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从吃到用了解酶(3)你知道1g酶含有多少酶分子吗?

从吃到用了解酶(3)你知道1g酶含有多少酶分子吗?

作者: 宋宵因 | 来源:发表于2019-02-14 14:54 被阅读6次

在食物系统中,需要多少浓度的酶才能保证酶能有效作用于系统中所有食物位点呢?只要10ppm,也就是说1t食物中只要加入10g酶制剂就足够了,实际上,我们真正用到的酶更少,可能连1g都不到。因为我们为了方便酶的贮存和使用,将酶和10倍甚至上千倍于其本身的辅料混合到一起,制成了各种剂型的酶制剂。

在各种酶制剂中,酶本身的含量可能不超过10%,也就是说,在1t面粉中加入10ppm的淀粉酶制剂,其中的酶含量连1g都不到。

你还记得我们在学校上的化学课吗?你可能还会看到意大利物理学家和化学家Avogadro(1776-1856)的名字。这个聪明的家伙发现在一摩尔物质中可以找到多少粒子(原子、分子)。碳可以作为参考,其“分子量”为12克,即按照定义,1摩尔的碳重12克。根据Avogadro的说法,1mol的碳包含6·10^23个粒子,6个粒子后面跟着23个零。地球上的人口正在接近8·10^9,与一茶匙碳粉…中所能找到粒子的相比,这是微不足道的。

回到酶上,举个例子,我们从米曲霉中提取了一种α-淀粉酶。它是一种非常常见的酶,60年来一直用于面粉的加工。这种淀粉酶的一个分子比碳原子大得多,大约是其50000倍。因此每克淀粉酶约含有6 x 10^23除以50,000=1.2·10^19颗粒(分子)。

在1吨面粉中添加1克这种淀粉酶,意味着每公斤面粉含有1.2·10^19:1,000,000 g=1.2·10^13分子的淀粉酶。

制成面团时,需要稀释水和其他次要成分。当面团产量为160%时,我们得到1.2·10^13:1.6=7.5·10^12分子/克,即每克面团含有7.5万亿分子的淀粉酶。这是一克面粉中的α-淀粉酶颗粒的一千倍,比这个星球上的人类还多。正是这种数量使得酶在食物的每一个角落都起作用!

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