酶在食品分析中的应用 i
电极
膜 保护膜
四、食品组分的酶法分析
• 蔗糖和葡萄糖:己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、
β-果糖苷酶(转化酶) • 果糖:己糖激酶、磷酸己糖异构酶、葡萄糖-6-磷酸脱
氢酶
• 半乳糖及其衍生物: β-半乳糖苷酶、α-半乳糖苷酶 、半乳糖脱氢酶
• 葡萄糖酸:葡萄糖酸激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶
• 淀粉:葡萄糖淀粉酶 • 甘油三酯、醇、有机酸(乳酸、柠檬酸、苹果酸、乙
固定浓度(变化时间)法
• 记录使反应物(被测组分) 或产物达到额定浓度所需时 间。
• 测定指标:所有能显示出反
应物浓度的任何理化特征, 如吸光度、荧光度、pH • 时间与反应物浓度成反比。
变化时间法
• 自动化测定:反应由注入酶而
开始。
• 30 s后自动计时。当吸光度或
荧光度达到额定值时,计时器
自动关闭。 • 被测组分实际浓度与所需时间 成反比。
2.2 动力学测定
• 测定反应速度
• 优点:测定速度较高(1-5 min);成本较低,酶用量较少;不致 于因酶制剂不纯而产生严重的误差;不需要考虑反应是否进行完 全;易于安排自动测定。 • 方法:斜率法;固定浓度或变化时间法;固定时间法
ห้องสมุดไป่ตู้
斜率法
• 测定反应物(被测组分)、产物或指示剂的浓度随时间变化的 曲线,曲线的起始斜率由外推至时间为零而得。 • 酶浓度固定时,测得的斜率与反应物的浓度有关。 • 测定参数:吸光度、荧光度、pH
• 评价食品的新鲜程度:α-淀粉酶,检测面包心的淀粉 对酶的敏感性。
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酸、抗坏血酸)、氨基酸
五、根据酶的作用评价食品的质量
• 测定食品的营养价值:蛋白质的消化率和可用性。 • 优点:成本低,耗时少,结果稳定; 结果反映整个蛋白质的质量及必需氨基酸的模式; 适宜于测定加工对食品蛋白质的各种影响; 结果反映了食品中蛋白酶抑制剂的影响,这是非酶 化学方法所不能做到的。
• 缺点:检测范围有限。
酶在食品分析中的应用
一、酶法分析的发展的历史
• 过氧化氢:过氧化物酶。140年以前,麦芽提取物为酶源
,以愈创木酚为共底物或指示剂测定。
• 蔗糖:转化酶。100余年以前,酶母提取液为酶源。 • 尿素:尿酶。1914年。 • 临床实验:转氨酶。1958年,诊断肝病和心脏病。 • 20世纪50年代以前,近60种物质能借助于酶法分析。
2.1 终点测定
• 特点:底物的浓度较低(低于饱和的水平),常加入过量 的酶使反应能快速地完成。 • 测定方法:根据反应前后反应体系光学性质的改变,计算
反应产物的量。旋光性质、吸光度的差别。
芥子苷(227.5 nm无吸光度) 芥子苷酶 烯丙基异硫氰酸(227.5 nm下具有最高吸光度)
当底物或反应产物都没有易于鉴定的吸收带时
• 进展:取决于能否以合理的价格提供纯酶、底物和辅助
因子。
酶法分析的特点
酶的特性 酶法检测的特点
快速 催化效率高
灵敏性强 专一性
特异性,准确
二、酶法测定食品成分的原理
• 终点测定:使酶催化反应尽可
能地进行到底,然后测定以代 表底物消失或产物生成的总变 化,称为总变化或终点法。 • 动力学分析:在反应体系中精 确地加入一定数量的酶,然后 测定未知底物变化的速度。 • 固定时间分析:在一定的时间 间隔内测定产物的数量。
怎么办?
• 引入辅助酶和指示剂构 成的酶系
引发酶
被测底物
辅助酶
指示剂酶 的底物(Pn)
NADH 340 nm NAD+
260 nm
PnH2
技术关键
• 批示剂酶的量远超过辅助酶的量。 • 使用过量的反应物:NAD(P) 或 NAD(P)H,是被测组分 浓度的5-10倍,甚至100倍(乳酸脱氢酶测定乳酸) 。 • 改变pH:丙酮酸pH7.6,乳酸pH9.5 • 采用一种捕集剂:与非指示剂产物作用,如乳酸测定 中加入肼捕集丙酮酸(产物) • 改变反应物:加入共底物,改变平衡常数,利于有副 反应伴随的反应过程的测定。
固定时间法
• 反应进行一额定的时间
间隔后,依据理化特性
的变化测定其中某一反
应物或产物的浓度变化
。
三、固定化酶和酶电极的应用
离子选择电极 玻璃电极:H+,其它阳离子; 液体膜电极:Ga2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、 Cl-、NO3-、CO32-; 结晶膜电极:硫化物、氯化物、氰化物、 铜 离子 气体敏感电极: 反应能转变成 NH3,SO2或O2等 气体