食品酶学一、酶的特性及其对食品科学的重要性1、酶的特性：酶只能催化热力学上允许进行的反应，在反应中其本身不被消耗，有极少量就可大大加速化学反应的进行它对化学反应正逆两个方向的催化作用相同，它可以缩短平衡到达的时间，而不改变反应的平衡点特殊特性①酶的催化效率高②酶作用的专一性 （键专一性、基团专一性、绝对专一性、立体异构专一性）③大多数酶的化学本质是蛋白质2. 酶对食品科学的重要性1)酶对食品加工和保藏的重要性： a.控制动植物原料中的酶活力有效改善食品原料的风味和质地结构，b.利用酶的催化活性，酶作为一种反应的催化剂，在食品加工及保藏的应用中，有着其他物理或化学手段无法比拟的优越性首先，它不会有任何有害残留物质；其次，由于酶催化反应的高效性和专一性，酶制剂用量小，经济合算; 第三，酶催化反应条件温和，食品营养成分损失少，易于操作且能耗较低2)酶对食品安全的重要性：酶作用会使食品品质特性发生改变，甚至会产生毒素和其他不利于健康的有害物质有时本身无毒的底物会在酶催化降解下转变成有害物质虽然一些酶的作用会产生毒素和有害物质，但是我们也可以利用酶的作用去除食品中的毒素酶法解毒是一种安全、高效的解毒方法，对食品无污染、有高度的选择性，且不影响食品的营养物质。
3)酶对食品营养的重要性：酶作用有可能导致食品中营养组分的损失同样的，我们也可以利用酶作用去除食品中的抗营养素，提高食品的营养价值，使食品中的营养元素更有利于人体的吸收利用4)酶对食品分析的重要性：酶法分析具有准确、快速、专一性和灵敏性强等特点，其中最大优点就是酶的催化专一性强酶法分析的样品一般不需要进行很复杂的预处理，尤其适合食品这一复杂体系此外，由于酶催化的高效性，酶法分析的分析速度大多比较快5)酶对食品生物技术的重要性：酶工程的主要研究内容是把游离酶固定化，或者把经过培养发酵产生目的酶活力高峰时的整个微生物细胞再固定化，然后直接应用于食品生产过程中物质的转化酶不仅作为一类重要的研究对象，同时也作为重要的研究工具二、酶、胞外酶、胞内酶、多酶体系、同工酶、酶活力单位、酶原、比活力及酶分子修饰的概念酶：酶是生物体产生的一类具有生物催化活性的生物大分子同工酶：是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的酶胞内酶：在细胞内起催化作用的酶，这些酶在细胞内常与颗粒体结合并有着一定的分布胞外酶：在细胞内合成而被分泌到细胞外发挥作用的酶酶活力单位：在特定条件下(温度可采用25℃或其它选用的温度，pH等条件均采用最适条件)，每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1 个活力单位，这个单位称为酶的国际单位(IU)。
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酶原：酶是在活细胞中合成的，但不是所有新合成的酶都具有催化活力，这种新合成酶的前体 (无催化活力) 称为酶原 酶分子修饰：通过各种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多酶体系：催化连续反应链各步反应的酶彼此有机地组合在一起，精巧地镶嵌成有一定结构的复合体固定化酶：固定在载体上并在是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酶活力：指酶催化反应的能力，它表示样品中酶的含量酶的多形性:很多酶可催化相同的反应，但其结构和物理化学性质有所不同的现象三、酶的发酵生产对培养基的要求？答：培养基的营养成分是微生物发酵产酶的原料，主要是碳源、氮源，其次是无机盐、生长因子和产酶促进剂等1）碳源：不同的细胞对各种碳源的利用差异很大，所以在配制培养基时应根据不同细胞的不同要求而选择合适的碳源另外，选择碳源除考虑营养要求外，还要考虑酶生物合成的诱导作用和是否存在分解代谢物阻遏作用应尽量选用具有诱导作用的碳源，尽量不用或少用有分解代谢物阻遏作用的碳源例如，α－淀粉酶的发酵生产中，应该选用有诱导作用的淀粉作为碳源，而不用对该酶有分解代谢物阻遏作用的果糖作为碳源。
