氧化还原酶类知识

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1、第第6 6章章 氧化还原酶类氧化还原酶类(oxidoreductases)氧化还原酶的作用催化催化H、O原子或电子从一底物向另一底物原子或电子从一底物向另一底物转移的反应。转移的反应。作用：氧化产能、作用：氧化产能、 解毒、形成生理活性物解毒、形成生理活性物质质。在食品生产实践中，应用仅次于水解酶在食品生产实践中，应用仅次于水解酶分类分类系统分类中，亚类的分类是按照作用的底物的基团来分类：如1.1作用于CHOH1.2作用于CO1.3作用于HCCH生物学研究中常用的氧化还原酶如脱氢酶类氧化酶类过氧化物酶类氧合酶类食品中常用的氧化还原酶脱氢酶类如乳酸脱氢酶（E.C.1.1.1.27）氧化酶类如多酚

2、氧化酶（E.C.1.10.3.1）葡萄糖氧化酶（E.C.1.1.3.4）过氧化物酶如过氧化氢酶（E.C.1.11.1.6） 辣根过氧化物酶（E.C.1.11.1.7）氧合酶类如脂肪氧合酶（E.C.1.13.1.13） 这类酶需要辅酶这类酶需要辅酶I I（NADNAD+ +或或CoICoI表示）或辅表示）或辅酶酶IIII（NADPNADP+ +或或CoIICoII表示）起受氢体或供氢体表示）起受氢体或供氢体的转氢作用。的转氢作用。脱氢酶类催化的反应伴有催化的反应伴有H H原子的转移，直接从原子的转移，直接从底物底物上上脱氢脱氢，催化反应通式：催化反应通式：R RH H2 2 + R+ R = R

3、 + R= R + RH H2 2 产物之一为产物之一为H2O2需要黄素核苷酸（需要黄素核苷酸（FAD或或FMN）为辅酶）为辅酶例例葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶氧化酶类氧化酶类a. 催化底物脱氢，氧化生成催化底物脱氢，氧化生成H2O2，又称需氧脱氢酶又称需氧脱氢酶RH2 + O2 = R + H2O2主要特征：主要特征：催化的反应有氧分子直接参与催化的反应有氧分子直接参与 有的含金属有的含金属有的以细胞色素为辅助因子有的以细胞色素为辅助因子例例多酚氧化酶、细胞色素氧化酶多酚氧化酶、细胞色素氧化酶 b. 催化底物脱氢，并氧化生成催化底物脱氢，并氧化生成H2O2RH2+O2=2R+2H2O主要特征主要

4、特征 有的以血红素为辅基有的以血红素为辅基 有的以有的以FAD为辅基为辅基 有的是含硒有的是含硒、铜、铁、锌、铜、铁、锌 例例过氧化物酶、过氧化物酶、SOD过氧过氧化化物酶物酶 催化以催化以H2O2为氧化剂的氧化还原反应为氧化剂的氧化还原反应, 担负担负H2O2与过氧物的分解与转化与过氧物的分解与转化H2O2 + R = RO + H2O主要特征主要特征有的是黄素蛋白，含铁、含铜蛋白有的是黄素蛋白，含铁、含铜蛋白有的包含细胞色素等有的包含细胞色素等氧合酶氧合酶 和氧化酶的不同和氧化酶的不同：它们催化氧原子直接参入有机它们催化氧原子直接参入有机分子，其中有的在反应过程中伴随羟基的形成，分子，其中

5、有的在反应过程中伴随羟基的形成，故又称故又称羟化酶羟化酶。RH2 + O2 = R（OH）氧化氧化还原还原酶及在食品加工中的控制及应用酶及在食品加工中的控制及应用有利有利有害有害 多酚氧化酶是一类催化酚类化合物氧化从而产生多酚氧化酶是一类催化酚类化合物氧化从而产生褐色产物的酶，根据其底物特异性的不同，可分为：褐色产物的酶，根据其底物特异性的不同，可分为：6.1 多酚氧化酶多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase ，简称PPO )6.1.1多酚氧化酶的种类多酚氧化酶的种类1、单单酚氧化酚氧化酶酶酪氨酸酪氨酸酶酶 (EC 1.14.18.1)2、双酚氧化、双酚氧化酶酶儿茶酚儿茶酚酶酶 (E

