食品化學(xué)_蛋白質(zhì)2

1、食品化學(xué)食品化學(xué)第四章第四章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì) 蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)食品中的蛋白質(zhì)簡介食品中的蛋白質(zhì)簡介4.2.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)p凝膠性凝膠性p質(zhì)構(gòu)性質(zhì)構(gòu)性p面團(tuán)形成性面團(tuán)形成性4.2.3.1 蛋白質(zhì)的膠凝作用蛋白質(zhì)的膠凝作用p變性蛋白質(zhì)分子聚集形成蛋白質(zhì)為骨架的三維持變性蛋白質(zhì)分子聚集形成蛋白質(zhì)為骨架的三維持水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為膠凝作用。水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為膠凝作用。p蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-水作用和蛋白質(zhì)水作用和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的平衡蛋白質(zhì)相互作用的平衡p凝膠機(jī)理凝膠機(jī)理n加熱后冷卻形成的熱可逆凝膠：氫鍵力加熱后冷卻形成的熱可逆凝膠：氫鍵

2、力n加熱形成的不可逆凝膠：二硫鍵加熱形成的不可逆凝膠：二硫鍵n金屬鹽形成的不可逆凝膠：離子交聯(lián)金屬鹽形成的不可逆凝膠：離子交聯(lián)n部分水解或部分水解或pH調(diào)整的凝膠：水合能力下降調(diào)整的凝膠：水合能力下降蛋白質(zhì)的膠凝作用舉例蛋白質(zhì)的膠凝作用舉例p膠原蛋白凝膠：肉皮凍膠原蛋白凝膠：肉皮凍p雞蛋清蛋白凝膠：蛋白雞蛋清蛋白凝膠：蛋白p大豆蛋白凝膠：豆腐大豆蛋白凝膠：豆腐p酪蛋白凝膠：酸奶酪蛋白凝膠：酸奶p酪蛋白凝膠：奶酪酪蛋白凝膠：奶酪影響蛋白質(zhì)膠凝的因素影響蛋白質(zhì)膠凝的因素p加熱、添加二價金屬有利凝膠加熱、添加二價金屬有利凝膠p蛋白質(zhì)濃度高有利凝膠蛋白質(zhì)濃度高有利凝膠p游離二硫鍵存在有利凝膠游離二硫鍵

3、存在有利凝膠p分子量過低不利凝膠分子量過低不利凝膠23000p達(dá)到等電點有利疏水聚合而凝膠達(dá)到等電點有利疏水聚合而凝膠p輕微酸化有利凝膠輕微酸化有利凝膠p凝膠生成速度與質(zhì)地和外觀有關(guān)凝膠生成速度與質(zhì)地和外觀有關(guān)蛋白質(zhì)凝膠過程蛋白質(zhì)凝膠過程p預(yù)凝膠過程：蛋白質(zhì)肽鏈展開，蛋白質(zhì)預(yù)凝膠過程：蛋白質(zhì)肽鏈展開，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相蛋白質(zhì)相互作用增強(qiáng)?；プ饔迷鰪?qiáng)。p變性：高溫或低溫下發(fā)生，將三維持水網(wǎng)絡(luò)固定變性：高溫或低溫下發(fā)生，將三維持水網(wǎng)絡(luò)固定下來。下來。p冷卻：分子動能下降，分子間力和氫鍵力增強(qiáng)，冷卻：分子動能下降，分子間力和氫鍵力增強(qiáng)，發(fā)生凝膠。此時親水基團(tuán)發(fā)揮持水作用。發(fā)生凝膠。此時親水基團(tuán)發(fā)揮持水

4、作用。p透明凝膠：分子聚集速度高于變性速度，蛋白質(zhì)透明凝膠：分子聚集速度高于變性速度，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)無序，組織狀態(tài)混亂。網(wǎng)絡(luò)無序，組織狀態(tài)混亂。p透明凝膠：網(wǎng)絡(luò)形成慢，低溫凝膠，有序性強(qiáng)。透明凝膠：網(wǎng)絡(luò)形成慢，低溫凝膠，有序性強(qiáng)。發(fā)酵面團(tuán)形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)酵面團(tuán)形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH9雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH6雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH5雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH6的放大的放大雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH5凝聚物的放大凝聚物的放大雞蛋清凝膠：雞蛋清凝膠：pH5大凝聚物大凝聚物4.2.3.2蛋白質(zhì)的面團(tuán)形成性蛋白質(zhì)的面團(tuán)形成性p面團(tuán)形成性（面團(tuán)形成性（dough-for

