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食品酶学葡萄糖氧化酶11第1页/共23页 葡萄糖氧化酶EC1.1.3.4葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase GOD)的系统名称（β -D-葡萄糖：氧 氧化还原酶：EC1.1.3.4） ,最先于1928年在黑曲霉和灰绿青霉中发现。能够在氧存在的条件下，催化葡萄糖氧化成δ-D-葡萄糖酸内酯，对β-D-吡喃葡萄糖表现出很强烈的特异性。 该酶在临床检测及食品工业中有广泛用途葡萄糖 + O2 + H2O ???葡萄糖酸内酯+ H2O2 第2页/共23页 O2 （非酶水解）H2OG：β-D-葡萄糖，L：δ-D-葡萄糖酸内酯第3页/共23页 —、葡萄糖氧化酶的性质1.特异性：对β-D-吡喃葡萄糖表现出很强烈的特异性。 第4页/共23页 2.pH对酶活力的影响葡萄糖氧化酶的活力-pH曲线在pH4.5-pH7 之间有一段平坦部分，而在两侧都急剧地下降。曲线在高pH一侧下降是由于酶的不稳定性；在低pH一侧下降是由于pH对酶的反应速度的真实影响底物起稳定酶活性作用第5页/共23页 3.温度对酶活力的影响葡萄糖氧化酶反应体系含有气体反应物氧，因此，反应温度的改变意味着氧在反应体系中浓度的改变。当温度升高时，反应体系氧的溶解度下降，这就抵消了温度升高对酶反应速度的影响。在较宽的温度范围内(30-60℃)，温度对葡萄糖氧化酶活力的影响是不显著的第6页/共23页 4.抑制剂铜离子和其他-SH螯合剂能抑制霉菌葡萄糖氧化酶阿拉伯糖是酶的竞争性抑制剂氰化物和一氧化碳对酶没有抑制作用．第7页/共23页 5.葡萄糖氧化酶的分子组成和作用机制分子量为160 000，每个酶分子中含有两个FAD。用β-巯基乙醇裂开酶分子中的二硫键，产生两个分子量为80 000的亚基。黑曲霉葡萄糖氧化酶属于糖蛋白类．第8页/共23页 葡萄糖氧化酶催化的反应速度同时取决于O2和葡萄糖的浓度，反应遵循Ping Pong Bi Bi机制第9页/共23页 葡萄糖氧化酶催化反应的乒乓机制：图中 G：β-D-葡萄糖，L：δ-D-葡萄糖酸内酯 O2 （非酶水解）H2OGLO2H2O2（氧化态）（氧化态）（还原态）第10页/共23页 二、葡萄糖氧化酶活力测定测定葡萄糖氧化酶催化的反应中氧消耗量 量压法外 氧电极法根据反应中葡萄糖消耗的速度葡萄糖酸和H2O2生成速度第11页/共23页 偶联酶法葡萄糖氧化酶的活力测定——偶联酶法（1） 原理：在有氧存在的情况下，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的氧化反应生成葡萄糖酸和过氧化氢，而加过氧化物酶后分解过氧化氢，分解出的氧又将邻-联二茴香胺氧化变成棕色物质，这一反应使溶液吸光度增大（436nm），与葡萄糖氧化酶活性成线性关系:（2） 定义：1个葡萄糖氧化酶单位“U”相当于30℃条件下每min催化氧化1μg分子的葡萄糖或葡萄糖酸的酶定义为1个葡萄糖酶的活力单位。酶活测定原理： ???????????????????????????????????????????????????????????? 酶活力定义：在25℃，PH7.0的条件下，每分钟氧化1毫摩尔葡萄糖所需的酶量为一个活力单位 第12页/共23页 三、葡萄糖氧化酶在 食品加工中的应用葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用是多种多样的，根据其作用有四个方面 ①形成过氧化氢 ②形成葡萄糖酸 ③除去葡萄糖 ④除去氧葡萄糖氧化酶是经微生物发酵和最先进的提纯技术纯化而得到的绿色生物食品保鲜剂，无毒无副作用。能够除去食品中溶解氧，起到保鲜、护色、防褐变、保护维生素C、延长食品保质期的作用。 第13页/共23页 1.除去蛋中的葡萄糖可用于蛋白中脱除葡萄糖，防止蛋白质制品在贮存中变色、变质，因此可用于蛋糕、蛋卷中用于蛋品脱糖，可防止蛋白质和蛋白粉褐变及风味改变有效降低土豆产品的葡萄糖含量，减少其非酶褐变无糖食品生产中，可以利用葡萄糖氧化酶除去原料中的葡萄糖第14页/共23页 2.防止食品氧化葡萄糖经过葡萄糖氧化酶的氧化后转化成葡萄糖酸，两分子葡萄糖经氧化后可以除去一分子氧。从柑橘汁、罐装饮料和蛋黄酱中除去氧是非常必要的，这样可以保持产品中的香精和色素成分在厌氧条件下的稳定性。第15页/共23页 食品除氧罐头食品的保鲜，改善食品的品质??用于水果、蔬菜、鲜果汁、果酱使残氧降低到1ppm以下，起到保存还原型维生素C、护色、保鲜、防褐变的作用，延长保质期。第16页/共23页 在果汁生产中的应用在果汁加工生产过程中,其中的Ｌ-抗坏血酸(Ｌ-ＡＳＡ)极易遭受氧化破坏,尤其在热加工过程中的损失很大。研究表明:葡萄糖氧化酶的添加能把溶解氧迅速降低到10-6以下,显著的保护柑桔果汁中的Ｌ-ＡＳＡ。如果再添加过氧化氢酶,则保护作用更显著。第17页/共23页 3.防止虾肉变色——