6、C 1.10.3.1)3、对对苯二胺和苯二胺和醌醌醇氧化醇氧化酶酶 漆漆酶酶 (EC 1.10.3.2)整体水平：整体水平： 大量的植物（如水果、蔬菜）大量的植物（如水果、蔬菜）亚细胞水平：叶绿体、线粒体亚细胞水平：叶绿体、线粒体 6.1.2多酚氧化酶的分布及存在形态多酚氧化酶的分布及存在形态6.1.2.1分布分布水水 果果 种种 类类 桃桃 甜樱桃甜樱桃 杏子杏子 苹果苹果可溶态多酚氧化酶可溶态多酚氧化酶 占总的酶活力（占总的酶活力（%） 2030 1517 13 815结合态结合态 无活性状态无活性状态可溶态可溶态 活性状态活性状态6.1.2.2存在形态存在形态为什么受伤的组织表面才会褐变

7、？区域化：区域化：多酚氧化酶定位在细胞的质体（内囊多酚氧化酶定位在细胞的质体（内囊体）中，底物定位在液泡中，正常情况下二者分离体）中，底物定位在液泡中，正常情况下二者分离当植物受到伤害时，二者接触相互作用当植物受到伤害时，二者接触相互作用酶促褐变：酶促褐变：使底物氧化产生醌，醌自发聚合并使底物氧化产生醌，醌自发聚合并与蛋白质的氨基酸残基侧链基团反应产生黑色或褐与蛋白质的氨基酸残基侧链基团反应产生黑色或褐色物质，使组织发生褐变。色物质，使组织发生褐变。6.1.3.1一元酚羟基化，生成相应的一元酚羟基化，生成相应的 邻邻二羟基化合物二羟基化合物+OHOH+ O2CH3OHOH+OOOHCH3+H2

8、O6.1.3多酚氧化酶多酚氧化酶催化的反催化的反应应 多酚氧化酶以多酚氧化酶以铜铜离子为辅基，它催化两类完全不离子为辅基，它催化两类完全不同的反应，这两类反应都需要有分子氧参加：同的反应，这两类反应都需要有分子氧参加：6.1.3.2邻邻二酚氧化，生成邻二酚氧化，生成邻醌醌 OHOH2+O2OO+2H2O（1）或相互作用生成高分子量聚合物；）或相互作用生成高分子量聚合物；（2）或与氨基酸或蛋白质反应形成高分子络合物）或与氨基酸或蛋白质反应形成高分子络合物. 这两个反应均导致褐色素的生成，色素的分子这两个反应均导致褐色素的生成，色素的分子量愈高，颜色愈暗量愈高，颜色愈暗多酚氧化酶间接酶促褐变多酚氧

9、化酶间接酶促褐变。氧化产物邻氧化产物邻醌醌6.1.3.3酶促褐变色素的形成在植物中，多酚氧化酶作用的基本底物是酪氨酸首先酪氨酸羟化成邻二酚多巴，并进一步氧化成多巴醌，再进一步环化生成红色的色素多巴色素；再经一系列的重排、脱羧和自发氧化，分别生成5，6-二羟基吲哚和吲哚醌，吲哚醌是黑色素最简单的单体形式，可自动聚合生成相对分子质量高、有色的黑色素。 6.1.4 影响多酚氧化酶活性的因素影响多酚氧化酶活性的因素6.1.4.1 底物底物 酚酶对邻羟基型结构的作用快于一元酚，对位酚酶对邻羟基型结构的作用快于一元酚，对位二酚也可被利用，二酚也可被利用，但间位二酚则不能作为底物但间位二酚则不能作为底物。O

10、HOHCH3OHOHOHOHOH（ ）（ ）（ ）（ ）6.1.4.2 pH 最适最适pH随来源和选用的底物而不同，随来源和选用的底物而不同， 多为多为pH47。6.1.4.3 温度温度随来源不同而异随来源不同而异, 25 37; 属于不耐热的酶，在大多数情况下，在组织中或在溶液属于不耐热的酶，在大多数情况下，在组织中或在溶液中的酶在中的酶在70 90下热处理短时间，足以使它部分或全下热处理短时间，足以使它部分或全部地不可逆失活。部地不可逆失活。在低温下（通常为在低温下（通常为0以下冰冻状态），果蔬中以下冰冻状态），果蔬中PPO会会发生可逆的失活，当解冻后，酶活力会恢复发生可逆的失活，当解冻后