2）氮源：不同的细胞对各种氮源的要求各不相同，应根据要求进行选择和配制一般来说，动物细胞要求有机氮，植物细胞主要要求无机氮多数情况下将有机氮源和无机氮源配合使用才能取得较好的效果3）碳氮比：在微生物酶生产培养基中碳源与氮源的比例是随生产的酶类、生产菌株的性质、培养过程和培养阶段的不同而改变的4）无机盐：培养基中需要有磷酸盐及硫、钾、钠、钙、镁等元素存在在酶生产中常以磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等磷酸盐作为磷源，以硫酸镁为硫源和镁源5）生长因子：微生物还需一些微量的像维生素一类的物质，才能正常生长发育，这类物质统称生长因子(或生长素)其中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤或嘧啶等6）产酶促进剂：产酶促进剂是指在培养基中添加某种少量物质，能显著提高酶的产率的物质大体上分为两种：一是诱导物，二是表面活性剂四、分离纯化酶有哪些常用方法，根据什么？(1) 根据分子大小而设计的方法如离心分离法、筛膜分离法、凝胶过滤法等 (2) 根据溶解度大小分离的方法、如盐析法、有机溶剂沉淀法、共沉淀法、选择性沉淀法、等电点沉淀法等 (3) 按分子所带正负电荷多少分离的方法，如离子交换分离法、电泳分离法、聚焦层析法等 (4) 按稳定性差异建立的分离方法，如选择性热变性法、选择性酸碱变性法、选择性表面变性法等。
(5) 按亲和作用的差异建立的分离方法，如亲和层析法、亲和电泳法等五、.酶分子修饰的方法及意义？答：方法：化学法（金属离子置换法、大分子修饰法、肽链有限水解法、蛋白侧链基团的小分子修饰法等）、生物法和物理法意义：采用蛋白质工程技术修饰酶：利用蛋白质工程，可以更好地、有目的地进行蛋白质结构和功能的研究，更有应用价值的是利用蛋白质工程可以制造出人们所需要的蛋白质；酶法有限水解：酶原的激活，保证酶在其特定的部位与环境发挥其催化作用，酶活性的提高，降低酶的抗原性；氨基酸置换修饰：蛋白类酶分子经过氨基酸置换修饰后，可以提高酶活力、增加酶的稳定性或改变酶的催化专一性；亲和标记修饰：亲和试剂可以专一性地标记于酶的活性部位上，使酶不可逆失活，自杀性抑制剂可以用来作为治疗某些疾病的有效药物大分子结合修饰：通过大分子结合修饰，酶分子的结构发生某些改变，酶的特性和功能也有所改变，可以提高酶活力、增加酶的稳定性、降低或消除酶的抗原性六、酶的动力学研究包括哪些内容？以L-B图式表示竞争性抑制、非竞争性抑制及反竞争性抑制的区别研究内容：酶催化反应动力学是研究酶促反应速度以及影响此速度的各种因素的科学包括：（1）底物浓度（2）酶浓度（3）抑制剂（4）温度（5）pH（6）激活剂特点：⑴ Vm值不变，(表观）Km值增大；⑵ Km随抑制剂浓度[I]的增加而增加；⑶双倒数作图所得直线相交于纵轴；⑷抑制作用可以被高浓度的底物减低以致消除特点：⑴ Vm值降低，Km值不变；Vm随[I]的增加而降低；⑵ 双倒数作图所得直线相交于横轴；⑶ 抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；抑制程度取决于抑制剂的浓度。
特点：⑴ Vm值和Km值都随[I]的增加而降低；⑵ 双倒数作图所得为一组平行线；⑶必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；抑制程度随底物浓度的增加而增加七、可逆抑制和不可逆抑制的区别？区别：可逆抑制：抑制剂与酶以非共价键的形式结合而引起酶活力降低或丧失，但是能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活，抑制作用是可逆的不可逆抑制剂：抑制剂与酶的必需基团以共价键的形式结合而引起酶活力降低或丧失，因此不能用透析、超滤等物理方法去除抑制剂而使酶复活，抑制作用是不可逆的，此时被抑制的酶分子受到不同程度的化学修饰八、固定化酶的优点及应用实例？酶被固定化后的理化性质的变化，对工业应用的利弊？优点：（1）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；（2）固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤；（3）稳定性显著提高；（4）可长期使用，并可预测衰变的速度；（5）提供了研究酶动力学的良好模型应用实例：糖工业上的固定化葡萄糖异构酶;乳制品上的固定化乳糖酶：利用β—半乳糖苷酶（乳糖酶）分解牛奶中的乳糖，生成葡萄糖和半乳糖，可使甜度增加，适合婴儿和病人食用;啤酒生产上的固定化淀粉酶;速溶茶上的固定化单宁酶.理化性质的变化：（1）固定化酶的形状：固定化酶的形式多样，依不同用途有颗粒、线条、薄膜和酶管等形状。
