啤酒生化基础李崎江南大学生物工程学院1 1啤酒生化基础的主要内容糖类蛋白质酶2 2啤酒生化基础的意义啤酒的生产包括啤酒的生产包括( (制麦制麦) )、糖化、发酵及包装、糖化、发酵及包装前三个阶段发生的变化，就是一些大分子物质发生前三个阶段发生的变化，就是一些大分子物质发生的化学及生化反应的化学及生化反应学习和了解生化基础，是理解和控制整个酿造过程学习和了解生化基础，是理解和控制整个酿造过程的基本要求的基本要求只有掌握了基础的生化内容，才能很好地监控啤酒只有掌握了基础的生化内容，才能很好地监控啤酒生产生产3 3一、糖类糖类是自然界中存在最广的一大类有机化合物，糖类是自然界中存在最广的一大类有机化合物，广泛存在于动、植物体内，在谷类作物籽粒中广泛存在于动、植物体内，在谷类作物籽粒中糖类以淀粉、半纤维素和纤维素等形式存在糖类以淀粉、半纤维素和纤维素等形式存在糖类是酵母菌和其他微生物生长发育所必需的营糖类是酵母菌和其他微生物生长发育所必需的营养物质和能源养物质和能源淀粉是发酵酿造工业的重要原料，与啤酒生产有淀粉是发酵酿造工业的重要原料，与啤酒生产有着极其密切的关系。着极其密切的关系。4 4糖类的分子结构 最初认为在糖类的分子中，除碳元素以外，氢元素与氧最初认为在糖类的分子中，除碳元素以外，氢元素与氧元素的比例和水一样，为元素的比例和水一样，为2:12:1，看成是由碳和水形成的，看成是由碳和水形成的各种化合物，称为碳水化合物，用通用式各种化合物，称为碳水化合物，用通用式Cm(HCm(H2 2O)nO)n来来表示表示 葡萄糖的分子式为葡萄糖的分子式为C C6 6HH1212OO6 6，可写成，可写成C C6 6(H(H2 2O)O)6 6；蔗糖为；蔗糖为C C1212HH2222OO1111，可写成，可写成C C1212(H(H2 2O)O)1111 例外：鼠李糖例外：鼠李糖C C6 6HH1212OO5 5 ( (化学结构和糖相似，但组成不化学结构和糖相似，但组成不能用通式表示能用通式表示) ) ；甲醛；甲醛CHCH2 2OO、乳酸、乳酸C C3 3HH6 6OO3 3、乙酸、乙酸C C2 2HH4 4OO2 2等等( (性质与碳水化合物不同，但氢氧之比都是性质与碳水化合物不同，但氢氧之比都是2:1) 2:1) ，碳水化合物这个名词已失去了原来的意义。，碳水化合物这个名词已失去了原来的意义。 5 5糖的分类根据糖类的结构和性质，可分三类1.单糖2.低聚糖3.多糖 6 6单糖单糖为多羟基醛或酮，属于多羟基醛的称醛糖，属单糖为多羟基醛或酮，属于多羟基醛的称醛糖，属于多羟基酮的称酮糖于多羟基酮的称酮糖单糖不能水解成更简单的糖，是结晶形固体，能溶单糖不能水解成更简单的糖，是结晶形固体，能溶于水，具有甜味于水，具有甜味自然界中存在最多、最普遍的单糖为己糖和戊糖自然界中存在最多、最普遍的单糖为己糖和戊糖重要的己糖有葡萄糖、果糖等，重要的戊糖有核糖，重要的己糖有葡萄糖、果糖等，重要的戊糖有核糖，它是人生命活动中不可缺少的物质它是人生命活动中不可缺少的物质7 7低聚糖低聚糖水解时可生成两个或两个以上的单糖分子低聚糖水解时可生成两个或两个以上的单糖分子有双糖、三糖、四糖等，为结晶固体，可溶于水，有双糖、三糖、四糖等，为结晶固体，可溶于水，具有甜味具有甜味双糖由两个单糖分子失水而形成，重要的有蔗糖、双糖由两个单糖分子失水而形成，重要的有蔗糖、麦芽糖麦芽糖三糖由三个单糖分子脱去两分子水缩合而成，如棉三糖由三个单糖分子脱去两分子水缩合而成，如棉子糖子糖8 8多糖多糖是由大量单糖分子失水缩合而成的、结构复多糖是由大量单糖分子失水缩合而成的、结构复杂的高分子化合物，水解后能得到几百、几千甚杂的高分子化合物，水解后能得到几百、几千甚至几万个单糖分子至几万个单糖分子重要的多糖有淀粉、纤维素等重要的多糖有淀粉、纤维素等一般是无定形的固体，不溶于水，至多只能形成一般是无定形的固体，不溶于水，至多只能形成胶体溶液，没有甜味。胶体溶液，没有甜味。9 9(一)单糖按照醛糖或酮糖分子中所含碳原子的数目，单糖可按照醛糖或酮糖分子中所含碳原子的数目，单糖可分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖丙糖、丁糖在自然界中存在很少，都是合成化合物丙糖、丁糖在自然界中存在很少，都是合成化合物啤酒酿造用原料大麦、大米、玉米中所含的几种主啤酒酿造用原料大麦、大米、玉米中所含的几种主要多糖都是己糖缩合而成。在了解啤酒生产的过程、要多糖都是己糖缩合而成。在了解啤酒生产的过程、糖化理论和发酵机理时，己糖具有重要意义糖化理论和发酵机理时，己糖具有重要意义己糖分子式为己糖分子式为C C6 6HH1212OO6 6，在谷物原料中游离存在的，在谷物原料中游离存在的己糖有葡萄糖和果糖，大量以结合态存在己糖有葡萄糖和果糖，大量以结合态存在10101.葡萄糖是生物体中最重要的单糖。是生物体中最重要的单糖。在许多双糖、三糖、多糖及糖苷中葡萄糖都在许多双糖、三糖、多糖及糖苷中葡萄糖都以苷基形式存在以苷基形式存在1111(1)葡萄糖的开链式结构及旋光异构葡萄糖的分子式为葡萄糖的分子式为C C6 6HH1212OO6 6，分子中含有，分子中含有5 5个羟基，个羟基，1 1个醛基，为多羟基醛，属己醛糖个醛基，为多羟基醛，属己醛糖自然界中存在的是右旋自然界中存在的是右旋DD型糖型糖人工合成的是左旋人工合成的是左旋L L型糖型糖1212 每个旋光异构体，都具有一定的分子构型每个旋光异构体，都具有一定的分子构型 所谓构型，就是指不对称碳原子上的各原子或原子团在所谓构型，就是指不对称碳原子上的各原子或原子团在空间的排列方式。空间的排列方式。 一般以甘油醛作标准，甘油醛是丙醛糖，分子中含有一般以甘油醛作标准，甘油醛是丙醛糖，分子中含有1 1个不对称碳原子，有两种旋光异构体个不对称碳原子，有两种旋光异构体 D-(+)-D-(+)-甘油醛甘油醛 L-(-)-L-(-)-甘油醛甘油醛CHOCHOCHCH2 2OHOHHHOHOHOHOHCHCH2 2OHOHHHCHOCHO1313上式中上式中DD和和L L即表示甘油醛的两种构型即表示甘油醛的两种构型括号内的符号括号内的符号(+)(+)，(-)(-)表示糖的旋光方向，表示糖的旋光方向，(+)(+)称右称右旋，旋，(-)(-)称左旋称左旋为使其他单糖系统化，特选定甘油醛构型作为标准为使其他单糖系统化，特选定甘油醛构型作为标准凡单糖分子与凡单糖分子与D-D-甘油醛相似排列，即靠近伯醇基甘油醛相似排列，即靠近伯醇基(- (-CHCH2 2OH)OH)的不对称碳原子上的羟基的不对称碳原子上的羟基(-OH)(-OH)在右边的在右边的均属于均属于DD型糖；凡同一碳原子上的羟基型糖；凡同一碳原子上的羟基(-OH)(-OH)在左在左边的则属于边的则属于L L型糖型糖(+)(+)、(-)(-)表示以旋光仪中测出的旋光方向。表示以旋光仪中测出的旋光方向。D,LD,L表示表示构型的类型，两者没有一定的联系构型的类型，两者没有一定的联系 1414(2)比旋光度各种单糖都含有不对称碳原子，都有旋光性质，能使偏振光平面向左或向右旋转。检查偏光的仪器称旋光仪。普通光线中含有各种波长射线，可在不同平面上振动。图代表一束光线朝我们直射过来，包含在各个平面(如A、B、等)上振动的射线。棱镜有特殊性质，只有和其轴平行振动的射线才能通过。通过棱镜的光叫偏振光。图表示凡在虚线平面上振动的射线都不能通过。图中表示通过棱镜的光线。偏光仅含有在某一平行平面上振动的射线。 1515在一定条件下，每种具有旋光性的物质，其比旋在一定条件下，每种具有旋光性的物质，其比旋光度是一个常数。光度是一个常数。比旋光度的定义是比旋光度的定义是在光源为钠光在光源为钠光DD线线(6896A(6896A与与5890A)5890A)，温度，温度t t等于等于2020条件下，当条件下，当L L为为1 1分米，分米，浓度为浓度为100100毫升溶液含有毫升溶液含有100100克溶质时，所测得克溶质时，所测得的旋光度即为比旋光度。的旋光度即为比旋光度。制糖工业中经常利用旋光度来控制糖液的浓度。制糖工业中经常利用旋光度来控制糖液的浓度。1616(3)葡萄糖的性质 D-D-葡萄糖分子中含有几个亲水基团羟基，因此易溶于葡萄糖分子中含有几个亲水基团羟基，因此易溶于水、甲醇，而不溶于无水酒精、乙醚、丙酮及其他有水、甲醇，而不溶于无水酒精、乙醚、丙酮及其他有机溶剂中，有甜味。机溶剂中，有甜味。 在水溶液中的比旋光度为在水溶液中的比旋光度为+52.5+52.5o o，从水中可析出片状，从水中可析出片状含水结晶含水结晶C C6 6HH1212OO6 6HH2 2OO，在醇中可获得针状无水结，在醇中可获得针状无水结晶，为可发酵性糖。晶，为可发酵性糖。 在植物的种子、各种果实、蜂蜜内部含有游离状态的在植物的种子、各种果实、蜂蜜内部含有游离状态的D-D-葡萄糖，而且葡萄糖也是淀粉、纤维素、糊精、蔗葡萄糖，而且葡萄糖也是淀粉、纤维素、糊精、蔗糖、麦芽糖的组成成分。用甘薯、马铃薯、玉米等淀糖、麦芽糖的组成成分。用甘薯、马铃薯、玉米等淀粉，加酸水解可以得到葡萄糖。粉，加酸水解可以得到葡萄糖。 葡萄糖是最重要的单糖，许多性质如具有还原性、成葡萄糖是最重要的单糖，许多性质如具有还原性、成酯及成醇反应，往往是其他单糖所共有的。酯及成醇反应，往往是其他单糖所共有的。1717葡萄糖的氧化反应葡萄糖易被氧化，由于氧化条件的不同，会形成不葡萄糖易被氧化，由于氧化条件的不同，会形成不同的产物同的产物葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，故又称还原葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，故又称还原糖糖弱氧化剂如费林试剂，可以使葡萄糖氧化成葡萄糖弱氧化剂如费林试剂，可以使葡萄糖氧化成葡萄糖酸，同时费林试剂还原生成红棕色的氧化亚铜沉淀酸，同时费林试剂还原生成红棕色的氧化亚铜沉淀出来出来常用这反应作碳水化合物的鉴定、葡萄糖的定性和常用这反应作碳水化合物的鉴定、葡萄糖的定性和定量测定定量测定1818葡萄糖的还原反应D-葡萄糖遇到还原剂可以还原为D-山梨醇1919糖脎的生成 葡萄糖和三分子的苯肼反应，最后形成葡萄糖脎。葡萄糖和三分子的苯肼反应，最后形成葡萄糖脎。 糖脎为黄色结晶，难溶于水。各种糖所生成糖脎的结糖脎为黄色结晶，难溶于水。各种糖所生成糖脎的结晶形状、熔点、形成所需的时间都不同，因此成脎作晶形状、熔点、形成所需的时间都不同，因此成脎作用常用来鉴定各种不同的糖。用常用来鉴定各种不同的糖。 己糖中己糖中D-D-葡萄糖、葡萄糖、D-D-果糖、果糖、D-D-甘露糖都能生成糖脎，甘露糖都能生成糖脎，因此证明这三种糖分子中因此证明这三种糖分子中C3*C3*、C4*C4*、C5*C5*的构型相同，的构型相同，所不同的是第一个碳原子和第二个碳原子。所不同的是第一个碳原子和第二个碳原子。 知道了任何一个糖的构型，其他两个糖的构型也可推知道了任何一个糖的构型，其他两个糖的构型也可推论出来了。所以成脎也是测定构型的一个重要反应。论出来了。所以成脎也是测定构型的一个重要反应。2020成苷作用 环式葡萄糖分子中的半缩醛的羟基和其他含羟基的化环式葡萄糖分子中的半缩醛的羟基和其他含羟基的化合物如醇等失水所得的物质叫做糖苷。合物如醇等失水所得的物质叫做糖苷。 例如葡萄糖与甲醇作用生成甲基葡萄糖苷，也有例如葡萄糖与甲醇作用生成甲基葡萄糖苷，也有 与与 两种。糖苷酶对两种。糖苷酶对-或或-糖苷的作用是有选择性的，如糖苷的作用是有选择性的，如酵母中的酵母中的-葡萄糖苷酶只能水解葡萄糖苷酶只能水解-葡萄糖苷。葡萄糖苷。 糖苷广泛存在于植物体、麦芽、酒花的黑色物质中，糖苷广泛存在于植物体、麦芽、酒花的黑色物质中，糖苷为其重要成分。糖苷为其重要成分。 如果与单糖半缩醛羟基相结合的是另外一个单糖，则如果与单糖半缩醛羟基相结合的是另外一个单糖，则形成为二糖，如蔗糖、麦芽糖。形成为二糖，如蔗糖、麦芽糖。2121成酯作用在酶的作用下，葡萄糖分子中的羟基很容易与磷在酶的作用下，葡萄糖分子中的羟基很容易与磷酸形成磷酸酯酸形成磷酸酯这种作用可在生物体内发生，生成的磷酸酯在发这种作用可在生物体内发生，生成的磷酸酯在发酵生化过程中起着重要的作用。酵生化过程中起着重要的作用。2222发酵作用葡萄糖分子受酵母中酶的作用，在无氧情况下起葡萄糖分子受酵母中酶的作用，在无氧情况下起发酵作用生成酒精和发酵作用生成酒精和COCO2 2。 C C6 6HH1212OO6 62CH2CH3 3CHCH2 2OHOH2CO2CO2 2事实上发酵过程非常复杂，葡萄糖不是直接变成事实上发酵过程非常复杂，葡萄糖不是直接变成酒精，而是在各种酶的作用下，经过一系列的中酒精，而是在各种酶的作用下，经过一系列的中间产物最后形成乙醇。间产物最后形成乙醇。23232.果糖果糖与葡萄糖相同，在自然界中分布也广以游离状态存在于甜果实、蜜饯、蜂蜜中也有呈结合态存在的是蔗糖物质的组成成分是糖类中最甜的一种糖2424(1)果糖的分子结构果糖的分子式是果糖的分子式是C C6 6HH1212OO6 6，与葡萄糖互为同分异，与葡萄糖互为同分异构体构体含有一个酮基含有一个酮基( (属酮糖属酮糖) )及多个羟基，分子结构亦具及多个羟基，分子结构亦具有链式与环式，在溶液中有变旋现象，因此也有有链式与环式，在溶液中有变旋现象，因此也有-与与-型之分。型之分。