第五章第五章食品中其他成分食品中其他成分學習目標學習目標1 1、了解酶、無機鹽、維生素的概念、了解酶、無機鹽、維生素的概念、特點及分類；特點及分類；2 2、熟練掌握酶、無機鹽、維生素在烹、熟練掌握酶、無機鹽、維生素在烹飪加工中的變化，用以提高菜品的營養(yǎng)飪加工中的變化，用以提高菜品的營養(yǎng)和風味。和風味。第一節(jié)第一節(jié) 酶酶酶酶酶酶由活細胞產(chǎn)生具有催化功能的蛋白質(zhì)由活細胞產(chǎn)生具有催化功能的蛋白質(zhì)酶促反應：酶所催化的反應叫酶促反應。酶促反應：酶所催化的反應叫酶促反應。底物：在酶促反應中被催化的物質(zhì)稱為底物。底物：在酶促反應中被催化的物質(zhì)稱為底物。產(chǎn)物：反應的生成物稱為產(chǎn)物。產(chǎn)物：反應的生成物稱為產(chǎn)物。酶活性：酶所具有的催化能力稱為酶活性。酶活性：酶所具有的催化能力稱為酶活性。酶原激活：使酶原獲得活性的過程叫酶原激活。酶原激活：使酶原獲得活性的過程叫酶原激活。酶的失活：使酶失去活性的過程叫失活。酶的失活：使酶失去活性的過程叫失活。一、酶的概念一、酶的概念二、酶的分類二、酶的分類酶內(nèi)源酶外源酶微生物產(chǎn)生的外源酶酶制劑三、酶的催化作用特點三、酶的催化作用特點酶的催化作用特點高效性高度的專一性在常溫下進行反應強酸、強堿、高溫等條件下，酶失去催化活力四、影響酶活力的主要因素四、影響酶活力的主要因素1 1、溫度、溫度 溫度是酶促反應的重要影響因素之一。溫度是酶促反應的重要影響因素之一。第一階段：第一階段：隨著溫度的升高，反應速度增大，達到最大值。隨著溫度的升高，反應速度增大，達到最大值。原因：是由于溫度的升高，使反應的活化分子數(shù)原因：是由于溫度的升高，使反應的活化分子數(shù)增加，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度升高，酶促反應增加，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度升高，酶促反應速度增大。當升到某一溫度時，反應速度達到最大。速度增大。當升到某一溫度時，反應速度達到最大。第二階段：第二階段：當溫度升高到當溫度升高到一一定值定值時，若繼續(xù)升時，若繼續(xù)升高溫度，酶促反應高溫度，酶促反應速度則不再提高，速度則不再提高，反而降低。反而降低。原因：這是由于原因：這是由于當超過某一溫度時，當超過某一溫度時，酶蛋白的熱變性使酶蛋白的熱變性使酶變性失活，使得酶變性失活，使得酶促反應速度迅速酶促反應速度迅速下降。下降。最適溫度：最適溫度：我們把酶促反應速度達到最大值時的溫度稱為我們把酶促反應速度達到最大值時的溫度稱為酶促反應的酶促反應的最適溫度最適溫度。植物體內(nèi)的酶，最適溫度一般在植物體內(nèi)的酶，最適溫度一般在45455050動物體內(nèi)的酶，最適溫度一般在動物體內(nèi)的酶，最適溫度一般在37374040 反應時間的長短、酶濃度以及反應時間的長短、酶濃度以及pHpH等條件對最適等條件對最適溫度都有影響。溫度都有影響。低溫也使酶的活性降低，但不破壞酶。當溫度低溫也使酶的活性降低，但不破壞酶。當溫度回升時，酶的催化活性又可隨之恢復?；厣龝r，酶的催化活性又可隨之恢復。例如在例如在8 812min12min內(nèi)將活魚速凍至內(nèi)將活魚速凍至-50-50后運到后運到較遠的市場，售賣時解凍復活，這就從根本上保較遠的市場，售賣時解凍復活，這就從根本上保證了魚的鮮活度，使人們隨時吃到活魚。這就是證了魚的鮮活度，使人們隨時吃到活魚。這就是應用了低溫不破壞酶活性的原理。應用了低溫不破壞酶活性的原理。低溫對酶活性的影響及應用低溫對酶活性的影響及應用 當溫度較高，酶變性以后，一般不會再當溫度較高，酶變性以后，一般不會再恢復活性?