有微生物的代谢产物,以及添加的保存剂和稳定剂。
如果将加入食品中的酶看作为食品添加剂,那么就应该考虑到卫生和安全方面的问题。
1.1 酶制剂作为食品添加剂进入食品的潜在危害⏹酶不仅来源于动植物,也有来源于微生物的,酶与其他混入酶制剂的蛋白质,作为外源蛋白质在随同食品进入人体后,有可能引起过敏反应,虽然目前还极少见这样的例子,但在新的酶制剂出现时必须以予考虑。
⏹另外,来源于微生物的酶制剂也可能带有毒素,必须选择那些不产生毒素的菌种来生产酶制剂,或检查每一批酶制剂以确定其不含毒素。
酶制剂作为食品添加剂使用时应符合国家标准GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》的规定。
⏹迄今为止,还没有充分的证据表明,用于食品工业中的酶是有害于人体健康的。
此外,在大多数情况下,酶在加工中已失活,且在加工中失活的酶经进一步的单元操作是否尚存在于食品中,在很多情况下也是不确定的。
因此在标签上注明添加的酶反而会引起误解。
1.2 酶催化有毒物质的产生⏹在生物材料中,酶和底物处在细胞的不同部位,仅当生物材料破碎时,酶和底物的相互作用才有可能发生,其次,湿度、pH、温度、辅酶和金属离子等条件也是重要的。
有时底物本身是无毒的,在经酶催化降解后变成有害物质。
⏹例如,木薯含有生氰糖苷,虽然它本身并无毒,但是在内源糖苷酶的作用下,产生氢氰酸。
如果将木薯根切成小块后彻底清洗,那么留在组织中的微量HCN在随后的烧煮中就很容易挥发除去。
⏹十字花科植物的种子以及皮和根含有葡萄糖芥苷,葡萄糖芥苷属于硫糖苷,在芥苷酶作用下会产生对人和动物体有害的甲状腺肿素,可用加热的方法使芥苷酶失活。
因此,食品加工的条件必须按照终产物的物理化学性质而变化。
1.3 酶作用导致食品中营养组分的损失⏹虽然在食品加工中营养组分的损失是由于非酶作用所引起的,但是食品材料中一些酶的作用也是不能忽视的。
⏹例如:维生素的降解维生素的降解⏹(1)脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解使面粉漂白,在其他食品如一些蔬菜的加工过程中脂肪氧合酶也参与了胡萝卜素的破坏过程。
⏹(2)在一些用发酵方法加工的鱼制品中,由于鱼和细菌中的硫胺素酶的作用,使这些食品缺少维生素B。
⏹(3)抗坏血酸是最不稳定的维生素,虽然抗坏血酸氧化酶能催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸,当脱氢抗坏血酸内酯进一步水解生成2,3-二酮古罗糖酸后,Vc的活性才完全丧失。
1.4 酶作用的解毒反应1.4.1去除食品中的抗营养因子⏹植酸以钙、镁、和钾盐的形式存在于豆类和谷类中,易于同膳食中的铁、锌和其他金属离子形成难溶的络合物,因而使人体吸收这些元素变得困难。
⏹植酸酶能催化植酸水解成磷酸和肌醇,显著降低植酸和寡糖的含量。
⏹近年植酸酶还用于酿造和饲料工业,以改善原料中磷的利用,以及用于去钾大豆蛋白食物的生产,成为肾脏病人蛋白质的来源。
⏹1.4.2 水解牛乳中的乳糖⏹牛奶中所含的乳糖是一种双糖,因为分子太大,要在小肠中消化成较小的葡萄糖及半乳糖才能穿过肠壁进入血管中被吸收。
但当小肠中的乳糖酶未能发挥作用时,乳糖就在大肠内发酵,大约半小时至 2 小时内出现胀气、腹痛、呕吐或拉肚子等症状。