2）酶活力：固定化酶的活力在多数情况下比天然酶的活力低，其原因可能是：①酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载体相结合；②当酶与载体结合时，它的高级结构发生了变化；③酶与底物间的相互作用受到空间位阻的影响也有在个别情况下，酶经固定化后其活力升高，可能是由于固定化后酶的抗抑能力提高使得它反而比游离酶活力高3）固定化酶的稳定性 ：固定化酶的稳定性一般都比游离酶高，表现为：操作稳定性，贮藏稳定性，热稳定性，对蛋白酶的稳定性，酸碱稳定性（4）固定化酶的反应特性，例如，底物特异性、酶反应的最适pH、酶反应的最适温度、动力学常数、最大反应速度等均与游离酶有所不同 a.固定化酶的底物特异性与底物分子量的大小有一定关系一般来说，当酶的底物为小分子化合物时，固定化酶的底物特异性大多数情况下不发生变化，而当酶的底物为大分子化合物时一般随着底物分子量的增大，固定化酶的活力下降 b.酶被固定后，其最适pH和pH曲线常会发生偏移一般来说，产物为酸性时，固定化酶的最适pH与游离酶相比升高；产物为碱性时，固定化酶的最适pH与游离酶相比降低 C.固定化酶的最适反应温度多数较游离酶高D.动力学常数：酶经固定化后，酶蛋白分子的高级结构的变化以及载体电荷的影响可导致底物和酶的亲合力的变化。
E.最大反应速度：固定化酶的最大反应速度与游离酶大多数是相同的利：1）固定化酶在长时间内科反复使用，使酶的使用效率提高，食用成本降低2）固定化酶极易与反应体系分离，产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺，而且产品收率高、质量好3）对热、pH等的稳定性提高，对抑制剂的敏感性降低，可较长时间地使用或储藏4）固定化酶可实现连续式生产工艺并实现自动控制；弊：1）固定化酶可能造成酶的部分失活，酶活力有损失，同时也增加了固定化的成本，使工厂的初始投资增大2）固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物、对于大分子底物不适宜3）胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作4）酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生改变九、.比较α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶的作用位点（即水解键）及其产物；以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要哪些酶参加催化反应？名称作用位点产物α－淀粉酶不规则的分解淀粉、糖原类α-1.4键以直链淀粉为底物时，产生葡萄糖和麦芽糖 以支链淀粉为底物时，产生葡萄糖、麦芽糖和一系列α-限制糊精葡萄糖淀粉酶从非还原性未端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉, 糖原类的α-1.4键对α-1.3、α-1.6也有效以直链淀粉为底物时，产物葡萄糖， 以支链淀粉为底物时，不完全，有葡萄糖，可能还有β-限制糊精β－淀粉酶从非还原性未端以麦芽糖为单位,分解淀粉糖原类的α-1.4键以直链淀粉为底物时，麦芽糖外，还有麦芽三糖和葡萄糖（奇数糖基）。
以支链淀粉为底物时，麦芽糖、β-限制糊精异淀粉酶只有异淀粉酶对α-1.6键分解速度快,分解支链淀粉、糖原中α-1.6键直链淀粉参与催化的酶有：α-淀粉酶、 异淀粉酶、糖化酶（葡萄糖淀粉酶）、葡萄糖异构酶工艺流程：淀粉浆→ 糊化→ α-淀粉酶→ 异淀粉酶→糖化酶（葡萄糖淀粉酶）→葡萄糖→精制为40~45%葡萄糖液→调pH6.5~7.0→加入0.01mol/L的硫酸镁→60~70度恒温下由葡萄糖异构酶催化生成果葡糖浆→脱色、精制、浓缩由于果糖具有抑制葡萄糖异构酶活力（产物抑制），为获得高果糖浆，工业上采用固定化葡萄糖异构酶十、果胶酶属于哪类酶？其作用位点及其产物，在食品工业中如何合理和有效使用果胶酶？果胶酶属水解酶和裂解酶类；(1) 聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase, 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：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。
(2) 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 (3) 聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：也称果胶酸裂解酶解聚低甲氧基果胶或果胶酸，产物为半乳糖醛酸二聚体，只能裂解贴近游离羧基的糖苷键 (4) 果胶酯酶（PE）：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要生产澄清型果汁，首先要知道果汁中果胶的含量及其性质，确定该果胶是低度或者高度酯化的果胶，以选择合适的酶作用达到澄清效果，宜使用霉菌产生的果胶酶例如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食品工业中的应用：⑴存在于水果或蔬菜中的果胶酶能降解果胶物质，因此在加工需要果胶的食品时应采用高温的方法使果胶失活⑵果胶酶常用于果汁的萃取和澄清，根据需要以及果胶性质采取不同的果胶酶对果胶进行降解，达到澄清的目的十一、.