第六章糖酶和脂酶详解

第六章糖酶和脂酶详解演示文稿第一页，共二十页。优选第六章糖酶和脂酶第二页，共二十页。4.1.果胶物质（主要成分脱水半乳糖醛酸）果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，存在于几乎所有的植物中，它主要由半乳糖醛酸及其甲酯缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。CH3α-l-4-D半乳糖醛酸主链3第三页，共二十页。果胶的基本结构是α-l-4-D半乳糖醛酸主链，鼠李糖单元以（l-2）连接于还原端或以（l-4）连接于非还原端。鼠李糖在果胶多糖的主链上引入了节点阿拉伯糖、半乳糖或阿拉伯半乳聚糖再作为侧链以（l-4）连接于鼠李糖上。果胶含量：柠檬3.0～4.0%，香蕉0.7～1.2%，梨0.5～0.8%，苹果0.5～1.6%，草莓0.6～0.7%。4第四页，共二十页。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.5第五页，共二十页。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。问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？6第六页，共二十页。4.2.果胶酶分布与分类：果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称。包括果胶水解酶（pectinhydrolases）、果胶裂解酶（pectinlyases，PMGL）、果胶酯酶（pectinesterases，PE）和原果胶酶等。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。

7第七页，共二十页。聚半乳糖醛酸酶（PG）：此类能水解半乳糖醛酸中α-1,4键（优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸作用），分两类。8第八页，共二十页。

（1）内切PG（endo-PG）：从分子内部无规则的切断α-1，4键，可使果胶或果胶酸的粘度迅速下降，这类酶在果汁澄清中起主要作用。由于酶只能裂开和游离羧基相邻的糖苷键，因此底物水解的速度和程度随它的酯化程度增加而快速下降。最适pH4~5，霉菌中最多，植物番茄中含量高。9第九页，共二十页。（2）外切（exo-PG）：从分子末端逐个切断α-1，4键，生成半乳糖醛酸，粘度下降不明显。pH5.0，钙激活。

10第十页，共二十页。聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）即果胶裂解酶。以随机方式解聚高度酯化的果胶，使溶液的粘度快速下降，果胶裂解酶只能裂解贴近甲酯基的糖苷键，果胶裂解酶同底物的亲和力随底物的酯化程度提高而增加。pH6.0，只有霉菌中有。不能水解果胶酸11第十一页，共二十页。聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：也称果胶酸裂解酶。只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。pH8.0~9.5，Ca2+是绝对需要的。细菌中含量高。12第十二页，共二十页。果胶酯酶（PE）霉菌果胶酯酶的最适pH一般在酸性范围，它的热稳定性较低。细菌果胶酯酶的最适pH在碱性范围（7.5~8.0）。商业霉菌果胶酶制剂，含果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。果胶酯酶能使果胶中的甲酯水解，生成果胶酸。13第十三页，共二十页。果胶酯酶在降解果胶的同时会伴随着甲醇（CH3OH)的释出，这在制葡萄酒中应注意采用热处理。植物组织中含量高。果胶在酶作用下脱酯和钙化，使细胞间的粘合强化，但葡萄酒应避免。14第十四页，共二十页。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。15第十五页，共二十页。总结霉菌果胶酶最佳，先果胶酯酶起作用，再果胶酸酶、果胶裂解酶起作用。问题：生产澄清型果汁中如何正确合理使用果胶酶？16第十六页，共二十页。5

脂酶甘油三酯+H2O→甘油二酯+脂肪酸第十七页，共二十页。5.1

脂酶的来源目前应用的脂酶主要有两个来源，一个是从天然组织中提取或直接利用活化天然组织中的脂酶，例如，用皱胃膜中提取出的前胃脂酶类制剂，或者直接用皱胃膜浆就可以生产出意大利式干酪。也有直接利用牛乳中本身含有的脂酶生产增香乳制品的。另一个来源是用霉菌（如米黑毛霉、青霉等）分离培养，这种办法可批量生产，是未来脂酶生产的主要途径。18第十八页，共二十页。5.2脂酶作用的底物的物理状态脂酶的天然底物(长链甘油三酯)是不溶于水的，脂酶不能作用于分散在水中的底物分子，而能作用于乳化的脂肪球，脂之间的界面是酶作用的部位，脂酶的活性不是取底物的数量，而取决于底物一水界面的浓度和届面的质量，脂酶在这一界面上裂解底物。当脂酶分子同处在界面的底物分子相接触时，它的构象发生改变，使它能抓住底物分子，这是一个界面激活过程。在脂酶分子构象改变过程中，酶分子中一个特殊的部位(并非活性部位)和底物或界面的一部分依靠空间电荷或其他因子相接触则起着关键的作用。19第十九页，共二十页。5.3底物特异性脂酶对酯的酸部分有特异性要求。虽然各种脂酶之间似乎有定量的差别，但是它们以甘油三丁酸酯为底物时都表现出最高的活力。因此，脂酶对于