自然界存在的游离状态的果糖为左旋自然界存在的游离状态的果糖为左旋 2525(2)果糖的性质果糖易溶于水，也可溶于热的无水酒精中，从水溶果糖易溶于水，也可溶于热的无水酒精中，从水溶液中可析出针状结晶，其组成为液中可析出针状结晶，其组成为C C6 6HH1212OO6 6HH2 2OO，从醇中可析出菱形的无水结晶从醇中可析出菱形的无水结晶在水溶液中的比旋光度为在水溶液中的比旋光度为-92.4-92.4o o，因旋光方向向左，因旋光方向向左，故称左旋糖，酵母可使之发酵。故称左旋糖，酵母可使之发酵。DD环式果糖是蔗糖及很多多糖的组成成分，如菊薯环式果糖是蔗糖及很多多糖的组成成分，如菊薯内含有菊糖，经水解后可得果糖。内含有菊糖，经水解后可得果糖。果糖与葡萄糖一样，具有还原性、成脂作用及成醇果糖与葡萄糖一样，具有还原性、成脂作用及成醇发酵作用。发酵作用。2626氧化裂解果糖分子中含有酮基，故有还原性，酮糖被氧化后分子即行断裂而生成两个相应的羟酸，即乙醇酸和三羟基丁酸2727果糖的还原酮糖还原时，其C2上的碳基还原成仲醇基，使C2转变为不对称碳原子得到两种多元醇 D-山梨醇和D-甘露醇28283.D-半乳糖也称分解乳糖，自然界中也有游离的D-半乳糖是某些二糖如乳糖，三糖如棉子糖，多糖如琼脂的组成部分半乳糖水溶液的比旋光度为+80.2o，为可发酵性糖。29294.D-甘露糖在植物体内它是很多多糖如半纤维素的组成成分易溶于水，微溶于酒精水溶液的比旋光度为+14.2o是可发酵性糖30305.氨基己糖单糖分子中一个羟基被氨基取代而生成的化合物称氨基糖如-氨基葡萄糖和-氨基半乳糖在自然界以结合状态存在31316.单宁或称鞣质，是从植物中提取出来的有机物质，野生或称鞣质，是从植物中提取出来的有机物质，野生植物如橡子中含量相当多植物如橡子中含量相当多单宁为无定形粉末，能在热水中溶解，具涩味，遇单宁为无定形粉末，能在热水中溶解，具涩味，遇三氯化铁呈兰黑色，能沉淀蛋白质三氯化铁呈兰黑色，能沉淀蛋白质从各种植物中得到单宁，其化学组成不一致从各种植物中得到单宁，其化学组成不一致五倍子鞣质是葡萄糖与没食子酸结合而成的糖苷，五倍子鞣质是葡萄糖与没食子酸结合而成的糖苷，是酯化程度不一的混合物是酯化程度不一的混合物32327.戊糖 戊糖的一般分子式为C5H10O5在自然界中很少有游离状态存在大多为多糖或与其它物质结合而存在于植物体内3333(1)重要的戊糖L-L-阿拉伯糖，阿拉伯糖，D-D-木糖，木糖，D-D-核糖，核糖，-脱氧脱氧-D-D-核糖核糖比旋光度分别为：比旋光度分别为：+104.5+104.5o o，+18.8+18.8o o，-23.7-23.7o o，-60-60o o阿拉伯糖是半纤维素、树胶的组成成分阿拉伯糖是半纤维素、树胶的组成成分木糖是半纤维素及木聚糖的组成成分木糖是半纤维素及木聚糖的组成成分核糖是核糖核酸核糖是核糖核酸(RNA)(RNA)的组成成分的组成成分脱氧核糖是脱氧核糖核酸脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)的组成成分的组成成分3434(2)核糖D-核糖与-脱氧-D-核糖是一切生物细胞核与细胞质内核酸三成分在生物化学上是很重要的物质核糖与果糖相同，在自然界为结合状态存在 核糖的还原产物核醇为某些维生素与酵素的组成成分3535(3)核苷含氮糖苷主要是核苷。核苷的磷酸酯是核酸的基本含氮糖苷主要是核苷。核苷的磷酸酯是核酸的基本组成部分，称为核苷组成部分，称为核苷在生物体内有游离核苷酸单独存在，如腺三磷等在生物体内有游离核苷酸单独存在，如腺三磷等核苷分子中，糖基为核糖或核苷分子中，糖基为核糖或-脱氧核糖，苷元为含脱氧核糖，苷元为含氮的杂环，即嘌呤或嘧啶的衍生物氮的杂环，即嘌呤或嘧啶的衍生物糖基与苷元中的氮原子直接相连，核苷都是糖基与苷元中的氮原子直接相连，核苷都是-呋喃呋喃型糖苷型糖苷3636腺三磷腺三磷(ATP)(ATP)分子中糖基是分子中糖基是D-D-核糖，苷元是腺嘌呤核糖，苷元是腺嘌呤-D-D-呋喃核糖以呋喃核糖以C1C1上的上的-羟基与腺嘌呤分子中羟基与腺嘌呤分子中N1N1上的氮失水结合起来，就成为核苷。核糖苷分子中上的氮失水结合起来，就成为核苷。核糖苷分子中的的C5C5形成磷酸酯后就是核苷酸。形成磷酸酯后就是核苷酸。与一分子磷酸结合称腺一磷与一分子磷酸结合称腺一磷(AMP)(AMP)，与两分子的磷，与两分子的磷酸结合的称腺二磷酸结合的称腺二磷(ADP)(ADP)，与三分子磷酸结合的称，与三分子磷酸结合的称腺三磷腺三磷(ATP)(ATP)3737(4)酵母不能发酵戊糖不能被酵母菌所发酵戊糖不能被酵母菌所发酵某些微生物如饲料酵母可以用它作为碳源营养物某些微生物如饲料酵母可以用它作为碳源营养物质，可用来制造极有价值、富于蛋白质和维生素质，可用来制造极有价值、富于蛋白质和维生素的饲料的饲料戊糖均有还原性，加酸蒸馏时可以产生糠醛戊糖均有还原性，加酸蒸馏时可以产生糠醛3838(二)低聚糖低聚糖和单糖的物理性质和化学性质很相像低聚糖和单糖的物理性质和化学性质很相像都是结晶固体，易溶于水，具有甜味都是结晶固体，易溶于水，具有甜味很多低聚糖可被费林试剂氧化，不同的是在水解后很多低聚糖可被费林试剂氧化，不同的是在水解后产生几个分子的单糖产生几个分子的单糖按照水解后产生的单糖分子数目，称为双糖、三糖按照水解后产生的单糖分子数目，称为双糖、三糖其中以双糖为最重要其中以双糖为最重要39391.双糖双糖是由两个分子相同的或不相同的单糖分子缩合双糖是由两个分子相同的或不相同的单糖分子缩合而成的，可以看作是糖苷而成的，可以看作是糖苷自然界中以游离状态存在的有蔗糖、乳糖和麦芽糖，自然界中以游离状态存在的有蔗糖、乳糖和麦芽糖，麦芽糖只是偶然以游离状态存在麦芽糖只是偶然以游离状态存在两个单糖分子结合成双糖时，失水的方式可能有两两个单糖分子结合成双糖时，失水的方式可能有两种，因而形成两种性质不同的双糖。种，因而形成两种性质不同的双糖。4040(1)蔗糖由一分子葡萄糖与一分子果糖失水缩合而成的双糖，分子式为C12H22O11，与麦芽糖相同，互为同分异构体形成的键称1,2-糖苷键。双糖分子不再具有自由的苷羟基，没有变旋光现象，没有还原性，故称非还原性糖不能与费林试剂直接反应，易水解，形成各一个分子葡萄糖和果糖蔗糖能被酵母菌利用发酵4141蔗糖广泛地分布于植物界，可以由甘蔗或甜菜为蔗糖广泛地分布于植物界，可以由甘蔗或甜菜为原料制成蔗糖原料制成蔗糖为白色结晶，水溶液的比旋光度为为白色结晶，水溶液的比旋光度为66.566.5o o水解后得等量的水解后得等量的D-D-葡萄糖及葡萄糖及D-D-果糖混合物，旋光果糖混合物，旋光方向改变为左旋，因此称为转化糖。方向改变为左旋，因此称为转化糖。4242(2)麦芽糖由葡萄糖的第一碳原子上的半缩醛羟基和另一葡由葡萄糖的第一碳原子上的半缩醛羟基和另一葡萄糖分子的第四碳原子上的羟基脱水缩合而成，萄糖分子的第四碳原子上的羟基脱水缩合而成，也就是由二分子葡萄糖通过也就是由二分子葡萄糖通过-1,4-1,4糖苷键结合而成糖苷键结合而成从结构上观察，麦芽糖分子中还剩下一个自由羟从结构上观察，麦芽糖分子中还剩下一个自由羟基，很容易地变为醛基，所以有还原性，水解后基，很容易地变为醛基，所以有还原性，水解后可生成两分子葡萄糖，酵母可以利用发酵可生成两分子葡萄糖，酵母可以利用发酵4343麦芽糖由淀粉经淀粉酶作用获得，是淀粉的组成麦芽糖由淀粉经淀粉酶作用获得，是淀粉的组成部分，自然界游离状态甚少部分，自然界游离状态甚少古代早已能利用麦芽制造饴糖古代早已能利用麦芽制造饴糖啤酒生产中经糖化得到的麦芽汁中主要成分就是啤酒生产中经糖化得到的麦芽汁中主要成分就是麦芽糖。麦芽糖再进一步经酸或酶的水解作用可麦芽糖。麦芽糖再进一步经酸或酶的水解作用可得两分子葡萄糖得两分子葡萄糖麦芽糖溶液的比旋光度为麦芽糖溶液的比旋光度为136136o o4444(3)异麦芽糖在淀粉用酶糖化过程中能形成异麦芽糖是不可发酵性糖可以被-1,6-葡萄糖苷酶分解是两分子葡萄糖以-1,6糖苷键相连4545(4)纤维二糖纤维素分解可得纤维二糖纤维素分解可得纤维二糖不发酵性糖，与麦芽糖相似，是两分子葡萄糖以不发酵性糖，与麦芽糖相似，是两分子葡萄糖以-1,4-1,4糖苷键相连而成，不同的是糖苷键相连而成，不同的是-葡萄糖苷葡萄糖苷纤维二糖分子中，具有游离的苷羟基，有还原性，纤维二糖分子中，具有游离的苷羟基，有还原性，其比旋光度为其比旋光度为35.235.2o o4646(5)乳糖动物乳汁中含有乳糖，很难被酵母发酵动物乳汁中含有乳糖，很难被酵母发酵在乳酸菌的作用下能进行乳糖发酵在乳酸菌的作用下能进行乳糖发酵乳糖由一分子葡萄糖与一分子半乳糖以乳糖由一分子葡萄糖与一分子半乳糖以1,41,4糖苷键糖苷键相连。相连。47472.三糖棉子糖潘糖4848(1)棉子糖是三糖中分布最广的一种，是非还原性糖，水溶液的比旋光度为+129.5o水解后得一分子葡萄糖、一分子果糖与一分子半乳糖不同的酶可以使棉子糖在不同的位置上发生分解反应。4949(2)潘糖淀粉在酶的作用下可以形成另一种三糖，即潘糖此糖不被酵母发酵是三分子葡萄糖失水而成5050(三)多糖 多糖是发酵工业中重要的化合物多糖是发酵工业中重要的化合物 谷类、薯类中的淀粉、木材中的纤维素，农副产物如玉谷类、薯类中的淀粉、木材中的纤维素，农副产物如玉米杆、稻草杆的纤维素及半纤维素，其中淀粉可作为发米杆、稻草杆的纤维素及半纤维素，其中淀粉可作为发酵工业的原料酵工业的原料 多糖在自然界中存在很广，种类很多，除淀粉、纤维素多糖在自然界中存在很广，种类很多，除淀粉、纤维素外，糖元、菊糖、琼脂、半纤维素、果胶物质等都属于外，糖元、菊糖、琼脂、半纤维素、果胶物质等都属于多糖类化合物多糖类化合物 不仅存在于植物体内，还存在于其他生物体内。如微生不仅存在于植物体内，还存在于其他生物体内。如微生物细胞壁中含有多糖，酵母细胞中含有糖元颗粒，人体物细胞壁中含有多糖，酵母细胞中含有糖元颗粒，人体和动物的肝、肌肉中也有糖元颗粒，细菌荚膜中也有和动物的肝、肌肉中也有糖元颗粒，细菌荚膜中也有5151多糖分子结构很复杂多糖分子结构很复杂从化学组成看，多糖由大量单糖分子脱水缩合而成从化学组成看，多糖由大量单糖分子脱水缩合而成多糖分子很大，溶解于水后常成为胶状溶液多糖分子很大，溶解于水后常成为胶状溶液( (纤维素纤维素不溶于水不溶于水) )，因此又称多糖为糖胶，因此又称多糖为糖胶多糖无甜味，也无还原性。多糖无甜味，也无还原性。根据化学组成的不同，可将多糖分成己糖胶根据化学组成的不同，可将多糖分成己糖胶( (多缩己多缩己糖糖) )，戊糖胶，戊糖胶( (多缩戊糖多缩戊糖) )及混合多糖等几类及混合多糖等几类52521.己糖胶由于组成的单糖不同，可分为由于组成的单糖不同，可分为葡萄糖胶葡萄糖胶( (多缩葡萄糖多缩葡萄糖)如淀粉、糖元、纤维素等如淀粉、糖元、纤维素等半乳糖胶半乳糖胶( (多缩半乳糖多缩半乳糖)如琼脂如琼脂果糖胶果糖胶( (多缩果糖多缩果糖)如菊糖如菊糖甘露糖胶甘露糖胶( (多缩甘露糖多缩甘露糖)如半纤维素如半纤维素53532.戊糖胶阿拉伯糖胶：是许多树胶的成分，如桃胶、樱桃阿拉伯糖胶：是许多树胶的成分，如桃胶、樱桃胶、阿拉伯胶等都含有阿拉伯糖胶胶、阿拉伯胶等都含有阿拉伯糖胶木糖胶：存在于各种植物的茎杆内，如稻草、麦木糖胶：存在于各种植物的茎杆内，如稻草、麦杆、玉米芯、棉子壳、向日葵壳中都含有较多杆、玉米芯、棉子壳、向日葵壳中都含有较多的木糖胶的木糖胶 阿拉伯糖胶、木糖胶也是属于半纤维素的成分阿拉伯糖胶、木糖胶也是属于半纤维素的成分54543.混合多糖有些多糖不是由单纯一种单糖组成，而是由两有些多糖不是由单纯一种单糖组成，而是由两种或多种多糖组成，甚至还含有单糖的衍生物种或多种多糖组成，甚至还含有单糖的衍生物果胶物质中就含有半乳糖醛酸及半乳糖醛酸甲果胶物质中就含有半乳糖醛酸及半乳糖醛酸甲酯酯5555(一)淀粉淀粉是植物体中最重要的储藏碳水化合物淀粉是植物体中最重要的储藏碳水化合物在谷类、豆类种子中以及在马铃薯、山芋中都含有在谷类、豆类种子中以及在马铃薯、山芋中都含有大量的淀粉大量的淀粉许多野生植物的种子或块茎、块根中也含有较多的许多野生植物的种子或块茎、块根中也含有较多的淀粉淀粉啤酒酿造用原料的淀粉含量啤酒酿造用原料的淀粉含量( (以干物计算以干物计算) )大麦约大麦约含含55556565，大米可达，大米可达9090，玉米，玉米6060707056561.淀粉颗粒的性质 淀粉在植物体内往往以颗粒状态存在淀粉在植物体内往往以颗粒状态存在 每种作物淀粉颗粒的形状、大小不同每种作物淀粉颗粒的形状、大小不同 形状有球形、卵形和多角形三种形状有球形、卵形和多角形三种 大麦淀粉颗粒为卵形，大米为多角形，大麦淀粉颗粒为卵形，大米为多角形，. .马铃薯淀粉马铃薯淀粉颗粒最大，燕麦淀粉颗粒最小颗粒最大，燕麦淀粉颗粒最小 大麦淀粉颗粒大麦淀粉颗粒10103535，大米，大米3 399，玉米，玉米4 42626 淀粉颗粒不溶于水，比重较大淀粉颗粒不溶于水，比重较大( (平均为平均为1.5)1.5)，在水中，在水中产生沉淀，生产上利用这种性质制备各种淀粉产生沉淀，生产上利用这种性质制备各种淀粉5757淀粉颗粒由大量淀粉分子以氢键相连结淀粉颗粒由大量淀粉分子以氢键相连结颗粒中有的地方淀粉分子间氢键较多，结构非常颗粒中有的地方淀粉分子间氢键较多，结构非常紧密，称晶区；有的地方分子间氢键少，结合较紧密，称晶区；有的地方分子间氢键少，结合较疏松，称为非晶区疏松，称为非晶区纯粹的淀粉经水解后的产物是葡萄糖，分子式可纯粹的淀粉经水解后的产物是葡萄糖，分子式可用用(C(C6 6HH1010OO5 5)n)n表示表示58582.