蛋白酶的分类？蛋白酶水解生产水解蛋白产生苦味的来源？蛋白质酶的分类: 1)按最适PH值分类：中性蛋白酶 、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶2)按对底物作用方式分类：内肽酶、外肽酶3)根据酶活性部位分类：丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶、酸性蛋白酶4）按来源分类：植物蛋白酶，如木瓜蛋白酶、动物蛋白酶，如胰蛋白酶、微生物蛋白酶，如放线菌蛋白酶苦味的来源:水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基酸组成有关。
特别是蛋白质中的疏水性氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽的重要原因当蛋白质处于天然状态时，这些氨基酸埋藏在蛋白质结构的内部，因而对蛋白质的味道不会产生明显的影响在酶水解过程中，小肽的数量将增加，从而暴露了这些疏水性氨基酸，当它们同味蕾相作用时就产生了苦味如果采取有控制的酶水解，使蛋白质的水解反应停止在某一个阶段，使肽键具有足够的长度将疏水性氨基酸埋藏在它的结构内部，就能减少水解蛋白质的苦味十二、溶菌酶的性质及作用机理答：性质：溶菌酶是由129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白，化学性质非常稳定溶菌酶纯品为白色或微黄、黄色的结晶体或无定型粉末，无异味，微甜，易溶于水，遇碱易被破坏，不溶于乙醚作用机理：溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的l位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-l，4糖苷键，结果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细胞的保护作用，最后细胞溶解死亡十三、.超氧化物岐化酶（SOD）的特性及作用原理特性：⑴超氧化物酶是一种金属蛋白，它对热表现出异常的稳定性⑵SOD能清楚超氧阴离子，所以SOD具有抗辐射作用⑶超氧化剂歧化酶是专一消除氧自由基的消除剂，SOD能清除O2。
延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象作用机理：超氧化物歧化酶的作用机制：催化超氧阴离子的歧化反应 2O2¯+2H++ O2+H2O2 十四、过氧化物酶作用机理及其在食品工业中的应用？经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间产生不良风味的原因？过氧化物酶作用机理：过氧化物酶（供体：过氧化氢 氧化还原酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加H2O2+ AH22H2O+A，酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等都可以作为过氧化物酶的供氢体食品工业中的应用：①过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，一个在呼吸转折(成熟)，一个在衰老开始②过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非酸性蔬菜，在保藏期间形成的不良风味有关③过氧化物酶属于最耐热的酶类，在果蔬加工中被用作热处理是否充分的指标原因：①果蔬热烫后， POD有多少残余活力或再生活力被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力，在冰冻保藏后，质量比酶完全失活时要高果蔬热烫不彻底，酶活质量较原来高）②在热失活中，过氧化物酶分子聚集成寡聚体，分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导致保藏期间不良风味的产生。
