第九章食品的生物保藏技術(shù)

1、10-1畜產(chǎn)品加工系畜產(chǎn)品加工系杜鵬杜鵬食品樓食品樓413Tel: 5519045910-2涂膜保鮮技術(shù)涂膜保鮮技術(shù)2抗凍蛋白保鮮技術(shù)抗凍蛋白保鮮技術(shù)4生物保藏技術(shù)概念生物保藏技術(shù)概念3 1生物保鮮劑保鮮技術(shù)生物保鮮劑保鮮技術(shù)3 3冰核細(xì)菌保鮮技術(shù)冰核細(xì)菌保鮮技術(shù)3 510-3熟悉熟悉生物保藏技術(shù)的概念；生物保藏技術(shù)的概念；掌握涂膜保鮮技術(shù)；掌握涂膜保鮮技術(shù)；掌握生物保鮮劑保鮮技術(shù)；掌握生物保鮮劑保鮮技術(shù)；了解抗凍蛋白保鮮技術(shù)；了解抗凍蛋白保鮮技術(shù)；了解冰核細(xì)菌保鮮技術(shù)。了解冰核細(xì)菌保鮮技術(shù)。10-410-5生物保藏技術(shù)生物保藏技術(shù) 生物保藏技術(shù)是將某些具有抑菌或殺生物保藏技術(shù)是將某些具有抑菌

2、或殺菌活性的天然物質(zhì)配制成適當(dāng)濃度的溶液，菌活性的天然物質(zhì)配制成適當(dāng)濃度的溶液，通過浸漬、噴淋或涂抹等方式應(yīng)用于食品通過浸漬、噴淋或涂抹等方式應(yīng)用于食品中，進(jìn)而達(dá)到防腐保鮮的效果。中，進(jìn)而達(dá)到防腐保鮮的效果。10-6生物保鮮技術(shù)的一般機(jī)理生物保鮮技術(shù)的一般機(jī)理 包括抑制或殺滅食品中的微生物、隔離包括抑制或殺滅食品中的微生物、隔離食品與空氣的接觸、延緩氧化作用、調(diào)節(jié)食品與空氣的接觸、延緩氧化作用、調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境的氣體組成以及相對(duì)濕度等。貯藏環(huán)境的氣體組成以及相對(duì)濕度等。10-710-8 涂膜保鮮技術(shù)是在食品表面人工涂涂膜保鮮技術(shù)是在食品表面人工涂上一層特殊的薄膜使食品保鮮的方法。上一層特殊的薄膜使

3、食品保鮮的方法。 10-9早在早在1213世紀(jì)，我國就用蜂蠟來裝桔子和檸世紀(jì)，我國就用蜂蠟來裝桔子和檸檬，檬，16世紀(jì)開始用脂類涂膜保鮮水果。世紀(jì)開始用脂類涂膜保鮮水果。 19世紀(jì)，世紀(jì)，Harvard和和Harmony提出用明膠涂層提出用明膠涂層保護(hù)肉制品及其它食品；保護(hù)肉制品及其它食品；90年代，無污染易降解的可食用膜的應(yīng)用越來年代，無污染易降解的可食用膜的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注；越受到人們的關(guān)注；目前，涂膜保鮮技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于果蔬類保目前，涂膜保鮮技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于果蔬類保鮮，而且在肉類、水產(chǎn)品等食品中的應(yīng)用也日益鮮，而且在肉類、水產(chǎn)品等食品中的應(yīng)用也日益增加。增加。 10-10涂膜

4、有一定阻隔性，可阻止果蔬失水。涂膜有一定阻隔性，可阻止果蔬失水。果蔬呼吸作用使膜內(nèi)果蔬呼吸作用使膜內(nèi)O2濃度下降，濃度下降，CO2濃度上升。適宜氣體條件起到自發(fā)氣調(diào)作濃度上升。適宜氣體條件起到自發(fā)氣調(diào)作用，抑制果蔬呼吸延緩衰老。用，抑制果蔬呼吸延緩衰老。 涂膜對(duì)氣體的通透性是影響涂膜保鮮效涂膜對(duì)氣體的通透性是影響涂膜保鮮效果的主要因素之一。果的主要因素之一。10-11發(fā)揮氣調(diào)作用發(fā)揮氣調(diào)作用 保水防蔫，改善食品的外觀品質(zhì)，提高保水防蔫，改善食品的外觀品質(zhì)，提高食品的商品價(jià)值食品的商品價(jià)值具有一定的抑菌性具有一定的抑菌性能夠在一定程度上減輕表皮的機(jī)械損傷能夠在一定程度上減輕表皮的機(jī)械損傷可發(fā)揮保

5、鮮增效作用可發(fā)揮保鮮增效作用 10-12理想的涂膜劑有以下要求：理想的涂膜劑有以下要求：有一定的粘度，易于成膜有一定的粘度，易于成膜形成的膜均勻、連續(xù)，具有良好的保質(zhì)形成的膜均勻、連續(xù)，具有良好的保質(zhì)保鮮作用，并能提高果蔬的外觀水平保鮮作用，并能提高果蔬的外觀水平無毒、無異味，與食品接觸不產(chǎn)生對(duì)人無毒、無異味，與食品接觸不產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)體有害的物質(zhì) 10-13殼聚糖類殼聚糖類 甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，屬氨基多糖，甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，屬氨基多糖，有良好的成膜性、通透性、保濕性和廣譜有良好的成膜性、通透性、保濕性和廣譜抗菌性，不溶于水，溶于稀酸。抗菌性，不溶于水，溶于稀酸。 10-14影響殼聚糖

6、涂膜保鮮效果的因素有：影響殼聚糖涂膜保鮮效果的因素有： 酸：酸：酒石酸和檸檬酸的效果較好酒石酸和檸檬酸的效果較好 表面活性劑：表面活性劑：可改善其黏附性可改善其黏附性 脫乙酰度脫乙酰度 ：脫乙酰度越高，膜抗拉強(qiáng)度脫乙酰度越高，膜抗拉強(qiáng)度越高，通透性越差越高，通透性越差 增塑劑種類和濃度增塑劑種類和濃度 ：濃度的增加，透氧濃度的增加，透氧性明顯上升性明顯上升 ，對(duì)膜的透濕性無顯著影響，對(duì)膜的透濕性無顯著影響 10-15影響殼聚糖涂膜保鮮效果的因素（續(xù)）影響殼聚糖涂膜保鮮效果的因素（續(xù)）分子量分子量 ：相對(duì)分子質(zhì)量為相對(duì)分子質(zhì)量為20萬和萬和1萬左右防萬左右防腐效果最好腐效果最好 衍生化反應(yīng)衍生化

