食品酶学过氧化物酶
酶在食品检测的原理
酶在食品检测的原理酶在食品检测中起着重要作用。
酶是一种生物催化剂，可以加速化学反应的速率，在食品检测中可以用来检测食品中的某些成分或污染物。
酶检测的原理基于酶与其底物之间的特异性反应。
底物是酶作用的物质，酶可以与其底物结合，发生化学反应，并将其转化为产物。
在食品检测中，常用的酶有过氧化物酶（peroxidase）、脱氢酶（dehydrogenase）、葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）等。
以过氧化物酶为例，它可以催化底物（如过氧化氢）与辅助底物（如4-氨基安替比林，ABTS）反应，产生一种蓝色物质。
在检测中，食品样品与特定的底物和辅助底物混合，然后加入适量的过氧化物酶，使其发生催化反应。
反应结束后，通过测量产生的蓝色物质的吸光度或颜色变化程度，就可以确定样品中特定成分的含量。
这种酶检测方法具有很多优点。
首先，酶具有高度的专一性。
每种酶只能催化特定的底物，这保证了检测结果的准确性和可靠性。
其次，酶具有高度的灵敏性。
由于酶可以在相对温和的条件下催化反应，所以可以使用极小的底物量来进行检测，提高了检测的灵敏度。
此外，酶检测方法操作简便，反应快速，在实际应用中很容易被推广和应用。
在食品检测中，酶可以用来检测食品中的某些成分或污染物。
例如，脱氢酶可以用来检测乳制品中的乳酸含量，葡萄糖氧化酶可以用来检测葡萄糖含量，过氧化物酶可以用来检测过氧化氢含量等。
通过测量这些成分的含量，可以判断食品是否符合相关质量标准，或者判断食品是否受到污染。
此外，酶检测方法还可以用来检测食品中的微生物污染。
例如，常用的过氧化物酶方法可以用来检测食品中的细菌，如大肠杆菌和沙门氏菌。
这种方法基于细菌产生的过氧化酶可以催化底物与辅助底物反应，生成特定颜色的产物。
通过检测产物的吸光度或颜色变化程度，可以判断食品中的细菌污染程度。
总之，酶检测在食品检测中具有重要的应用价值。
它通过利用酶的专一性和灵敏性，可以快速、准确地检测食品中某些成分或污染物的含量。
食品酶学酯酶和过氧化物酶
（一）酯酶
三类能被区分的非特异性羧酸酯酶（羧酸酯水解酶、芳 香酯水解酶和乙酸酯水解酶）。
它们的分类是以底物特异性为基础的，然而其性质的差 别超过了底物的特异性
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（二）脂酶
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上述反应不是一个完全的反应， 因为脂酶催化的反应可以进行到 甘油一酯甚至甘油阶段。
磷脂酶A
3O 4
CH2 CH2
+N CH3 CH3
磷酸二酯酶
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（二）叶绿素酶
从叶绿素分子上除去植基 叶绿素酶的作用可能影响蔬菜加工中绿色的稳定性
（三） 果胶酯酶
（四）乙酰胆碱酯酶
O
(CH3)3N+ CH2CH2OCCH3 H2O酶 (CH3)3N+CH2CH2OH
作用底物的物理状态不同(酯酶水解水溶性底物， 脂肪酶水解油水界面的底物)
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二．特异性羧酸酯水解酶
（一）磷脂酶
催化水解磷脂酰、溶血磷脂酰化合物中的羧酸酯键、 磷酸酯键和磷酸与胆碱之间的酯键。
磷脂酶B
1O
O
CH2 O C R1
R2 C O C H O-
CH3
2
CH2 O P O
酶----底物络合物 在均相反应体系 酶分子吸附底物
在脂肪反应体系 脂酶吸附在底物界面上
饱和状态
酶分子被底物分子饱和
界面面积足以容纳的所有酶分子
Michaelis常数
反应速度达到最高速度 一半时的底物浓度
反应速度达到最高速度 一半时的界面面积
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食品酶学试卷[1]
![食品酶学试卷[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2bee71ee551810a6f52486e1.png)
福建农林大学考试试卷（ A ）卷2006 ——2007学年第二学期课程名称：食品酶学考试时间120分钟食品科学与工程专业06 年级专升本班学号姓名一、名词解释（每小题3分，共12分）酶比活力：在特定条件下，每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数，是酶制剂纯度的指标。
