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2 酶在食品加工及保鲜中的作用,并以某种酶为例详细论述。
酶对于食品的质量有着非常重要的作用,目前已有几十种酶成功地在食品工业中应用,例如,酒的生产、果蔬加工、食品保鲜及改善食品品质和风味等方面的应用。应用的酶制剂主要有:糖化酶、蛋白酶、果胶酶、葡萄糖异构酶、脂肪酶、纤维素酶等,这些酶主要来自于可食的或无毒的植物、动物,以及非致病、非产毒的微生物。
以葡萄糖氧化酶为例进行说明:
该酶催化葡萄糖通过消耗空气中的氧而氧化,因此,该酶可用来除去葡萄糖或氧气。实际应用中,用葡萄糖氧化酶去除蛋奶粉生产过程中的葡萄糖可以避免美拉德反应的发生。同样,葡萄糖氧化酶用于肉和蛋白质有助于金黄色泽的产生。另外,该酶的氧化可以防止氧化反应过程导致的香气变差,从而延长桔橘类果汁、啤酒和葡萄酒的货架期。还有,此酶的最大作用是可除去食品保鲜及包装中的氧气,如在啤酒加工过程中加入此酶可以除去啤酒中的溶解氧和瓶颈氧,阻止啤酒氧化变质。
4 请简述淀粉酶的作用机制及在食品工业中的应用?
淀粉酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶三种主要类型。
(1)α-淀粉酶:水解淀粉、糖原和环状糊精分子内的α-1,4-糖苷键,水解物中异头碳的α-构型保持不变。它对食品的主要影响是降低黏度,也影响其稳定稳定性,如布丁和奶油沙司。
(2)β-淀粉酶:从淀粉的非还原末端水解α-1,4-糖苷键,生成β-麦芽糖。它能够完全水解直链淀粉为β-麦芽糖,有限水解支链淀粉,应用在酿造工业中。
(3)葡萄糖淀粉酶:从淀粉的非还原末端水解α-1,4-糖苷键生成葡萄糖。它在食品和酿造工业上应用广泛,如生产果葡糖浆。
3 影响酶催化反应的因素。
影响酶催化反应的因素:
①底物浓度的影响:随着底物浓度的增加,酶促反应按照一级反应、混合级反应和零级反应变化。
②pH对酶促反应的影响:每种酶都有一最适pH值范围,食品中酶的最适pH5.5~7.5。
③水分活度对酶活力的影响:水分活度较低时,酶活性被抑制,只有酶的水合作用达到一定程度时才显示出活性。
④温度对酶反应速率的影响:温度与酶反应速率的关系呈钟形曲线,每一种酶有一最适温度范围。
⑤酶浓度对反应速率的影响:在pH、温度和底物浓度一定时,每催化反应速率正比于酶的浓度。
⑥激活剂对酶反应速率的影响:无机离子对酶的构象稳定、底物与酶的结合等有影响;中等大小的有机分子使酶中二硫键还原成硫氢基;具有蛋白质性质的大分子物质起到酶原激活的作用。
⑦抑制剂对酶催化反应速率的影响:酶抑制剂与酶结合后,使酶活力下降,但并不引起酶蛋白变性。
⑧其他因素的影响:高电场脉冲及超高压-适温技术影响酶的活性。
2 请简述酶作为催化剂的特点。
酶与其他催化剂相比具有显著的特性:高催化效率、高专一性和酶活的可调节性。但酶比其他一般催化剂更加脆弱,容易失活,凡使蛋白质变性的因素都能使酶破坏而完全失去活性。在生命体中酶活性是受多方面调控的,如酶浓度的调节,激素的调节,共价修饰调节,抑制剂和激活剂的调节,反馈调节,异构调节,金属离子和其他小分子化合物的调节等。
1 请简述酶的化学本质及分类。
酶是具有生物催化功能的生物大分子。酶一般都是球型蛋白质,具有蛋白质所具有的一、二、三、四级结构层次,也具有两性电解质的性质。酶分子的空间结构上含有特定的具有催化功能的区域。1982年核糖酶的发现,表明RNA分子也可能像蛋白质一样,是有高度催化活性的酶。此外,在有些酶中除蛋白质外还含有碳水化合物、磷酸盐和辅酶基团。实际上,生物体内除少数几种酶为核酸分子外,大多数的酶类都是蛋白质。根据蛋白质分子的特点,可将酶分为三类:单体酶、寡聚酶、多酶体系。
9 固定化酶
是指一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续进行反应,反应后的酶可以回收重复使用。
8 溶菌酶
又称胞壁质酶或N—乙酰胞壁质聚糖水解酶,可以水解细菌细胞壁肽聚糖的β-1,4-糖苷键,导致细菌自溶死亡。
7 寡聚酶
由几个甚至几十个亚基组成,这些亚基可以是相同的多肽链,也可以是不同的多肽链,亚基间不时共价键结合,彼此很容易分开。
6 酶的活性中心
指酶与底物结合并发生反应的区域,一般位于酶分子的表面,大多数为疏水区。是由结合基团和催化基团组成,结合基团负责与底物特异性结合,催化基团直接参与催化。
5 酶的最适pH值
在某一特定pH时,酶促反应具有最大反应速率,高于或低于此值,反应速率下降,通常称此pH值为酶的最适pH值,但酶的最适pH并不是一个常数,只是在一定的条件下才具有意义。