热烫后酶分子聚集成寡聚体，血红素基团暴露，增加了非酶催化脂肪氧化的能力）十五、.多酚氧化酶作用的底物有哪些？如何利用和控制酶促褐变？作用底物：①儿茶素、②3,4－二羟基肉桂酸酯、③3,4－二羟基苯丙氨酸、④酪氨酸；酶促褐变三因素：酶，底物，O2利用：红茶生产，苹果浓缩汁除涩控制（1）对酶的抑制：PPO以铜为辅基的金属蛋白，可用金属螯合物，如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA、果胶、氰化物来抑制2）与酶催化生成的反应产物作用：① 同邻－二酚氧化产物醌作用的还原剂，如抗坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐② 醌偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亚硫酸盐3）清除酶作用的底物：与酚类底物作用的化合物： PVPP（聚乙烯吡咯烷酮）与酚强烈缔合，消去底物无甲醛啤酒的生产），隔氧（4）热烫处理（灭酶）；十六、.葡萄糖氧化酶对底物氧化形式在食品加工中应用？1)蛋类食品的脱糖保鲜; 2)防止食品氧化; (干鲜食品、酒类、饮料、虾肉食品的脱氧保鲜及稳定食品乳状液的质量和防止马口铁罐壁氧化腐蚀) 3)在特殊情况下防止微生物的繁殖; 4)可用于定量测定各种食品中的葡萄糖含量;5）其他作用: (改变转化糖中葡萄糖和果糖的比例;降低玉米糖浆中葡萄糖的含量;加入到面粉中起催熟作用;加入到牛乳中起凝结作用;稳定柑桔饮料及浓缩汁的质量;保护肉制品及干酪的颜色等)十七、脂肪氧合酶作用条件及对食品质量的影响。
作用条件：⑴作用的底物具有特异性的要求，含有顺，顺—1,4—戊二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物最普通的底物是必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸⑵脂肪氧合酶的最适PH一般在7.0～8.0对食品质量的影响：⑴对焙烤食品质量的影响 ：添加适量的脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香风味的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量（漂白面粉、强化面筋蛋白、改进面包的体积和软度）⑵对于食品颜色、风味和营养的影响 ：在一些水果和蔬菜中，挥发性化合物构成了人们期望的风味成分，然而在冷冻蔬菜和肉类酸败及高蛋白质食品以及谷类保藏过程中，它们却产生了不良的风味；它作用的产物对维生素A及维生素A原的破坏，减少了食品中必需不饱和脂肪酸的含量，酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸作用，降低了蛋白质的营养价值及功能性质十八、举例说明酶在淀粉类食品生产中的应用（选择题）1) 酶在制糖工业中的应用：葡萄糖的生产绝大多数是采用α-淀粉酶将淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖. (果葡糖浆是用葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。
以玉米淀粉为原料，在糊化时加入耐热α-淀粉酶，采用脱支反应等手段改变淀粉原有的分子结构并重结晶，可以提高产品中抗性淀粉的含量) 2)酶在焙烤食品中的应用： (淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶等)使用可以增大面包体积，改善面表皮色泽，改良面粉质量，延缓陈变，提高柔软度，延长保存期限3)酶在面条加工中的应用： (氧化酶、脂肪酶、木聚糖酶、诺帕酶、面用改良剂)作为面用改良剂的酶制剂以转谷氨酰胺酶为主要成分，能改善面类的口感4)酶在啤酒生产中的运用;蛋白酶可降解啤酒的蛋白质成分,防止啤酒冷浑浊,延长啤酒储藏期十九、举例说明酶在果蔬类食品生产中的应用1)提取果蔬汁：纤维素酶可以使果蔬中大分子纤维素降解成分子量较小的纤维二糖和葡萄糖分子，破坏植物细胞壁，使细胞内容物充分释放，提高出汁率，并提高可溶性固形物含量2)酶在果蔬加工上的新用途：增香、除异味；提取果胶；真空或加压渗酶法处理完整果蔬；去除酚类化物；提取蔬菜汁 (例如：加入柠檬甘素脱氢酶可把柠檬苦素氧化成柠檬苦素环内酯，从而达到脱苦降苦的目的) 3)酶在葡萄酿酒中的运用;添加一定量果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果胶粘度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率和出酒率. 4)控制酶的基因表达进行果蔬保鲜：利用反义RNA技术抑制ACC合成酶活力即可延缓果蔬成熟和软化。