2、immobilized enzyme:固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。
3、chemical modification:酶的化学修饰：酶蛋白肽链上的某些基团，在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。
4、polymerase chain reaction:聚合酶链式反应：以特定的基因片段为模板，利用人工合成的一对寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的目的。
二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”；每小题1分，共9分）1、钙离子的存在会显著抑制α－淀粉酶活性。
(×)2、木瓜蛋白酶对酯和酰胺类底物表现很高的活力。
(√)3、过氧化物酶是食品中一类最耐热的酶，采用电离辐射并结合加热处理才能完全破坏其活性。
(√)4、以酶浓度〔E〕与反应速度V表示的可逆抑制与不可逆抑制区别为V 正常可逆不可逆〔E〕(√)5、聚半乳糖醛酸酶能优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸起水解作用。
(√)6、在检测过氧化物酶活性时，所用氢供体愈创木酚如呈褐色，说明酶未失活。
(√ )7、以吸附法固定化酶，酶与载体之间的结合力是氢键、配位键、范德华力。
(√ )8、酶纯化中所采用凝胶过滤法是根据酶分子电荷性质而定的。
(× )9、酶反应速度随底物浓度的提高而逐渐增大。
(× )三、简答题（每小题6分，共24分）答：细菌的细胞壁由胞壁质组成，胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine)及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid)交替组成的多聚物，胞壁酸残基上可以连接多肽，称为肽聚糖(Peptidoycan)。
食品酶学考试重点
食品酶学考试重点食品酶学一、名词解释1、酶：酶就是一类由活性细胞产生的具备催化作用和高度专一性的特定蛋白质。
2、生物传感器：由生物识别单元（如酶、微生物、抗体等）和物理转换器相结合所构成的分析仪器。
酶传感器：就是由固定化酶与能量转换器（电极、场效应管、离子挑选场效应管等）紧密融合而变成的传感装置，就是生物传感器的一种。
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。
6、酶活：在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转变为产物所需的酶量。
7、酶原：不具备活性的酶的前体。
8、酶比活力（specificactivity）：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）9、酶的固定化：使用各种方法，将酶或菌体与不溶性载体融合的过程。
10、固定化酶：紧固在一定载体上，并在一定空间范围内展开催化反应的酶。
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形成的酶，通常就是由一条多肽链共同组成，例如溶菌酶。
13、寡聚酶：由几个或多个亚基组成的酶，亚基牢固地连在一起，单个亚基没有催化活性的酶。
14、辅因子：酶蛋白中非蛋白质部分，它可以就是无机离子也可以就是有机化合物。
15、活性部位：酶分子中轻易与底物融合，并和酶催化作用轻易有关的部位。
16：产物Dozul促进作用：由酶催化作用的产物或者新陈代谢途径的末端产物引发的Dozul促进作用。
17：分解代谢Dozul促进作用：由水解代谢物（葡萄糖等和其他难利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质）引发的Dozul促进作用。
18、电泳：指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。
填空题:1、酶的生产方法：抽取分离法、生物合成、化学合成2、酶的分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、新酶（核酸酶、抗体酶）3、酶的共同组成：酶蛋白、辅酶辅基和金属离子4、辅因子：辅酶、辅基、金属激活剂5、km值表示酶与底物之间的亲和程度：km值大表示亲和程度小，酶的催化活性小；km值小表示亲和程度大，酶的催化活性高。
食品酶学整理