7、反應(yīng)：N,O-羧甲基殼聚糖所形成的羧甲基殼聚糖所形成的膜對(duì)氣體具有選擇通透性，特別適合于果蔬保膜對(duì)氣體具有選擇通透性，特別適合于果蔬保鮮鮮 金屬離子金屬離子 ：保鮮效果優(yōu)于無金屬離子的殼保鮮效果優(yōu)于無金屬離子的殼聚糖膜聚糖膜 10-16纖維素類纖維素類 羧甲基纖維素（羧甲基纖維素（CMC）、甲基纖維素）、甲基纖維素（MC）、羧丙基甲基纖維素（）、羧丙基甲基纖維素（HPMC）、）、羧丙基纖維素（羧丙基纖維素（HPC）均溶于水并具有良）均溶于水并具有良好的成膜性。好的成膜性。 纖維素類膜透濕性強(qiáng)，常與脂類復(fù)合纖維素類膜透濕性強(qiáng)，常與脂類復(fù)合以改善其性能。以改善其性能。 10-17 制制MC膜時(shí)，溶

8、劑種類和膜時(shí)，溶劑種類和MC的分子量的分子量對(duì)膜的阻氧性影響很大對(duì)膜的阻氧性影響很大 環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)纖維素膜透氧性也環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)纖維素膜透氧性也有很大的影響，當(dāng)環(huán)境濕度升高時(shí)，纖維有很大的影響，當(dāng)環(huán)境濕度升高時(shí)，纖維素膜的透氧性急速上升。素膜的透氧性急速上升。 10-18淀粉類淀粉類 直鏈淀粉含量高的淀粉所成膜呈透明狀；直鏈淀粉含量高的淀粉所成膜呈透明狀； 可食膜成分中脂類和增塑劑對(duì)膜的透過可食膜成分中脂類和增塑劑對(duì)膜的透過性有顯著影響；性有顯著影響； 淀粉經(jīng)改性生成的羥丙基淀粉所成膜阻淀粉經(jīng)改性生成的羥丙基淀粉所成膜阻氧性非常強(qiáng)，但阻濕性極低氧性非常強(qiáng)，但阻濕性極低 10-19魔芋葡苷

9、聚糖魔芋葡苷聚糖 所成膜在冷熱水及酸堿中均穩(wěn)定；所成膜在冷熱水及酸堿中均穩(wěn)定； 膜的透水性受添加親水物質(zhì)或疏水物膜的透水性受添加親水物質(zhì)或疏水物質(zhì)的影響，添加親水性物質(zhì)，則透水性增質(zhì)的影響，添加親水性物質(zhì)，則透水性增強(qiáng)，添加疏水性物質(zhì)，則透水性減弱；強(qiáng)，添加疏水性物質(zhì)，則透水性減弱； 改性后魔芋精粉的保鮮效果將得到明改性后魔芋精粉的保鮮效果將得到明顯改善顯改善 。 10-20褐藻酸鈉類褐藻酸鈉類具有良好的成膜性，但阻濕性有限具有良好的成膜性，但阻濕性有限膜厚度對(duì)抗拉強(qiáng)度影響不大，但透濕性隨著膜膜厚度對(duì)抗拉強(qiáng)度影響不大，但透濕性隨著膜厚度的增加而減小厚度的增加而減小交聯(lián)膜的性質(zhì)明顯優(yōu)于非交聯(lián)膜，

10、環(huán)氧丙烷和交聯(lián)膜的性質(zhì)明顯優(yōu)于非交聯(lián)膜，環(huán)氧丙烷和鈣雙重交聯(lián)膜的性能最好鈣雙重交聯(lián)膜的性能最好 環(huán)境濕度高于環(huán)境濕度高于95%時(shí)，仍能顯著地阻止果蔬失時(shí)，仍能顯著地阻止果蔬失水水脂質(zhì)可顯著降低褐藻酸鈉膜的透水性脂質(zhì)可顯著降低褐藻酸鈉膜的透水性 10-21微生物多糖類微生物多糖類 A.茁霉多糖茁霉多糖 具有良好的成膜性，是理想的果蔬保鮮劑具有良好的成膜性，是理想的果蔬保鮮劑 不同分子量的茁霉多糖都有較好的保水作用，不同分子量的茁霉多糖都有較好的保水作用，尤其以高分子量的茁霉多糖效果更好尤其以高分子量的茁霉多糖效果更好 茁霉多糖不具有殺菌、抑菌作用，但同殺蟲劑茁霉多糖不具有殺菌、抑菌作用，但同殺蟲

11、劑共用具有良好的殺菌、防病毒侵染和防腐防病作共用具有良好的殺菌、防病毒侵染和防腐防病作用用 10-22B. NPS多糖多糖 在果蔬表面成膜后無色、無味，肉眼在果蔬表面成膜后無色、無味，肉眼很難看出，光澤性明顯增強(qiáng)，有打蠟的效很難看出，光澤性明顯增強(qiáng)，有打蠟的效果，是一種很好的果蔬涂膜保鮮劑果，是一種很好的果蔬涂膜保鮮劑 10-23小麥面筋蛋白小麥面筋蛋白 小麥面筋蛋白膜柔韌、牢固，阻氧性好，小麥面筋蛋白膜柔韌、牢固，阻氧性好，但阻水性和透光性差但阻水性和透光性差 當(dāng)小麥面筋蛋白膜中脂類含量為干物質(zhì)當(dāng)小麥面筋蛋白膜中脂類含量為干物質(zhì)含量的含量的20%時(shí)，透水率顯著下降時(shí)，透水率顯著下降 小麥面筋

12、蛋白制膜液的小麥面筋蛋白制膜液的pH值應(yīng)控制在值應(yīng)控制在5 10-24大豆分離蛋白大豆分離蛋白 大豆分離蛋白制膜液的大豆分離蛋白制膜液的pH值應(yīng)控制在值應(yīng)控制在8 大豆分離蛋白膜的透氧率低、透水率高，因大豆分離蛋白膜的透氧率低、透水率高，因而常與糖類、脂類復(fù)合后使用而常與糖類、脂類復(fù)合后使用 玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白 所形成的膜具有良好的阻氧性和阻濕性所形成的膜具有良好的阻氧性和阻濕性 10-25蠟類蠟類 成膜性好，對(duì)水分有較好的阻隔性。其成膜性好，對(duì)水分有較好的阻隔性。其中石蠟最為有效，蜂蠟其次。中石蠟最為有效，蜂蠟其次。 已商業(yè)化生產(chǎn)的蠟類涂膜劑有中國林業(yè)已商業(yè)化生產(chǎn)的蠟類涂膜劑有中國林業(yè)

13、科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所的紫膠涂料、科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所的紫膠涂料、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的京中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的京2B系列膜劑、北京化工系列膜劑、北京化工研究所的研究所的CFW果蠟果蠟10-26天然樹脂天然樹脂 醇溶性蟲膠成膜性好、干燥快、有光醇溶性蟲膠成膜性好、干燥快、有光澤、在空氣中穩(wěn)定、不溶于水、溶于乙醇澤、在空氣中穩(wěn)定、不溶于水、溶于乙醇和堿性溶液，適合作為涂膜保鮮劑使用和堿性溶液，適合作為涂膜保鮮劑使用 我國云南玉溪產(chǎn)的蟲膠品質(zhì)好，雜質(zhì)我國云南玉溪產(chǎn)的蟲膠品質(zhì)好，雜質(zhì)少，易溶解，成膜后光澤自然少，易溶解，成膜后光澤自然 10-27油脂油脂 油脂具有油膩性，主要成分是脂肪酸油脂具有油

