葡萄糖氧化酶是類白色或淡黃色粉末,通過特定的黑曲霉真菌菌株發(fā)酵制取的酶制劑。葡萄糖氧化酶通常與過氧化氫酶組成一個氧化還原酶系統(tǒng)。葡萄糖氧化酶在分子氧存在下能氧化葡萄糖生成D-葡萄糖酸內(nèi)酯,同時消耗氧生成過氧化氫。過氧化氫酶能夠?qū)⑦^氧化氫分解生成水和1/2氧,而后水又與葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)合產(chǎn)生葡萄糖酸。在此過程中,葡萄糖氧化酶的特點是能夠消耗氧氣催化葡萄糖氧化;每克分子葡萄糖氧化酶在有過氧化氫酶存在下消耗1 g原子氧,沒有過氧化氫酶存在下消耗1 g分子氧,在有乙醇和過氧化氫酶存在下,也消耗1 g分子氧。
葡萄糖氧化酶用途有哪些?
葡萄糖氧化酶是一種綠色的生物食品保鮮劑、除氧劑,無毒無副作用。最適 pH5.6~6.5。最適溫度3O~ 50℃,具有較好的穩(wěn)定性,主要應用在食品保鮮、面制品加工、動物飼養(yǎng)、動物疾病防治、醫(yī)學診斷、啤酒工業(yè)等領(lǐng)域。
面制品加工,一般做面包使用的原料是高筋粉、雞蛋、水和酵母,加入溴酸鉀后,溴酸鉀與小麥蛋白的面筋組織發(fā)生反應,賦予成功焙烤酵母發(fā)酵制品所必需的面筋強度及彈性。它能使面包發(fā)得更大,吃起來更筋道,但溴酸鉀具有致癌性。葡萄糖氧化酶可取代溴酸鉀,其工作原理是:葡萄糖氧化酶在氧氣的存在的條件下能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸,同時產(chǎn)生過氧化氫。過氧化氫是一種很強的氧化劑,能夠?qū)⒚娼罘肿又械膸€基(-SH)氧化為二硫鍵(-S-S-),從而增強面筋的強度。提高面團延展性、增大面包體積。
防腐保鮮,很多生鮮食品,其保藏過程中或加工過程中,氧的存在使其保鮮受到很大影響,除氧是食品保藏中的必要手段。很多除氧方法效果都不佳,從選擇抗氧劑的特性來說,葡萄糖氧化酶具有對氧專一性。對于已經(jīng)發(fā)生的氧化變質(zhì)作用,它可阻止進一步發(fā)展;或者在未變質(zhì)時,它能防止發(fā)生,利用葡萄糖氧化酶除氧方法,延長其食品的保鮮保質(zhì)期。如,常見的鮮牛奶經(jīng)高溫瞬間消毒后,待溫度30℃時,將葡萄糖氧化酶按0.8‰添加量加入到鮮牛奶中,可提高保鮮作用。
動物養(yǎng)殖,動物飼養(yǎng)過程中通常采用抗生素來提高動物的抗病能力,造成抗生素濫用誘發(fā)細菌耐藥性,同時也造成對人體的損害。而葡萄糖氧化酶生成的葡萄糖酸能降低胃腸道內(nèi)酸性,酸性環(huán)境有利于抑制病原菌,同時也為益生菌創(chuàng)造來有利生長環(huán)境;通過氧化反應消耗胃腸道內(nèi)氧含量,營造厭氧環(huán)境,也有利于抑制病原菌并且促進厭氧益生菌增殖;反應還產(chǎn)生過氧化氫,其氧化能力可以廣譜殺菌,使腸道內(nèi)微生物數(shù)量有所下降,從而使得有益菌形成微生態(tài)競爭優(yōu)勢。作用機理有別于抗生素,不會產(chǎn)生抗藥性或藥物殘留,是綠色生態(tài)養(yǎng)殖的發(fā)展方擊。
醫(yī)學診斷,在醫(yī)學上主要用于血糖測定試劑盒(葡萄糖氧化酶法),定量測定人體血清中葡萄糖的含量。由于其體積小,攜帶方便,不需要特殊訓練,可隨時快速檢測血糖結(jié)果。葡萄糖氧化酶血糖儀對葡萄糖特異性高,相對來說比較準確。但由于反應過程需要氧的參與,因此測量結(jié)果容易受血氧含量影響而造成結(jié)果出現(xiàn)偏差;試紙也容易與空氣中氧氣發(fā)生反應,一般應在開封后3~4個月內(nèi)用完。
啤酒工業(yè),?加入葡萄糖氧化酶,可以迅速地消耗啤酒中的大部分溶解氧和瓶頸氧,阻止啤酒的氧化變質(zhì)過程,減輕和延緩啤酒中風味物質(zhì)氧化過程,有效的減輕啤酒的老化,提高啤酒的風味穩(wěn)定性,保持啤酒原有風味,延長啤酒保質(zhì)期。經(jīng)眾多啤酒廠家試用的數(shù)據(jù)顯示,啤酒中加入葡萄糖氧化酶后可將含氧量降到10μg/L以下,啤酒穩(wěn)定性高、口味純正、不產(chǎn)生渾濁、沉淀等現(xiàn)象。
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