绪论酶的分类和命名一、根据酶催化的化学反应性质分类(1)氧化还原酶类：AH2 ＋ B === A＋BH2(2)转移酶类：A－R＋B ==== A＋B－R(3)水解酶类：A－B ＋ H OH ==== A OH ＋BH(4)裂合酶类：裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
(5)异构酶类：催化各种同分异构体的相互转化(6)连接酶类：A + B + ATP + H-O-H ===A ¾ B + ADP +Pi二、根据酶的来源和作用底物分类(1)动物酶又可将酶在动物细胞所处位置划分，如唾液淀粉酶、胰蛋白酶等(2) 植物酶又可以按植物种类划分，如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等(3) 微生物酶又可按微生物种类划分，如细菌淀粉酶、霉菌淀粉酶酶的国际系统命名法以酶所催化的整体反应为基础，明确标明酶作用的底物及催化反应的性质。
当酶作用的底物有两个时，要同时列出，并以“：”分开。
若其中一种底物为水，则可省略。
比如：L－抗坏血酸＋1/2 O2 L－脱氢抗坏血酸＋H2O习惯命名：抗坏血酸氧化酶系统命名：L－抗坏血酸:氧氧化还原酶酶编号：EC .3酶应用知识解决生活问题1.人感冒发烧时，常食欲不佳，体力不支，原因是什么？温度过高降低酶的活性2.采取什么水可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果？温水3.口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?酶具有专一性4.冰箱冷藏食物可保鲜的原理是什么？温度低，酶的活性降低，从而食物细胞的呼吸作用减弱5胃蛋白酶为何不分解胃？有胃粘膜保护6.唾液随食物进入胃能继续参与食物的消化分解吗？pH=2的酸性环境,淀粉酶不能发挥作用酶分子的组成酶单纯酶结合酶辅因子辅酶辅基金属激活剂酶蛋白结合松散结合紧密金属离子作为辅因子酶学和食品科学的关系：酶学是生物科学和食品科学的基础，懂得酶学才能理解酶在酶在动植物原料及其加工过程中的变化和作用，才能理解食物在体的生理作用和营养功能。
9_多酚氧化酶_过氧化物酶_脂肪氧合酶
9.1 多酚氧化酶(Polyphenol oxidases, PPO, EC1.10.3.1)
多酚氧化酶(邻二酚:氧 氧 化还原酶)广泛存在于各种 植物中，是一种含铜的酶。 在新鲜、冷冻、干制和罐 藏产品，多酚氧化酶引起 的褐变会严重损害食品的 感官质量，因此它对于果 蔬加工和保藏具有重要意 义。
来源 苹果 梨 桃 葡萄 香蕉 马铃薯 甘薯 最适pH 7.0 6.2 6.0~6.5 6.5 6.0~7.0 5.8 6.0,6.1-7.0
一、
蘑菇
5.5~7.0
说明 组织提取液 巴梨 红港品种，儿茶酚 底物，儿茶酚 不同的激活形式 丙酮提取物，底物 儿茶素 从DEAE-纤维素分离的不 同部分 底物：儿茶素
单酚单加氧酶
Monophenol monooxygenase EC1.14.18.1
儿茶酚氧化酶EC1.10.3.1
推荐名: Catechol oxidase 系统名: 1,2-benzenediol: oxygen oxidoreductase 异名:
* Catecholase * diphenol oxidase * dopa oxidase * o-diphenol oxidoreductase *o-diphenolase *phenolase *polyphenol oxidase * pyrocatechol oxidase *tyrosinase
3.PPO抑制剂
许多金属螯合剂如氰化物，一氧化碳，铜锌灵， 2-巯基苯并噻唑，二巯基丙醇或叠氮化合物对 PPO都有抑制作用，其中有些还能与酶反应生成 的醌作用。 在这类抑制剂中，对食品加工和保藏有实际价值 的是抗坏血酸，柠檬酸，亚硫酸盐，巯基化合物。 4-己基间苯二酚是近年来发现并已被验证对酶促 褐变（如马铃薯，苹果，莴苣）具有较好抑制作 用的新型抑制剂。
氧化还原酶过氧化物酶过氧化物酶 (2)
范围较宽。
酸性状态，过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离 ，酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态，活力下降 ，且热稳定性低；
在中型和碱性状态，酶处于天然状态，蛋白质结 构含α－螺旋结构，稳定，酸化后α－螺旋结构破坏， 产生β－结构。
如青刀豆：pH5.0-5.4，有可溶态，离子结合， 共价结合。
（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。