14、膩性，主要成分是脂肪酸的甘油酯，不溶于水的甘油酯，不溶于水 借助乳化劑和機(jī)械力作用，將互不相借助乳化劑和機(jī)械力作用，將互不相溶的油和水制成乳狀液體制劑，涂覆果實(shí)，溶的油和水制成乳狀液體制劑，涂覆果實(shí)，可以達(dá)到長期保鮮的目的?？梢赃_(dá)到長期保鮮的目的。 10-28 復(fù)合膜是由多糖類、蛋白質(zhì)類、脂質(zhì)類復(fù)合膜是由多糖類、蛋白質(zhì)類、脂質(zhì)類中的兩種或兩種以上物質(zhì)經(jīng)一定處理而成中的兩種或兩種以上物質(zhì)經(jīng)一定處理而成的涂膜的涂膜 如：由如：由HPMC與棕櫚酸和硬脂酸組成與棕櫚酸和硬脂酸組成的雙層膜，透濕性比的雙層膜，透濕性比HPMC膜減少約膜減少約90% 由多糖與蛋白質(zhì)組成的復(fù)合天然由多糖與蛋白質(zhì)組成的復(fù)合天然

15、植物保鮮劑膜具有良好的保鮮效果植物保鮮劑膜具有良好的保鮮效果 10-29TAL Pro-long（英國）：（英國）： 由蔗糖脂肪酸酯、由蔗糖脂肪酸酯、CMC-Na和甘油一酯和甘油一酯或甘油二酯組成?；蚋视投ソM成。Superfresh是其改進(jìn)型，是其改進(jìn)型，含含60%的蔗糖酯、的蔗糖酯、26%的的CMC-Na、14%的的雙乙酰脂肪酸單酯。雙乙酰脂肪酸單酯。 OED（日本）：（日本）： 由由10份蜂蠟、份蜂蠟、2份朊酪、份朊酪、1份蔗糖酯組成。份蔗糖酯組成。10-30涂膜保鮮必須注意的問題：涂膜保鮮必須注意的問題： 研制出不同特性的膜以適用于不同品種食研制出不同特性的膜以適用于不同品種食品的需求

16、；品的需求； 準(zhǔn)確測(cè)量膜的氣體滲透特性準(zhǔn)確測(cè)量膜的氣體滲透特性 準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)果蔬的果皮與果肉的氣體及準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)果蔬的果皮與果肉的氣體及水分?jǐn)U散特性。水分?jǐn)U散特性。 分析待貯果蔬內(nèi)部氣體組分分析待貯果蔬內(nèi)部氣體組分 根據(jù)果蔬的品質(zhì)變化，對(duì)涂膜的性質(zhì)進(jìn)行根據(jù)果蔬的品質(zhì)變化，對(duì)涂膜的性質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到最佳保鮮效果適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到最佳保鮮效果10-31（1）浸涂法）浸涂法將涂料配成適當(dāng)濃度的溶液，將果實(shí)浸入，將涂料配成適當(dāng)濃度的溶液，將果實(shí)浸入，蘸上一層薄薄的涂料后，取出晾干即成。蘸上一層薄薄的涂料后，取出晾干即成。（2）刷涂法）刷涂法用軟毛刷蘸上涂料液，在果實(shí)上輾轉(zhuǎn)涂刷，用軟毛刷蘸上涂料液，

17、在果實(shí)上輾轉(zhuǎn)涂刷，使果皮上涂一層薄薄的涂膜料。使果皮上涂一層薄薄的涂膜料。（3）噴涂法）噴涂法用機(jī)器在果實(shí)表面噴上一層均勻而極薄的涂用機(jī)器在果實(shí)表面噴上一層均勻而極薄的涂料。料。10-32 目前普遍用涂膜機(jī)（打蠟機(jī)）涂膜，目前普遍用涂膜機(jī)（打蠟機(jī)）涂膜，涂膜機(jī)由清洗、擦吸干燥、噴涂、低溫干涂膜機(jī)由清洗、擦吸干燥、噴涂、低溫干燥、分級(jí)和包裝等部分聯(lián)合組成燥、分級(jí)和包裝等部分聯(lián)合組成 10-3310-34生物保鮮劑保鮮生物保鮮劑保鮮是通過浸漬、噴淋或混合是通過浸漬、噴淋或混合等方式，將生物保鮮劑與食品充分接觸，等方式，將生物保鮮劑與食品充分接觸，從而使食品保鮮的方法從而使食品保鮮的方法 生物保鮮劑

18、生物保鮮劑也稱作天然保鮮劑，是直接來也稱作天然保鮮劑，是直接來源于生物體自身組成成分或其代謝產(chǎn)物，源于生物體自身組成成分或其代謝產(chǎn)物，不僅具有良好的抑菌作用，而且一般都可不僅具有良好的抑菌作用，而且一般都可被生物降解，具有無味、無毒、安全等特被生物降解，具有無味、無毒、安全等特點(diǎn)點(diǎn) 10-35 許多植物中都存在抗菌物質(zhì)，主要是醛許多植物中都存在抗菌物質(zhì)，主要是醛類、酮類、酚類、酯類物質(zhì)。類、酮類、酚類、酯類物質(zhì)。（1）茶多酚）茶多酚 能抑制能抑制G+菌和菌和G-菌，屬于廣譜性的抗菌，屬于廣譜性的抗菌劑。菌劑。 最小抑菌濃度隨菌種不同而差異較大，最小抑菌濃度隨菌種不同而差異較大，大多在大多在50

19、500mg/kg之間，符合食品添加之間，符合食品添加劑用量的一般要求。劑用量的一般要求。 10-36（2）大蒜提取物）大蒜提取物大蒜辣素大蒜辣素和和大蒜新素大蒜新素是大蒜中的主要抗菌成份；是大蒜中的主要抗菌成份； 大蒜辣素的抗菌機(jī)理大蒜辣素的抗菌機(jī)理：分子中的氧原子與細(xì)菌：分子中的氧原子與細(xì)菌中半胱氨結(jié)合使之不能轉(zhuǎn)變?yōu)殡装彼?，從而影中半胱氨結(jié)合使之不能轉(zhuǎn)變?yōu)殡装彼幔瑥亩绊懠?xì)菌體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行；響細(xì)菌體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行； 大蒜對(duì)多種球菌、霉菌有明顯的抑制和殺菌大蒜對(duì)多種球菌、霉菌有明顯的抑制和殺菌作用，是目前發(fā)現(xiàn)的具有抗真菌作用植物中效作用，是目前發(fā)現(xiàn)的具有抗真菌作用植物中效力最

20、強(qiáng)的一種。力最強(qiáng)的一種。 10-37茶多酚茶多酚大蒜素大蒜素10-38（1）魚精蛋白（）魚精蛋白（protamine） 魚精蛋白是一種特殊的抗菌肽，是存魚精蛋白是一種特殊的抗菌肽，是存在于許多魚類中的成熟精細(xì)胞中的一種球在于許多魚類中的成熟精細(xì)胞中的一種球形堿性蛋白。相對(duì)分子質(zhì)量較小，大約為形堿性蛋白。相對(duì)分子質(zhì)量較小，大約為400010000，由，由30個(gè)左右的氨基酸組成，個(gè)左右的氨基酸組成，精氨酸占其氨基酸組成的精氨酸占其氨基酸組成的2/3以上，加熱不以上，加熱不凝固，等電點(diǎn)在凝固，等電點(diǎn)在1012之間，帶正電荷。之間，帶正電荷。 10-39抑菌機(jī)理抑菌機(jī)理 A.魚精蛋白作用于微生物細(xì)胞壁