乳糖不耐症是一种相当普遍的现象,特别是亚洲人的乳糖酶缺乏发生率高达90% 以上。
酶法低乳糖牛乳的生产工艺⏹水解14-16h ,水解率达50% 以上1.4.3 降低淀粉类食品高温产生丙烯酰胺含量⏹自从2002年4月瑞典斯德哥尔摩大学Margareta Tornqvist教授首次发现,在油炸或焙烤的马铃薯和谷物类食品中存在具有神经毒性的潜在致癌物——丙烯酰胺,有关丙烯酰胺的问题立即引起了全世界的广泛关注。
随后英国、美国、加拿大等发达国家也开展了相关研究。
许多国家和国际性机构对丙烯酰胺在食品中形成机理、危害评估和消除方法等方面进行广泛而深入研究。
⏹目前,淀粉类食品在加工中丙烯酰胺的生成机理的研究已有突破性进展;在食品贮藏和加工方法方面,欧美和日本等国对食物加工前的保存条件、加工温度对食品中丙烯酰胺含量的影响进行了研究,并提出减少丙烯酰胺的方法,如降低加工温度、体系pH值,减少原料中天门冬酰胺的含量等。
瑞士科学家Vass等研究发现天门冬酰胺酶应用可降低薄脆饼干70%丙烯酰胺含量,但作用机理还有待于进一步深入分析和研究。
⏹1.4.4 其他⏹另有研究发现,α- 葡萄糖基转移酶用于甜叶菊加工,可以脱苦涩味,黄曲霉毒素B1经黄曲霉毒素脱毒酶处理后毒性、致畸性极大降低。
所有这些都证明酶法解毒是一种安全、高效的解毒方法,对食品无污染、有高度的选择性,且不影响食品的营养物质。
1.5 酶作为现代食品质量与安全快速、灵敏分析的重要手段⏹如酶联免疫测定、PCR、生物传感器、酶抑制率法2 酶制剂的安全评价⏹对酶制剂产品的安全性要求,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂专家委员会(JECFA)早在1978年WHO第2届大会就提出了对酶制剂来源安全性的评估标准。
酶制剂来源安全性的评估标准⏹(1)来自动植物可食部位即传统上作为食品成份,或传统上用于食品的菌种所生产的酶,如符合适当的化学与微生物学要求,即可视为食品,而不必进行毒性试验。
⏹(2)由非致病的一般食品污染微生物所产的酶要做短期毒性试验。
⏹(3)由非常见微生物所产生的酶要做广泛的毒性试验,包括实验动物的长期喂养试验。
⏹这一标准为各国酶的生产提供了安全性评估的依据,即生产菌种必须是非致病性的,不产生毒素、抗生素和激素等生理活性物质,菌种需经各种安全性试验证明无害才准使用于生产。
对于毒素的测定,除化学分析外,还要做生物分析。
微生物来源的食品酶制剂的安全特性评价对于通过常规方法改造菌种得到的食品酶制剂,通常要考虑的安全因素包括:⏹菌种产毒素的可能性和潜在的致病性⏹致过敏性和刺激性⏹致癌性和诱导突变性⏹影响生育和导致胎儿畸形⏹酶反应的产物⏹酶与其他食品成分之间的反应和酶对消费者的直接作用等。
2.1潜在的产毒素性⏹作为菌种必须具备基本的安全性,一般来说,菌是否具有潜在的产毒素的特性,尤其是那些通过口服起作用的毒素作为重点考虑的因素。
由于在商品酶制剂中不会含有活微生物,因此潜在的致病性不是重点考虑的因素,但是对酶制剂生产工厂的工人来说,这一点要尤为注意。
2.2潜在的致病性⏹一般来说,明显的人类致病菌不能在食品酶制剂工厂的生产中应用,同时微生物也不可能在成品的酶制剂中存活。
即便如此,作为常规的工业化操作规范,还是要通过动物模型来确定未知微生物的潜在的致病危害。