淀粉的糊化与回生淀粉颗粒在冷水或温水中浸泡后，会稍微有些膨胀，淀粉颗粒在冷水或温水中浸泡后，会稍微有些膨胀，有少量水分子进入淀粉颗粒的非晶区有少量水分子进入淀粉颗粒的非晶区一般温度低于一般温度低于6060时，淀粉颗粒结构无显著改变时，淀粉颗粒结构无显著改变温度达温度达65657070时，淀粉颗粒会突然吸收大量水时，淀粉颗粒会突然吸收大量水份，体积大大地膨胀，并且粘度显著增加，这种现份，体积大大地膨胀，并且粘度显著增加，这种现象称为淀粉的糊化，这时的温度称糊化温度象称为淀粉的糊化，这时的温度称糊化温度5959 淀粉糊化是大量水分子进入淀粉颗粒晶区部分，破坏淀粉糊化是大量水分子进入淀粉颗粒晶区部分，破坏其晶状结构，即破坏淀粉分子间的氢键，使淀粉颗粒其晶状结构，即破坏淀粉分子间的氢键，使淀粉颗粒中的分子由紧密结合状态变成疏松状态，从而使淀粉中的分子由紧密结合状态变成疏松状态，从而使淀粉分子与水组成氢键，此时淀粉颗粒瓦解分子与水组成氢键，此时淀粉颗粒瓦解 淀粉呈单分子状态溶于水中，所以经糊化后，更易被淀粉呈单分子状态溶于水中，所以经糊化后，更易被淀粉酶水解淀粉酶水解 在酿造工业中用淀粉质原料生产时，往往需要将淀粉在酿造工业中用淀粉质原料生产时，往往需要将淀粉蒸煮蒸煮 各种不同来源的淀粉，其糊化温度不同，大米淀粉糊各种不同来源的淀粉，其糊化温度不同，大米淀粉糊化温度化温度65657373，玉米淀粉，玉米淀粉64647171，大麦淀粉，大麦淀粉75758080 在糊化时因受淀粉酶作用的影响，糊化温度降低至在糊化时因受淀粉酶作用的影响，糊化温度降低至55556060淀粉糊化后，在常温下放置较长时间，又能逐渐失淀粉糊化后，在常温下放置较长时间，又能逐渐失水，淀粉分子间重新组成氢键而形成晶体结构水，淀粉分子间重新组成氢键而形成晶体结构此时淀粉不溶于水，粘度下降，与碘不起呈色反应，此时淀粉不溶于水，粘度下降，与碘不起呈色反应，这种现象称这种现象称“回生回生”或或“老化老化”低温及水份含量低温及水份含量30306060时较易发生时较易发生“回生回生”淀粉经回生后，不易被淀粉酶水解，所以糖化效率淀粉经回生后，不易被淀粉酶水解，所以糖化效率降低降低61613.直链淀粉和支链淀粉淀粉颗粒的淀粉分子，根据化学结构特点，可淀粉颗粒的淀粉分子，根据化学结构特点，可分为直链淀粉分为直链淀粉( (淀粉糖淀粉糖) )和支链淀粉和支链淀粉( (淀粉胶淀粉胶) )两类两类都是由都是由-葡萄糖失水缩合而成，因结合键位置葡萄糖失水缩合而成，因结合键位置的不同，所以理化性质也不同的不同，所以理化性质也不同6262直链淀粉由大量葡萄糖分子以直链淀粉由大量葡萄糖分子以-1,4-1,4糖苷键脱水糖苷键脱水缩合组成不分支的长链状结构，易溶于水，溶液粘缩合组成不分支的长链状结构，易溶于水，溶液粘度低而不稳定度低而不稳定支链淀粉也是由大量葡萄糖分子脱水缩合组成，支链淀粉也是由大量葡萄糖分子脱水缩合组成，结构中除了以结构中除了以-1,4-1,4结合以外，还具有由结合以外，还具有由-1,6-1,6结结合构成的分支，形成分支状的结构合构成的分支，形成分支状的结构6363直链淀粉和支链淀粉的分子大小都不均一，分子之直链淀粉和支链淀粉的分子大小都不均一，分子之间大小相差很大间大小相差很大直链淀粉分子大小在直链淀粉分子大小在24024038003800个葡萄糖单位个葡萄糖单位支链淀粉分子大小以及分支程度不同，一般认为每支链淀粉分子大小以及分支程度不同，一般认为每隔隔8 89 9个葡萄糖单位就有个葡萄糖单位就有1 1个分支，平均每个分支个分支，平均每个分支长度约为长度约为20203030个葡萄糖单位，个葡萄糖单位，1 1个支链淀粉分子个支链淀粉分子中可以几十个到几百个分支，支链淀粉分子大小在中可以几十个到几百个分支，支链淀粉分子大小在100010003700037000个葡萄糖单位个葡萄糖单位淀粉分子中含有的葡萄糖单位数量成为重合度，用淀粉分子中含有的葡萄糖单位数量成为重合度，用符号符号DPDP表示，例表示，例淀粉分子的淀粉分子的DPDP为为10001000，表示，表示这种淀粉分子由这种淀粉分子由10001000个葡萄糖单位组成个葡萄糖单位组成6464各种植物淀粉颗粒中含有直链淀粉和支链淀粉的比各种植物淀粉颗粒中含有直链淀粉和支链淀粉的比例不同例不同一般淀粉颗粒中约含有一般淀粉颗粒中约含有8080的支链淀粉和的支链淀粉和2020的的直链淀粉直链淀粉糯性淀粉颗粒几乎完全由支链淀粉构成，并且这种糯性淀粉颗粒几乎完全由支链淀粉构成，并且这种支链淀粉分子的分支程度比一般的要高支链淀粉分子的分支程度比一般的要高6565几种淀粉中直链淀粉与支链淀粉的含量几种淀粉中直链淀粉与支链淀粉的含量大大麦麦小小麦麦大大米米糯糯米米玉玉米米糯糯玉玉米米高高粱粱山山芋芋马马铃铃薯薯直链淀粉直链淀粉含量含量2020242417170 026260 0272718182222支链淀粉支链淀粉含量含量80807676838310010074741001007373828278786666直链和支链淀粉虽然由大量葡萄糖单位构成，葡直链和支链淀粉虽然由大量葡萄糖单位构成，葡萄糖分子具有的还原性醛基，在萄糖分子具有的还原性醛基，在-1,4-1,4结合和结合和-1,61,6结合中构成糖苷键结合中构成糖苷键支链淀粉分子中虽有几十个甚至几百个分支末端，支链淀粉分子中虽有几十个甚至几百个分支末端，但其中只有一个末端具有还原性，因此，直链和但其中只有一个末端具有还原性，因此，直链和支链淀粉都不显还原性支链淀粉都不显还原性67674.淀粉与碘液的呈色作用 淀粉与碘液接触后，出现蓝色或蓝紫色，一般认为是淀粉与碘液接触后，出现蓝色或蓝紫色，一般认为是由于淀粉分子具有螺旋状卷曲，能使淀粉与碘形成淀由于淀粉分子具有螺旋状卷曲，能使淀粉与碘形成淀粉粉碘的复合物，因而显颜色碘的复合物，因而显颜色 直链淀粉分子由大量葡萄糖单位构成的不分支链状结直链淀粉分子由大量葡萄糖单位构成的不分支链状结构构成，具有螺旋状卷曲，平均每构构成，具有螺旋状卷曲，平均每6 6个葡萄糖单位形个葡萄糖单位形成一圈螺旋成一圈螺旋 整个直链淀粉分子的螺旋圈数很大，当碘液与淀粉接整个直链淀粉分子的螺旋圈数很大，当碘液与淀粉接触，碘分子进入淀粉分子螺旋内部，平均每触，碘分子进入淀粉分子螺旋内部，平均每6 6个葡萄个葡萄糖单位糖单位( (每圈螺旋每圈螺旋) )束缚束缚1 1个碘分子个碘分子 整个直链淀粉分子可以束缚大量的碘分子，这就形成整个直链淀粉分子可以束缚大量的碘分子，这就形成了淀粉了淀粉碘的复合物碘的复合物6868 支链淀粉分子同样具有螺旋卷曲，但由于直链淀粉每支链淀粉分子同样具有螺旋卷曲，但由于直链淀粉每个分支平均长度较短，分子中每段螺旋圈数较少，碘个分支平均长度较短，分子中每段螺旋圈数较少，碘分子不能进入支链淀粉分支点分子不能进入支链淀粉分支点 淀粉淀粉碘复合物的颜色与葡萄糖单位的链长度有关碘复合物的颜色与葡萄糖单位的链长度有关 直链长度少于直链长度少于6 6个葡萄糖单位时，不能形成个葡萄糖单位时，不能形成1 1圈螺旋，圈螺旋，不与碘液起呈色作用不与碘液起呈色作用 链长为链长为8 81212个葡萄糖单位时呈红色，链长达个葡萄糖单位时呈红色，链长达3030个葡个葡萄糖单位时呈蓝紫色，链更长时就呈蓝色或深蓝色萄糖单位时呈蓝紫色，链更长时就呈蓝色或深蓝色6969重合度与碘呈色反应的关系平均重合度(DP)3.87.412.918.320.029.334.7以上与碘呈色反应无微红红暗红紫蓝紫深蓝最大吸收波长(nm)500520540560580600淀粉溶液加热时，可以使淀粉分子的螺旋卷曲伸展开来，与碘的呈色作用消失当冷却时可以恢复螺旋卷曲，仍出现呈色作用70705.淀粉的水解作用淀粉可以用酸水解，最终产物是葡萄糖，不完全淀粉可以用酸水解，最终产物是葡萄糖，不完全水解则生成糊精水解则生成糊精淀粉也可以用淀粉酶水解，使用不同淀粉酶，得淀粉也可以用淀粉酶水解，使用不同淀粉酶，得到组成不同产物，包括葡萄糖、麦芽糖、糊精到组成不同产物，包括葡萄糖、麦芽糖、糊精糊精是淀粉不完全水解的产物，结构与淀粉结构糊精是淀粉不完全水解的产物，结构与淀粉结构相似，由于在淀粉水解过程中生成，其分子大小相似，由于在淀粉水解过程中生成，其分子大小不一定，可以是比淀粉分子稍小一点的大分子，不一定，可以是比淀粉分子稍小一点的大分子，也可以是只有也可以是只有4 45 5个葡萄糖单位的小分子个葡萄糖单位的小分子糊精不溶于酒精，可以用酒精来检验糊精的存在糊精不溶于酒精，可以用酒精来检验糊精的存在7171淀粉的水解过程是由大分子逐渐变小，最后生成葡萄糖的过程水解过程中与碘的呈色反应逐渐变化，由蓝色蓝紫色紫红色红色橙色无色(碘色)当分子小于6个葡萄糖单位时不起呈色反应。啤酒工厂在糖化生产实践中常用碘液来检验淀粉的水解是否完全 淀粉水解时，由于-1,4糖苷键断裂，游离醛基数逐渐增多，可以测定水解液还原力大小判断淀粉水解程度72726.啤酒生产用淀粉酶淀粉酶能使淀粉水解成糊精、麦芽糖和葡萄糖不同的淀粉酶对淀粉的水解方式不同，一般可分为4种类型7373-淀粉酶又称淀粉-1,4糊精酶，是液化型淀粉酶分解淀粉主要生成低分子量(从1003000)的糊精任意切开淀粉分子-1,4糖苷键，生成较小分子的遇碘液不呈色的糊精和少量麦芽糖、葡萄糖淀粉液化以及淀粉与碘呈色迅速变化因生成的糖是型，故称-淀粉酶7474-淀粉酶糖化型淀粉酶，水解淀粉产生麦芽糖和高分子糊精糖化型淀粉酶，水解淀粉产生麦芽糖和高分子糊精-淀粉酶对直链和支链淀粉的作用不一致；直链淀淀粉酶对直链和支链淀粉的作用不一致；直链淀粉能完全水解，支链淀粉只能分解粉能完全水解，支链淀粉只能分解5454，只能从，只能从淀粉分子淀粉分子-1,4-1,4糖苷链的非还原性末端顺次切下麦糖苷链的非还原性末端顺次切下麦芽糖和余下部分非还原性的芽糖和余下部分非还原性的-糊精糊精生成糊精，遇碘液呈现红色或紫色生成糊精，遇碘液呈现红色或紫色生成的麦芽糖是生成的麦芽糖是-型，故称型，故称-淀粉酶淀粉酶大麦籽粒中只含有大麦籽粒中只含有-淀粉酶，只有在发芽的时候，淀粉酶，只有在发芽的时候，籽粒中才呈现大量的籽粒中才呈现大量的-淀粉酶淀粉酶7575糖化酶称为淀粉称为淀粉-1,4-1,4葡萄糖苷酶，是糖化型淀粉酶葡萄糖苷酶，是糖化型淀粉酶与与-淀粉酶有相同点，是从淀粉非还原性末端顺淀粉酶有相同点，是从淀粉非还原性末端顺次切开次切开-1,4-1,4糖苷键；生成葡萄糖糖苷键；生成葡萄糖它可以切开它可以切开-1,6-1,6糖苷键糖苷键7676异淀粉酶亦称-1,6糊精酶或R酶只能切开支链淀粉的-1,6糖苷键将支链淀粉侧枝切下成为较短的直链淀粉7777(二)糖元糖元 淀粉是植物体中作为营养物质贮存的多糖，糖元是微生淀粉是植物体中作为营养物质贮存的多糖，糖元是微生物菌体内以及人体和动物的肝脏、肌肉中贮存的物菌体内以及人体和动物的肝脏、肌肉中贮存的1 1种多种多糖糖 糖元化学结构与支链淀粉十分相似，但分支程度比支链糖元化学结构与支链淀粉十分相似，但分支程度比支链淀粉高，平均每隔淀粉高，平均每隔3 34 4个葡萄糖单位就有个葡萄糖单位就有1 1个分支，每个分支，每个分支平均长度约个分支平均长度约6 67 7个葡萄糖单位个葡萄糖单位 糖元分子大小与支链淀粉相近，分子量约在几百万上下糖元分子大小与支链淀粉相近，分子量约在几百万上下 由于糖元的分支比较短，所以遇碘液呈红色由于糖元的分支比较短，所以遇碘液呈红色7878(三)纤维素 纤维素是构成植物与微生物细胞壁的主要成分，在自然纤维素是构成植物与微生物细胞壁的主要成分，在自然界中分布很广界中分布很广 木材中纤维素含量达木材中纤维素含量达5050以上，棉花和麻类等植物纤以上，棉花和麻类等植物纤维主要成分是纤维素，各种植物茎、杆中都含有较多的维主要成分是纤维素，各种植物茎、杆中都含有较多的纤维素纤维素 淀粉在植物体内作为营养物质贮存的多糖，纤维素作为淀粉在植物体内作为营养物质贮存的多糖，纤维素作为构成植物体骨架的结构多糖构成植物体骨架的结构多糖 纤维素由葡萄糖以纤维素由葡萄糖以-1,4-1,4糖苷键组成。为线状结构，糖苷键组成。为线状结构，1010个纤维素分子可以平行组成小束，几十个小束组成小纤个纤维素分子可以平行组成小束，几十个小束组成小纤维，再由许多小纤维构成一根植物纤维维，再由许多小纤维构成一根植物纤维7979 纤维素是分子量很大的多糖，纤维素是分子量很大的多糖，MWMW可达几十万甚至几百可达几十万甚至几百万万 纤维素在木材中常与半纤维素、木质素等物质一起存纤维素在木材中常与半纤维素、木质素等物质一起存在在 纤维素不溶于水，无还原性，与碘也不起呈色反应。纤维素不溶于水，无还原性，与碘也不起呈色反应。 