21、，破壞了魚精蛋白作用于微生物細(xì)胞壁，破壞了細(xì)胞壁的合成以達(dá)到其抑菌效果細(xì)胞壁的合成以達(dá)到其抑菌效果 B.魚精蛋白作用于微生物細(xì)胞質(zhì)膜，通過魚精蛋白作用于微生物細(xì)胞質(zhì)膜，通過破壞細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收來起抑菌作用破壞細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收來起抑菌作用 純化方法純化方法一般采用葡聚糖凝膠柱色譜法一般采用葡聚糖凝膠柱色譜法10-40影響魚精蛋白抗菌活性的因素影響魚精蛋白抗菌活性的因素A.菌種及其生長狀況菌種及其生長狀況對(duì)對(duì)G+菌有作用；對(duì)新鮮魚貝類和肉食品中所含的菌有作用；對(duì)新鮮魚貝類和肉食品中所含的多數(shù)細(xì)菌起不到抑制作用。多數(shù)細(xì)菌起不到抑制作用。B.食品的食品的pH：6.0作用強(qiáng)作用強(qiáng)C.所含鹽類及其

22、濃度：二價(jià)鹽類效果好所含鹽類及其濃度：二價(jià)鹽類效果好D.環(huán)境溫度：適應(yīng)加工環(huán)境環(huán)境溫度：適應(yīng)加工環(huán)境 10-41在食品中應(yīng)用需注意的問題在食品中應(yīng)用需注意的問題 應(yīng)用中一般將魚精蛋白與其它防腐劑或保鮮應(yīng)用中一般將魚精蛋白與其它防腐劑或保鮮方法結(jié)合使用方法結(jié)合使用 魚精蛋白與甘氨酸、醋酸鈉、乙醇、單甘油魚精蛋白與甘氨酸、醋酸鈉、乙醇、單甘油酯混合使用時(shí)，抗菌作用有相乘的效果酯混合使用時(shí)，抗菌作用有相乘的效果 使用大豆卵磷脂等乳化劑與魚精蛋白復(fù)配，使用大豆卵磷脂等乳化劑與魚精蛋白復(fù)配，可解決魚精蛋白在食品介質(zhì)中溶解性的問題可解決魚精蛋白在食品介質(zhì)中溶解性的問題10-42魚精蛋白的安全性魚精蛋白的安

23、全性 魚精蛋白是一種對(duì)人體無害的、高度安全的、魚精蛋白是一種對(duì)人體無害的、高度安全的、具有很高營養(yǎng)性和功能性的新型食品防腐劑具有很高營養(yǎng)性和功能性的新型食品防腐劑 除魚精蛋白以外，昆蟲抗菌肽、防衛(wèi)肽以及除魚精蛋白以外，昆蟲抗菌肽、防衛(wèi)肽以及海洋生物抗菌肽等也是常見的生物保鮮劑。海洋生物抗菌肽等也是常見的生物保鮮劑。 10-43溶菌酶，又稱細(xì)胞壁溶解酶，是一種專門作用于溶菌酶，又稱細(xì)胞壁溶解酶，是一種專門作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶微生物細(xì)胞壁的水解酶 溶菌酶的種類溶菌酶的種類 A.雞蛋清溶菌酶雞蛋清溶菌酶 相對(duì)分子質(zhì)量為相對(duì)分子質(zhì)量為14307，等電點(diǎn)為，等電點(diǎn)為11.1，最適，最適溶菌溫度為溶

24、菌溫度為50，最適，最適pH為為7.0，一級(jí)結(jié)構(gòu)由，一級(jí)結(jié)構(gòu)由129個(gè)氨基酸組成，其高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性由個(gè)氨基酸組成，其高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性由4個(gè)二硫個(gè)二硫鍵、氫鍵和疏水鍵來維持鍵、氫鍵和疏水鍵來維持 。10-44B.人和哺乳動(dòng)物溶菌酶人和哺乳動(dòng)物溶菌酶 人和哺乳動(dòng)物溶菌酶由人和哺乳動(dòng)物溶菌酶由 130個(gè)氨基酸組成個(gè)氨基酸組成 一級(jí)結(jié)構(gòu)中的氨基酸排列順序與雞蛋清溶一級(jí)結(jié)構(gòu)中的氨基酸排列順序與雞蛋清溶菌酶的差異較大菌酶的差異較大 高級(jí)結(jié)構(gòu)也存在四個(gè)二硫鍵高級(jí)結(jié)構(gòu)也存在四個(gè)二硫鍵 人溶菌酶的溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高人溶菌酶的溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高3倍倍 10-45C.植物溶菌酶植物溶菌酶 植物溶菌酶對(duì)

25、小球菌的溶菌活性較雞植物溶菌酶對(duì)小球菌的溶菌活性較雞蛋清溶菌酶低，但對(duì)膠狀甲殼質(zhì)的分解活蛋清溶菌酶低，但對(duì)膠狀甲殼質(zhì)的分解活性則為雞蛋清溶菌酶的性則為雞蛋清溶菌酶的10倍左右。倍左右。 10-46D.微生物溶菌酶微生物溶菌酶u 內(nèi)內(nèi)-N-乙酰己糖胺酶：乙酰己糖胺酶：其作用是分解構(gòu)成其作用是分解構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁骨架的多糖細(xì)菌細(xì)胞壁骨架的多糖u 酰胺酶：酰胺酶：其作用是切斷連接多糖和氨基其作用是切斷連接多糖和氨基酸之間的酰胺鍵酸之間的酰胺鍵u 內(nèi)內(nèi)-肽酶和蛋白酶：肽酶和蛋白酶：作用與酰胺酶相似作用與酰胺酶相似10-47u-1，3葡聚糖酶、葡聚糖酶、-1，6-葡聚糖酶、甘葡聚糖酶、甘露糖酶露糖酶：其作

26、用是分解細(xì)胞壁：其作用是分解細(xì)胞壁u磷酸甘露糖酶磷酸甘露糖酶：與：與-1，3葡聚糖酶、葡聚糖酶、-1，6-葡聚糖酶和甘露糖酶共同作用，分解細(xì)葡聚糖酶和甘露糖酶共同作用，分解細(xì)胞原生質(zhì)胞原生質(zhì)u殼多糖酶：殼多糖酶：與葡聚糖酶共同作用，分解與葡聚糖酶共同作用，分解霉菌和酵母菌霉菌和酵母菌u脫乙酰殼多糖酶：脫乙酰殼多糖酶：主要作用是分解毛霉主要作用是分解毛霉和根霉和根霉 10-48溶菌酶提取分離的方法溶菌酶提取分離的方法 原料一般都用蛋清或蛋殼原料一般都用蛋清或蛋殼 提取分離的方法有親和色譜法、離子交換法、提取分離的方法有親和色譜法、離子交換法、沉淀法、沉淀與凝膠色譜結(jié)合法等沉淀法、沉淀與凝膠色譜結(jié)