；謴突钚浴Ｊ称飞a(chǎn)中的巴氏消毒、煮沸、高壓蒸食品生產(chǎn)中的巴氏消毒、煮沸、高壓蒸汽滅菌、烹飪加工中蔬菜的焯水處理等，汽滅菌、烹飪加工中蔬菜的焯水處理等，就是利用高溫使食品或原料內(nèi)的酶或微生就是利用高溫使食品或原料內(nèi)的酶或微生物酶受熱變性，從而達到食物加工的目的。物酶受熱變性，從而達到食物加工的目的。高溫對酶活性的影響及應用高溫對酶活性的影響及應用2 2、pHpH值值 pHpH值也是酶促反應的重要影響因素之一值也是酶促反應的重要影響因素之一 pH pH對酶促反應速度的影響很復雜。對酶促反應速度的影響很復雜。它不但影響酶的穩(wěn)定性，而且還影響酶的活它不但影響酶的穩(wěn)定性，而且還影響酶的活性部位中重要基團的解離狀態(tài)、酶底物復合性部位中重要基團的解離狀態(tài)、酶底物復合物的解離狀態(tài)以及底物的解離狀態(tài)，從而影響物的解離狀態(tài)以及底物的解離狀態(tài)，從而影響酶促反應速度。酶促反應速度。pH對酶促反應速度的影響對酶促反應速度的影響最適最適pHpH最適最適pHpH：酶促反應速度最大時的：酶促反應速度最大時的pHpH。一般酶的最適一般酶的最適pHpH在在4 48 8之間。植物和微之間。植物和微生物體內(nèi)的酶，其最適生物體內(nèi)的酶，其最適pHpH多在多在4.54.56.56.5之間；之間；動物體內(nèi)大多數(shù)酶，其最適動物體內(nèi)大多數(shù)酶，其最適pHpH接近中性，一接近中性，一般為般為6.56.58.08.0之間。個別酶的最適之間。個別酶的最適pHpH可在較可在較強的酸性或堿性區(qū)域，如胃蛋白酶的最適強的酸性或堿性區(qū)域，如胃蛋白酶的最適pHpH為為1.51.5，精氨酸酶的最適，精氨酸酶的最適pHpH為為9.79.7。與酶的最適溫度一樣，酶作用的與酶的最適溫度一樣，酶作用的最適最適pHpH也不是一個特征常數(shù)。它也也不是一個特征常數(shù)。它也受其它因素的影響。受其它因素的影響。影響最適影響最適pHpH的因素：如酶的純度，的因素：如酶的純度，底物的種類和濃度，緩沖液的種類底物的種類和濃度，緩沖液的種類和濃度等。和濃度等。所以，酶的最適所以，酶的最適pHpH只有在一定條只有在一定條件下才有意義件下才有意義 。酶酶 最適最適pH 胃蛋白酶胃蛋白酶組織蛋白酶組織蛋白酶(肝肝)凝乳酶凝乳酶(牛胃牛胃)-淀粉酶淀粉酶(麥芽麥芽)-淀粉酶淀粉酶(細菌細菌)1.5 3.55 3.5 5.2 5.2 果膠酶果膠酶(植物植物)胰蛋白酶胰蛋白酶過氧化物酶過氧化物酶(動物動物)蛋白酶蛋白酶(棲土曲霉棲土曲霉)精氨酸酶精氨酸酶 7.07.77.68.59.09.7 一一 些些 酶酶 的的 最最 適適 pHpH3 3、酶濃度、酶濃度 當?shù)孜镒銐蜻^量，當?shù)孜镒銐蜻^量，其它條件固定，在反其它條件固定，在反應系統(tǒng)中不含有抑制應系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)，以及酶活性的物質(zhì)，以及無其它不利于酶發(fā)揮無其它不利于酶發(fā)揮作用的因素時，酶促作用的因素時，酶促反應的速度和酶濃度反應的速度和酶濃度成正比。成正比。E+S=ES E+P E+S=ES E+P 酶濃度對酶促反應速度的影響酶濃度對酶促反應速度的影響 (E)酶濃度酶濃度 (S)底物濃度底物濃度4 4、底物濃度、底物濃度 所有的酶促反應，所有的酶促反應，如果其它條件恒定，如果其它條件恒定，則反應速度決定于則反應速度決定于酶濃度和底物濃度。酶濃度和底物濃度。如果酶濃度保持如果酶濃度保持不變，當?shù)孜餄舛炔蛔儯數(shù)孜餄舛仍黾訒r，反應的初增加時，反應的初速度隨之增加，并速度隨之增加，并以雙曲線形式達到以雙曲線形式達到最大速度。