1.３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）。
3.２.最适温度 差异较大：35-60℃。 不同来源的过氧化物酶在最适作用温度 上存在着很大的差别。例如，马铃薯和 花菜（均浆）中过氧化物酶的最适温 度分别为55℃和35～40℃。
4过氧化物酶的热稳定性
4.1. 热失活概念 ①双向性：POD中含有不同的耐热性质 部分，不耐热部分在热处理时很快地 失活，而耐热部分在同样的温度缓慢 地失活。
① PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物 中。
② PPO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。
3 pH对多酚氧化酶活力的影响
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⾷品酶学⾷品酶学⼀、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、胞外酶（exoenzyme）：酶在活细胞中产⽣，被分泌到细胞外发挥作⽤。
如⼈和动物消化管中以及某些细菌所分泌的⽔解淀粉，脂肪和蛋⽩质的酶3、胞内酶：酶在活细胞中产⽣，在细胞内起催化作⽤，这些酶在细胞内常与颗粒体结合，并有着⼀定的分布4、多酶体系（multienzyme system）：体内物质代谢的各条途径往往有许多酶共同参与，依次完成反应过程，这些酶不同于多酶复合体，在结构上⽆彼此关联。
故称为多酶体系。
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）9、酶的化学修饰（chemical modification）：通过化学⽅法使酶分⼦的结构发⽣某些变化，从⽽改变酶的某些特性和功能的技术过程。
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、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）：以特定的基因⽚段为模板，利⽤⼈⼯合成的⼀对寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作⽤下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的⽬的⼆、选择或判断（10题）三、简答题1、酶的特性及其对⾷品科学的重要性⑴酶的⼀般特性：酶的催化效率⾼（⽐⼀般反应速度快106-1013倍）、酶作⽤的专⼀性（键专业性、基团专⼀性、绝对专⼀性、⽴体异构专⼀性）、⼤多数酶的化学本质是蛋⽩质⑵酶对⾷品科学的重要性：①酶对⾷品加⼯和保藏的重要性：；例如葡萄糖氧化酶作为除氧剂普遍应⽤于⾷品保鲜及包装中，延长⾷品保质期。
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2、 影响过氧化物酶热失活的因素
（1） 酶来源的影响
• 不同来源的POD具有不同的耐热性。一般来说，植 物中的POD活力越高，其耐热性也越高。 • 同一果蔬产品来源的不同类型的酶，耐热性不同。
• 不同 POD同功酶的耐热性存在差异。
• 酶的纯化程度也影响其热稳定性,粗酶比纯化酶热稳 定性差。
（2）水分含量的影响 在低水分含量时，谷类中过氧化物酶的耐热性显
过氧化物底物主要是指过氧化氢 高浓度的H2O2可使过氧化物酶失活，用过氧化氢酶消
除过多的 H2O2又能使 POD恢复活性。
不同来源的过氧化物酶其活力达到最高值时所需过氧 化氢浓度时不同的。
2、氢供体
过氧化物酶对于氢供体的特异性要求很高。
不同来源的过氧化物酶对氢供体表现出不同的特
马铃薯－55℃ 花椰菜－35～40℃
五、 POD的热稳定性
过氧化物酶的热失活是一个双相和部分可逆的
过程。
① 双相性：POD中含有不同的耐热性质部分，
不耐热部分在热处理时很快地失活，而耐热
部分在同样的温度缓慢地失活。
② 可逆性：经热处理后的酶液在室温或较低温度下
保藏，它的活力部分可以再生。
例如：辣根过氧化物酶在70℃加热1小时后，
•
存在于各种动物、植物和微生物体内。
•
•
催化由过氧化氢参与的各种还原剂的氧化反应。
过氧化物酶是由单一肽链与一个铁卟啉辅基结合
构成的血红蛋白。 • 多数植物过氧化物酶与碳水化合物结合成为糖基
化蛋白。糖蛋白有避免蛋白酶降解和稳定蛋白构象 的作用。
一、过氧化物酶作用方式及分类
• 1.1 过氧化物酶作用方式 催化由过氧化氢参与的各种还原剂的氧化反应：
H2O2+ AH2
POD 2H2O+A
