酯酶知识.ppt
《酯酶知识.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《酯酶知识.ppt(51页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第4章 酯 酶,4.1 酯酶的定义、来源及分类,RORH2O RHROH 酯 酸 醇 甘油三酯H2O 甘油二酯(或甘油一酯 或甘油)脂肪酸,酯酶和脂酶同义吗?,?酶,?酶,酯酶(esterase),催化酯类中酯键裂解的酶类,反应可逆。 水解时,产物为酸和醇类; 合成时,把酸的羟基与醇的醇羟基缩合并脱水,产物为酯类及其它香味物质。 RORH2O RHROH 酯 酸 醇,脂酶(Lipase,EC 3.1.1.3),甘油酯水解酶,脂肪酶,是酯酶中的一类,催化甘油三酯水解生成甘油二酯或甘油一酯或甘油。 甘油三酯H2O 甘油二酯(或甘油 一酯或甘油)脂肪酸,酯酶分布和来源,酯酶广泛分布于植物、动物和微生
2、物 动物胰脏酯酶和微生物酯酶是主要来源。 主要是真菌,12属233种,其次是细菌。 酯酶已经实现商品化,在食品、医药、化工等领域起着重要作用。,羧基酯类 (E.C.3.1.1) 磷酸单酯 (E.C.3.1.3) 磷酸二酯 (E.C.3.1.4) 三磷酸单酯 (E.C.3.1.5) 硫酸酯 (E.C.3.1.6) 硫酯 (E.C.3.1.6),酯酶,脂酶,羧酸酯(EC3.1.1.1) 芳基酯(EC3.1.1.2) 乙酸酯(EC3.1.1.6),甘油酯(EC3.1.1.3),叶绿素酶(EC3.1.1.14) 果胶酯酶(EC3.1.1.11) 乙酰胆碱酯酶(EC3.1.1.7),磷脂酶,磷脂酶A (
3、EC3.1.1.4) 磷脂酶B(EC3.1.1.5),种 类,4.1.2 酯酶的分类(E.C.3.1),常见类型,依据酶对底物的特性 分为非特异性和特异性酯水解酶,非特异性酶,羧酸酯水解酶作为以脂肪族和芳香族醇的羧酸酯为底物的酶可以作用于乙酸乙酯、丁酸乙酯、甘油三丁酸酯、乙酸苯酯; 乙酸酯水解酶是以乙酸脂为底物的酶可以作用于乙酸乙酯和乙酸苯脂,特异性酯酶,分为醇特异性和酸特异性 醇可以是一元醇或多元醇、脂肪族醇或芳香族醇; 酸可以是有机酸或无机酸。如羧酸酯水解酶中有磷脂酶、叶绿素酶、乙酰胆碱酯酶、果胶酯酶等。,特异性脂酶,酰基甘油专一性 优先水解相对分子质量不同的三酰基甘油。 位置专一性酶 包
4、括1,3位置专一、和单一位置专一性酶。 脂肪酸专一性 在水解一类脂肪酸形成的酯键时比另一类脂肪酸形成的酯键来得快。 立体异构专一性,4.2 酯酶的催化特性,4.2.1 酯化作用中酯酶的催化特性,非极性溶剂适合于酯化合成,控制酯化系统中的水含量,有利于向合成方向进行。 及时移出反应产物可促进酯化反应继续进行 酶的非水相催化 酶的固定化 例如,在甘油单酯的生产过程中,利用固定化酶膜反应器技术和吸附柱回收体系中的单酰基甘油,产率可达90%以上,膜反应器若连续生产,每克酶可生产15kg的甘油单酯。,4.2.2 脂酶的催化特性,脂酶的天然底物是不溶于水的,脂酶作为水解酶能作用于乳化的脂肪球,100ml甘
5、油三油酸酯乳状液中界面面积1052,胰脂酶作用于不溶解的甘油三酯时,酶活力和乳化液界面面积的关系 B甘油三丁酯 O甘油三油酸酯,脂酶活力的测定,最适pH和最适温度随底物、脂酶的纯度、缓冲液和测定的方法不同而稍有改变。 大多数脂酶的最适pH在碱性范围,即pH89,如胰脂酶的最适pH为89,但是也有一些脂酶具有酸性的最适pH。 不同的微生物脂酶的最适pH存在着很大的差异,它们的范围为5.68.5。,1972年从土壤中分离筛选出我国第一株碱性脂肪酶产生菌 并首创了维多利亚蓝快速平板鉴别法分离到碱性脂肪酶野生型菌株,维多利亚蓝快速平板鉴别法(初筛) 维多利亚蓝加入培养基,调pH,取各种试样在琼脂平板上
6、涂布培养,如在其周围产生蓝绿色圈者,表明脂肪被水解成脂肪酸。 酶活性测定方法(复筛) 橄榄油乳化液,pH9.4,37C水浴,反应一定时间,用NaOH进行电位滴定 酶活单位定义:每分钟释放出游离的一微克分子的脂肪酸所需的酶量为一个活力单位U。,采用对硝基棕榈酸脂(pNPP)法 : Experiments were carried out in a volume of 5 ml containing 10 mM pNPP and 1 M ethanol in n-heptane, and then 25 l samples lipase for 5 min at 40 C . Liberation