纤维素在高温高压下，可以酸水解，水解中间产物有纤维素在高温高压下，可以酸水解，水解中间产物有纤维素糊精、纤维六糖、纤维四糖、纤维二糖等，完纤维素糊精、纤维六糖、纤维四糖、纤维二糖等，完全水解后可以生成葡萄糖全水解后可以生成葡萄糖 有些微生物能产生分解纤维素的纤维素酶，如纤维素有些微生物能产生分解纤维素的纤维素酶，如纤维素酶能广泛应用，可以大量利用野生植物和农副产品的酶能广泛应用，可以大量利用野生植物和农副产品的纤维素，为发酵工业开辟新的原料来源，节约粮食纤维素，为发酵工业开辟新的原料来源，节约粮食8080(四)琼脂琼脂 是是1 1种半乳糖胶，不溶于冷水，浸泡后吸水膨胀，在热种半乳糖胶，不溶于冷水，浸泡后吸水膨胀，在热水中能缓慢溶解水中能缓慢溶解 浓度为浓度为1 12 2的琼脂溶液冷却至室温，能形成冻状的的琼脂溶液冷却至室温，能形成冻状的凝胶凝胶 琼脂不能被微生物利用，可作为微生物培养基的固化剂琼脂不能被微生物利用，可作为微生物培养基的固化剂 主要存在于一些海藻植物中如石花菜主要存在于一些海藻植物中如石花菜 琼脂的化学结构主要是由琼脂的化学结构主要是由D-D-半乳糖和半乳糖和L-L-半乳糖分别以半乳糖分别以-1,6-1,6结合和结合和-1,4-1,4结合组成，重合度为结合组成，重合度为202060608181(五)菊糖菊糖 菊糖是一种果胶糖，存在于各种植物的根、茎、种子中，菊糖是一种果胶糖，存在于各种植物的根、茎、种子中，尤其在菊科植物如菊芋根、茎中含量较多，因此又称为尤其在菊科植物如菊芋根、茎中含量较多，因此又称为菊根粉，是某些植物作为营养物质贮存的多糖菊根粉，是某些植物作为营养物质贮存的多糖 菊糖由果糖以菊糖由果糖以-2,1-2,1糖苷键结合组成的，大约含有糖苷键结合组成的，大约含有28283030个果糖单位个果糖单位 是一种白色无味的粉末，不溶于水，在热水中能溶解，是一种白色无味的粉末，不溶于水，在热水中能溶解，冷却后又能沉淀，与碘不起呈色反应冷却后又能沉淀，与碘不起呈色反应 能被稀酸水解，有一些霉菌和酵母菌能产生水解菊糖的能被稀酸水解，有一些霉菌和酵母菌能产生水解菊糖的菊糖酶，发酵工业上可利用野生植物菊芋来制造酒精菊糖酶，发酵工业上可利用野生植物菊芋来制造酒精8282(六)半纤维素半纤维素 半纤维素广泛存在于各种植物的茎、杆、叶以及壳中半纤维素广泛存在于各种植物的茎、杆、叶以及壳中 和纤维素一起是细胞壁的组成成分和纤维素一起是细胞壁的组成成分 木材中半纤维素常与纤维素一起存在，一方面作为植物木材中半纤维素常与纤维素一起存在，一方面作为植物的支柱物质，同时可以作为植物体的贮存营养料的支柱物质，同时可以作为植物体的贮存营养料 是一些甘露糖胶、半乳糖胶、阿拉伯糖胶及木糖胶的总是一些甘露糖胶、半乳糖胶、阿拉伯糖胶及木糖胶的总称称 半纤维素能溶于碱溶液，并能被酸或酶水解，生成己糖半纤维素能溶于碱溶液，并能被酸或酶水解，生成己糖及戊糖及戊糖 发酵工业上利用水解所得的己糖制造酒精，戊糖制造饲发酵工业上利用水解所得的己糖制造酒精，戊糖制造饲料酵母料酵母8383(七)果胶物质果胶物质是糖类物质的高分子化合物，存在于各种植物的细是糖类物质的高分子化合物，存在于各种植物的细胞壁及细胞间层中，并大量存在于浆果、果实及植胞壁及细胞间层中，并大量存在于浆果、果实及植物的块茎与块根内，在细菌的荚膜中也有存在物的块茎与块根内，在细菌的荚膜中也有存在是原果胶、果胶酸、果胶等几种物质的总称是原果胶、果胶酸、果胶等几种物质的总称原果胶是指在植物体内与其他多糖结合在一起的果原果胶是指在植物体内与其他多糖结合在一起的果胶物质，经适当水解后可以生成果胶胶物质，经适当水解后可以生成果胶8484 指半乳糖醛酸甲酯组成的多糖，能溶于水，并能与适当指半乳糖醛酸甲酯组成的多糖，能溶于水，并能与适当的糖和酸形成凝胶，用山楂果作成山楂糕及用苹果或其的糖和酸形成凝胶，用山楂果作成山楂糕及用苹果或其他果子作成的果酱，可以看成是由果胶形成的凝胶他果子作成的果酱，可以看成是由果胶形成的凝胶 果胶酸由半乳糖醛酸组成，与果胶酸的区别是不以甲酯果胶酸由半乳糖醛酸组成，与果胶酸的区别是不以甲酯的形式存在，而以酸的形式存在，具有酸性，能溶于水的形式存在，而以酸的形式存在，具有酸性，能溶于水并能被钙离子沉淀。根据这个原理可以测定果胶酸物质并能被钙离子沉淀。根据这个原理可以测定果胶酸物质的含量的含量 山芋中有果胶物质存在，用山芋制造白酒及酒精时，成山芋中有果胶物质存在，用山芋制造白酒及酒精时，成品会含有少量的甲醇，主要是由果胶物质中的甲酯水解品会含有少量的甲醇，主要是由果胶物质中的甲酯水解产生产生 果胶物质不溶于酒精，在制造果酒时易产生浑浊果胶物质不溶于酒精，在制造果酒时易产生浑浊8585二、蛋白质 蛋白质及其分解产物对啤酒酿造的影响有多方面，对啤蛋白质及其分解产物对啤酒酿造的影响有多方面，对啤酒风味、泡沫产生和持久、澄清、啤酒稳定性都有影响酒风味、泡沫产生和持久、澄清、啤酒稳定性都有影响 蛋白质分解产物蛋白质分解产物多肽和氨基酸，对啤酒酵母的营养多肽和氨基酸，对啤酒酵母的营养和繁殖是必需的和繁殖是必需的 蛋白质经酶分解的产物有蛋白质经酶分解的产物有高分子、中分子和低分子蛋高分子、中分子和低分子蛋白质，对啤酒的影响不同。白质，对啤酒的影响不同。 高分子蛋白质在麦汁煮沸时与单宁结合而沉淀，是引起高分子蛋白质在麦汁煮沸时与单宁结合而沉淀，是引起啤酒浑浊的主要因素啤酒浑浊的主要因素 中分子蛋白质一部分在麦汁冷却或发酵时凝结沉淀，一中分子蛋白质一部分在麦汁冷却或发酵时凝结沉淀，一部分留在啤酒中影响啤酒风味的浓醇性和泡沫持久性。部分留在啤酒中影响啤酒风味的浓醇性和泡沫持久性。也是引起啤酒浑浊的主要原因之一。也是引起啤酒浑浊的主要原因之一。8686低分子蛋白质主要是氨基酸，是发酵期间酵母的养低分子蛋白质主要是氨基酸，是发酵期间酵母的养料，含量太低，会造成酵母营养不良而提早衰老，料，含量太低，会造成酵母营养不良而提早衰老，但含量过高也不好但含量过高也不好啤酒生产中，从原料的选择、麦芽制造工艺控制以啤酒生产中，从原料的选择、麦芽制造工艺控制以及糖化、冷却、过滤等各工序均把对蛋白质的数量及糖化、冷却、过滤等各工序均把对蛋白质的数量及其变化的关系放在十分重要的地位。及其变化的关系放在十分重要的地位。蛋白质的组成份及其物理、化学特性和蛋白质的分蛋白质的组成份及其物理、化学特性和蛋白质的分解，成为啤酒生产者必须了解和掌握的基础知识解，成为啤酒生产者必须了解和掌握的基础知识讲述啤酒生产中有关蛋白质的一些化学问题讲述啤酒生产中有关蛋白质的一些化学问题蛋白质在生产过程中的变化和作用，在工艺中还会蛋白质在生产过程中的变化和作用，在工艺中还会进一步讲述进一步讲述8787(一)蛋白质的化学组成 蛋白质是一类重要的化合物，不仅是构成生物体的基本蛋白质是一类重要的化合物，不仅是构成生物体的基本物质，还是生命活动所依赖的物质基础物质，还是生命活动所依赖的物质基础 自然界中一切生物自然界中一切生物微生物、植物、动物及人体内都微生物、植物、动物及人体内都含有蛋白质，酵母干细胞中含含有蛋白质，酵母干细胞中含30307575蛋白质蛋白质 生物体各种生命现象和蛋白质分不开生物体各种生命现象和蛋白质分不开 例如，生物体消化、吸收，生物体内新陈代谢过程中各例如，生物体消化、吸收，生物体内新陈代谢过程中各种物质的变化和各种酶的作用分不开，而各种酶都由蛋种物质的变化和各种酶的作用分不开，而各种酶都由蛋白质构成白质构成 大麦的发芽、酵母的繁殖和发酵也均和蛋白质的变化、大麦的发芽、酵母的繁殖和发酵也均和蛋白质的变化、酶的作用分不开酶的作用分不开88881.蛋白质的元素组成各种微生物、植物和动物得到的蛋白质进行元素分各种微生物、植物和动物得到的蛋白质进行元素分析，普通蛋白质元素组成为析，普通蛋白质元素组成为 碳：碳：50505555 氢：氢：6.8 6.8 7.77.7 氧：氧：21212424 氮：氮：15151919 硫：硫：0.50.5 2.52.5 磷磷( (不是经常存在不是经常存在) )：0.10.11.01.0此外，还有微量的铁、铜、锌、钴、钨等金属元素此外，还有微量的铁、铜、锌、钴、钨等金属元素8989 一切蛋白质均含有氮，且大多数蛋白质含氮百分一切蛋白质均含有氮，且大多数蛋白质含氮百分数在数在15151919之间之间大麦等蛋白质含氮一般以大麦等蛋白质含氮一般以1616计，这个含氮的平计，这个含氮的平均百分数经常被用来作为粗略计算蛋白质的依据均百分数经常被用来作为粗略计算蛋白质的依据各类原料蛋白质系数各类原料蛋白质系数=100/16=6.25=100/16=6.256.256.25为蛋白质系数。当我们测定某物质的蛋白质为蛋白质系数。当我们测定某物质的蛋白质氮含量时，乘以这个氮含量时，乘以这个6.256.25系数，就是该物质的蛋系数，就是该物质的蛋白质量白质量9090 不同物质蛋白质系数不一样，关于氮不同物质蛋白质系数不一样，关于氮- -蛋白质换算等数蛋白质换算等数 6.256.25是以是以propro平均含氮导出的数值，但食品中含氮比例，因食平均含氮导出的数值，但食品中含氮比例，因食品种类不同，差别很大品种类不同，差别很大 测定测定propro时，不同食品用不同的换算等数，手册列出部分换称时，不同食品用不同的换算等数，手册列出部分换称算等数算等数( (可查可查) )，蛋，蛋(6.25)(6.25)，肉，肉(6.25)(6.25)，牛乳，牛乳(6.38)(6.38)，稻米，稻米(5.95)(5.95)，大麦，大麦(5.83)(5.83)，玉米，玉米(6.25)(6.25)，小麦，小麦(5.83)(5.83)，麸皮，麸皮(6.31)(6.31)，面粉，面粉(5.70)(5.70)，写报告时要注明采用的换算等数以何物代替。，写报告时要注明采用的换算等数以何物代替。 用原料混合制成的食品，采用占总氮量多的原料为换算等数，用原料混合制成的食品，采用占总氮量多的原料为换算等数，组成成分不明确的食品可采用组成成分不明确的食品可采用6.256.25，报告时一定要注明所用的，报告时一定要注明所用的换算等数换算等数 近年，国际组织认为近年，国际组织认为6.256.25的换算等数太高，特别是对蛋品、肉的换算等数太高，特别是对蛋品、肉品及鱼类，贝类等动物性食品，根据以氨基酸组成总量计算的品及鱼类，贝类等动物性食品，根据以氨基酸组成总量计算的比比6.256.25要低的多，目前还在争论之中，以后很有可能比要低的多，目前还在争论之中，以后很有可能比6.256.25要小一些。要小一些。 最新对最新对1010个不同来源大米蛋白粉氨基酸成分的分析，确定大米个不同来源大米蛋白粉氨基酸成分的分析，确定大米蛋白质的蛋白系数为蛋白质的蛋白系数为6.706.70。经验证更符合真实情况。经验证更符合真实情况91912.蛋白质的水解在啤酒酿造中，原料中蛋白质水解，按其水解程度可分成四类 蛋白质月示胨肽氨基酸 (现统称多肽)9292月示是蛋白质水解过程第一步的中间产物。保留着蛋是蛋白质水解过程第一步的中间产物。保留着蛋白质的许多性质白质的许多性质在啤酒中的作用和淀粉分解的中间产物在啤酒中的作用和淀粉分解的中间产物糊精糊精相似，使啤酒产生浓醇性和适口性及具有泡持性相似，使啤酒产生浓醇性和适口性及具有泡持性不是一种单一的物质，是蛋白质分解一系列中间不是一种单一的物质，是蛋白质分解一系列中间产物中的一部分，是混合体产物中的一部分，是混合体和蛋白质区别在于和蛋白质区别在于受热不会凝固，但遇单宁能受热不会凝固，但遇单宁能沉淀，并能被盐析出，如饱和硫酸铵溶液沉淀，并能被盐析出，如饱和硫酸铵溶液双缩尿反应颜色为紫色双缩尿反应颜色为紫色9393胨是分子量较低的一种蛋白质的分解产物，还具有是分子量较低的一种蛋白质的分解产物，还具有蛋白质部分特性蛋白质部分特性能溶于水，不为热所凝固，亦不为饱和硫酸铵溶能溶于水，不为热所凝固，亦不为饱和硫酸铵溶液所沉淀，和双缩脲反应是红色，遇单宁也能生液所沉淀，和双缩脲反应是红色，遇单宁也能生成沉淀成沉淀在啤酒中性质和月示相似在啤酒中性质和月示相似9494肽胨继续水解可形成由两个及三个以上的氨基酸组胨继续水解可形成由两个及三个以上的氨基酸组成的肽，称二肽、三肽、四肽和多肽成的肽，称二肽、三肽、四肽和多肽这些化合物也如游离氨基酸一样，自由氨基和羧这些化合物也如游离氨基酸一样，自由氨基和羧基性质比较明显，其中大部分可以用甲醛滴定基性质比较明显，其中大部分可以用甲醛滴定性质更接近氨基酸性质更接近氨基酸9595氨基酸 最终分解产物是氨基酸最终分解产物是氨基酸(AA)(AA) 从蛋白质的水解产物中找到从蛋白质的水解产物中找到AAAA约有约有2020种种 AAAA是酵母的生长、繁殖必要的氮素源是酵母的生长、繁殖必要的氮素源 在发酵过程中，在发酵过程中，AAAA中的缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等中的缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等分别可转化为异丁醇、异戊醇和活性戊醇等与风味有分别可转化为异丁醇、异戊醇和活性戊醇等与风味有关的高级醇。关的高级醇。AAAA也是啤酒中高级醇的来源也是啤酒中高级醇的来源96963.蛋白质的结构简介蛋白质中的AA以酰胺键连结。酰胺键可以看成是1个AA的氨基与另1AA的羧基在一定的条件下的脱水缩合两个缩合AA两端仍然分别有一个氨基或羧基，在适当的条件下仍然可以与第三、第四以及更多的氨基酸缩合起来，形成一种链状的结构由AA以酰胺键缩合起来的化合物称为多肽，AA数量非常多就是蛋白质分子。这种酰胺键称为肽键，由很多AA连接起的链状结构称肽链。参加组成肽键的AA不再是游离AA，称为氨基酸残基肽链中的碳原子以单键方式连接起来，可以旋转，肽链可以卷曲成有规则的螺旋状或其他形态。肽链的两端分别有一个氨基和羧基，分别称为N末端和C末端9797(二)氨基酸 来自生物体蛋白质的来自生物体蛋白质的AAAA称天然称天然AAAA。绝大多数是。绝大多数是L L型型AAAA DD型和型和L L型型AAAA，在光学旋光性有不同以外，化学性质和，在光学旋光性有不同以外，化学性质和物理性质差别不大物理性质差别不大 从生物体营养角度来说，其营养作用只有从生物体营养角度来说，其营养作用只有L L型型AAAA。( (因因为分解为分解AAAA的酶有专一性，生物体酶只能对的酶有专一性，生物体酶只能对L L型起作用型起作用) ) 一般一般DD型型AAAA不能被生物体利用，故认为没有营养价值。不能被生物体利用，故认为没有营养价值。