最大速度。底物濃度對酶促反應速度的影響底物濃度對酶促反應速度的影響 在底物濃度較低時，反應速度隨底物濃度的在底物濃度較低時，反應速度隨底物濃度的增加而急劇加快，兩者成正比關(guān)系。增加而急劇加快，兩者成正比關(guān)系。當?shù)孜餄舛容^高時，反應速度雖然也隨底物當?shù)孜餄舛容^高時，反應速度雖然也隨底物的增加而增加，但增加程度卻不如底物濃度較的增加而增加，但增加程度卻不如底物濃度較低時那樣明顯，反應速度與底物濃度不再成正低時那樣明顯，反應速度與底物濃度不再成正比關(guān)系。比關(guān)系。當?shù)孜餄舛冗_到一定程度時，反應速度將當?shù)孜餄舛冗_到一定程度時，反應速度將趨于恒定，即使再增加底物濃度，反應速度也趨于恒定，即使再增加底物濃度，反應速度也不會增加了，即達到最大速度不會增加了，即達到最大速度(Vmax)(Vmax)。5 5、激活劑和抑制劑、激活劑和抑制劑 激活劑：凡是能提高酶活性的物質(zhì)，都稱為激激活劑：凡是能提高酶活性的物質(zhì)，都稱為激活劑活劑 選擇性：激活劑對酶的作用具有一定的選擇性。選擇性：激活劑對酶的作用具有一定的選擇性。有時一種酶激活劑對某種酶能起激活作用，有時一種酶激活劑對某種酶能起激活作用，而對另一種酶則可能不起作用。而對另一種酶則可能不起作用。激活劑激活劑 無機離子無機離子K K+、NaNa+、MgMg2+2+、ZnZn2+2+、FeFe2+2+、CaCa2+2+、C1C1-、I I-、BrBr-。氯離子能使唾液淀粉酶的活力增強，它是唾氯離子能使唾液淀粉酶的活力增強，它是唾液淀粉酶的激活劑。液淀粉酶的激活劑。鎂離子是多種激酶和合成酶的激活劑。鎂離子是多種激酶和合成酶的激活劑。簡單有機化合物抗壞血酸、半胱氨酸、簡單有機化合物抗壞血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽谷胱甘肽激活劑的種類：激活劑的種類：抑制劑抑制劑:凡是能降低酶活性的物質(zhì)，都稱之為凡是能降低酶活性的物質(zhì)，都稱之為抑制劑。抑制劑。如藥物、抗生素、毒物、抗生代謝物等都是如藥物、抗生素、毒物、抗生代謝物等都是酶的抑制劑。酶的抑制劑。一些動物、植物組織和微生物能產(chǎn)生多種水一些動物、植物組織和微生物能產(chǎn)生多種水解酶的抑制劑，如果加工處理不當，會影響其解酶的抑制劑，如果加工處理不當，會影響其食用安全性和營養(yǎng)價值。食用安全性和營養(yǎng)價值。抑制劑抑制劑五、酶在烹飪中的作用五、酶在烹飪中的作用1.1.淀粉酶的作用淀粉酶的作用 用作果汁加工中的淀粉分解和提高過濾速度用作果汁加工中的淀粉分解和提高過濾速度以及蔬菜加工、糖漿制造、葡萄糖等加工制造。以及蔬菜加工、糖漿制造、葡萄糖等加工制造。2.2.蛋白酶的作用蛋白酶的作用植物蛋白酶 木瓜蛋白酶 菠蘿蛋白酶 無花果蛋白酶動物組織蛋白酶 組織蛋白酶消化道中的蛋白酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶 胰糜蛋白酶微生物蛋白酶 細菌、酵母菌、霉菌等微生物中都含有多種蛋白酶3.3.果膠酶的作用果膠酶的作用果膠酶是指分解果膠物質(zhì)的多種酶果膠酶是指分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱。的總稱。果膠酶由黑曲霉經(jīng)發(fā)酵精制果膠酶由黑曲霉經(jīng)發(fā)酵精制而得。外觀呈淺黃色粉末狀。而得。外觀呈淺黃色粉末狀。果膠酶存在于高等植物和微生物中果膠酶存在于高等植物和微生物中，在動物界中，但除了蝸牛以外沒有，在動物界中，但除了蝸牛以外沒有發(fā)現(xiàn)果膠酶的存在發(fā)現(xiàn)果膠酶的存在果膠酶可做消炎酶制劑。