氧化还原酶.ppt
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1、现在学习的是第1页,共48页一、过氧化物酶(一、过氧化物酶(PODPeroxidase)过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体内的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还原剂的氧化反应。过氧化物酶是由单一肽链单一肽链与一个铁卟啉辅基铁卟啉辅基结合构成的血红蛋白血红蛋白。多数植物过氧化物酶与碳水化合物结合成为糖基化蛋白糖基化蛋白。糖蛋白有避免蛋白酶降解和稳定蛋白构象的作用。现在学习的是第2页,共48页 1过氧化物酶作用方式及分布过氧化物酶作用方式及分布1.1过氧化物酶作用方式过氧化物酶作用方式 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+AH2 2H
2、2O+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。现在学习的是第3页,共48页 1.2过氧化物酶的分类过氧化物酶的分类(1)含铁过氧化物酶正铁血红素过氧化物酶正铁血红素过氧化物酶:含有正铁血红素(羟高铁血红素)为辅基,存在于高等植物高等植物、动物和微生物中。绿过氧化物酶绿过氧化物酶:绿过氧化物酶的辅基也含有一个铁铁原卟啉基团原卟啉基团,这类酶存在于动物器官和乳中(乳过乳过氧化氢酶氧化氢酶)。(2)黄蛋白过氧化物酶:含有黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸作为辅基,这类酶存在于微生物和动物组织中。现在学习的是第4页,共48页 1.分布:分布:过氧化物酶在植物细
3、胞中以两种形式存在:以可溶形式存在于细胞浆中以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞器相结合现在学习的是第5页,共48页 辣根是过氧化物酶最重要的一个来源。辣根中20%的过氧化物酶(POD)与细胞壁结合,用2mol/L NaCl(高离子强度)才能提取出来。辣根中过氧化物酶活力为569,000单位/g组织(蘑菇仅240单位/g组织)。现在学习的是第6页,共48页 2 过氧化物酶在食品加工中的应用过氧化物酶在食品加工中的应用(速冻蔬菜)(速冻蔬菜)(2)过氧化物酶的活力与果蔬产品,过氧化物酶的活力与果蔬产品,特别是非酸性蔬非酸性蔬菜菜在保藏期间形成的不良风味有关。在保藏期间形成的不良风味有关。(1)过氧化
4、物酶是果蔬成熟和衰老的指标。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。(3)过氧化氢酶属于最耐热的酶类,在果蔬加工中常过氧化氢酶属于最耐热的酶类,在果蔬加工中常被当作被当作热处理是否充分的指标热处理是否充分的指标。现在学习的是第7页,共48页 方方法法:将将已已热热处处理理的的原原料料中中抽抽取取样样品品,横横切切,随随即即放放入入愈愈创创木木酚酚或或联联苯苯胺胺溶溶液液中中,然然后后取取出出,在在切切面面上上滴滴0.3%H2O2,数数分分钟钟后后,用用愈愈创创木木酚酚处处理理的的样样品品变变为为褐褐色色,联联苯苯胺胺变
5、变为为深深蓝蓝色色,说说明明过过氧氧化化氢氢酶酶未未被被破破坏坏,热热处处理理时时间间不不够够,如如果果均均不不变变色色,则则表表示示热热处处理理效效果果良良好。好。POD的测定方法:的测定方法:现在学习的是第8页,共48页 3过氧化物酶最适过氧化物酶最适pH和最适温度和最适温度3.1最适最适pH过氧化物酶一般都含有多种同功酶,因此最适最适pH范围较宽范围较宽。酸性状态,过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离,酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态,活力下降,且热稳定性低热稳定性低;在中型和碱性状态,酶处于天然状态,蛋白质结构含螺旋结构,稳定,酸化后螺旋结构破坏,产生结构。如青刀豆:pH5.0-5.4,
6、有可溶态,离子结合,共价结合。现在学习的是第9页,共48页 3.2 最适温度最适温度差异较大:35-60。不同来源的过氧化物酶在最适作用温度上存在着很大的差别。例如,马铃薯和花菜(均浆)(均浆)中过氧化物酶的最适温度分别为55和3540。现在学习的是第10页,共48页 4过氧化物酶的热稳定性过氧化物酶的热稳定性4.1.热失活概念双向性双向性:POD中含有不同的耐热性质部分,不耐热部分在热处理时很快地失活,而耐热部分在同样的温度缓慢地失活。现在学习的是第11页,共48页 在在88热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活(用邻-苯二胺作为氢体底物测定酶活力)现在学习的是第1
7、2页,共48页 可逆性可逆性:经热处理后的酶液在室温或较低温度下保藏,它的活力部分可以再生。例如:辣根过氧化物酶在70 加热1小时后,在30 下再生的酶活力可达到处理前的30-40%,而在50 下不能再生,如再降低到40 时,酶活力又开始提高。现在学习的是第13页,共48页 4.2.过氧化物酶冷冻增活效应过氧化物酶冷冻增活效应果蔬热烫后,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。速冻蔬菜能否永久保藏?速冻蔬菜能否永久保藏?现在学习的是第14页,共48页 4.3.非脂肪氧合酶作用非脂肪氧合酶作用在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体,分子量增
8、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,血红素基血红素基暴露,增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化非酶催化脂肪氧化的能力,导致不良风味的产生,这一过程非脂肪氧合酶作用(热烫钝化)。现在学习的是第15页,共48页 问题:经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间问题:经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间产生的不良风味的原因?产生的不良风味的原因?现在学习的是第16页,共48页 5 影响过氧化物酶热失活的因素影响过氧化物酶热失活的因素5.1.不同来源的不同来源的POD具有不同的耐热性。具有不同的耐热性。一般来说,植物的过氧化物酶活力越高,它的耐热性也越高。比如马铃薯和花菜匀浆中的过氧化物酶在95加热
9、10min就完全而不可逆地失活。而甘蓝中的过氧化物酶在120加热10min仍然有0.3%活力保存下来。现在学习的是第17页,共48页 5.2.低水分含量,低水分含量,POD耐热性增加:耐热性增加:例如:水分含量低于40%时,谷类中过氧化物酶的热稳定性与水分含量成反比。对于加工对于加工脱水果蔬脱水果蔬有重要参考价值。有重要参考价值。现在学习的是第18页,共48页 5.3.外加因素:降低外加因素:降低pH,增加,增加NaCl浓度。浓度。以辣根中过氧化物酶为例,加入羟高铁血红素能降低酶的热失活速度(pH 7.0、76)而升高温度能提高酶的热失活速度。在pH7时酶热失活的速度最低,在pH 4.0和pH
10、10时酶热失活的速度分别提高到8倍和2倍。酶失活的初速度正比于NaCl的浓度(pH7.0、NaCl浓度低于0.6mo1L),糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。现在学习的是第19页,共48页 5.4.加热方式:加热方式:pH确定,T确定,T变长,导致酶失活后可能性变大,HTST易导致酶再生。现在学习的是第20页,共48页 5.5.结合处理:结合处理:微波和离子照射能降低在热烫过程中使酶失活所需的热处理强度。微波处理沸水处理1.5min3min2min2min1min5min马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间现在学习的是第21页,共48页
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