用化学合成的用化学合成的AAAA往往是往往是DD、L L型的混合型型的混合型98981.氨基酸的分类及其结构氨基酸的分类及其结构在各种生物体中发现的在各种生物体中发现的AAAA种类有二、三百种，有种类有二、三百种，有各种不同的生物功能各种不同的生物功能只有一小部分参与蛋白质的组成只有一小部分参与蛋白质的组成在蛋白质中经常遇见的在蛋白质中经常遇见的AAAA称为蛋白质常见称为蛋白质常见AAAA，一共一共2020种种平时说的氨基酸主要就是指这些氨基酸。按照它平时说的氨基酸主要就是指这些氨基酸。按照它们的化学结构，可以分成们的化学结构，可以分成3 3类类9999脂肪族AA1.1.一氨基一羧基一氨基一羧基AAAA(1)(1)不含其他特殊基团的一氨基一羧基不含其他特殊基团的一氨基一羧基AAAA甘氨酸、丙甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸(2)(2)含硫的一氨基一羧基含硫的一氨基一羧基AAAA半胱氨酸、胱氨酸半胱氨酸、胱氨酸( (可看作可看作是由半胱氨酸构成是由半胱氨酸构成) )、蛋氨酸、蛋氨酸( (又称甲硫氨酸又称甲硫氨酸) )(3)(3)含羟基的一氨基一羧基含羟基的一氨基一羧基AAAA丝氨酸、苏氨酸丝氨酸、苏氨酸2.2.一氨基二羧基氨基酸一氨基二羧基氨基酸天门冬氨酸、谷氨酸天门冬氨酸、谷氨酸3.3.二氨基一羧基氨基酸二氨基一羧基氨基酸精氨酸、赖氨酸精氨酸、赖氨酸100100芳香族AA苯丙氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、酪氨酸杂环AA1.1.杂环亚氨基酸杂环亚氨基酸脯氨酸、脯氨酸、( (羟脯氨酸是由脯氨酸羟羟脯氨酸是由脯氨酸羟化而来化而来) )2.2.其他杂环氨基酸其他杂环氨基酸组氨酸、色氨酸组氨酸、色氨酸1011012.AA的理化性质102102氨基酸的两性电解质性质及等电点 AAAA是一种既呈酸性又呈碱性的化合物。分子中含有羧是一种既呈酸性又呈碱性的化合物。分子中含有羧基，能和羧酸一样电离出氢离子基，能和羧酸一样电离出氢离子(H(H+ +) )而呈酸性。羧基成而呈酸性。羧基成为带负电荷的基团为带负电荷的基团(-COO(-COO- -) )，氨基能象胺一样接受氢离，氨基能象胺一样接受氢离子，具有碱性并成为带正电荷的基团子，具有碱性并成为带正电荷的基团(-NH(-NH3 3+ +) )。AAAA的这的这种性质称为两性电解质性质种性质称为两性电解质性质 AAAA在溶液中呈离子状态存在，在稀酸溶液中由于在溶液中呈离子状态存在，在稀酸溶液中由于HH+ +浓浓度较大使度较大使AAAA羧基解离受抑制，而羧基解离受抑制，而AAAA正好与正好与HH+ +结合，因结合，因此此AAAA呈阳离子存在呈阳离子存在 在碱性溶液中，在碱性溶液中，HH+ +与碱的与碱的OHOH- -结合，尽管羧基的解离结合，尽管羧基的解离增大，但没有增大，但没有HH+ +与氨基结合。因此与氨基结合。因此AAAA呈阴离子存在呈阴离子存在103103 R-CHCOOH R-CHCOOR-CHCOOH R-CHCOO- - R-CHCOOH R-CHCOOH NH NH2 2 NH NH3 3+ + +H +H+ + NH NH3 3+ + 等电点状态等电点状态 带正电荷状态带正电荷状态( (阳离子阳离子) ) -H -H+ + ( (在酸性溶液中在酸性溶液中AA)AA) R-CHCOO R-CHCOO- - NH NH2 2 带负电荷状态带负电荷状态( (阴离子状态阴离子状态) ) ( (在碱性溶液中在碱性溶液中AA)AA)104104 AAAA在溶液中呈离子状态存在，在溶液中通直流电时，在溶液中呈离子状态存在，在溶液中通直流电时，在电场的作用下，带电荷的在电场的作用下，带电荷的AAAA会在电场中移动会在电场中移动 AAAA带正电荷时向阴极移动；带负电荷向阳极移动带正电荷时向阴极移动；带负电荷向阳极移动 逐渐改变溶液逐渐改变溶液pHpH，使，使AAAA所带正电荷等于负电荷，此时所带正电荷等于负电荷，此时AAAA既不向阳极移动，也不向阴极移动，这时溶液的既不向阳极移动，也不向阴极移动，这时溶液的pHpH值就表示值就表示AAAA的等电点的等电点 由于一氨基一羧基的由于一氨基一羧基的AAAA，其氨基和羧基解离度不相等，其氨基和羧基解离度不相等，羧基解离稍强些，且分子中其他基团对氨基和羧基的解羧基解离稍强些，且分子中其他基团对氨基和羧基的解离也有不同的影响。因此各种离也有不同的影响。因此各种AAAA的等电点不同的等电点不同 一般一般AAAA的等电点值小于的等电点值小于7 7，碱性，碱性AAAA的等电点大于的等电点大于7 7105105部分AA的等电点名称名称等电点等电点(pH(pH值值) )名称名称等电点等电点(pH(pH值值) )甘氨酸甘氨酸5.975.97天门冬氨酸天门冬氨酸2.772.77丙氨酸丙氨酸6.006.00谷氨酸谷氨酸3.223.22缬氨酸缬氨酸5.965.96精氨酸精氨酸10.7610.76亮氨酸亮氨酸5.985.98赖氨酸赖氨酸9.749.74异亮氨酸异亮氨酸6.026.02苯丙氨酸苯丙氨酸5.485.48丝氨酸丝氨酸5.685.68酪氨酸酪氨酸5.665.66半胱氨酸半胱氨酸5.055.05组氨酸组氨酸7.597.59胱氨酸胱氨酸4.64.65.05.0脯氨酸脯氨酸6.306.30色氨酸色氨酸5.895.89羟脯氨酸羟脯氨酸5.835.83甲硫氨酸甲硫氨酸5.745.74苏氨酸苏氨酸6.186.18106106AA的溶解性质AA(AA(除胱氨酸、酪氨酸外除胱氨酸、酪氨酸外) )都能溶于水，在酸性或都能溶于水，在酸性或碱性溶液中全部能溶解碱性溶液中全部能溶解除脯氨及羟脯氨酸能溶于乙醇溶液以外，其他除脯氨及羟脯氨酸能溶于乙醇溶液以外，其他AAAA都不溶于乙醇溶液。都不溶于乙醇溶液。在等电点时，在等电点时，AAAA正负电荷相等，净电荷为零，此正负电荷相等，净电荷为零，此时溶解度最小，容易结晶析出时溶解度最小，容易结晶析出AAAA的这个性质在生产实践中得到广泛的应用的这个性质在生产实践中得到广泛的应用107107与甲醛的反应AAAA的氨基能与甲醛反应，生成羟甲胺衍生物而失的氨基能与甲醛反应，生成羟甲胺衍生物而失去碱性。去碱性。1 1个个AAAA分子能与分子能与2 2个甲醛分子起反应个甲醛分子起反应甲醛滴定法测定甲醛滴定法测定AAAA的含量称甲醛定氮的含量称甲醛定氮(AA)(AA)利用这一反应原理，在利用这一反应原理，在AAAA水溶液中，加入中性甲水溶液中，加入中性甲醛，再用强碱醛，再用强碱( (NaOHNaOH) )溶液滴定氨基溶液滴定氨基(-NH(-NH3 3+ +) )放出的放出的氢离子氢离子(H(H+ +) )，由滴定所用的碱量计算，由滴定所用的碱量计算AAAA的含量的含量甲醛滴定仪器设备简单，操作方便甲醛滴定仪器设备简单，操作方便108108亚硝酸反应 AA(AA(除亚氨基的脯氨酸及羟脯氨酸外除亚氨基的脯氨酸及羟脯氨酸外) )的氨基都能与亚的氨基都能与亚硝酸起反应。放出氮气硝酸起反应。放出氮气 1 1分子分子AAAA与与1 1分子亚硝酸反应时产生分子亚硝酸反应时产生1 1分子的氮气。这分子的氮气。这1 1分子的氮气一半来自亚硝酸，一半来自分子的氮气一半来自亚硝酸，一半来自AAAA的氨基的氨基 测定反应中生成的氮气数量，可以计算出测定反应中生成的氮气数量，可以计算出AAAA的含量。的含量。这种方法称为范斯莱克定氮法这种方法称为范斯莱克定氮法( (简称为范氏定氮法简称为范氏定氮法) ) 在在AAAA生产中也有用这种方法测定生产中也有用这种方法测定AAAA的含量的含量 此法测定啤酒中此法测定啤酒中AAAA含量正确度高，但手续较麻烦含量正确度高，但手续较麻烦109109茚三酮反应 AAAA与水合茚三酮共同加热时，与水合茚三酮共同加热时，AAAA被氧化分解，生成醛、被氧化分解，生成醛、氨及二氧化碳；茚三酮被还原，在弱酸性条件下还原茚氨及二氧化碳；茚三酮被还原，在弱酸性条件下还原茚三酮与氨及另一水合茚三酮分子缩合成为蓝紫色的化合三酮与氨及另一水合茚三酮分子缩合成为蓝紫色的化合物。蓝紫色化合物的生成多少与氨基酸的量成正比关系物。蓝紫色化合物的生成多少与氨基酸的量成正比关系 可以用比色法测定样品中可以用比色法测定样品中AAAA含量。在啤酒生产中应用含量。在啤酒生产中应用 在在AAAA的色层分析中，通常都用茚三酮作的色层分析中，通常都用茚三酮作AAAA的显色剂的显色剂110110与还原糖和醛类的反应AAAA与还原糖共同加热作用时，与还原糖共同加热作用时，AAAA和糖都能分解。和糖都能分解。AAAA分解生成相应的醛、氨、二氧化碳分解生成相应的醛、氨、二氧化碳这类醛具芳香味，是构成食品芳香成分的物质这类醛具芳香味，是构成食品芳香成分的物质由还原糖分解形成糠醛等醛类，很容易与氨基酸或由还原糖分解形成糠醛等醛类，很容易与氨基酸或多肽作用，化合成具有芳香性和暗色的黑色素。是多肽作用，化合成具有芳香性和暗色的黑色素。是啤酒色泽的主要来源。啤酒色泽的主要来源。在麦汁煮沸过程中，有不同程度的这类反应发生在麦汁煮沸过程中，有不同程度的这类反应发生111111(三)蛋白质的基本性质1121121.溶解等通性一些小分子蛋白质能溶于水，多数蛋白质一般不一些小分子蛋白质能溶于水，多数蛋白质一般不溶于纯水中，但能溶于盐溶液、稀酸或稀碱中溶于纯水中，但能溶于盐溶液、稀酸或稀碱中一部分能溶于一部分能溶于7070的酒精中。但是没有一种能溶的酒精中。但是没有一种能溶于乙醚中于乙醚中溶于水的蛋白质，其溶解度主要取决于溶液溶于水的蛋白质，其溶解度主要取决于溶液pHpH值值蛋白质的水溶液是典型的亲水胶体溶液，溶解度蛋白质的水溶液是典型的亲水胶体溶液，溶解度随溶液随溶液pHpH值、温度、振荡等因素而变化值、温度、振荡等因素而变化这一点对啤酒酿造这一点对啤酒酿造( (凝固物的生成发酵、贮存等凝固物的生成发酵、贮存等) )及及啤酒的稳定性具有特别重要的意义啤酒的稳定性具有特别重要的意义113113蛋白质分子特别巨大，不能通过半渗透膜及微生蛋白质分子特别巨大，不能通过半渗透膜及微生物的细胞膜，必须分解后才能被酵母的利用。物的细胞膜，必须分解后才能被酵母的利用。蛋白质的胶体溶液具有光学活性，在旋光计里能蛋白质的胶体溶液具有光学活性，在旋光计里能旋转偏振光，通常是左旋旋转偏振光，通常是左旋蛋白质的胶体溶液能使水表面张力减小，对啤酒蛋白质的胶体溶液能使水表面张力减小，对啤酒泡沫形成有很大作用。泡沫形成有很大作用。还具有粘性，分子愈大粘度愈大还具有粘性，分子愈大粘度愈大1141142.蛋白质的两性电解质性质及等电点 蛋白质由许许多多蛋白质由许许多多AAAA组成。组成。AAAA彼此之间以彼此之间以-氨基与羧氨基与羧基结合成肽键构成蛋白质分子基结合成肽键构成蛋白质分子 蛋白质分子中有二羧基蛋白质分子中有二羧基AAAA剩余的羧基和二氨基剩余的羧基和二氨基AAAA剩余剩余的氨基，以及其他的氨基，以及其他AAAA上的各种基团上的各种基团 有的基团能解离出有的基团能解离出HH+ +而带负电荷，有的能接受而带负电荷，有的能接受HH+ +带正带正电荷。因此蛋白质也具有两性电解质性质，带电荷的蛋电荷。因此蛋白质也具有两性电解质性质，带电荷的蛋白质分子也能在电场中移动白质分子也能在电场中移动 当蛋白质分子在溶液中带正电荷数量等于负电荷数量时，当蛋白质分子在溶液中带正电荷数量等于负电荷数量时，这个这个pHpH值表示这种蛋白质的等电点值表示这种蛋白质的等电点 不同蛋白质分子中各种基团的数量不等，因此不同的蛋不同蛋白质分子中各种基团的数量不等，因此不同的蛋白质，等电点也不同白质，等电点也不同115115一些蛋白质的等电点一些蛋白质的等电点蛋白质蛋白质种类种类pHpH蛋白蛋白质种质种类类pHpH大麦的大麦的麦清蛋麦清蛋白白4.4.6 6酵母酵母蛋白蛋白4.64.6大麦的大麦的麻仁球麻仁球蛋白蛋白5 56 6酪蛋酪蛋白白4.74.7大麦的大麦的-球蛋球蛋白白4.4.9 9血红血红球蛋球蛋白白6.86.8 蛋白质溶液在等电点时，其颗粒的电荷最少，而蛋白质颗粒变蛋白质溶液在等电点时，其颗粒的电荷最少，而蛋白质颗粒变性和结絮的倾向最大性和结絮的倾向最大 啤酒生产糖化时，调节麦汁啤酒生产糖化时，调节麦汁pHpH，达到球蛋白等电点，使它们沉，达到球蛋白等电点，使它们沉淀析出，可达到除去多余蛋白质的目的淀析出，可达到除去多余蛋白质的目的1161163.蛋白质的胶体性质 少量食盐溶解在水中，变成少量食盐溶解在水中，变成NaNa+ +和和ClCl- -小质点，均匀地分布在小质点，均匀地分布在水溶液中水溶液中 少量面粉在冷水中，搅拌得很均匀，但面粉不溶于冷水，面少量面粉在冷水中，搅拌得很均匀，但面粉不溶于冷水，面粉颗粒许多质点悬浮在水中。面粉颗粒的质点比粉颗粒许多质点悬浮在水中。面粉颗粒的质点比NaNa+ +和和ClCl- -质质点大得多点大得多 按质点大小把溶液分为三种状态按质点大小把溶液分为三种状态 质点大小在质点大小在1m1m以下，为真溶液，象食盐溶液及其他小分子以下，为真溶液，象食盐溶液及其他小分子化合物溶液，离子或分子大小远小于化合物溶液，离子或分子大小远小于1m1m。 质点大小在质点大小在100m100m以上，质点不以离子或分子状态溶解在以上，质点不以离子或分子状态溶解在溶液中，而是象面粉颗粒那样悬浮在水中，这种状态称为悬浮液溶液中，而是象面粉颗粒那样悬浮在水中，这种状态称为悬浮液 质点大小在质点大小在1m1m到到100m100m之间，质点比普通的离子、分子之间，质点比普通的离子、分子大，但比悬浮液的颗粒要小，这种状态称为胶体溶液大，但比悬浮液的颗粒要小，这种状态称为胶体溶液 蛋白质分子量在几万到几十万之间，比普通化合物分子大得蛋白质分子量在几万到几十万之间，比普通化合物分子大得多。