局部外用果膠酶可做消炎酶制劑。局部外用于燒傷，尤其是脫痂和減少疤痕增生、于燒傷，尤其是脫痂和減少疤痕增生、慢性潰瘍、褥瘡等。果膠酶主要用于慢性潰瘍、褥瘡等。果膠酶主要用于果蔬汁飲料及果酒的榨汁及澄清，對果蔬汁飲料及果酒的榨汁及澄清，對分解果膠具有良好的作用。分解果膠具有良好的作用。脂肪酶也稱脂肪水解酶，廣泛脂肪酶也稱脂肪水解酶，廣泛存在于動植物和微生物中，能把存在于動植物和微生物中，能把脂肪水解為脂肪酸和甘油脂肪水解為脂肪酸和甘油 脂肪酶作用于脂肪產(chǎn)生游離脂脂肪酶作用于脂肪產(chǎn)生游離脂肪酸，促進脂肪氧合酶的作用，肪酸，促進脂肪氧合酶的作用，從而使食品具有不良的風味從而使食品具有不良的風味 因脂肪酶作用而產(chǎn)生的不良風因脂肪酶作用而產(chǎn)生的不良風味常被稱為水解酸敗味常被稱為水解酸敗4.4.脂肪酶的作用脂肪酶的作用5.5.氧化酶的作用氧化酶的作用 常見的氧化酶有葡萄糖氧化酶、常見的氧化酶有葡萄糖氧化酶、抗壞血酸酶、酚氧化酶、脂氧合抗壞血酸酶、酚氧化酶、脂氧合酶等酶等 酚氧化酶引起食品的褐變酚氧化酶引起食品的褐變 葡萄糖氧化酶是一種理想的抗葡萄糖氧化酶是一種理想的抗氧化劑，可用于防止蝦肉變色或氧化劑，可用于防止蝦肉變色或防止哈喇味的產(chǎn)生防止哈喇味的產(chǎn)生 脂肪氧合酶會影響食品的質(zhì)量脂肪氧合酶會影響食品的質(zhì)量6.6.纖維素酶的作用纖維素酶的作用 纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時起生物催化作用。纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時起生物催化作用。是可以將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質(zhì)。是可以將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質(zhì)。纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細菌、真菌、纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細菌、真菌、動物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。動物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶在食品行業(yè)和環(huán)境行業(yè)均有廣泛應用。在進行纖維素酶在食品行業(yè)和環(huán)境行業(yè)均有廣泛應用。在進行酒精發(fā)酵時，纖維素酶的添加可以增加原料的利用率，并酒精發(fā)酵時，纖維素酶的添加可以增加原料的利用率，并對酒質(zhì)有所提升。對酒質(zhì)有所提升。纖維素酶用于處理大豆，可促進脫皮，纖維素酶用于處理大豆，可促進脫皮，增加從大豆或豆餅中提取優(yōu)質(zhì)水溶性蛋白質(zhì)。增加從大豆或豆餅中提取優(yōu)質(zhì)水溶性蛋白質(zhì)。纖維素酶種類繁多，來源很廣。不同來源的纖維素酶其纖維素酶種類繁多，來源很廣。不同來源的纖維素酶其結(jié)構(gòu)和功能相差很大。由于真菌纖維素酶產(chǎn)量高、活性大，結(jié)構(gòu)和功能相差很大。由于真菌纖維素酶產(chǎn)量高、活性大，故在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中應用的纖維素酶主要是真菌纖維故在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中應用的纖維素酶主要是真菌纖維素酶。素酶。