11、，酶活力会恢复 。1 激活剂激活剂6.1.4.4化学化学试剂试剂阴离子洗涤剂，例如十二烷基磺酸钠（SDS），是多酚氧化酶的典型的激活剂。用酸或尿素处理葡萄中的多酚氧化酶，能使酶可逆地激活；2 抑制抑制剂剂（1）金属螯合剂（2）竞争性抑制剂（3）与氧化产物醌作用的还原剂（4）醌偶合剂（5）与酚类底物作用的化合物（1）金属螯合剂多酚氧化酶是以铜作为辅基的金属酶，因此许多金属螯合剂，例如氰化物、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多酚氧化酶都有抑制作用。CO在减缓蘑菇褐变方面是非常有效的，其作用除与Cu的络合外，还有对O2的竞争效果。 （2）竞争性抑制剂羧酸尤其是芳香族羧酸是

12、多酚氧化酶的竞争性抑制抑制剂。如苯甲酸和一些取代肉桂酸是樱桃、苹果、梨、杏和马铃薯中多酚氧化酶的竞争性抑制剂。Ki的次序如下：肉桂酸对-羟苯基丙烯酸阿魏酸间-羟苯基丙烯酸苯甲酸。向果汁中加入0.5mol/L的肉桂酸和阿魏酸可防止酶促褐变。这类抑制剂可用来区分褐变的类型是酶促褐变还是非酶褐变（3）与醌作用的还原剂能够和氧化产物醌作用，使醌还原成原来的底物，从而防止醌继续反应生成有色物质，抑制酶促褐变的发生。代表性化合物:抗坏血酸、二氧化硫，亚硫酸盐、2巯基苯并噻唑、巯基乙酸盐等。对食品加工和保藏有实际价值的是抗坏血酸和柠檬酸。如柠檬酸与亚硫酸盐联合使用，可成功地用于防止脱皮马铃薯的褐变。（4）醌

13、偶合剂与醌作用，生成稳定的无色化合物，防止第二步酶促反应继续发生。半胱氨酸属于这类化合物。半胱氨酸对多酚氧化酶的抑制作用是通过与醌的结合。半胱氨酸提高丝氨酸蛋白酶活性，蛋白酶可分解多酚氧化酶，由此也对防止褐变作出贡献。（5）与酚类底物作用的化合物聚乙烯吡咯烷酮能与酚类化合物强烈的缔合，从而消去酶反应体系中的底物。有些酶能催化酚类化合物的苯环甲基化或氧化裂解，从而将酶的底物转变成酶的抑制剂。例如，邻-甲基转移酶将咖啡酸转变成阿魏酸，而阿魏酸是酶的抑制剂。6.1.5 酶促褐变的防止酶促褐变的防止6.1.5.1 隔绝氧气6.1.5.2 控制温度6.1.5.3 控制pH值6.1.5.4 加入抑制剂（1

14、）抗坏血酸（2）S02或亚硫酸盐（3）其它抑制剂 CO 蔗糖 NaCl深入分析深入分析酶酶的作用原理和食品加工生的作用原理和食品加工生产过产过程程联联系的极好系的极好例子例子6.1.6多酚氧化酶在食品加工中的应用有害的影响有益的影响6.1.6.1PPO的活性对茶叶颜色的形成的影响茶在“发酵”过程中，最显著的变化是颜色茶叶中含有大量的（达干物重的30）儿茶素。当液泡破裂时，PPO主要作用于儿茶素，产生茶黄素，茶的品质受茶黄素/茶红素的比率影响，其比值越大，茶的品质越好，因而PPO的活性和含量高的茶叶更易形成好的品质。在茶的加工过程中PPO氧化还可以产生理想的收敛性，对香气影响也很显著。 采用铜酶