27、合法等 溶菌酶的作用機(jī)理溶菌酶的作用機(jī)理 溶菌酶能選擇性地分解微生物細(xì)胞壁，主要溶菌酶能選擇性地分解微生物細(xì)胞壁，主要是分解細(xì)胞壁中的肽聚糖是分解細(xì)胞壁中的肽聚糖10-49 G+菌細(xì)胞壁化學(xué)組成以肽聚糖菌細(xì)胞壁化學(xué)組成以肽聚糖(peptidoglycan)為為主。這是原核微生物所特有的成份，主。這是原核微生物所特有的成份，厚約厚約2080nm占占細(xì)胞壁物質(zhì)總量的細(xì)胞壁物質(zhì)總量的40-90%。雙糖單位中的雙糖單位中的-1,4-糖苷鍵很容易被糖苷鍵很容易被溶菌酶溶菌酶(lysozyme)所水解，從而引起所水解，從而引起細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的細(xì)菌因肽聚糖細(xì)胞壁的“散架散架”而死亡。而死亡。 青霉素青霉

28、素作用于作用于肽聚糖肽橋的聯(lián)肽聚糖肽橋的聯(lián)結(jié)，即抑制肽聚結(jié)，即抑制肽聚糖的合成，故僅糖的合成，故僅對(duì)生長著的菌有對(duì)生長著的菌有效，主要是效，主要是G G+ +菌。菌。10-50 溶菌酶在食品中的應(yīng)用溶菌酶在食品中的應(yīng)用l 奶粉：有利于嬰兒腸道菌群的正?；谭郏河欣趮雰耗c道菌群的正?；?l 奶酪：防止中后期奶酪的后期起泡、風(fēng)味變奶酪：防止中后期奶酪的后期起泡、風(fēng)味變差，具有抑菌作用，不至引起酪酸發(fā)酵差，具有抑菌作用，不至引起酪酸發(fā)酵l 日本清酒日本清酒 ：代替水楊酸用于防腐，加入量：代替水楊酸用于防腐，加入量為為l5mg/kg10-51l 肉制品肉制品 、水果、水產(chǎn)品、面制品：防腐保鮮、水果、

29、水產(chǎn)品、面制品：防腐保鮮 l 酵母：經(jīng)溶菌酶處理后，在培養(yǎng)過程中氮核蛋白酵母：經(jīng)溶菌酶處理后，在培養(yǎng)過程中氮核蛋白質(zhì)的釋放量增加，提高了酵母蛋白利用率質(zhì)的釋放量增加，提高了酵母蛋白利用率 l 殼聚糖：降解為低分子量殼聚糖：降解為低分子量 單獨(dú)使用溶菌酶作為防腐保鮮劑使用有一定的單獨(dú)使用溶菌酶作為防腐保鮮劑使用有一定的局限性，需要添加其他的成分來促進(jìn)防腐效果。在局限性，需要添加其他的成分來促進(jìn)防腐效果。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常與甘氨酸聯(lián)用實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常與甘氨酸聯(lián)用 10-52乳酸乳球菌素（乳酸乳球菌素（Nisin）又叫乳酸鏈球菌素、）又叫乳酸鏈球菌素、乳鏈菌肽、乳球菌肽，乳酸鏈球菌素是某乳鏈菌肽、乳球菌

30、肽，乳酸鏈球菌素是某些乳酸乳球菌在代謝過程中合成和分泌的些乳酸乳球菌在代謝過程中合成和分泌的具有很強(qiáng)殺菌作用的小分子肽。具有很強(qiáng)殺菌作用的小分子肽。 Nisin的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) Nisin是一種含有是一種含有34個(gè)氨基酸的多肽，個(gè)氨基酸的多肽，N端為異亮氨酸，端為異亮氨酸，C末端為賴氨酸，分子質(zhì)末端為賴氨酸，分子質(zhì)量為量為3510Da 10-53 單體中含有單體中含有5種異常氨基酸：種異常氨基酸： 氨基丁酸（氨基丁酸（ABA）、脫氫丙氨酸（）、脫氫丙氨酸（DHA）、）、-甲基脫氫丙氨酸（甲基脫氫丙氨酸（DHB）、羊毛硫氨酸）、羊毛硫氨酸（ALA-S-ALA）、）、-甲基羊毛硫氨酸（甲基羊毛

31、硫氨酸（ALA-S-ABA），通過硫醚鍵形成），通過硫醚鍵形成5個(gè)環(huán)個(gè)環(huán) 10-54 Nisin活性分子常為二聚體或四聚體。二聚體活性分子常為二聚體或四聚體。二聚體分子量為分子量為7000，四聚體分子量為，四聚體分子量為14000 已發(fā)現(xiàn)了已發(fā)現(xiàn)了6種類型的種類型的Nisin，分別是，分別是A、B、C、D、E和和Z 天然狀態(tài)下的天然狀態(tài)下的Nisin主要有主要有NisinA和和NisinZ兩兩種形式。它們之間的差別在于第種形式。它們之間的差別在于第27位的氨基酸不位的氨基酸不同，同，NisinA為組氨酸，為組氨酸，NisinZ為天冬氨酸為天冬氨酸10-55Nisin的溶解性與穩(wěn)定性的溶解性與穩(wěn)

32、定性 Nisin的溶解度主要取決于溶液的的溶解度主要取決于溶液的pH值，在值，在pH值較低的情況下，溶解性較好。在中性和堿值較低的情況下，溶解性較好。在中性和堿性條件下幾乎不溶解性條件下幾乎不溶解 Nisin的穩(wěn)定性主要取決于溫度、的穩(wěn)定性主要取決于溫度、pH值、基值、基質(zhì)等因素。質(zhì)等因素。 10-56Nisin的抑菌機(jī)理的抑菌機(jī)理 A.在一定的膜電位下，疏水性的、帶正電荷在一定的膜電位下，疏水性的、帶正電荷的的Nisin可吸附于敏感菌的細(xì)胞膜上，并通過其可吸附于敏感菌的細(xì)胞膜上，并通過其C末端的作用侵入膜內(nèi)而形成通道末端的作用侵入膜內(nèi)而形成通道 B.Nisin屬于孔道形成蛋白，由于其分子特殊

33、屬于孔道形成蛋白，由于其分子特殊的三級(jí)結(jié)構(gòu)，可允許分子質(zhì)量小于的三級(jí)結(jié)構(gòu)，可允許分子質(zhì)量小于0.5 kDa的親的親水分子通過，從而導(dǎo)致水分子通過，從而導(dǎo)致K+從胞漿中流出，細(xì)胞膜從胞漿中流出，細(xì)胞膜去極化及去極化及ATP泄漏，細(xì)胞外水分子流入，造成細(xì)泄漏，細(xì)胞外水分子流入，造成細(xì)胞內(nèi)外能差消失，細(xì)胞自溶而死亡胞內(nèi)外能差消失，細(xì)胞自溶而死亡 10-57 Nisin主要?dú)缁蛞种浦饕獨(dú)缁蛞种艷+菌及其芽孢，菌及其芽孢，而對(duì)而對(duì)G-菌基本無影響菌基本無影響 對(duì)于某些對(duì)于某些G-菌，如將菌，如將Nisin與冷凍、加熱、與冷凍、加熱、調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH和和EDTA處理等結(jié)合起來，可以被殺處理等結(jié)合起來，可以