⏹区分致病性和偶然的感染非常重要,许多微生物可以通过寄主的免疫系统到达一定位置就可以产生感染。
已有研究证实,无论寄主的健康与否,真正的致病性细菌可以侵入免疫系统,从而产生疾病和感染。
⏹另外,分清微生物自身作用和寄主对微生物的反应过是非常重要的。
研究表明,给动物注射已死的细菌会导致代谢紊乱,最终死于败血病因为注射的是已死的细菌不会产生病变,所以动物的死亡不是微生物的致病性引起的,人体自身的免疫系统释放的类荷尔蒙激素物质才是至死的主要原因。
因此,通过简单的注射微生物进人动物体内来评价微生物致病性的方法是不可取的。
2.3安全菌株⏹国际食品与饮料咨询委员会(IFBC)认为,已确定无致病性、不产毒素的菌种,尤其是那些在安全用于食品酶制造方面具有悠久历史的微生物,即便它们经过传统的或导人DNA的改造,仍然是产生安全菌种系属的最优的选择。
建立一个安全的菌种还需彻底搞清楚寄主机体的特征,确保所有导入寄主机体的DNA的安全,保证整个改造寄主机体的过程适合食品生产的应用。
⏹被筛选出的菌种通过诱变(如化学诱变、紫外线照射诱变)从而获得产酶量高的菌种。
⏹利用传统的方法和基因技术可以减少和消除一些不想要的内源酶和其他的物质。
⏹例如,许多微生物会分泌蛋白酶,虽然这一特征在特殊场合下是有用的,但它会造成目的酶水解,还有可能会对食品有不好的影响。
因此,一些特殊的菌种被开发出来,它们的产蛋白酶的基因被去除或钝化。
2.4 工程化酶⏹蛋白质工程是通过改变蛋白质肽链内在的氨基酸的排列顺序从而影响蛋白质功能,可以通过化学诱变、紫外线辐射、菌种突变等诱导和随机诱变技术实现。
另外,也可采用定点突变技术,该法是针对确定蛋白质功能的基因片断直接突变,从而获得所需的蛋白质功能。
蛋白质分子修饰是否会对酶的安全性造成影响?⏹要说明这个问题,我们首先得搞清酶结构和功能的自然变化。
基因核苷酸的排列顺序决定酶蛋白的氨基酸排列顺序,从而决定酶的功能特性,同时还决定了酶蛋白的三维空间结构。
这有利于搞清楚酶在改进后相互之间的关系,也更进一步的为搞清楚结构与功能之间的关系提供了帮助。
⏹同一类或同一大类的微生物来源的酶维持原有的三级结构和酶的特征,但在稳定性、专一性等方面的特定功能有所不同。
目前并无直接证据表明,酶的这种变化致使酶产毒素。
事实上通过口服起作用的生物毒素相对数以千计的食物蛋白来说非常少,而且生物毒素的结构和作为商品的食品酶在结构上差异很大。
⏹有进一步的研究表明,同一类和同一大类的酶通过上述所有的技术改造,它们仍然保持原有的特征三维结构和催化功能。
因此,工程酶表现出的不同与自然界中观察到的情况非常相似。
⏹酶的结构和功能实验表明,通过改造酶而获得某种功能不致使酶具有产毒性。
正是如此,对于仅在理沦上推测有危险的工程酶进行毒理学的测试要非常慎重,对于那些通过同一系统向同一寄主导入基因的方法获得系列产品的制造商会认为对一些附加产品作进一步的测试是多余的。
⏹基因重组等高新技术在菌种改造中的应用,给酶制剂的发展开拓了很大的发展空间,但由于这项技术及其应用尚未十分完善,对基因工程菌株的安全性评价问题尚待解决,酶制剂产品使用的安全性也无法在短期内确证,所以,利用基因重组甚至转基因技术改造菌种来生产酶制剂时,要充分认识该技术的安全性和可靠性,由此而产生的对人体健康的影响也要经长期的考察。