15、抑制剂NaDDC（二乙基二硫代氨基甲酸钠）对茶发酵体系的酶活性进行处理，结果随着NaDDC浓度的增大，PPO活性和初始OUR（摄氧率）逐步降低，导致TFs（茶黄素类）的形成受阻，其含量减幅几乎与PPO活性受抑程度相同，而红茶发酵的另一主要氧化产物TRs （茶红素类）则只有在高浓度NaDDC条件下才表现出减少趋势。例PPO对茶风味也起作用试验在发酵时向每100kg发酵叶中添加12g PPO来加速发酵结果：加入PPO促进了红茶内多种生物物质的形成，制成的速溶茶苦涩味轻，鲜度好，香气浓强。6.1.6.2PPO在可可加工中的作用PPO主要在可可发酵结束和前期干燥过程中起作用。可可多酚化合物在PPO作用

16、下发生氧化，形成可可的特征颜色。产生的多酚氧化产物与豆子本身的结构蛋白和多糖紧密键合，使颜色稳定，不会溶出。6.1.6.3PPO在果酒加工中的作用在红葡萄酒的生产过程中，有时要利用外加的果胶酶来促使表皮释放出色素，而这一过程的缺陷是其所产生的色素通常不太稳定。在发酵的过程中加入葡萄孢属菌株，菌株能分泌多酚氧化酶，它能够以多种酚醛化合物为专一性底物催化反应，从而使葡萄酒颜色得到改良，也可产生其它理想的风味。然而在白葡萄酒的生产中，会使葡萄酒的颜色变得更褐而产生缺陷。6.1.6.4探讨PPO在蘑菇发生酶促褐变的机制巨大口蘑 、双孢菇酶促褐变机理的研究6.1.6.5 PPO在果酱、果汁加工中的作用新

17、鲜压榨后的苹果酱发生酶促褐变反应。涉及到的主要底物是黄酮类物质，如根皮苷、儿茶素、表儿茶素和基于表儿茶素骨架结构的一系列花青素配基低聚物（二聚体至七聚体）。花青素配基本身不是PPO的底物，但绿原酸先被PPO氧化成绿原酸醌，绿原酸醌再氧化花青素配基，使其形成有色产物。 由于苹果中PPO的溶解性能不太好，且它们与细胞壁结合较为紧密，所以，在生产苹果汁时，如果迅速除去所含不溶物，则果汁由于缺少可溶性的PPO而不会发生褐变。因而可以通过改变果汁、果酒中花青素配基的含量来调节颜色的平衡。在欧洲一些白葡萄酒、苹果酒和苹果汁的生产中采用“过度氧化”来降低花青素配基的量，以防止成品在后熟贮藏过程中发生颜色加深

18、或浑浊的现象。6.1.6.5PPO的抑制在食品中的应用热烫时间对蓝莓汁色泽的影响适当的热处理可抑制PPO活性从而达到抑制褐变的目的。葡萄糖氧化酶性质 及应用实例6.2 葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase GOX) EC1.1.3.4 葡萄糖酸葡萄糖酸OHOHHOHOCOOHCH2OH+O2葡萄糖葡萄糖氧化酶氧化酶+H2O2OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHO D葡萄糖葡萄糖 葡萄糖酸内酯葡萄糖酸内酯6.2.1 作用作用催化葡萄糖与氧反应，生成葡萄糖酸和过氧化氢。催化葡萄糖与氧反应，生成葡萄糖酸和过氧化氢。6.2.2 来源：来源：霉菌霉菌1、pH值值：4.

19、57.0; 底物对酶起稳定作用。底物对酶起稳定作用。2、温度：、温度： 低温下具有良好的稳定性；低温下具有良好的稳定性； 适温范围较宽适温范围较宽(3060)。3、抑制剂：金属离子、抑制剂：金属离子6.2.3 性质性质6.2.4 葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶酶在食品加工中的在食品加工中的应应用用 葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用是多种多样的。 形成过氧化氢； 形成葡萄糖酸； 除去葡萄糖； 除去氧。每一个都是食品质量的决定性因素6.2.4.1 去葡萄糖在干蛋制品的加工(尤其是在喷雾干燥、干热杀菌)以及长时间的储藏过程中，蛋清中存在的0.3 0.4的葡萄糖会与蛋白质发生美拉德反应，导致产品发生褐变和营养损