蛋白质分子的大小在多。蛋白质分子的大小在1m1m到到100m100m之间，蛋白质溶液之间，蛋白质溶液是高分子溶液，具有胶体溶液的某些特性，属于亲水胶体是高分子溶液，具有胶体溶液的某些特性，属于亲水胶体117117 蛋白质溶液是一种亲水的胶体溶液蛋白质溶液是一种亲水的胶体溶液 组成蛋白质分子的组成蛋白质分子的AAAA残基中带有很多极性基团残基中带有很多极性基团( (如羧基、如羧基、氨基氨基) )，这些基团与水有很强的亲和力，这些基团与水有很强的亲和力 它们把水分子吸引在蛋白质分子的周围，形成水化层，它们把水分子吸引在蛋白质分子的周围，形成水化层，大大加强了蛋白质胶体溶液的稳定性大大加强了蛋白质胶体溶液的稳定性 蛋白质分子相互碰撞时，水化层起着保护作用，不会使蛋白质分子相互碰撞时，水化层起着保护作用，不会使分子聚合而沉淀分子聚合而沉淀 蛋白质颗粒都带有相同的电荷蛋白质颗粒都带有相同的电荷( (正或负正或负) )，同性相斥，也，同性相斥，也阻止了蛋白质颗粒之间的碰撞而使颗粒增大的趋势阻止了蛋白质颗粒之间的碰撞而使颗粒增大的趋势1181184.蛋白质的沉淀 蛋白质胶体溶液稳定与否，与啤酒的质量管理至关重要蛋白质胶体溶液稳定与否，与啤酒的质量管理至关重要 在成品啤酒运输、销售中，由于受振荡、温度变化、时间等在成品啤酒运输、销售中，由于受振荡、温度变化、时间等因素，使啤酒中不稳定的蛋白质发生沉淀，影响产品质量因素，使啤酒中不稳定的蛋白质发生沉淀，影响产品质量 生产中，为了防止最后蛋白质沉淀形成，常常采用生产中，为了防止最后蛋白质沉淀形成，常常采用(1)(1)生产生产中加速蛋白质分解；中加速蛋白质分解；(2)(2)不稳定蛋白质在制造中充分沉淀不稳定蛋白质在制造中充分沉淀 蛋白质分解和沉淀越充分的啤酒，稳定性一定好，相反会导蛋白质分解和沉淀越充分的啤酒，稳定性一定好，相反会导致啤酒缺乏泡沫和口味寡淡等缺点致啤酒缺乏泡沫和口味寡淡等缺点 蛋白质溶液是亲水胶体，要破坏蛋白质的胶体稳定性使其沉蛋白质溶液是亲水胶体，要破坏蛋白质的胶体稳定性使其沉淀，必须除去蛋白质胶体粒子的水膜和电荷，两者缺其一都淀，必须除去蛋白质胶体粒子的水膜和电荷，两者缺其一都不能达到充分沉淀的目的不能达到充分沉淀的目的119119带正电荷蛋白质溶液带正电荷蛋白质溶液 等电点蛋白质等电点蛋白质 带负电荷的蛋白质溶液带负电荷的蛋白质溶液 带正电荷蛋白质带正电荷蛋白质 不稳定蛋白质颗粒不稳定蛋白质颗粒 带负电荷蛋白质带负电荷蛋白质 ( (悬胶悬胶) () (沉淀沉淀) () (悬胶悬胶) )120120沉淀蛋白质的方法(1)(1)盐析作用盐析作用在蛋白质溶液中加入硫酸铵、硫酸钠及食盐等中性饱在蛋白质溶液中加入硫酸铵、硫酸钠及食盐等中性饱和溶液，蛋白质沉淀析出，称为盐析。由于浓盐溶液中有大量阴和溶液，蛋白质沉淀析出，称为盐析。由于浓盐溶液中有大量阴离子及阳离子及阳 离子，对蛋白质颗粒脱水和去电荷作用离子，对蛋白质颗粒脱水和去电荷作用 不同种类的离子对蛋白质盐析能力不同。盐析法沉淀蛋白质可逆，不同种类的离子对蛋白质盐析能力不同。盐析法沉淀蛋白质可逆，沉淀的蛋白质可以重新溶于水并不失生物活性沉淀的蛋白质可以重新溶于水并不失生物活性(2)(2)重金属盐类的沉淀作用：添加重金属盐重金属盐类的沉淀作用：添加重金属盐( (如银、汞、铜、铅等盐如银、汞、铜、铅等盐类类) )，使蛋白质沉淀。反应不可逆，蛋白质不再溶于水，且失去，使蛋白质沉淀。反应不可逆，蛋白质不再溶于水，且失去生物活性。是重金属盐类杀菌的基本原理。在石灰水中添加生物活性。是重金属盐类杀菌的基本原理。在石灰水中添加2 2硫酸铜，可以防止墙壁长霉硫酸铜，可以防止墙壁长霉(3)(3)单宁沉淀蛋白质：单宁等生物碱试剂能沉淀蛋白质。单宁在溶液单宁沉淀蛋白质：单宁等生物碱试剂能沉淀蛋白质。单宁在溶液中解离为阴离子，与蛋白质阳离子作用，生成溶解度很小的盐类中解离为阴离子，与蛋白质阳离子作用，生成溶解度很小的盐类使蛋白质沉淀。蛋白质颗粒必须带正电荷，所以在酸性溶液中才使蛋白质沉淀。蛋白质颗粒必须带正电荷，所以在酸性溶液中才能沉淀蛋白质能沉淀蛋白质1211215.5.蛋白质的变性作用蛋白质的变性作用在许多情况下，由于各种物理和化学因素的影响在许多情况下，由于各种物理和化学因素的影响使蛋白质的理化特性及生理特性发生变化，叫做使蛋白质的理化特性及生理特性发生变化，叫做蛋白质的变性蛋白质的变性变性后的蛋白质性质和蛋白质有很多不同变性后的蛋白质性质和蛋白质有很多不同 溶解性质改变，由溶解变为沉淀而且不能恢复溶解性质改变，由溶解变为沉淀而且不能恢复溶解状态溶解状态 蛋白质分子结构的改变，由紧密变成比较松散蛋白质分子结构的改变，由紧密变成比较松散 有生理活性的蛋白质丧失生理特性，如酶变性后有生理活性的蛋白质丧失生理特性，如酶变性后就失去酶的活力就失去酶的活力122122蛋白质的变性，是啤酒酿造中非常重要的方面蛋白质的变性，是啤酒酿造中非常重要的方面蛋白质的变性，也是微生物工作中的基本原理蛋白质的变性，也是微生物工作中的基本原理 例如培养基进行高温杀菌，无菌室利用紫外线灯例如培养基进行高温杀菌，无菌室利用紫外线灯杀菌、杀菌、7575酒精的消毒等，都是利用这些因素使微生酒精的消毒等，都是利用这些因素使微生物细胞中蛋白质变性凝固，从而使微生物死亡，达到物细胞中蛋白质变性凝固，从而使微生物死亡，达到灭菌目的灭菌目的123123三、酶124124(一)酶的定义和来源亦称之为酵素，由生物体产生，是具有特殊催化能亦称之为酵素，由生物体产生，是具有特殊催化能力的蛋白质，所以酶的定义为力的蛋白质，所以酶的定义为是一类由生物体产是一类由生物体产生的，具有特殊催化能力的蛋白质。生的，具有特殊催化能力的蛋白质。生物体中普遍含有酶，含量很少，一般不超过生物体中普遍含有酶，含量很少，一般不超过1 1从动物中提取胃蛋白酶、淀粉酶；从木瓜中提取木从动物中提取胃蛋白酶、淀粉酶；从木瓜中提取木瓜蛋白酶；从麦芽中提取糖化型淀粉酶，受到原料瓜蛋白酶；从麦芽中提取糖化型淀粉酶，受到原料数量和成本等方面的限制，不能满足工业上的要求数量和成本等方面的限制，不能满足工业上的要求近年来由于微生物工业的发展，用微生物发酵的方近年来由于微生物工业的发展，用微生物发酵的方法制造酶制剂，显示出很大的优越性法制造酶制剂，显示出很大的优越性125125微生物酶制剂的优点1 1、微生物种类多，可制造多种多样的酶制剂。一般能在、微生物种类多，可制造多种多样的酶制剂。一般能在动、植物中提取的酶，均可在各种微生物中提取动、植物中提取的酶，均可在各种微生物中提取2 2、微生物繁殖快，产酶量高、微生物繁殖快，产酶量高3 3、不受时间、季节、地理条件的限制，可以进行工业化、不受时间、季节、地理条件的限制，可以进行工业化生产生产4 4、对原料、设备的要求均较简单，容易上马，产量、质、对原料、设备的要求均较简单，容易上马，产量、质量都较稳定量都较稳定5 5、随着基因工程技术的发展，微生物酶的发展越来越快、随着基因工程技术的发展，微生物酶的发展越来越快126126(二)酶与生命现象的关系 酶普遍存在于生物体内，一度把它误认为是有生命的物酶普遍存在于生物体内，一度把它误认为是有生命的物质，带上神秘色彩质，带上神秘色彩 酶只不过是一种由生物体内细胞产生、具有一般化学性酶只不过是一种由生物体内细胞产生、具有一般化学性质的有机物质。酶实际上就是一种蛋白质或者是含有某质的有机物质。酶实际上就是一种蛋白质或者是含有某些金属离子的蛋白质些金属离子的蛋白质 酶和生命现象有密切关系。生命的特征是新陈代谢，新酶和生命现象有密切关系。生命的特征是新陈代谢，新陈代谢是生命活动的基础，由无数个化学反应组成的，陈代谢是生命活动的基础，由无数个化学反应组成的，这些化学反应靠酶来完成这些化学反应靠酶来完成 没有酶就没有新陈代谢；没有酶也就没有生命没有酶就没有新陈代谢；没有酶也就没有生命 人能生存就是由于各种各样的酶人能生存就是由于各种各样的酶( (如淀粉酶、胃蛋白酶、如淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶等胰蛋白酶、脂肪酶等) )，将蛋白质、淀粉、脂肪分解为，将蛋白质、淀粉、脂肪分解为各种氨基酸、单糖和高级脂肪酸，被人体吸收。人和一各种氨基酸、单糖和高级脂肪酸，被人体吸收。人和一切动物离开了酶就不能生存切动物离开了酶就不能生存127127(三)酶的化学本质从酶的定义中已经知道酶是一种蛋白质从酶的定义中已经知道酶是一种蛋白质如何证明酶的本质就是蛋白质的呢？如何证明酶的本质就是蛋白质的呢？有七个方面的比较可以证实酶是一种蛋白质有七个方面的比较可以证实酶是一种蛋白质1281281.酶的分子量 多次分析证实酶的分子多次分析证实酶的分子量是属于典型蛋白质等量是属于典型蛋白质等级，其分子量可以从一级，其分子量可以从一万到几十万万到几十万 根据目前已得到的酶，根据目前已得到的酶，可以认为核糖核酸酶是可以认为核糖核酸酶是酶中分子量最小的一种酶中分子量最小的一种酶。酶。-淀粉酶的分子量淀粉酶的分子量几乎是核糖核酸酶的几乎是核糖核酸酶的1212倍，但其数值均属蛋白倍，但其数值均属蛋白质分子量之范围之内质分子量之范围之内酶酶 的的 名名 称称分子量分子量核糖核酸酶核糖核酸酶1270012700木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶2070020700-淀粉酶淀粉酶( (从麦芽中提取从麦芽中提取) )5900059000己糖激酶己糖激酶9660096600-淀粉酶淀粉酶( (从地瓜中提取从地瓜中提取) )1520001520001291292.酶的溶解性酶有和蛋白质同样的性质，能溶于稀酸稀碱或水酶有和蛋白质同样的性质，能溶于稀酸稀碱或水中，但不溶于有机溶剂，如乙醚等中，但不溶于有机溶剂，如乙醚等酶的溶解度大小也和蛋白质相似，随溶液的酶的溶解度大小也和蛋白质相似，随溶液的pHpH、温度而变化温度而变化由于酶的分子量很大，不能通过半透膜由于酶的分子量很大，不能通过半透膜酶的水溶液和蛋白质一样，属于亲水胶体酶的水溶液和蛋白质一样，属于亲水胶体1301303.酶是两性物质，有等电点蛋白质是两性物质，在不同的蛋白质是两性物质，在不同的pHpH溶液中可带正溶液中可带正电荷或负电荷，在某一特定的电荷或负电荷，在某一特定的pHpH值时，则不带值时，则不带电荷。将这时的电荷。将这时的pHpH值定为该蛋白质的等电点，值定为该蛋白质的等电点，而酶的情况与蛋白质完全相同而酶的情况与蛋白质完全相同当调节酶溶液的当调节酶溶液的pHpH时，酶可带正电荷或负电荷，时，酶可带正电荷或负电荷，并在某一定并在某一定pHpH值时不带电荷值时不带电荷1311314.酶的蛋白质颜色反应蛋白质和某些特殊化学试剂作用的颜色反应，蛋白质和某些特殊化学试剂作用的颜色反应，均适用于酶。如均适用于酶。如 双缩脲反应等双缩脲反应等5.酶的沉淀一切可使蛋白质沉淀的因素均可使酶沉淀。如一切可使蛋白质沉淀的因素均可使酶沉淀。如目前酶制剂工业中使用的硫酸铵、酒精等都属目前酶制剂工业中使用的硫酸铵、酒精等都属蛋白质的沉淀剂蛋白质的沉淀剂。1321326.酶的变性一切使蛋白质变性的因素均能使酶变性一切使蛋白质变性的因素均能使酶变性加热、冷冻、超声波、紫外线、添加丙酮或酒精加热、冷冻、超声波、紫外线、添加丙酮或酒精等，均可使酶变性而失活等，均可使酶变性而失活啤酒工业中利用这一点来控制啤酒质量的稳定。啤酒工业中利用这一点来控制啤酒质量的稳定。如麦汁的煮沸如麦汁的煮沸1331337.酶的组成酶的化学组成和蛋白质相似，主要是由酶的化学组成和蛋白质相似，主要是由C C、N N、OO、HH、S S等元素组成等元素组成蛋白质中的蛋白质中的C C含量为含量为505052%52%，N N含量为含量为151518%18%，HH含量为含量为6.86.87.7%7.7%，OO含量为含量为202023%23%核糖核酸酶的核糖核酸酶的C C含量为含量为48.2%48.2%，N N含量为含量为16.1%16.1%，HH含量为含量为6.2%6.2%，与蛋白质非常相似，与蛋白质非常相似134134酶的化学结构蛋白由很多蛋白由很多AAAA组成组成酶水解的最后产物也是酶水解的最后产物也是AAAA由实践证明，酶水解得到的由实践证明，酶水解得到的AAAA和非酶蛋白质水解和非酶蛋白质水解得到的得到的AAAA没有什么两样，酶也是由很多没有什么两样，酶也是由很多AAAA组成组成木瓜蛋白酶由一个肽链木瓜蛋白酶由一个肽链180180个个AAAA所组成，核糖核所组成，核糖核酸酶则是由一个肽链酸酶则是由一个肽链124124个个AAAA组成组成135135(四)酶的催化作用酶的催化作用 酶是一种催化剂。凡是能加速和引发化学反应的进程，而本酶是一种催化剂。凡是能加速和引发化学反应的进程，而本身不起变化的物质称为催化剂身不起变化的物质称为催化剂 酸酸 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 糖化酶糖化酶 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 若没有酸或糖化酶，反应几乎不能进行，有酸或糖化酶存在若没有酸或糖化酶，反应几乎不能进行，有酸或糖化酶存在时反应便能进行，故酸和糖化酶就称为淀粉生成葡萄糖的催时反应便能进行，故酸和糖化酶就称为淀粉生成葡萄糖的催化剂化剂 糖化酶和酸有同样的作用，也就是说酶和一般催化剂有共同糖化酶和酸有同样的作用，也就是说酶和一般催化剂有共同点。