第章食品工业中应用的酶酯酶、多酚.ppt

6.4 多酚氧化酶 多酚氧化酶（邻——二酚：氧　氧化还原酶；E1,10,3,1）在植物界乃至动物界分布广泛，由于其检测方便，是被最早研究的几类酶之一。 引起食品酶促褐变的主要酶类 果蔬食品在加工及贮藏过程中存在褐变反应，而褐变的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化酶是引起食品酶促褐变的主要酶类，因此研究多酚氧化酶的特性对制定食品的加工与保藏工艺有非常重要的意义。 有害：新鲜、冷冻、干制和罐藏产品的褐变。 有利：红茶生产，黑葡萄干生产等 三要素：底物、O2、酶 6.4.1 多酚氧化酶在自然界的分布 （1）广泛存在于自然界，植物、微生物及动物器官。植物品种不同，含量变化很大。果蔬中以橄榄含量最高。 （2）PPO在植物细胞中分布取决于品种和年龄，果蔬而言还取决成熟度，如马铃薯，芽根﹥幼叶﹥成熟叶、茎叶。 （3）PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差异。大多数水果中PPO以结合状态存在。葡萄皮中PPO活力高，葡萄成熟时PPO活力下降幅度最大。 6.4.2 PPO催化的反应及其作用底物 6.4.2.1 催化反应：两类反应都需要有分子氧参加 　 (1) 一元酚羟基化：蘑菇中单酚。 　 (2) 邻二酚氧化，生成邻苯醌。 　　　 多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻－醌将继续变 ①相互作用生成高分子量聚合物。 ②与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物。 ③氧化其氧化－还原电位较低的化合物，生成无色化合物 ——其中①②导致褐色素的生成，反应③的产物是无色的 6.4.2.2 作用底物 　（1）果蔬中四类 　 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 　（2）特点 PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中。 PPO只能催化在对位上有一个大于－CH3的取代基的一元酚羟基化，即PPO对底物具有特异性要求。 不同的品种果蔬，同一品种不同部位中PPO具有不同的底物特性。 PPO在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。 6.4.3 pH对多酚氧化酶活力的影响 分析P135 表6-13，可得出哪些结论？ PPO的最适pH4-7之间波动。 不同种类、不同品种、同一果蔬的不同部位，pH也有差异。 酶的提取或分离方法对最适pH也有影响。 测定酶活力时，采用的底物和缓冲液对酶最适pH有影响。 有些情况下，PPO具有一个最适pH外，尚有第二个最适pH。 6.4.4 温度对多酚氧化酶活力的影响 酶活力最适温度逐步提高降低，如桃中PPO，从3℃开始随温度升高，至37℃最高，后下降。 不同底物表现出不同的PPO酶活力最适温度：如马铃薯，底物为儿茶素，最适温度22℃；底物为焦醅酚，最适温度15－35℃，线性上升。 热失活温度70-90℃/短时间。 低温状态酶失活是可逆的。微量的多酚氧化酶也能导致果蔬褐变，冷冻食品生产中热处理是必要的。 6.4.5 多酚氧化酶抑制效应 酶促褐变三因素：酶，底物，O2。 （1）对酶的抑制： PPO以铜为辅基的金属蛋白，金属螯合物，如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA、果胶、氰化物。 （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 6.4.6 光照强度与多酚氧化酶活性 　　 　多酚氧化酶属于植物体内的末端氧化酶系统，光照明显促进了此酶的活性。不同光照条件下海带体内酚类化合物含量的结果表明，在0－1200 Lx(勒克斯)间，PPO随光照强度增加而呈上升趋势。在对玫瑰组织培养的研究中，采用不同的遮光处理(对照、单层膜、双层膜)，其结果也同样证明在一定的光照强度变化幅度内，PPO活性和接种后的褐变率均随光强增加而上升。 6.4.7 多酚氧化酶的激活剂 多酚氧化酶的作用会导致食品褐变。长期以来，防止食品的酶促褐变是一个重要的研究课题。食品界在多酚氧化酶的抑制剂方面作了很多的研究工作，而对于它的激活剂相对地了解较少。 阴离子洗涤剂，例如SDS (十二烷基磺酸钠) ，能有效激活多酚氧化酶。若苹果经PVP(聚乙烯毗咯烷酮)处理，其果皮的多酚氧化酶便会失活，但用SDS处理后又能将已失活的酶激活。SDS能激活以潜在的形式存在于粗提取液中的多酚氧化酶。 若用酸或尿素短时间地处理葡萄中的多酚氧化酶，能使酶可逆地激活；如果用酸处理作用时间较长，会导致酶不可逆地激活。 另外Cu2+和底物3，4－二羟基苯丙氨酸对一些果蔬来源的多酚氧化酶也有激活作用。 6.5 葡萄糖氧化酶（GOD） Glucose Oxidase，简称GOD，β-D-葡萄糖：氧