5、ming）是面類蛋白質(zhì)）是面類蛋白質(zhì)的特性：與水形成具有粘彈性和可塑性的面團(tuán)。的特性：與水形成具有粘彈性和可塑性的面團(tuán)。p小麥面粉中小麥面粉中80%為不溶性蛋白質(zhì)。麥醇溶蛋白為不溶性蛋白質(zhì)。麥醇溶蛋白和麥谷蛋白為主體組成了面筋蛋白。和麥谷蛋白為主體組成了面筋蛋白。n巨大的分子量：形成三維網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)巨大的分子量：形成三維網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)n谷氨酸和極性氨基酸：良好吸水能力谷氨酸和極性氨基酸：良好吸水能力n非極性氨基酸：良好粘彈性、脂肪結(jié)合性非極性氨基酸：良好粘彈性、脂肪結(jié)合性n鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵：良好韌性，形成網(wǎng)絡(luò)鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵：良好韌性，形成網(wǎng)絡(luò)p面粉氧化劑和還原劑：二硫鍵的變化面粉氧化劑和還原劑：二

6、硫鍵的變化面筋蛋白的主要成分面筋蛋白的主要成分面筋蛋白模型面筋蛋白模型面團(tuán)形成與面筋蛋白質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系面團(tuán)形成與面筋蛋白質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系 p蛋白質(zhì)中含有較少的可解離氨基酸，在水溶液中蛋白質(zhì)中含有較少的可解離氨基酸，在水溶液中難以溶解；難以溶解；p含有大量谷氨酰胺和羥基氨基酸，具有良好親水含有大量谷氨酰胺和羥基氨基酸，具有良好親水性和粘著性；性和粘著性；p蛋白質(zhì)中的疏水氨基酸集中形成肽段，易與脂蛋蛋白質(zhì)中的疏水氨基酸集中形成肽段，易與脂蛋白和脂類發(fā)生疏水結(jié)合作用；白和脂類發(fā)生疏水結(jié)合作用；p蛋白質(zhì)中具有大量分子內(nèi)和分子間的二硫鍵，從蛋白質(zhì)中具有大量分子內(nèi)和分子間的二硫鍵，從而產(chǎn)生堅韌而連續(xù)的結(jié)構(gòu)。而產(chǎn)

7、生堅韌而連續(xù)的結(jié)構(gòu)。 面團(tuán)性質(zhì)的影響因素面團(tuán)性質(zhì)的影響因素p“水化面筋模型水化面筋模型”認(rèn)為，面筋是蛋白質(zhì)組成的片認(rèn)為，面筋是蛋白質(zhì)組成的片狀結(jié)構(gòu)，中間有脂蛋白隔離。面筋蛋白吸水后，狀結(jié)構(gòu)，中間有脂蛋白隔離。面筋蛋白吸水后，蛋白質(zhì)水化，適度伸展、定向排列，組合形成三蛋白質(zhì)水化，適度伸展、定向排列，組合形成三維立體網(wǎng)絡(luò)，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。維立體網(wǎng)絡(luò)，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。p滿意的面團(tuán)形成需要谷蛋白與醇溶蛋白的適當(dāng)配滿意的面團(tuán)形成需要谷蛋白與醇溶蛋白的適當(dāng)配合：面團(tuán)的強(qiáng)度、粘性和彈性主要與谷蛋白有關(guān)，合：面團(tuán)的強(qiáng)度、粘性和彈性主要與谷蛋白有關(guān)，而其流動性、延展性和膨脹性主要