二十、.举例说明酶在食品分析中的应用1）去除样品中的杂质如测定果糖、多糖等2）催化待测物生成新的产物，而这种产物更容易被定量分析如：淀粉的测定3）测定食品中酶的活性作为食品的指标，如过氧化物酶的测定、蜂蜜中酶的测定4）利用酶催化反应所产生的一些信息如酶联免疫法、酶电极法等二十一、.酶与食品质量安全的关系1) 酶制剂作为食品添加剂进入食品的潜在危害：酶不仅来源于动植物，也有来源于微生物的，酶与其他混入酶制剂的蛋白质①作为外源蛋白质在随同食品进入人体后，有可能引起过敏反应；②来源于微生物的酶制剂也可能带有毒素，必须选择那些不产生毒素的菌种来生产酶制剂，或检查每一批酶制剂以确定其不含毒素 (2) 酶催化有毒物质的产生：在生物材料中， 酶和底物处在细胞的不同部位，仅当生物材料破碎时，酶和底物的相互作用才有可能发生；有时底物本身无毒，经酶催化降解后变成有害物质例如，木薯含有生氰糖苷，虽然它本身并无毒，但是在内源糖苷酶的作用下，产生氢氰酸 (3) 酶作用导致食品中营养组分的损失：虽然在食品加工中营养组分的损失是由于非酶作用所引起的，但是食品材料中一些酶的作用也是不能忽视的例如：①脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解使面粉漂白；②在一些用发酵方法加工的鱼制品中，由于硫胺素酶的作用，使这些食品缺少维生素B；③在桔汁和香蕉泥的混合物中，由于抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，又因为香蕉泥的缓冲能力使桔汁的pH升高，最终导致脱氢抗坏血酸转变成二酮古罗糖酸，使Vc活性丧失。
4) 酶作用的解毒反应：①去除食品中的抗营养因子，植酸易于同膳食中的铁、锌和其他金属离子形成难溶的络合物，使人体吸收这些元素变得困难；还能同蛋白质形成稳定的复合物，从而降低豆类蛋白质的生理价值②水解牛乳中的乳糖③降低淀粉类食品高温产生丙烯酰胺含量二十二、固定化细胞的优点和缺点？优点：①无需进行酶的分离和纯化，减少酶活损失，降低成本；②可进行多酶反应，且不需添加辅助因子；③活细胞保持了酶的原始状态，稳定性更高，对污染的抵抗力更强；④细胞生长停滞时间短，细胞多，反应快缺点：①必须保持菌体的完整，防止菌体的自溶，否则影响产物的纯度；②必须抑制细胞内蛋白酶对目的酶的分解；③胞内多酶的存在，会形成副产物；④载体、细胞膜或细胞壁会造成底物渗透与扩散的障碍等二十三、利用微生物产酶的优点？(1) 微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样2) 微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶3) 微生物培养基来源广泛、价格便宜4) 可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化，经济效益高5) 可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种二十四、产酶促进剂大体上分为两种：一是诱导物，二是表面活性剂。
1、核糖核酸（RNA）也有催化活性2、酶的另外一个特点是它具有高度的专一性酶对其所作用的物质（称为底物）有着严格的选择性一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性酶的专一性是酶的特性之一酶是由生物活细胞产生的有催化能力的蛋白质，只要不是处于变性状态，无论是在细胞内还是细胞外都可发挥催化作用目前在食品工业应用的酶也都是蛋白质紫外线、热、表面活性剂、重金属盐以及酸碱变性剂等能使蛋白质变性的因素，往往也能使酶失效酶本身能被水解蛋白质的蛋白质水解酶分解而丧失活性3、六大酶类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶（也称为合成酶） 4、比活力是酶纯度指标，比活力愈高表示酶愈纯，即表示单位蛋白质中酶催化反应的能力愈大但是，比活力仍然是个相对酶纯度指标要了解酶的实际纯度，尚需采用电泳等测定方法5、就生命现象而言，酶原是酶结构一种潜在的存在形式，如果没有这种形式，生命就会停止6、酶原激活的机理：酶原在特定条件下，一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或多个短肽，分子构象发生改变，形成或暴露出酶的活性中心7、测定反应初速度的方法来测定相关制剂中酶的含量（活性）。