20、失。以前主要是利用干或湿酵母发酵的方法除去葡萄糖，该法的缺点是周期长，卫生条件差，产品的颜色、气味都不理想，而利用葡萄糖氧化酶可以克服这些缺点。用于降低马铃薯淀粉全粉还原糖马铃薯颗粒全粉是重要的土豆深加工产品，我国目前尚无适于加工颗粒全粉用的优质马铃薯品种，现有的马铃薯品种往往在其储藏后期还原糖含量上升较高。葡萄糖氧化酶可以除去马铃薯全粉中葡萄糖的80 %90 %。由于葡萄糖占马铃薯中还原糖的35 %50 % ，所以，通过控制水分含量、酸度、温度和反应时间等因素，可降低马铃薯全粉中30%左右的还原糖，对提高马铃薯颗粒全粉的品质有较好的效果。 6.2.4.2除去氧（1）啤酒脱氧（2）改善白葡萄酒

21、的色泽（3）防止袋装类食品氧化（4）改善蛋黄酱的保存质量（5）果汁脱氧（1）用于除去啤酒中的氧因为啤酒中溶有氧，其活性是造成啤酒风味老化的主要原因，因此减少或脱除啤酒中的氧含量可以改善啤酒的风味稳定性。采用葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶体系能有效地除去瓶装啤酒中残余的氧。如在啤酒中添加10 单位的葡萄糖氧化酶，35处理 4045h后，降氧率为 85.5% ，而对照为 43.7% 。但是此法还不能解决啤酒的老化味问题，这方面的工作还有待于进一步研究。（2）改善白葡萄酒的色泽白葡萄酒易褐变，其颜色变深主要是多酚氧化酶的氧反应。如果在白葡萄酒中加入葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶，并且有足够数量的葡萄糖存在于酒中

22、，那么就能因为有效脱氧而防止白葡萄酒的氧化褐变。如添加0.51.0mg/L葡萄糖氧化酶(或2040单位），和0.1100ml酒的葡萄糖，可以有效减轻氧造成的危害。（3）防止袋装类食品氧化干制食品在包装时难免将空气引入容器中，其中有些干制食品是易于氧化的，例如乳粉、焙烤咖啡、活性干酵母和冷冻干燥产品。将葡萄糖和葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶封入塑料袋。这个塑料袋必须具有高的氧气穿透速度和低的水气穿透速度的特性。将这些塑料袋和干制食品一起封入罐中能有效地降低容器中氧的含量。（4）改善蛋黄酱的保存质量蛋黄酱是搅拌油-水而形成的食品乳状液。其主要成分包括植物油、水、蛋黄、盐、醋和柠檬汁等。蛋黄酱加工过程中由

23、于激烈搅打，引入了占总体积1012的空气，使蛋黄酱的货架寿命因为受包藏的氧的作用而显著地缩短。在包装蛋黄酱的密闭容器中加入葡萄糖氧化酶体系，然后在6个月的保藏期内，酶处理的效果是明显的，而且酶催化反应中生成的葡萄糖酸对于蛋黄酱的风味没有不良的影响。（5）果汁脱氧 果汁及蔬菜中的Vc, 容易被溶解在汁液中的氧所氧化破坏，葡萄糖氧化酶可以防止这种氧化破坏作用。添加葡萄糖至 1g/L，加入 20mg/L的葡萄糖氧化酶，测定的Vc 残存率为：对照为17.6% ，添加酶加热处理的为 40% ，加酶不加热处理的为 56.8%。苹果汁中苹果汁中Vc(100)在保存期中的残存在保存期中的残存v空白对照组的C组

24、，Vc的损耗严重，加入葡萄糖氧化酶和增效剂的B组Vc损耗最轻。说明葡萄糖氧化酶的抗氧化效果显著。A.试样加20ppm葡萄糖氧化酶B.试样加入20ppm葡萄氧化酶+0.01g增效剂C.样为空白对照，不加抗氧化剂苹果汁在保存期中的褐变度苹果汁在保存期中的褐变度v在头六个月之前，空白对照的C组褐变度比添加了葡萄糖氧化酶的AB组要高很多，就是说添加葡萄糖氧化酶后可有效抑制保存中褐变反应.但是，添加葡萄糖氧化酶有一定的保存期6.2.4.3对小麦粉的品质改良作用葡萄糖氧化酶是一种新型的面粉品质改良剂，属强筋剂类。面筋蛋白中的-SH基经氧化后，形成具有较好网络结构的双硫键，从而大大改善了面筋的组织结构。向小