但酶是生物催化剂，因而和一般催化剂又有不同的地方点。但酶是生物催化剂，因而和一般催化剂又有不同的地方1361361.1.酶和一般催化剂的共同点酶和一般催化剂的共同点只需要微量就能使其所催化的化学反应加速进行，只需要微量就能使其所催化的化学反应加速进行，但不能改变反应的平衡常数。即结果不会改变但不能改变反应的平衡常数。即结果不会改变催化剂可以对一些非常缓慢的化学反应起加速的作催化剂可以对一些非常缓慢的化学反应起加速的作用或起触发作用用或起触发作用催化剂不是万能，对于一些根本不可能进行的反应，催化剂不是万能，对于一些根本不可能进行的反应，它是无能为力的它是无能为力的 1371372.2.酶和一般催化剂的不同点酶和一般催化剂的不同点 酶催化反应的条件温和，一般在接近生物生存的酶催化反应的条件温和，一般在接近生物生存的pHpH值值和温度下能发挥最大作用。故不耐热、酸、碱，凡是使和温度下能发挥最大作用。故不耐热、酸、碱，凡是使蛋白质变性的因素都会使酶失去催化能力蛋白质变性的因素都会使酶失去催化能力 酶的催化能力远远超过一般催化剂。例如蔗糖酶催化蔗酶的催化能力远远超过一般催化剂。例如蔗糖酶催化蔗糖水解的能力，约为强酸的糖水解的能力，约为强酸的2 210101212倍。倍。 酶的催化作用有很高的专一性。例如酸既能催化蛋白质酶的催化作用有很高的专一性。例如酸既能催化蛋白质水解，也能催化淀粉和其它物质的水解。但蛋白酶只能水解，也能催化淀粉和其它物质的水解。但蛋白酶只能水解蛋白质，而不能水解淀粉。淀粉的水解需要淀粉酶水解蛋白质，而不能水解淀粉。淀粉的水解需要淀粉酶进行催化，也就是说一定的酶只能催化一定类型的反应。进行催化，也就是说一定的酶只能催化一定类型的反应。这就是酶作用的专一性。这就是酶作用的专一性。 生物体内的酶催化反应受调节、控制生物体内的酶催化反应受调节、控制138138(五)酶的分类酶的分类化学物质的分类，最好根据其结构特征来分化学物质的分类，最好根据其结构特征来分由于酶是高分子物质，其分子结构目前远远没有由于酶是高分子物质，其分子结构目前远远没有搞清，故分类按照催化反应的性质来分搞清，故分类按照催化反应的性质来分共可分为六大类共可分为六大类1391391.氧化还原酶类氧化还原酶类这类酶是催化氧化还原反应的。 乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶CHCH3 3-CH-CH2 2OH +NAD CHOH +NAD CH3 3-C-H + NADH-C-H + NADH2 2乙醇 (氧化型)辅酶 乙醛 (还原型)辅酶OO1401402.转移酶类转移酶类这类酶的催化作用是将一种化合物的某一基团这类酶的催化作用是将一种化合物的某一基团转移到另一种化合物上去转移到另一种化合物上去例如例如谷氨酸丙酮酸转氨酶，能催化谷氨酸的谷氨酸丙酮酸转氨酶，能催化谷氨酸的氨基转移到丙酮酸的分子上去变成丙氨酸氨基转移到丙酮酸的分子上去变成丙氨酸 谷氨酸谷氨酸+ +丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸+ +丙氨酸丙氨酸1411413.水解酶类水解酶类这类酶催化水解反应，例如蛋白酶、淀粉酶、这类酶催化水解反应，例如蛋白酶、淀粉酶、酯酶等均为水解酶类酯酶等均为水解酶类作用通式为作用通式为R-RR-R+H+H2 2OR-OHOR-OHR RHH这类酶在啤酒工业中用得最多，如水解肽链的这类酶在啤酒工业中用得最多，如水解肽链的蛋白酶，水解糖苷链的淀粉酶，水解酯链的酯蛋白酶，水解糖苷链的淀粉酶，水解酯链的酯酶，均属啤酒生产中所不可缺少的酶，均属啤酒生产中所不可缺少的1421424.裂解酶类裂解酶类这类酶的催化作用是将疑化合物分裂成为两种化这类酶的催化作用是将疑化合物分裂成为两种化合物合物在酒精发酵多酶体系图中醛缩酶就是属这一类酶在酒精发酵多酶体系图中醛缩酶就是属这一类酶1431435.异构酶类异构酶类这类酶的催化作用使同分异构体进行相互转化这类酶的催化作用使同分异构体进行相互转化酒精发酵多酶体系图中磷酸甘油酸变位酶的作酒精发酵多酶体系图中磷酸甘油酸变位酶的作用就属于异构酶类用就属于异构酶类1441446.合成酶类合成酶类这类酶主要催化合成反应这类酶主要催化合成反应谷胱甘肽的合成就是一例谷胱甘肽的合成就是一例L-L-谷氨酸谷氨酸+ +半胱氨酸半胱氨酸-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸+ +甘氨甘氨酸酸谷胱甘肽谷胱甘肽145145(六)影响酶作用的因素酶的催化能力由酶本身的分子结构决定的，但催化酶的催化能力由酶本身的分子结构决定的，但催化能力的大小则由外界条件而定能力的大小则由外界条件而定淀粉酶本身的结构决定了它只能水解淀粉而不能水淀粉酶本身的结构决定了它只能水解淀粉而不能水解蛋白质和其他物质。但水解淀粉的能力大小受到解蛋白质和其他物质。但水解淀粉的能力大小受到作用温度、底物浓度、酸碱度等等外界条件的影响作用温度、底物浓度、酸碱度等等外界条件的影响啤酒生产过程中，凡是靠酶作催化剂的都必须严格啤酒生产过程中，凡是靠酶作催化剂的都必须严格控制反应条件控制反应条件只有给以适当的反应条件，酶的催化作用才能充分只有给以适当的反应条件，酶的催化作用才能充分发挥出来发挥出来1461461.温度对酶作用的影响温度对酶作用的影响 温度是影响酶作用重要因温度是影响酶作用重要因素之一素之一 在低温时酶的作用速度随在低温时酶的作用速度随温度的提高而增加温度的提高而增加 温度到达某一数值时，再温度到达某一数值时，再升高温度会使酶活性迅速升高温度会使酶活性迅速下降甚至使酶失活而完全下降甚至使酶失活而完全没有催化能力没有催化能力147147原因一方面酶的催化作用和普遍的化学反应一样，随一方面酶的催化作用和普遍的化学反应一样，随着温度的升高而使反应速度加快着温度的升高而使反应速度加快另一方面酶是蛋白质，高温会使蛋白质变性，使另一方面酶是蛋白质，高温会使蛋白质变性，使酶失去活力酶失去活力这两方面的影响因素的综合就出现了图中所示的这两方面的影响因素的综合就出现了图中所示的曲线曲线1481482.pH值对酶作用的影响酶既是一种蛋白质，也象酶既是一种蛋白质，也象AAAA一样，带有碱性基团一样，带有碱性基团和酸性基团的两性物质和酸性基团的两性物质溶液中不同的溶液中不同的pHpH值，就使碱性基团值，就使碱性基团NHNH2 2和酸性和酸性基团基团COOHCOOH的解离情况不一样的解离情况不一样解离的程度又会影响酶的活力解离的程度又会影响酶的活力149149 当当pHpH值很小值很小( (即酸性即酸性) )和很和很大大( (碱性碱性) )时，酶的作用速时，酶的作用速度都很小度都很小 在某一数值时，酶的作用在某一数值时，酶的作用速度最大，这时的速度最大，这时的pHpH值值称为最适称为最适pHpH值值 不同的酶有不同的最适不同的酶有不同的最适pHpH值值150150啤酒生产中对啤酒生产中对pHpH非常重视非常重视水质改良的重要原因之一就是防止糖化时水质改良的重要原因之一就是防止糖化时pHpH值增值增加而影响糖化加而影响糖化麦芽中淀粉酶最适麦芽中淀粉酶最适pHpH值为值为5.35.35.85.8之间。若水质之间。若水质没改良，碳酸盐含量高或辅助原料用量多时要调没改良，碳酸盐含量高或辅助原料用量多时要调节节pHpH，否则会使，否则会使pHpH值高于值高于5.85.8而使糖化困难，降而使糖化困难，降低浸出率低浸出率151151 pHpH值太低时需延长糖化时间；值太低时需延长糖化时间； 太高不仅糖化时间长而且收得量很少太高不仅糖化时间长而且收得量很少 故一般认为糖化的故一般认为糖化的pHpH值，以值，以5.35.35.85.8为好为好 糖化时的糖化时的pHpH值值糖化时间糖化时间( (分分) )浸出率浸出率( (干物质干物质) )1.1.4242 5.885.88 5.645.64 5.295.29 5.105.10 4.764.76 4.524.52 4.26 4.262525151515151515252540409090以上以上9090以上以上1.1.89892.2.77773.3.212178.8678.861.1.414179.0979.09过滤不清无法测定过滤不清无法测定过滤不清无法测定过滤不清无法测定pHpH与浸出率的关系与浸出率的关系1521523.3.酶的浓度对作用的影响酶的浓度对作用的影响底物含量很多时，增加酶浓度会使反应速度增加底物含量很多时，增加酶浓度会使反应速度增加降低成本，多用辅助原料，少用麦芽时，往往会出降低成本，多用辅助原料，少用麦芽时，往往会出现酶的浓度低，要延长糖化时间，才能糖化完全现酶的浓度低，要延长糖化时间，才能糖化完全为了不延长糖化时间就要增加酶的浓度，采用添加为了不延长糖化时间就要增加酶的浓度，采用添加酶制剂的方法来提高酶的浓度，从而达到在不延长酶制剂的方法来提高酶的浓度，从而达到在不延长糖化时间的情况下糖化完全糖化时间的情况下糖化完全153153增加酶的浓度会加快反应速度的原因 根据酶作用机制的中间产物学说可以解释根据酶作用机制的中间产物学说可以解释 中间产物学说认为酶的催化作用，是酶首先和底物形成中间产物学说认为酶的催化作用，是酶首先和底物形成一个极为活泼的中间产物，它很容易起化学反应而变成一个极为活泼的中间产物，它很容易起化学反应而变成反应产物，并放出原有的酶继续和第二个底物形成中间反应产物，并放出原有的酶继续和第二个底物形成中间产物产物 用用E E代表酶，代表酶，S S代表底物，代表底物，P P代表反应产物，则代表反应产物，则SESE为中为中间产物，其反应式可以表示如下间产物，其反应式可以表示如下 无酶催化无酶催化(1)SP(1)SP缓慢甚至不能进行缓慢甚至不能进行 有酶催化有酶催化(2)S(2)SESE ESE 迅速迅速 (3)SEP(3)SEPE E 迅速迅速154154当酶很少当酶很少( (假设只有一个酶假设只有一个酶E1)E1)，而底物很多，而底物很多( (有有S1S1、S2S2、S3S3、S4S4等等) )时，时，E1E1只有和只有和S1S1形成了形成了S1E1S1E1，而后起化学反应形成而后起化学反应形成P P放出放出E1E1时，这个时，这个E1E1才能与才能与S2S2再形成中间产物再形成中间产物S2E1S2E1增加酶的浓度，有两个酶增加酶的浓度，有两个酶E1E1、E2E2时，则时，则E1E1和和S1S1形形成中间产物成中间产物S1E1S1E1的同时，的同时，E2E2可与可与S2S2形成形成S2E2S2E2，这样速度可以提高一倍这样速度可以提高一倍1551554.底物浓度对酶作用的影响当底物甚少而酶有过剩的情况下，增加底物会使当底物甚少而酶有过剩的情况下，增加底物会使反应速度增加反应速度增加当底物增加到一定数值时，再增加底物就不会使当底物增加到一定数值时，再增加底物就不会使作用速度增加了作用速度增加了其原因亦不难以中间产物学说解释其原因亦不难以中间产物学说解释156156 第第1 1段段OAOA段段酶作用的速酶作用的速度与底物浓度关系成正比度与底物浓度关系成正比 第第2 2段段ABAB段段底物增加反底物增加反应速度也增加，不成正比应速度也增加，不成正比关系关系 第第3 3段段BCBC段段底物增加而底物增加而酶的作用速度不再增加。酶的作用速度不再增加。原因是溶液中的酶己全部原因是溶液中的酶己全部和底物形成中间产物，没和底物形成中间产物，没有多余的酶有多余的酶底物浓度与酶作用速度的关系底物浓度与酶作用速度的关系1571575.反应产物的浓度对酶作用的影响 一般情况下，反应产一般情况下，反应产物的浓度物的浓度PP增加会使增加会使酶的作用速度下降酶的作用速度下降P与V的关系158158原因之一：反应产物对酶有抑制作用酒精发酵是很明显的例子酒精发酵是很明显的例子提高设备利用率，往往采用浓醪发酵提高设备利用率，往往采用浓醪发酵但是不能太浓，其原因之一就是浓醪发酵生成但是不能太浓，其原因之一就是浓醪发酵生成酒精的浓度也高酒精的浓度也高酒精是蛋白质的变性剂，当酒精的浓度达到一酒精是蛋白质的变性剂，当酒精的浓度达到一定的数值，则使酶失活而失去催化能力定的数值，则使酶失活而失去催化能力 159159原因之二：酶的催化作用有许多是可逆反应当底物浓度下降，反应产物浓度增加时，则逆反当底物浓度下降，反应产物浓度增加时，则逆反应速度就加大，使总反应的速度下降应速度就加大，使总反应的速度下降生产味精时，若生物素过量，导致细胞膜渗透性生产味精时，若生物素过量，导致细胞膜渗透性减弱，在菌体内产生的谷氨酸不易排到细胞外，减弱，在菌体内产生的谷氨酸不易排到细胞外，体内的谷氨酸浓度增加，造成体内的谷氨酸浓度增加，造成-酮戊二酸生成谷酮戊二酸生成谷氨酸的速度下降，从而导致味精的产量下降氨酸的速度下降，从而导致味精的产量下降160160原因之三：反应产物对酶产生的反馈作用当反应产物浓度增加而使酶活力下降的作用就当反应产物浓度增加而使酶活力下降的作用就称之为反馈作用称之为反馈作用核苷酸发酵中就遇到这个问题核苷酸发酵中就遇到这个问题1611616.