8、米氏常数-Km值就代表着反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度， 单位是mol/L 福建农林大学考试试卷（A）卷一、选择题（每小题1分，共30分）1. 下列哪种剂型的酶最方便于在食品生产中使用：A．液体 B．粉剂 C．颗粒 D．纯酶结晶2. 酶制剂的生产主要来源于： A.动物组织提取法；B.植物组织提取法；C.化学或生物合成法；D.微生物发酵法；3. 蛋白酶按其活性部位分为：A．胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶 B．肽链端解酶、肽链内切酶 C．丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶、酸性蛋白酶 D．水解酶、裂合酶4. 酶委员会根据酶所催化的反应的性质将酶分为六大类，包括氧化还原酶、转移酶、裂合酶等，不包括以下哪种类型：A.水解酶 B.裂解酶 C.异构酶 D.连接酶5. 以吸附法固定化酶，酶与载体之间的结合力不包括：A．范德华力 B．疏水相互作用 C．双键 D．离子键6. 根据酶的电荷性质进行酶的分离纯化方法不包括：A．离子交换 B．电泳 C．等电聚焦 D．离心沉淀7. 有关米氏常数Km叙述不正确的是： A．Km是酶的一个特征性常数：也就是说Km的大小只与酶本身的性质有关，而与酶浓度无关。
B．Km值还可以用于判断酶的专一性和天然底物，Km值最小的底物往往被称为该酶的最适底物或天然底物 C．Km可以作为酶和底物结合紧密程度的—个度量指标，用来表示酶与底物结合的亲和力大小 D．某个酶的Km值已知时，无法计算出在某一底物浓度条件下，其反应速度相当于Vmax的百分比8. 下图表示的是可逆抑制剂与不可逆抑制剂的区别，叙述正确的是： A．曲线1为无抑制剂；曲线2为不可逆抑制剂；曲线3为可逆抑制剂 B．曲线1为无抑制剂；曲线2为可逆抑制剂；曲线3为不可逆抑制剂 C．曲线1为不可逆抑制剂；曲线2为无抑制剂；曲线3为可逆抑制剂 D．曲线1为不可逆抑制剂；曲线2为可逆抑制剂；曲线3为无抑制剂9. 在一些用发酵方法加工的鱼制品中，由于鱼和细菌中什么酶的作用，会使这些食品缺少维生素BA．硫胺素酶 B．蛋白酶 C．胃蛋白酶 D．胰蛋白酶10. 在科技文献中，当一种酶作为主要研究对象时，在文中第一次出现时可以不标明酶的：A．系统名 B．数字编号 C．酶的来源 D．生产商11. 下列有关SOD叙述不正确的是：A．SOD是一类含金属的酶；B．SOD存在于几乎所有靠有氧呼吸的生物体内，从细菌、真菌、高等植物、高等动物直至人体均有存在；C．SOD分子中不含赖氨酸，芳香氨酸也很少，能抗胃蛋白酶水解；D．SOD是氧自由基专一清除剂，在照射前供给外源性SOD，可有抗辐射效果。
12. 下列有关酶联免疫测定（ELISA）叙述不正确的是：A．ELISA的基本原理是利用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接（或建立关联），并通过酶与底物产生颜色反应，用于定量测定 B．由于酶的催化效率高，间接地缩小了免疫反应的结果，使测定具有极高的灵敏度 C．随着ELISA在生物检测分析领域的广泛应用，根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件，逐渐演变出了夹心法、间接法、竞争法等几种不同类型的检测方法 D．辣根过氧化物酶可应用于ELISA的原因是成本低，热稳定性好，显色反应类型多13. 下列有关酶在食品中的应用叙述不正确的是： A. 在面包等面制品的生产过程中，添加适量的酯酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香风味的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量 B. 在干制蛋品加工中可采用葡萄糖氧化酶进行脱糖处理 C. 利用葡萄糖氧化酶复合体系，可以有效地去除啤酒中的溶氧，在啤酒加工过程中以及包装后的贮藏中起到保护作用 D.在冰淇淋的加工过程中，可适当添加乳糖酶分解脱脂牛奶，防止其在贮藏和销售期间乳糖析出14. 以支链淀粉为原料，制造果葡糖浆，需要参与催化反应的酶不包括： A．β－淀粉酶 B．异淀粉酶 C．葡萄糖淀粉酶 D．葡萄糖异构酶15. 有关聚半乳糖醛酸酶（PG）叙述不正确的是：A．能水解半乳糖醛酸中α-1，4键 ； B．优先对甲酯含量高的水溶性果胶酸作用；C．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； D．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。