34、被殺死或被抑制死或被抑制 pH、Mg2+濃度、乳酸濃度、氮源種類濃度、乳酸濃度、氮源種類等均可影響等均可影響Nisin對(duì)細(xì)胞膜的吸附作用，從而對(duì)細(xì)胞膜的吸附作用，從而影響影響Nisin的抑菌作用的抑菌作用 10-58Nisin在食品中的應(yīng)用在食品中的應(yīng)用 乳制品：延長保存期，縮短殺菌時(shí)間乳制品：延長保存期，縮短殺菌時(shí)間 肉類食品：代替部分硝酸鹽和亞硝酸鹽，抑肉類食品：代替部分硝酸鹽和亞硝酸鹽，抑制肉毒梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生肉毒素，還可以降低亞制肉毒梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生肉毒素，還可以降低亞硝胺對(duì)人體的危害硝胺對(duì)人體的危害 啤酒、果酒、烈性乙醇等酒精飲料啤酒、果酒、烈性乙醇等酒精飲料 ：抑制：抑制G+菌菌

35、10-5910-60抗凍蛋白抗凍蛋白 抗凍蛋白（抗凍蛋白（antifreeze protein，AFP）是一）是一類能夠抑制冰晶生長，能以非依數(shù)形式降低水溶類能夠抑制冰晶生長，能以非依數(shù)形式降低水溶液的冰點(diǎn)，但不影響其熔點(diǎn)的特殊蛋白質(zhì)。液的冰點(diǎn)，但不影響其熔點(diǎn)的特殊蛋白質(zhì)。熒光抗凍蛋白熒光抗凍蛋白裝飾的冰晶體裝飾的冰晶體10-61（1）熱滯活性）熱滯活性 抗凍蛋白能特異地吸附于冰晶表面，阻止冰抗凍蛋白能特異地吸附于冰晶表面，阻止冰晶生長，非依數(shù)性降低溶液冰點(diǎn)，但不影響其熔晶生長，非依數(shù)性降低溶液冰點(diǎn)，但不影響其熔點(diǎn)，導(dǎo)致熔點(diǎn)與冰點(diǎn)之間出現(xiàn)差異。冰點(diǎn)和熔點(diǎn)點(diǎn)，導(dǎo)致熔點(diǎn)與冰點(diǎn)之間出現(xiàn)差異。冰點(diǎn)和熔

36、點(diǎn)的差值稱為熱滯值，這一現(xiàn)象稱為抗凍蛋白的熱的差值稱為熱滯值，這一現(xiàn)象稱為抗凍蛋白的熱滯活性（滯活性（THA）。）。 10-62 影響熱滯活性的因素影響熱滯活性的因素 抗凍蛋白的濃度：越高，熱滯活性越大抗凍蛋白的濃度：越高，熱滯活性越大 分子量：高分子量的糖肽比低分子量的糖肽熱分子量：高分子量的糖肽比低分子量的糖肽熱滯活性更強(qiáng)滯活性更強(qiáng) 小分子量溶質(zhì)：如檸檬酸鹽、甘油和山梨醇能小分子量溶質(zhì)：如檸檬酸鹽、甘油和山梨醇能顯著阻止冰核的形成，提高抗凍蛋白的熱滯活性顯著阻止冰核的形成，提高抗凍蛋白的熱滯活性 來源來源 ：魚類的熱滯值為魚類的熱滯值為0.71.5，植物為，植物為0.20.5，昆蟲為，昆蟲

37、為510。10-63（2）改變冰晶的生長方式）改變冰晶的生長方式 在純水中，冰晶通常沿著平行于基面的方向在純水中，冰晶通常沿著平行于基面的方向（a軸）伸展，而在晶格表面方向（軸）伸展，而在晶格表面方向（c軸）伸展很軸）伸展很少少 抗凍蛋白分子與冰晶表面相互作用導(dǎo)致水分抗凍蛋白分子與冰晶表面相互作用導(dǎo)致水分子在晶格表面外層的排列順序發(fā)生改變，冰核會(huì)子在晶格表面外層的排列順序發(fā)生改變，冰核會(huì)變得沿著變得沿著c軸以骨針形、纖維狀生長，形成對(duì)稱軸以骨針形、纖維狀生長，形成對(duì)稱的雙六面體金字塔形冰晶的雙六面體金字塔形冰晶 10-64（3）抑制冰晶的重結(jié)晶）抑制冰晶的重結(jié)晶 重結(jié)晶是指環(huán)境溫度在冰點(diǎn)以下較

38、高重結(jié)晶是指環(huán)境溫度在冰點(diǎn)以下較高溫度波動(dòng)時(shí)，冰晶的大小將發(fā)生變化，通溫度波動(dòng)時(shí)，冰晶的大小將發(fā)生變化，通常大冰晶越來越大，小冰晶越來越小常大冰晶越來越大，小冰晶越來越小 抗凍蛋白可以阻止冰晶的重結(jié)晶，所抗凍蛋白可以阻止冰晶的重結(jié)晶，所形成的晶粒體積小而且比較均勻，防止組形成的晶粒體積小而且比較均勻，防止組織因冰晶增大而產(chǎn)生機(jī)械性損傷織因冰晶增大而產(chǎn)生機(jī)械性損傷 10-65（1）魚類中的抗凍蛋白及其結(jié)構(gòu)）魚類中的抗凍蛋白及其結(jié)構(gòu) 抗凍糖蛋白（抗凍糖蛋白（AFGP） 主要由主要由3肽糖單位肽糖單位-Ala-Ala-Thr（雙糖基）（雙糖基）-以不同重復(fù)度串聯(lián)而成以不同重復(fù)度串聯(lián)而成 分子質(zhì)量一般

39、在分子質(zhì)量一般在2.634kDa之間之間 糖基是抗凍活性形成的主要基團(tuán)，且活糖基是抗凍活性形成的主要基團(tuán)，且活性與分子質(zhì)量有關(guān)，分子質(zhì)量大，一般活性性與分子質(zhì)量有關(guān)，分子質(zhì)量大，一般活性也高。也高。 10-66型抗凍蛋白（型抗凍蛋白（AFP-） 由由11個(gè)氨基酸串聯(lián)而成的個(gè)氨基酸串聯(lián)而成的-螺旋單體結(jié)構(gòu)，螺旋單體結(jié)構(gòu)，富含丙氨酸（占總氨基酸的富含丙氨酸（占總氨基酸的60%以上），且部以上），且部分螺旋具有雙嗜性分螺旋具有雙嗜性 冬鰈產(chǎn)生的冬鰈產(chǎn)生的AFP-包括兩種亞型，即肝包括兩種亞型，即肝臟型和皮膚型，皮膚型的活性是肝臟型的臟型和皮膚型，皮膚型的活性是肝臟型的1/210-67型抗凍蛋白（型抗