7、 of pNP (硝基苯酚) was detected using a common spectrophotometer and detected at 410 nm after extracting aliquots of sample from the reaction medium with 1 ml of 0.1 M NaOH solution.,乙酰胆碱酯酶的催化特性,乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,EC 3.1.1.7)存在于所有动物的神经组织中,它催化下列反应: (CH3)3N+CH2CH2OCOCH3H2O (CH3)3N+CH2CH2OHCH3CO
8、OH+,乙酰胆碱酯酶在将神经脉冲从神经细胞传递至运动肌神经原后立即发生此反应。 一些有机磷化合物、氨基甲酸酯和许多其他化合物对乙酰胆碱酯酶具有不可逆的抑制作用,因此,这些化合物是有毒的,这也是它们杀灭昆虫的机制。,果胶酯酶的催化特性,果胶酯酶(Pectinesterase,PE, EC3.1.1.11)存在于高等植物组织中,真菌、酵母、细菌中也产生。 对半乳糖醛酸甲酯具有高度专一性 催化果胶脱酯,生成果胶酸,与钙离子桥连,形成凝胶,提高果实的硬度。 苹果酒生产工艺,4.3 酯酶的应用现状及前景,4.3.1 催化合成芳香酯 4.3.2催化合成单甘酯 4.3.3催化合成糖酯 4.3.4催化合成磷脂
9、 4.3.5三酰甘油的改性 4.3.6在提取维生素E中的应用 4.3.7在食用油脂精炼中的应用 4.3.8在功能性油脂分离和纯化中的应用 4.3.9在面制品中的应用,4.4.1 催化合成芳香酯,低分子量芳香酯是一类重要的芳香化合物,多呈天然水果香味,它们广泛应用于食品、饮料等食品工业中。 酶法生产被看成很有希望工业化生产芳香酯类的途径。商业上重要的低分子量酯可以在无水有机溶剂中或无溶剂环境中经过转酯生产,也可以由酸与醇直接酯化合成。 固定化脂肪酶现已用于芳香酯的合成。生产多种脂肪族和芳香族香味酯,如乙酸乙酯、丁酸异戊酯、癸酸异戊酯、乙酸香叶酯 、月桂酸丁酯、安息香酸甲酯等。,美国 把乳脂或黄油
10、乳化后加酯酶保温催化,释放出脂肪酸,获得的酯化香味液比黄油的香味高150倍。 意大利 在利用酯酶使干酪增香获得成功 国外 利用酯酶把乙醇和酪酸进行酯化,获得具有特殊芳香味的酪酸酯。 日本 利用酯酶合成具有浓郁香味的甘油酯等酯类,我国 利用酯酶,提高浓香型曲酒中的已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯等四大酯的含量,应用此技术后,优级率提高10.18%。 利用酯酶提高食醋的风味,特别是提高食醋中乙酸乙酯和乳酸乙酯等酯类的含量,效果较为明显,一般乙酸乙酯提高5%10%。乳酸乙酯提高3%8%,口感有明显地提高。,利用脂肪酶和酯酶增香,甘肃渭水酒业集团 2003 年利用酯酶增香技术,已生产出己酸乙酯生
11、物合成酯香液, 合成酯香液的己酸乙酯含量以 100mL酯香液中酯含量计, 酯化 10d 生酯量为 1080mg,30d 为 2370mg,60d 为 4180mg,90d 达到 7230mg 水平。 生产的酯香液已用于成品酒(中低档酒)的勾调,明显好于外购香料。 主要优点是酒体自然感强、绵甜、主体香突出。,4.4.2 催化合成单甘酯,单甘酯是世界上用量最大的食品乳化剂 工业上主要使用碱催化法 将油脂甘油水解(200260,30min),由于高温对不饱和成分是不适合的,酶法生产单甘酯或双甘酯已被广泛研究。,酶法生产单甘酯的方法,甘油与酸、烷基酯相互作用发生直接酯化或转酯化。 利用甘油和油酸或油酸
12、乙酯生产单油酸甘油酯;三酰甘油部分醇解和甘油解;利用三棕榈酰甘油酯生产单棕榈酰甘油酯。 利用单甘酯较其他甘油酯熔点高,选择适宜的反应温度,使单甘酯从反应体系中析出而大大提高产量;在动物脂、棕榈油、大豆油、菜子油、等均有报道。,4.4.3 催化合成糖酯,用单糖或双糖代替甘油制备类脂分子,酰基化的糖不仅具有特有的营养特性,并为可作为良好的表面活性剂。 糖酯可以作煎炸油,也可作为一些产品如冰淇淋、人造奶油、奶酪和焙烤食品的脂肪代用品,其无毒、无味、无刺激性、无致癌变作用,因很难吸收,提供的能量几乎等于零。 谷物中存在半乳糖二酰基甘油占总酯量的25,面包的焙烤有用,催化合成糖酯的方法,特异的脂肪酶可通
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 知识
链接地址:https://www.31doc.com/p-3587838.html