25、麦粉中添加葡萄糖氧化酶，其添加量少，反应时间快，对小麦粉的稳定时间、形成时间、弱化度、评价值、最大阻力，能量等反映粉质特性、拉伸特性的数据都有不同程度的改变，效果显著。葡萄糖氧化酶用量对面团粉质特葡萄糖氧化酶用量对面团粉质特性影响的实验性影响的实验v当葡萄糖氧化酶添加量为20*10-6时，评价值最高，形成时间、稳定时间最长，弱化度最低。卫生部正式公告撤销面粉增白剂过氧化苯甲酰卫生部正式公告撤销面粉增白剂过氧化苯甲酰2011年03月01日 卫生部字号：T|T 2011年第年第4号号 根据食品安全法关于食品添加剂应当在技术上确有必要且经过风险评估证明安全可靠,方可列入允许使用范围的规定,经审查,食

26、品添加剂过氧化苯甲酰、过氧化钙已无技术上的必要性,现决定予以撤销并公告如下:一、自2011年5月1日起,禁止在面粉生产中添加过氧化苯甲酰、过氧化钙,食品添加剂生产企业不得生产、销售食品添加剂过氧化苯甲酰、过氧化钙;有关面粉(小麦粉)中允许添加过氧化苯甲酰、过氧化钙的食品标准内容自行废止。此前按照相关标准使用过氧化苯甲酰和过氧化钙的面粉及其制品,可以销售至保质期结束。二、面粉生产企业和食品添加剂生产企业要按照本公告要求依法组织生产经营,做好自查自纠工作。相关行业协会要加强行业管理和行业自律,引导企业不断规范面粉和食品添加剂生产经营活动。三、各级食品安全监管部门要加大监督执法力度,加强食品安全监督

27、检查,依法查处将过氧化苯甲酰、过氧化钙作为食品添加剂进行生产、销售和使用的违法行为。特此公告。卫生部 工业和信息化部 商务部 国家工商总局国家质检总局 国家粮食局 国家食品药品监管局二一一年二月十一日面粉增白剂的替代品？面粉增白剂的替代品？氧化还原酶类是一个解决思路氧化还原酶类是一个解决思路6.2.4.4杀菌 由于葡萄糖氧化酶能除去氧，所以能防止好气菌的生长繁殖；同时由于产生过氧化氢，也可起到杀菌作用。月饼的防腐杀菌 在牛奶及奶制品中的应用在牛奶及奶制品中的应用 葡萄糖氧化酶可产生过氧化氢，过氧化氢可在牛奶中形成乳过氧化氢酶体系（LPO）。 这种结合物已经被广泛的研究用以解决牛奶及干酪制造的污

28、染问题。尤其是由非巴士杀菌奶制造的干酪，非常需要一个自然的抗菌系统。 该结合物可抵抗大量的病原体。6.2.4.5测定葡萄糖含量因葡萄糖氧化酶能专一地氧化葡萄糖，故可用于定量测定各种食品中的葡萄糖含量和各种混合物中的葡萄糖含量。利用固定化葡萄糖氧化酶技术制成的分析仪已广泛地用于发酵行业发酵液中残糖 （主要为葡萄糖） 的测定，该方法简单、快速、准确。过氧化物酶性质及应用实例过氧化物酶性质及应用实例6.3 过过氧化物氧化物酶酶过氧化物酶系统是指在有氢供体参与下，催化过氧化氢分解的酶(EC l.11.1，POD)。当以过氧化氢为供氢体时，该酶称为过氧化氢酶（EC 1.11.1.6，CAT）。6.3.2

29、过氧化物酶的存在形式过氧化物酶的存在形式1、可溶态酶、可溶态酶2、结合态酶、结合态酶6.3.1过氧物酶的分类过氧物酶的分类 广泛存在 同工酶6.3.3过氧化物酶的热稳定性过氧化物酶的热稳定性6.3.3.1过氧化物酶热失活的双相过程过氧化物酶热失活的双相过程 因过氧化物酶含有不同的耐热性质部分，其中因过氧化物酶含有不同的耐热性质部分，其中不耐热的部分在热处理时很快地失活，而耐热部分不耐热的部分在热处理时很快地失活，而耐热部分在同样温度下缓慢地失活。在同样温度下缓慢地失活。最初的直线部分代表酶的热不稳定部分的失活，最后的直线部分表示耐热部分的失活，外延图中代表酶的耐热部分的直线至零时间，就可以估算