40、凍蛋白（AFP-） 與與C型凝集素同源型凝集素同源 ，有，有2個(gè)個(gè)-螺旋、螺旋、2個(gè)個(gè)-折疊和折疊和大量無規(guī)則結(jié)構(gòu)大量無規(guī)則結(jié)構(gòu) 日本胡瓜魚中的日本胡瓜魚中的AFP-的的N端的氨基酸序列與鯡端的氨基酸序列與鯡魚有魚有75%的同源性且核苷酸順序的同源性且核苷酸順序85%相同，分子質(zhì)相同，分子質(zhì)量為量為16.7kDa，結(jié)構(gòu)上含有至少一個(gè)，結(jié)構(gòu)上含有至少一個(gè)Ca2+結(jié)合結(jié)構(gòu)域，結(jié)合結(jié)構(gòu)域，但去除但去除Ca2+并未使它的活性完全喪失并未使它的活性完全喪失 胡瓜魚胡瓜魚10-68III型抗凍蛋白（型抗凍蛋白（AFP-III） 主要存在于綿主要存在于綿鳚鳚亞科魚類中，是一種亞科魚類中，是一種7kDa的的球

41、狀蛋白球狀蛋白 二級(jí)結(jié)構(gòu)主要由二級(jí)結(jié)構(gòu)主要由9個(gè)個(gè)-折疊組成折疊組成 三級(jí)結(jié)構(gòu)由三級(jí)結(jié)構(gòu)由3個(gè)個(gè)-折疊反向排列成川字形，兩折疊反向排列成川字形，兩個(gè)川字形結(jié)構(gòu)互相垂直排列成三級(jí)結(jié)構(gòu)的主體部分，個(gè)川字形結(jié)構(gòu)互相垂直排列成三級(jí)結(jié)構(gòu)的主體部分，其余其余-折疊則處于連接位置上折疊則處于連接位置上 10-69型抗凍蛋白（型抗凍蛋白（AFP-） 存在于多棘床杜父魚存在于多棘床杜父魚 108個(gè)氨基酸殘基，其中個(gè)氨基酸殘基，其中Glu的含量高達(dá)的含量高達(dá)17% 和膜載脂蛋白具有和膜載脂蛋白具有22%的同源性的同源性 有較高的有較高的-螺旋結(jié)構(gòu)，其中螺旋結(jié)構(gòu)，其中4個(gè)個(gè)-螺旋反向平螺旋反向平行排列，疏水基團(tuán)向內(nèi)

42、，親水基團(tuán)向外行排列，疏水基團(tuán)向內(nèi)，親水基團(tuán)向外 杜父魚杜父魚10-70Hyperactive-AFP 從冬鰈中分離出從冬鰈中分離出 分子量大于來源于同一生物中的分子量大于來源于同一生物中的AFP-，活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者 10-71 昆蟲抗凍蛋白結(jié)構(gòu)與魚類的不同，昆蟲抗凍蛋白結(jié)構(gòu)與魚類的不同，在沿著抗凍蛋白折疊的一側(cè)有兩行蘇在沿著抗凍蛋白折疊的一側(cè)有兩行蘇氨酸殘基，能夠與冰晶表面的棱柱和氨酸殘基，能夠與冰晶表面的棱柱和基面很好的匹配結(jié)合基面很好的匹配結(jié)合 含有比魚類更多的親水性氨基酸含有比魚類更多的親水性氨基酸 10-72甲蟲抗凍蛋白甲蟲抗凍蛋白 甲蟲抗凍蛋白為甲蟲抗凍蛋白為8.4

43、 kDa的右手的右手-螺旋，即螺螺旋，即螺旋本身是旋本身是-片層結(jié)構(gòu)，每一圈由片層結(jié)構(gòu)，每一圈由12個(gè)氨基酸組成，個(gè)氨基酸組成，共共7個(gè)螺周個(gè)螺周 富含富含Thr和和Cys，8個(gè)二硫鍵分布在螺旋內(nèi)側(cè)個(gè)二硫鍵分布在螺旋內(nèi)側(cè) 熱滯活性比魚的高得多，二聚體的活性更高熱滯活性比魚的高得多，二聚體的活性更高甲蟲甲蟲10-73云杉蚜蟲抗凍蛋白云杉蚜蟲抗凍蛋白 分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為9.0 kDa左右，呈左手左右，呈左手-螺螺旋，每螺圈呈三角形，包括旋，每螺圈呈三角形，包括15個(gè)氨基酸殘個(gè)氨基酸殘基，基，Thr-X-Thr模體重復(fù)出現(xiàn)在每一螺圈模體重復(fù)出現(xiàn)在每一螺圈當(dāng)中，三角形的邊是當(dāng)中，三角形的邊是-折疊片

44、層折疊片層 熱滯活性，為魚的熱滯活性的熱滯活性，為魚的熱滯活性的34倍倍 云杉蚜蟲抗凍蛋白的同型中有一種分云杉蚜蟲抗凍蛋白的同型中有一種分子質(zhì)量為子質(zhì)量為12kDa的蛋白質(zhì)的熱滯活性比魚的蛋白質(zhì)的熱滯活性比魚的高出的高出10100倍倍 10-74毛蟲抗凍蛋白毛蟲抗凍蛋白 DAFP-1和和DAFP-2兩類研究得較清楚兩類研究得較清楚 分子質(zhì)量約為分子質(zhì)量約為8.7kDa，分別含，分別含83和和84個(gè)氨基個(gè)氨基酸殘基酸殘基 組成組成7個(gè)含個(gè)含12個(gè)或個(gè)或13個(gè)氨基酸殘基的重復(fù)單個(gè)氨基酸殘基的重復(fù)單元。每元。每1個(gè)重復(fù)單元中第個(gè)重復(fù)單元中第1個(gè)與第個(gè)與第7個(gè)半胱氨酸都個(gè)半胱氨酸都形成二硫鍵，共形成二

45、硫鍵，共8對(duì)二硫鍵對(duì)二硫鍵 10-75 有有6種來源于南極洲的細(xì)菌可以產(chǎn)生抗凍種來源于南極洲的細(xì)菌可以產(chǎn)生抗凍蛋白，其中熱滯活性最高的一種抗凍蛋白是蛋白，其中熱滯活性最高的一種抗凍蛋白是由由82號(hào)菌株（號(hào)菌株（Mdraxella sp.）產(chǎn)生的一類脂蛋）產(chǎn)生的一類脂蛋白白，N端氨基酸順序與該菌的外膜蛋白有很高端氨基酸順序與該菌的外膜蛋白有很高的相似性。的相似性。 10-76冬黑麥中的抗凍蛋白冬黑麥中的抗凍蛋白 包括包括7種類型，分子質(zhì)量在種類型，分子質(zhì)量在1136kDa，且具有相似的氨基酸組成，均富含且具有相似的氨基酸組成，均富含Asp/Asn、 Glu/Gln、Ser、Thr、Gly及及Al

