酶在食品原料中的分布
食品原料中酶的分布是不均匀的。所有动植物源性食品的组织和器官中都含有一定量的酶,这些酶对于动植物的生长和发育来说具有十分重要的作用,且在分解或影响酶的活性条件改变之前这些酶都一直保持其活性。一般来说,这些酶的活性在贮藏期间有所增强。
食品加工中常用破坏动植物细胞的方法使酶释放出来以产生作用,或使酶失活以中断它的方法来控制加工过程与改善品质,例如,细胞破碎时多酚氧化酶被释放,使氧气与多酚化合物作用产生酶促褐变,即能生成红茶所需宜的色素。但这类变化对于水果和蔬菜(如香蕉和土豆)来说则是非需宜的变化,会引起产品品质的下降。
大部分酶与细胞膜或细胞器的膜结合在一起,只有在不正常的环境条件下,酶才会从生物膜溶解出来。一般来说,不同的酶存在于不同的细胞中,表7-1中给出了动物细胞中不同细胞器酶的分布。
(1)内质网—核糖体 至少有100多种酶附着在内质网上。收获后促进成熟的酶在完整的内质网内合成,若细胞破碎,内质网不完整则无法进行成熟,与内质网—核糖体上的脂蛋白紧密结合的细胞色素能催化脂质氧化,产生不良气味。
(2)细胞膜 细胞膜上有许多需要金属离子(Zn2+,Mg2+,Na+,K+)磷酸脂酶,如ATP酶等,当细胞膜破坏时,细胞内物质就被释放出来。
(3)线粒体 线粒体中的酶对食品品质影响很大,例如,果蔬成熟过程中及合成所需的能量来源都是由线粒体内进行的氧化磷酸化作用产生的ATP供给。线粒体受损后释放水解酶分解组织内的成分,使食物变软并产生风味。线粒体中的细胞色素能促使脂蛋白膜的脂肪进行氧化作用。
(4)叶绿体 叶绿体是植物进行光合作用的场所。叶绿体在光合作用过程中能合成叶绿素和类胡萝卜素,后者是维生素A源,因此,是重要的着色剂。叶绿体在加工过程中易被破坏。所含的多酚氧化酶和叶绿素酶能使颜色产生变化,需热烫才能防止。叶绿体中还含细胞色素系统,催化脂质的光氧化作用,形成过氧化物并产生不良气味。
(5)过氧化物酶体 内含氧化酶及过氧化氢酶,当过氧化物体破裂,酶游离出来会使食品氧化变质。
(6)溶酶体 它是与食品品质变化最密切的细胞器。其中含有许多水解酶,这些水解酶能水解核酸、脂质、蛋白质、碳水化合物、磷酸盐等,几乎大小分子都能水解,而且水解得很彻底。食品中自溶作用的酶都来自溶酶体,如组织蛋白酶是肉熟化与动物组织自溶作用的最大因素。溶酶体在加工过程中受到伤害(如冰冻时产生结晶,体积变大膜被胀破,解冻时则流出)时酶就游离出来。
(7)细胞质 细胞质中有许多种酶,其中与食品加工关系最密切的是糖酵解酶系,如肌肉在屠宰后能在无氧条件下进行糖酵解作用。
表7-1 动物细胞中不同部位所含的酶
部 位 酶
细胞核 DNA依赖性RNA聚合酶,多聚腺嘌呤合成酶
线粒体 琥珀酸盐脱氢酶,细胞色素氧化酶,谷氨酸盐脱氢酶,苹果酸盐脱氢酶,α -酮戊二酸盐脱氢盐,丙酮酸盐脱羧酶
溶酶体 组织蛋白酶A、B、C、D、E,胶原酶,酸性核糖核酸酶,酸性磷酸酶,β –乳糖酶,唾液酸酶,溶解酵素,甘油三酯脂肪酶
过氧化物体 过氧化氢酶,尿酸盐过氧化酶,D-氨基酸氧化酶
内质网、高尔基复合体 葡萄糖-6-磷酸酶,核苷二磷酸化酶,核苷磷酸化酶
可溶性酶 乳酸脱氢酶,磷酸果糖激酶,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,转酮醇酶
胰腺酶原颗粒 胰凝乳蛋白酶源,脂肪酶,淀粉酶,核糖核酸酶
摘自Whitaker (1994).
此外,酶不但在各种细胞器中有不同的分布,而且在食品的不同部位酶的分布与种类也不尽相同,甚至随生长期不同也会有所差异。例如牛奶中有20种酶,而另一些酶来自白血球或牛奶中的微生物。鸡蛋蛋白中约含3.5%(干重)的溶菌酶。麦粒中约含有55种酶,外层酶较少。糊粉层则含有多种酶,浓度也很高。胚乳中酶的浓度较低,但因占麦粒总量82%,故总量相当多。胚中也含多种的酶。肌肉组织中含有与糖酵解和氧化磷酸化作用有关的酶。www.cnenzyme.com