30、酶的耐热部分活力在总的酶活力中所占的比例。对于多数蔬菜，热不稳定部分的酶活力占总活力的90%99%。 () 热处理后的酶液在室温或较低温度下保藏时，其热处理后的酶液在室温或较低温度下保藏时，其部分活力可再生。部分活力可再生。 结合处理结合处理(如：微波、辐照如：微波、辐照)使过氧化物酶失活。使过氧化物酶失活。 6.3.3.2过氧化物酶热失活的部分可逆过程过氧化物酶热失活的部分可逆过程6.3.3.3低温对过氧化物酶的影响低温对过氧化物酶的影响 低温（低温（18或或20）不能破坏酶，只能降低酶的活）不能破坏酶，只能降低酶的活力或可逆失活。在冷冻或低温保藏期间，过氧化物酶并力或可逆失活。在冷冻或低温

31、保藏期间，过氧化物酶并没有变性，只是从一种结合状态转变为另一种结合状态。没有变性，只是从一种结合状态转变为另一种结合状态。能抑制酶的活力，如：能抑制酶的活力，如：SO2、亚硫、亚硫酸盐、氰化物等。酸盐、氰化物等。 6.3.4影响过氧化物酶活性的因素影响过氧化物酶活性的因素1pH 最适最适pH受酶的来源、同功酶的组成、氢供体受酶的来源、同功酶的组成、氢供体底物和缓冲液的影响，具有较宽的范围，在底物和缓冲液的影响，具有较宽的范围，在pH4.06.0之间；之间；2温度温度最适温度的范围随来源不同在最适温度的范围随来源不同在35 55 间有很大的差异。间有很大的差异。3.化学试剂化学试剂6.3.5过氧

32、化物酶在食品加工中的作用过氧化物酶在食品加工中的作用(1) 作为热处理是否充分的指标作为热处理是否充分的指标 当过氧化物酶完全失活时，可以保证所有其他的酶当过氧化物酶完全失活时，可以保证所有其他的酶破坏，因此采用残余过氧化物酶破坏，因此采用残余过氧化物酶 作为指标，可以确定水作为指标，可以确定水果和蔬菜最佳热处理的条件。在所有植物组织中已发现果和蔬菜最佳热处理的条件。在所有植物组织中已发现过氧化物酶，因此，它是一个很有用的工具酶。过氧化物酶，因此，它是一个很有用的工具酶。热烫条件对玉米颗粒中氧化物酶活力和冷冻保藏中质量的影响热烫（100蒸汽，min）过氧化物酶活力 在-15保藏11个月后质量0

33、 高 色泽差，酸气味，苦味15 高色泽一般，气味良好，捎带苦味30痕量色泽良好，气味良好，味好45 无所有感官指标均为良好50 无所有感官指标均为良好（2）用于延长生鲜牛乳保质期）用于延长生鲜牛乳保质期乳中含有乳过氧化物酶（LP），它是一个天然的、具有实际应用价值的抗菌体系，因此可以通过激活LP体系来延长牛乳保质期，采用乳过氧化酶系统保存生鲜牛乳是迄今为止除了冷贮之外最有效的方法，这对高温地区鲜奶的长时间采集和运输具有实际意义。牛乳中的过氧化物酶对热有一定的抗性，但加热到80，过氧化物酶失去活性，其LP体系已经遭到破坏，过氧化物酶损失殆尽。此外，由于LP的活性在加热到63，保持30min的条件

34、下仍存有75%的活性，所以对一般的消毒奶仍有延长保鲜期的作用。（3）对面粉中的色素进行漂白）对面粉中的色素进行漂白过氧化氢酶可把过氧化氢转变为水和氧气；过氧化物酶催化一些芳香胺及酚类的氧化（通过过氧化氢）。过氧化物酶有较好的漂白性，尤其是在亚油酸存在的条件下，同时它还对面团有其它积极的影响，如面包面团中蛋白质之间的交联、改善稠度、面包芯结构及柔软性等。脂肪氧合酶性质及应用实例脂肪氧合酶性质及应用实例 催化顺催化顺1,4戊二烯的不饱和脂肪酸及酯的氢过氧化戊二烯的不饱和脂肪酸及酯的氢过氧化作用。作用。 具有此类结构的底物如：亚油酸、亚麻酸和花生四烯具有此类结构的底物如：亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