46、a，均缺少，均缺少His，Cys含量達(dá)含量達(dá)5%以上以上 10-77千年不爛心的冬季枝條中的抗凍糖蛋白千年不爛心的冬季枝條中的抗凍糖蛋白 分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為67 kDa 富含甘氨酸殘基（含量達(dá)富含甘氨酸殘基（含量達(dá)23.7%） 半乳糖是其抗凍活性的關(guān)鍵組成部分半乳糖是其抗凍活性的關(guān)鍵組成部分 10-78沙冬青葉片中的抗凍蛋白沙冬青葉片中的抗凍蛋白 抗凍糖蛋白：分子質(zhì)量為抗凍糖蛋白：分子質(zhì)量為40kDa，熱滯活性，熱滯活性為為0.9（20mg/mL），與植物凝集素具有同源），與植物凝集素具有同源性性 3種抗凍蛋白：分子質(zhì)量種抗凍蛋白：分子質(zhì)量67kDa，熱滯活性，熱滯活性0.46（8mg/mL

47、）；分子質(zhì)量）；分子質(zhì)量21kDa，熱滯活性，熱滯活性0.46（8mg/mL)；分子質(zhì)量；分子質(zhì)量39.8kDa，熱滯活性，熱滯活性0.45（10mg/mL） 10-79胡蘿卜中的抗凍蛋白胡蘿卜中的抗凍蛋白 分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為36kDa，熱滯活性為，熱滯活性為0.35（1mg/mL) 熱滯活性比魚類熱滯活性比魚類型抗凍蛋白的熱滯型抗凍蛋白的熱滯活性高活性高 去掉糖基不影響其抑制重結(jié)晶的活性去掉糖基不影響其抑制重結(jié)晶的活性 10-80桃樹樹皮中的抗凍蛋白桃樹樹皮中的抗凍蛋白 是一種脫水素蛋白是一種脫水素蛋白PCA60 由由472個(gè)氨基酸組成，富含賴氨酸、甘個(gè)氨基酸組成，富含賴氨酸、甘氨酸，分子

48、質(zhì)量為氨酸，分子質(zhì)量為50kDa 熱滯活性為熱滯活性為0.06，具有較強(qiáng)的修飾，具有較強(qiáng)的修飾冰晶的能力冰晶的能力 10-81黑麥草中的抗凍蛋白黑麥草中的抗凍蛋白 由由 11 8 個(gè) 氨 基 酸 組 成 ， 分 子 質(zhì) 量 為個(gè) 氨 基 酸 組 成 ， 分 子 質(zhì) 量 為11.77kDa，100時(shí)仍穩(wěn)定存在時(shí)仍穩(wěn)定存在 熱滯效應(yīng)較低，但對(duì)冰晶重結(jié)晶抑制效熱滯效應(yīng)較低，但對(duì)冰晶重結(jié)晶抑制效應(yīng)是魚類應(yīng)是魚類型抗凍蛋白的型抗凍蛋白的200倍倍 黑麥草黑麥草10-82珠芽蓼葉片中的抗凍蛋白珠芽蓼葉片中的抗凍蛋白 熱滯活性為熱滯活性為0.3（7.8mg/mL） 分子質(zhì)量在分子質(zhì)量在15.272.3kDa

49、范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的7條多肽，條多肽，且均為糖蛋白且均為糖蛋白 其中分子質(zhì)量為其中分子質(zhì)量為72.3kDa的糖蛋白是迄今為的糖蛋白是迄今為止在動(dòng)植物中得到的分子量最大的抗凍蛋白止在動(dòng)植物中得到的分子量最大的抗凍蛋白 珠芽蓼珠芽蓼10-83沙冬青中的抗凍蛋白沙冬青中的抗凍蛋白 分子質(zhì)量約為分子質(zhì)量約為28kDa 熱滯活性為熱滯活性為0.15 （10mg/mL），能），能夠調(diào)節(jié)冰晶的生長夠調(diào)節(jié)冰晶的生長 沙冬青沙冬青10-84植物抗凍蛋白的特點(diǎn)：植物抗凍蛋白的特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)多樣化：沒有相似的氨基酸序列和共同的結(jié)構(gòu)多樣化：沒有相似的氨基酸序列和共同的冰晶結(jié)合單元冰晶結(jié)合單元 具有多重功能：具有抗凍活性，又

50、有酶、抗菌、具有多重功能：具有抗凍活性，又有酶、抗菌、抗蟲和抗旱等活性抗蟲和抗旱等活性熱滯活性一般都大大低于魚類和昆蟲抗凍蛋白的熱滯活性一般都大大低于魚類和昆蟲抗凍蛋白的熱滯活性，但有些植物抗凍蛋白的冰晶重結(jié)晶抑制熱滯活性，但有些植物抗凍蛋白的冰晶重結(jié)晶抑制效應(yīng)明顯優(yōu)于魚類和昆蟲抗凍蛋白效應(yīng)明顯優(yōu)于魚類和昆蟲抗凍蛋白 除低溫以外，其他因子如干旱、外源乙烯、脫除低溫以外，其他因子如干旱、外源乙烯、脫落酸等也可誘導(dǎo)植物抗凍蛋白的產(chǎn)生落酸等也可誘導(dǎo)植物抗凍蛋白的產(chǎn)生10-85（1）“偶極子偶極子-偶極子偶極子”假說模型假說模型 （2）氫原子結(jié)合模型）氫原子結(jié)合模型 （3）剛體能量學(xué)說）剛體能量學(xué)說1

51、0-86（1）食品加工的原料）食品加工的原料 在食品加工的原料中導(dǎo)入抗凍蛋白基在食品加工的原料中導(dǎo)入抗凍蛋白基因，降低了細(xì)胞內(nèi)水分的冰點(diǎn)因，降低了細(xì)胞內(nèi)水分的冰點(diǎn)（2）在食品運(yùn)輸和貯藏中的應(yīng)用）在食品運(yùn)輸和貯藏中的應(yīng)用 抗凍蛋白和抗凍糖蛋白均可抑制冷凍抗凍蛋白和抗凍糖蛋白均可抑制冷凍貯藏過程中冰晶的重結(jié)晶貯藏過程中冰晶的重結(jié)晶 10-87（3）在肉類食品冷藏中的應(yīng)用）在肉類食品冷藏中的應(yīng)用 Payne等發(fā)現(xiàn)，用抗凍蛋白溶液處理過的肉等發(fā)現(xiàn)，用抗凍蛋白溶液處理過的肉類凍藏后，冰晶的大小會(huì)明顯減小類凍藏后，冰晶的大小會(huì)明顯減小 Steven研究表明，屠宰前研究表明，屠宰前1h或或24h注射抗凍注射抗凍蛋白的羊肉，在蛋白的羊肉，在-20下貯藏下貯藏216周，汁液流失周，汁液流失和冰晶大小均受到抑制，且屠宰前和冰晶大小均受到抑制，且屠宰前24h進(jìn)行注射進(jìn)行注射的羊肉中的冰晶更小的羊肉中的冰晶更小 10-88（4）在冷凍乳制品中的應(yīng)用）在冷凍乳制品中的應(yīng)用 將抗凍蛋白添加到冷凍乳制品中（如冰淇淋）將抗凍蛋白添加到冷凍乳制品中（如冰淇淋）抑制其冰晶重結(jié)晶現(xiàn)象以提高冷凍乳制品質(zhì)量是抑制其冰晶重結(jié)晶現(xiàn)象以提高冷凍乳