16. 酶在食品分析中主要的应用不包括：A．酶联免疫测定 B．聚合酶链式反应(PCR) C．酶生物传感器 D．GC/MS17. 造成食品脂肪氧化变质的酶主要有： A．脂肪氧化酶和POD B．脂肪氧化酶和SOD C．酯酶和SOD D．酯酶和PPO 18. 下列叙述不正确的是： A．酶制剂作为食品添加剂进入食品存在潜在危害；B．酶能催化有毒物质的产生，也能起到解毒作用； C．酯酶能催化胡萝卜素降解使面粉漂白； D．来源于微生物的酶制剂也可能带有毒素，必须选择那些不产生毒素的菌种来生产酶制剂，或检查每一批酶制剂以确定其不含毒素19. 多酚氧化酶重要的天然底物不包括：A．儿茶素 B．酪氨酸 C.3，4-二羟基肉桂酸酯 D．苏氨酸 20. 对于可逆抑制剂与酶结合后产生的抑制作用，可以根据米氏学说基本原理加以推导，来定量说明可逆抑制剂对酶促反应速度的影响，下面有关三种类型可逆抑制作用的化学动力学的讨论正确的是：A．在加入竞争性抑制剂后，Vmax不变，Km变大 B．在加入非竞争性抑制剂后，Km及Vmax都变小 C．在加入反竞争性抑制剂后，Km值不变，Vmax变小 D．以上说法均不正确21. 能水解淀粉α-1，6键的淀粉酶是：A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C．糖化酶 D．脱支酶22. 不规则的分解淀粉、糖原类α-1.4键的淀粉酶是：A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C．糖化酶 D．脱支酶23. 乳糖不耐症是因为人体缺乏哪种酶引起的？A．半乳糖酶 B．乳糖酶 C．胰凝乳酶 D．乳糖氧化酶24. 豆浆中的豆腥味主要是由什么酶引起的：A．POD B．GOD C． LOX D． PPO25. 从非还原性未端以麦芽糖为单位, 分解淀粉糖原类α-1.4键的淀粉酶是：A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C．糖化酶 D．脱支酶26. 在果蔬汁加工中能大幅度降低果浆黏度、加速过滤、提高出汁率的酶是：A．果胶酶 B．淀粉酶 C．纤维素酶 D．蛋白酶27. 酶法测定淀粉含量中酶的作用是：A．去除样品中的杂质 B．催化待测物生成新的产物C．测定食品中酶的活性作为食品的指标 D．利用酶催化反应所产生的一些信息28. 国家标准GB 18796—2005《蜂蜜》中，推荐性理化中要求测定淀粉酶的活性是为了：A．判断蜂蜜的真假 B．判断蜂蜜的新鲜度C．判断有无加入淀粉水解物 D．判断蜂蜜是否受到微生物浸染29. 蛋白酶水解蛋白质的苦味来源于A．疏水性氨基酸的暴露 B．亲水性氨基酸的暴露C．巯基的暴露 D．丝氨酸的暴露30. 青霉素能够抑制细菌繁殖是由于： A．抑制细菌细胞壁物质的合成酶 B．促进细菌细胞壁的分解 C．抑制细菌的消化吸收酶 D．改变了细菌生活环境得分二、判断题（每小题1分，共10分）判断正确的在括号内打（√），错误的打（×）。
）1、近20年来的研究发现，除蛋白质以外，核糖核酸（RNA）也有催化活性 ）2、所有酶在高温、高渗、高酸、高碱状态下都会丧失活性 ）3、酶学的研究处于生物学和化学的衔接点 ）4、木瓜蛋白酶对酯和酰胺类底物表现很高的活力 ）5、酶具有高度的专一性，对其所作用的物质（称为底物）有着严格的选择性，一种酶仅能作用于一种物质 ）6、酶反应速度随底物浓度的提高而逐渐增大 ）7、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 ）8、溶菌酶对于G+细菌和G-细菌均有破坏其细胞壁的作用 ）9、钙离子的存在会显著抑制α－淀粉酶活性 ）10、酶和一般催化剂一样，只能催化热力学上允许进行的反应，因为在反应中其本身不被消耗得分五、材料分析与设计题（共9分）请根据材料提示的原理，进行设计时间一温度指示器(Time-Temperature Indicator，TTI)是一种结构简单、价格便宜、能够记录时间一温度变化的仪器它既可以放在食品箱和冰箱内，也可以贴于食品或食品包装上反应能够指示所监视的食品经历的温度变化过程，进而可能根据温度变化过程估计食品的变质范围和剩余货架期TTI也可监视在整个冷藏链中是否有违规的现象发生，如将食品处于过高的温度环境内、或制冷系统发生故障、食品温度升高等现象。
TTI可以采用机械的、化学的或酶的等多种不可逆变化原理制成，通常以机械变形、颜色显影或颜色变化移动等可视反应来显示变化速率是依温度而改变的，温度高时，反应速率加快，这与大多数符合阿列纽斯动力方程的物理化学反应相类似根据TTI的工作原理可分为扩散型、聚合反应型、酶反应型等几个类型扩散型指示器是根据物质的扩散特性而设计的物质的扩散速度与温度相关，温度越高，扩散速度越大右图为3M公司Monitor Mark扩散型指示器混合进程图指示器是由两片垫板组成的封闭盒体，盒体分为两室a和b，室a内贮藏脂肪酸酯和蓝色的酞酸酯混合物，室b内有一条长的吸液芯带，吸液芯带可作化学混合物扩散用的轨道；室a与室b之间由聚酯膜层隔开当温度高于化学混合物熔点时，聚酯膜就会融化，指示器即被“激活” ，化学混合物将沿着轨道向右扩散，通过五个“蓝眼(Blue eye)”和位标就可以知道食品的接触温度的历程和剩余货架期当位标为“5”的“蓝眼”变为蓝色时，表示食品已到了货架期 请根据上述材料设计一种酶反应型时间一温度指示器。