35、酸。 6.4 6.4 脂肪氧合酶脂肪氧合酶6.4.1作用作用 RC=CCC=CRRCC=CC=CR 或或RC=CC=CCR OOH OOH(EC1.13.1.13) 各种植物中，豆类中相对具有较高的活力，各种植物中，豆类中相对具有较高的活力，尤其是大豆的活力最高。尤其是大豆的活力最高。 氢过氧化产物的进一步变化：经过还原、异氢过氧化产物的进一步变化：经过还原、异构化、环氧化、聚化、分解生成数以百计的不同构化、环氧化、聚化、分解生成数以百计的不同产物，对食品产生合符需要和不合符需要的影响。产物，对食品产生合符需要和不合符需要的影响。 6.4.2脂肪氧合酶的分布脂肪氧合酶的分布 1、 改进面粉的颜

36、色和焙烤质量改进面粉的颜色和焙烤质量对面粉中的胡萝卜素进行漂白；氧化面筋蛋白质，对面粉中的胡萝卜素进行漂白；氧化面筋蛋白质，形成二硫键，强化面筋蛋白质的三维网状结构；形成二硫键，强化面筋蛋白质的三维网状结构；防止面团中脂肪的结合，保证了外加起酥脂肪能防止面团中脂肪的结合，保证了外加起酥脂肪能有效地改进面包的体积和软度。有效地改进面包的体积和软度。 6.4.3pH对酶活力的影响对酶活力的影响最适为最适为pH7.08.0左右左右6.4.4对食品质量的影响对食品质量的影响面粉中加入脂肪氧合酶后制作的馒头品质有所提高。 色色破坏胡萝卜素、叶绿素、叶黄素等色素。破坏胡萝卜素、叶绿素、叶黄素等色素。 例如

37、参与冷冻和加工蔬菜中叶绿素的降解，破坏从例如参与冷冻和加工蔬菜中叶绿素的降解，破坏从苜蓿加工的饲料中的叶黄素和其他有色类胡萝卜素，苜蓿加工的饲料中的叶黄素和其他有色类胡萝卜素，破坏添加于食品中的色素。破坏添加于食品中的色素。 营养营养它的作用产物对维生素它的作用产物对维生素A 及维生素及维生素C的破的破坏；它的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含坏；它的作用减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含量；酶作用量；酶作用 的产物同蛋白质的必需氨基酸作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用 ，从，从而降低了蛋白质的营养价值及功能特性。而降低了蛋白质的营养价值及功能特性。2对食品颜色、风味和营养的影响对食品颜色、风

38、味和营养的影响对食品风味的影响对食品风味的影响 果蔬风味主要来源于植物正常代谢和细胞破碎时的酶促反应。黄瓜、番茄、西瓜、马铃薯、草莓等，它们的风味前体是脂肪酸，其作用的酶是脂氧合酶，经过一系列反应产生了 6C、10C 的醛和酮，这些挥发性化合物构成了人们期望的风味成分。在红茶和乌龙茶的发酵过程中，人们有意识地利用脂氧合酶的作用，使其催化亚油酸、亚麻酸氧化分解生成正己醛、己烯醇、己烯醛等茶叶特有的香气成分。然而在冷冻蔬菜、谷类保藏中、肉类酯败及高蛋白食品和其他加工食品中，却产生了不良的风味；脂肪氧合酶脂肪氧合酶能催化不饱和脂肪酸中含双顺式1,4-戊二烯结构(亚油酸、亚麻酸)，通过分子内加氧，形成含有共轭双键的过氧化氢衍生物，在过氧化物裂解酶的作用下，可进一步降解，形成挥发性的醛类，这些物质是食品工业中合成清香香精的重要物质。 使脂肪氧合酶失活的主要方法：使脂肪氧合酶失活的主要方法： 控制温度控制温度加热；加热； 调节调节pH偏酸偏酸+加热；加热； 使用抗氧化剂使用抗氧化剂酚类物质。酚类物质。6.4.5脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶的抑制