抑制剂对酶作用的影响抑制剂定义凡会把酶活力降低或损失的作用均称为抑制作用产生抑制作用的物质称为抑制剂162162抑制作用的分类根据抑制剂对酶作用的情况可分为根据抑制剂对酶作用的情况可分为不可逆抑制不可逆抑制 酶与抑制剂的结合是不可逆的反应，酶与抑制剂的结合是不可逆的反应，因此酶的活力受抑制后就不能恢复因此酶的活力受抑制后就不能恢复可逆性抑制可逆性抑制 酶与抑制剂是可逆地结合，可用适当酶与抑制剂是可逆地结合，可用适当方法除去抑制剂，使酶的活力恢复方法除去抑制剂，使酶的活力恢复163163产生抑制作用的原因 酶蛋白的变性及沉淀酶蛋白的变性及沉淀当酶被加热、当酶被加热、X X光照射或加了光照射或加了强酸、强碱后，使酶蛋白变性而产生抑制作用强酸、强碱后，使酶蛋白变性而产生抑制作用 酶分子中必要基团的改变，例如很多酶都有一酶分子中必要基团的改变，例如很多酶都有一SHSH基，基，若一若一SHSH与某些物质与某些物质( (如重金属如重金属HgHg2+2+，AgAg+ +) )结合后，就结合后，就使酶失去活性使酶失去活性 酶与非正常基质结合酶与非正常基质结合利用琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸利用琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生产反丁烯二酸时，若添加与琥珀酸结构相似的脱氢生产反丁烯二酸时，若添加与琥珀酸结构相似的丙二酸或草酰乙酸时，会使琥珀酸生成反丁烯二酸的丙二酸或草酰乙酸时，会使琥珀酸生成反丁烯二酸的速度大大下降。因为琥珀酸脱氢酶与丙二酸或草酰乙速度大大下降。因为琥珀酸脱氢酶与丙二酸或草酰乙酸结合酸结合1641647.激活剂对酶作用的影响激活剂对酶作用的影响 定义定义凡能提高酶活力的简单化合物称之为激活剂凡能提高酶活力的简单化合物称之为激活剂激活作用的原因激活作用的原因 抑制的解除抑制的解除在含有抑制剂的酶中加入激活剂，使在含有抑制剂的酶中加入激活剂，使它们结合或起其他化学反应而使酶的活性得到恢复它们结合或起其他化学反应而使酶的活性得到恢复 酶原的激活酶原的激活有些酶在细胞体内或刚分泌出来时，有些酶在细胞体内或刚分泌出来时，并没有活性。这种没有活性、无催化能力的酶称为并没有活性。这种没有活性、无催化能力的酶称为酶原。使无活性的酶原变为有活性的酶，也是一种酶原。使无活性的酶原变为有活性的酶，也是一种激活作用激活作用 无机离子的激活作用无机离子的激活作用很多酶必须有一定的无机离很多酶必须有一定的无机离子存在才有活性，如子存在才有活性，如ClCl- -，BrBr- -，I I- -可提高淀粉酶的活可提高淀粉酶的活力；力；CoCo2+2+，MnMn2+2+，CaCa2+2+可以提高可以提高3.9423.942蛋白酶活力蛋白酶活力165165(七)酶的活力单位 酶的主要特性是有催化一定的化学反应的能力酶的主要特性是有催化一定的化学反应的能力 在酶催化作用下，化学反应的速度，就代表酶活力在酶催化作用下，化学反应的速度，就代表酶活力 测定酶活力，实质上就是测定酶所催化的反应速度。测定酶活力，实质上就是测定酶所催化的反应速度。反应速度快，表示酶活力大；反之，则表示酶活力小反应速度快，表示酶活力大；反之，则表示酶活力小 反应速度常常用在酶作用后，测定单位时间内底物减反应速度常常用在酶作用后，测定单位时间内底物减少的数量或者产物形成的量来表示少的数量或者产物形成的量来表示 在实际应用过程中，多数是测定新产物的生成量，因在实际应用过程中，多数是测定新产物的生成量，因新产物由无到有，容易检查出来，测定结果较为准确新产物由无到有，容易检查出来，测定结果较为准确166166 酶活力大小通常用酶活力大小通常用“单位单位”来表示来表示 不同的酶，其不同的酶，其“单位单位”的含义不一样的含义不一样 -淀粉酶淀粉酶( (液化液化) )活力单位活力单位1g1g酶粉在酶粉在6060，pH=6pH=6时，时，1h1h内将内将1ml1ml、2 2的可溶性淀粉溶液液化成糊精时为的可溶性淀粉溶液液化成糊精时为1 1个活力个活力单位单位 3.9423.942蛋白酶活力单位是蛋白酶活力单位是在在4040，pH=7.2pH=7.2下，每下，每minmin每每g g酶粉酶粉( (或每或每mlml酶液酶液) )水解酪蛋白产生水解酪蛋白产生1 1 g g酪氨酸为酪氨酸为1 1个活个活力单位力单位 由于控制条件不同，同由于控制条件不同，同1 1种酶得到活力单位不一样种酶得到活力单位不一样 淀粉酶液化能力，山东某单位采用淀粉酶液化能力，山东某单位采用3030测定，而无锡酶制测定，而无锡酶制剂厂是采用剂厂是采用6060测定的，相差数达测定的，相差数达2 2倍以上倍以上 使用不同工厂生产的酶制剂时，一定要弄清酶单位定义使用不同工厂生产的酶制剂时，一定要弄清酶单位定义167167(八)啤酒工业中常用的几种酶啤酒工业中常用的几种酶淀粉水解酶淀粉水解酶-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶、异淀粉酶等淀粉酶、异淀粉酶等其他多糖水解酶其他多糖水解酶如如-葡聚糖酶、纤维素酶、半纤葡聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶、麦芽糖酶、转化酶等。维素酶、麦芽糖酶、转化酶等。含氮物水解酶含氮物水解酶蛋白酶、肽酶、磷酸酶、核酸酶等蛋白酶、肽酶、磷酸酶、核酸酶等酯类水解酶酯类水解酶如酯酶、磷酯酶等如酯酶、磷酯酶等1681681.淀粉水解酶淀粉水解酶淀粉酶在自然界分布甚广淀粉酶在自然界分布甚广动物唾液和胰液中，各类植物种子及薯类的块动物唾液和胰液中，各类植物种子及薯类的块茎、块根中，均含有淀粉酶，特别是细菌、曲茎、块根中，均含有淀粉酶，特别是细菌、曲霉菌等微生物有很强的分泌淀粉酶的能力霉菌等微生物有很强的分泌淀粉酶的能力现在市场上供应的淀粉酶，均是靠微生物分泌现在市场上供应的淀粉酶，均是靠微生物分泌而得而得169169-淀粉酶(亦称为淀粉1,4-糊精酶)作用于淀粉糊时，能较快地使淀粉糊的粘度迅作用于淀粉糊时，能较快地使淀粉糊的粘度迅速下降，使原来比较粘的醪液，变为较稀的醪速下降，使原来比较粘的醪液，变为较稀的醪液，这种作用称为液化作用液，这种作用称为液化作用该酶亦称之为液化酶该酶亦称之为液化酶170170碘液和大分子淀粉糊精的颜色是呈蓝色或紫色碘液和大分子淀粉糊精的颜色是呈蓝色或紫色随着糊精的分子变小，颜色就变成紫红色或红色随着糊精的分子变小，颜色就变成紫红色或红色当淀粉被分解到只有当淀粉被分解到只有6 6个葡萄糖基的小分子糊精时，个葡萄糖基的小分子糊精时，就不和碘液起反应了就不和碘液起反应了这种糊精称为无色糊精，属可溶性物质这种糊精称为无色糊精，属可溶性物质糖化时，要求分解到无色糊精，故要求与碘液不糖化时，要求分解到无色糊精，故要求与碘液不呈颜色反应时才算糖化结束呈颜色反应时才算糖化结束171171 -淀粉酶是内切酶，作用于淀粉酶是内切酶，作用于-1,4-1,4糖苷键，对糖苷键，对-1,6-1,6键不作用键不作用 将淀粉分子内任意一处的将淀粉分子内任意一处的-1,4-1,4葡萄糖苷键切开，作用于直葡萄糖苷键切开，作用于直链淀粉时，水解比较彻底，但对小分子糊精的作用速度较慢链淀粉时，水解比较彻底，但对小分子糊精的作用速度较慢 可分解成短链糊精、可分解成短链糊精、-麦芽糖和麦芽糖和-葡萄糖；作用于支链淀粉，葡萄糖；作用于支链淀粉，除上述三种产物外，还有除上述三种产物外，还有-界限糊精界限糊精 -淀粉酶对直链淀粉的作用淀粉酶对直链淀粉的作用 -淀粉酶对支链淀粉的作用淀粉酶对支链淀粉的作用172172不同来源不同来源-淀粉酶，其蛋白质性质淀粉酶，其蛋白质性质( (如等电点、最适如等电点、最适pHpH、作用温度等、作用温度等) )有差别，作用特点基本相同有差别，作用特点基本相同市场供应的枯草杆菌市场供应的枯草杆菌-淀粉酶，是含有钙离子的蛋淀粉酶，是含有钙离子的蛋白质。由白质。由406406个个AAAA组成的一条肽链，分子量约为组成的一条肽链，分子量约为4800048000。最适。最适pHpH为为6.06.0，耐热性较好，加热至，耐热性较好，加热至7070还不会失活还不会失活耐高温耐高温-淀粉酶可耐淀粉酶可耐95959797以上的高温以上的高温173173-淀粉酶淀粉酶( (淀粉淀粉1,41,4麦芽糖苷酶麦芽糖苷酶) )-淀粉酶是淀粉酶是1 1种含有巯基种含有巯基( (一一SH)SH)的外切酶的外切酶作用方式和作用方式和-淀粉酶不同，淀粉酶不同，-淀粉酶可以从淀淀粉酶可以从淀粉分子中间，把粉分子中间，把1,41,4葡萄糖链切开，而葡萄糖链切开，而-淀粉淀粉酶只是从分子边缘依次从淀粉的非还原末端，酶只是从分子边缘依次从淀粉的非还原末端，每次切下每次切下2 2个葡萄糖基，生成个葡萄糖基，生成-麦芽糖麦芽糖不像不像-淀粉酶，可以使淀粉糊的粘度迅速下降淀粉酶，可以使淀粉糊的粘度迅速下降174174 -淀粉酶只作用于淀粉酶只作用于-1,4-1,4糖苷键，不作用于糖苷键，不作用于-1,6-1,6糖苷键糖苷键 对直链淀粉作用较完全，产物主要是对直链淀粉作用较完全，产物主要是-麦芽糖和少量葡麦芽糖和少量葡萄糖。对支链淀粉作用时，从非还原末端每次水解萄糖。对支链淀粉作用时，从非还原末端每次水解2 2个葡个葡萄糖基萄糖基 -淀粉酶既不能分解淀粉酶既不能分解-葡萄糖葡萄糖1,61,6糖苷键，又不能跳过这糖苷键，又不能跳过这个分支点继续进行水解，水解速度不仅慢，且水解不完个分支点继续进行水解，水解速度不仅慢，且水解不完全，最后得到大分子的全，最后得到大分子的-界限糊精和部分麦芽糖界限糊精和部分麦芽糖175175-淀粉酶，不耐热，一般在淀粉酶，不耐热，一般在7070时就钝化、失活时就钝化、失活-淀粉酶耐酸，淀粉酶耐酸，pH=3.3pH=3.3时，时，-淀粉酶还不致失活淀粉酶还不致失活将麦芽淀粉酶提取液，在将麦芽淀粉酶提取液，在pH=3.3pH=3.3、3030时处理时处理15min15min，-淀粉酶失去酶活，而淀粉酶失去酶活，而-淀粉酶的活力淀粉酶的活力仍然保存仍然保存将温度提高到将温度提高到7070，pHpH调整为调整为6.56.5时处理时处理15min15min，则，则-淀粉酶失活，淀粉酶失活，-淀粉酶仍保持活力淀粉酶仍保持活力176176糖化酶(淀粉1,4，1,6葡萄糖淀粉酶)既能水解-1,4糖苷键，又能水解-1,6糖苷键是外切酶，从淀粉分子的非还原末端，依次水解-1,4键或-1,6键能使直链淀粉或支链淀粉都充分水解，产物主要为-葡萄糖177177异淀粉酶(淀粉1,6糊精酶)-淀粉酶和-淀粉酶都不能分解-1,6葡萄糖苷键异淀粉酶可以分解-1,6葡萄糖苷键，可以使小分子糊精和-界限糊精继续得到分解178178 异淀粉酶能够专一地水解支链淀粉和糖原等具有分支的异淀粉酶能够专一地水解支链淀粉和糖原等具有分支的多糖链中的多糖链中的-1,6-1,6糖苷键，也称脱支酶糖苷键，也称脱支酶 来自高等植物麦芽、大米、蚕豆、土豆、甜玉米等的异来自高等植物麦芽、大米、蚕豆、土豆、甜玉米等的异淀粉酶，又称淀粉酶，又称R R酶酶 由某些细菌由某些细菌产气杆菌产生的异淀粉酶，能够专一性水产气杆菌产生的异淀粉酶，能够专一性水解曲霉多糖解曲霉多糖( (一种由麦芽三糖重复地以一种由麦芽三糖重复地以-1,6-1,6糖苷键构成糖苷键构成的多糖的多糖) )中的中的-1,6-1,6糖苷键生成麦芽三糖，故被称为曲霉糖苷键生成麦芽三糖，故被称为曲霉多糖酶多糖酶( (PullulanasePullulanase普鲁兰酶普鲁兰酶) ) 虽有共同的作用特点，但是来源不同，作用方式比较复虽有共同的作用特点，但是来源不同，作用方式比较复杂，对其分类与命名不尽统一，现在一般都将分解淀粉杂，对其分类与命名不尽统一，现在一般都将分解淀粉类物质中类物质中-1,6-1,6糖苷键的酶，统称为异淀粉酶糖苷键的酶，统称为异淀粉酶1791792.蛋白酶 把分解蛋白质的酶，均统称为蛋白酶把分解蛋白质的酶，均统称为蛋白酶 各种蛋白酶对蛋白质作用有其不同的特点各种蛋白酶对蛋白质作用有其不同的特点 有的从肽链的氨基端开始，称为氨肽酶；有的从肽链的有的从肽链的氨基端开始，称为氨肽酶；有的从肽链的羧基端开始，称为羧肽酶，均为外肽酶羧基端开始，称为羧肽酶，均为外肽酶 从肽链的中间进行分解的称为内肽酶从肽链的中间进行分解的称为内肽酶 市场上供应的蛋白酶，大多用微生物生产，属内肽酶市场上供应的蛋白酶，大多用微生物生产，属内肽酶 一般分泌到胞外的蛋白酶，普遍是内肽酶，外肽酶在菌一般分泌到胞外的蛋白酶，普遍是内肽酶，外肽酶在菌体内存在，不分泌在培养基中体内存在，不分泌在培养基中 蛋白酶将蛋白质分解成分子量较小的多肽和蛋白酶将蛋白质分解成分子量较小的多肽和AAAA 只对二肽或三肽分解成只对二肽或三肽分解成AAAA，称为二肽酶或三肽酶，称为二肽酶或三肽酶1801803.-葡聚糖酶 大麦本身含有大麦本身含有-葡聚糖酶，量甚微葡聚糖酶，量甚微 经发芽后，经发芽后，-葡聚糖酶可提高葡聚糖酶可提高5050100100倍倍 -葡聚糖酶，可以从枯草杆菌中提取，也可以从黑曲霉葡聚糖酶，可以从枯草杆菌中提取，也可以从黑曲霉中提取，这两种微生物分泌的中提取，这两种微生物分泌的-葡聚糖酶和麦芽的葡聚糖酶和麦芽的-葡葡聚糖酶相比，性质相近，均能分解聚糖酶相比，性质相近，均能分解-1,3-1,3葡萄糖苷键和葡萄糖苷键和-1,4-1,4葡萄糖苷键的基质葡萄糖苷键的基质 三者的作用条件略有不同。细菌三者的作用条件略有不同。细菌-葡聚糖酶在葡聚糖酶在pH=6pH=66.156.15时的最适作用温度是时的最适作用温度是58586060；霉菌；霉菌-葡聚糖酶葡聚糖酶在在pH=6pH=66.156.15时的最适作用温度是时的最适作用温度是5555；麦芽的；麦芽的-葡聚糖酶在葡聚糖酶在pH=5.6pH=5.6时的最适作用温度是时的最适作用温度是43434545181181