供氢体：酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子
•
1.2 过氧化物酶（POD）分类（按辅基性质）
（1）含铁过氧化物酶
① 高铁血红素过氧化物酶：含有高铁血红素Ⅲ为辅基， 存在于高等植物、动物和微生物中。 ② 绿过氧化物酶：辅基也含有一个铁原卟啉基团，存在 于动物器官和牛乳中（乳过氧化物酶）。
能提取出来。
二、过氧化物酶催化的反应
POD能催化 4种类型的反应 : • (1) 过氧化反应 (有氢供体存在)
• (2) 氧化反应
• (3) 过氧化氢分解 (没有氢供体存在) • (4) 羟基化反应
1 、POD催化过氧化反应
过氧化反应表示如下：
ROOH+AH2 ----H2O +ROH +A
R为 -H, -CH3, -C2H5;
著增加。
– 例如：水分含量低于40%时，谷类中过氧化物
酶的热稳定性与水分含量成反比。
– 对于加工脱水果蔬有重要参考价值。
（3）化学物质的影响
– 以辣根中过氧化物酶为例，加入羟高铁血红素能 降低酶的热失活速度。 – 糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。
– 在较低浓度范围内，盐会降低酶的热稳定性。
AH2 为氢供体（还原形式）；
A为氢供体（氧化形式）。
氢供体 • 酚类 (对甲酚、愈创木酚、间苯二酚 )； • 芳香胺类 (苯胺、联苯胺、邻苯二胺、邻联 茴香胺 )； • NADH和NADPH等。
CH3O H2N
邻－联茴香胺
OCH3 NH2
OCH3 OH
NH2 NH2
H2 N
愈创木酚 联苯胺NH2 Nhomakorabea（4）pH的影响 – 在pH7时酶热失活的速度最低，在pH 4.0和pH10 时酶热失活的速度分别提高到8倍和2倍。 （5）温度的影响
– 当介质的pH被确定后，热处理的时间和温度是影 响过氧化物酶失活的主要因素。
4、 POD的羟基化反应
从一元酚和氧生成邻二羟基酚，反应必须要有 氢供体参加，例如二羟基富马酸。
OH HO HOOC C C COOH OH POD O O CH3 C C COOH OH
+
O2
+
+
COOH CH 3
OH + H2O
三、 过氧化物酶的底物
主要指第一类反应中的过氧化物和氢供体
1、过氧化物
这两组含铁过氧化物酶可用酸性丙酮处理区分： • 处理高铁血红素过氧化物酶时，高铁血红素和 酶蛋白分离； • 处理绿过氧化物酶时，无类似结果。
/p-776460929.html
（2）黄素蛋白过氧化物酶:
以黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)为辅基 ,存
在于动物组织和微生物中。
异性。
来自于同一种植物的可溶态和结合态过氧化物酶 都具有不同的底物特异性。
四、 过氧化物酶的最适pH和最适温度
1、过氧化物酶的最适pH
• 影响过氧化物酶最适pH的因素：酶的来源、同功
酶的组成、氢供体底物和缓冲液。
• 由于果蔬中过氧化物酶含有多种同功酶，而各同
功酶的最适pH存在着差异，因此，试剂测定的最 适pH往往具有较宽的范围。
• 同一种果蔬的可溶态和结合态过氧化物酶液可 能具有不同的最适pH。
• 在酸性条件下，过氧化物酶的热稳定性较低。
因为，在酸性条件下，血红素和蛋白质分离而 导致过氧化物酶的酶蛋白质变性，但这种变性 是可逆的，如果pH调整到合适的范围，酶活力 还可以恢复。
2、过氧化物酶的最适温度
不同来源的过氧化物酶的最适温度差别很大
1.３分布：
过氧化物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
结合态酶可分成两种形式：
离子结合和共价结合
结合形式不同，酶提取方式不同。
• 辣根是过氧化物酶最重要的一个来源。 辣根中20%的过氧化物酶（POD）与细胞
壁结合，用2mol/L NaCl(高离子强度)才
邻苯二胺
酚类化合物
芳香族胺
2、氧化反应
• POD在无过氧化氢存在的情况下催化的反应 • 需要有O2 和辅助因子(Mn2+和酚)。 • 底物：草酸、草酰乙酸、酮丙二酸、二羟基富马 酸、吲哚乙酸 等
二羟基富马酸
二酮琥珀酸
3、过氧化氢分解
• 无氢供体存在下可催化过氧化氢分解 :
• 2H2O2
POD
2H2O+ O2
在30℃下再生的酶活力可达到处理前的30-40%，
而在50℃下不能再生，如再降低到40℃时，酶活 力又开始提高。
1、热处理中过氧化物酶的失活 过氧化物酶失活具有 双相特征
⑴
陡峭直线部分－酶 的热不稳定部分 ⑵ 中间曲线部分－过 渡区 ⑶ 平缓直线部分－酶 的耐热部分
在88℃热处理甜玉米中过 氧化物酶的失活曲线