8、與醇溶蛋白有而其流動性、延展性和膨脹性主要與醇溶蛋白有關(guān)。關(guān)。p還原劑如半胱氨酸、二硫蘇糖醇等破壞二硫鍵的還原劑如半胱氨酸、二硫蘇糖醇等破壞二硫鍵的連接而使面團(tuán)弱化；反之氧化劑如溴酸鉀、碘酸連接而使面團(tuán)弱化；反之氧化劑如溴酸鉀、碘酸鉀等可使面團(tuán)強(qiáng)化。鉀等可使面團(tuán)強(qiáng)化。 面團(tuán)的結(jié)構(gòu)面團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同處理的面包體積不同處理的面包體積4.2.3.3 蛋白質(zhì)的質(zhì)構(gòu)化蛋白質(zhì)的質(zhì)構(gòu)化p質(zhì)構(gòu)化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白質(zhì)食品。質(zhì)構(gòu)化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白質(zhì)食品。p主要方法：主要方法：n熱凝結(jié)和薄膜形成熱凝結(jié)和薄膜形成n熱塑擠壓熱塑擠壓n噴絲聚合成型噴絲聚合成型n膨化膨化4.2.3 蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)蛋白質(zhì)

9、的表面性質(zhì)p乳化性：水乳化性：水-油兩相油兩相p起泡性：液起泡性：液-氣兩相氣兩相p風(fēng)味結(jié)合性：親水風(fēng)味結(jié)合性：親水-疏水部位疏水部位4.2.3.1 乳化性質(zhì)的影響因素乳化性質(zhì)的影響因素p良好乳化性對蛋白質(zhì)的要求：良好乳化性對蛋白質(zhì)的要求：n快速吸附到界面上快速吸附到界面上n分子柔性好，能夠快速展開并在界面上定向分子柔性好，能夠快速展開并在界面上定向n在界面上能夠與相鄰分子相互作用形成強(qiáng)度和韌性足在界面上能夠與相鄰分子相互作用形成強(qiáng)度和韌性足夠的薄膜。夠的薄膜。p結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：n分子溶解性好分子溶解性好n親水親水/疏水部位相對集中疏水部位相對集中n分子容易變形打開分子容易變形打開n疏水作

10、用與靜電力的平衡疏水作用與靜電力的平衡乳化性質(zhì)的影響因素（續(xù)）乳化性質(zhì)的影響因素（續(xù)）p影響到蛋白質(zhì)狀態(tài)的因素，也會對乳化性質(zhì)發(fā)生影響到蛋白質(zhì)狀態(tài)的因素，也會對乳化性質(zhì)發(fā)生影響。影響。ppI時乳化性能下降。時乳化性能下降。p加熱妨礙乳化穩(wěn)定性，但部分變性有利乳化。加熱妨礙乳化穩(wěn)定性，但部分變性有利乳化。p小分子表面活性劑降低蛋白質(zhì)的乳化性能。小分子表面活性劑降低蛋白質(zhì)的乳化性能。p蛋白質(zhì)濃度需要達(dá)到一定程度方具良好乳化性。蛋白質(zhì)濃度需要達(dá)到一定程度方具良好乳化性。大豆蛋白質(zhì)的乳化作用大豆蛋白質(zhì)的乳化作用需要蛋白質(zhì)乳化作用的食品需要蛋白質(zhì)乳化作用的食品p蛋白質(zhì)飲料蛋白質(zhì)飲料p色拉醬色拉醬p冰淇淋

11、冰淇淋p蛋糕蛋糕p肉鹵肉鹵p低脂肪肉腸低脂肪肉腸4.2.3.2 起泡性質(zhì)起泡性質(zhì)p氣氣-液界面的自由能高于油液界面的自由能高于油-水界面。故而蛋白質(zhì)水界面。故而蛋白質(zhì)需要在界面上展開以降低表面張力。需要在界面上展開以降低表面張力。p起泡性：需要分子具備柔韌性和疏水性起泡性：需要分子具備柔韌性和疏水性p氣泡穩(wěn)定性：需良好水合作用和蛋白質(zhì)分子間相氣泡穩(wěn)定性：需良好水合作用和蛋白質(zhì)分子間相互作用互作用p起泡作用的指標(biāo)：膨脹率、起泡力、泡沫穩(wěn)定性、起泡作用的指標(biāo)：膨脹率、起泡力、泡沫穩(wěn)定性、泡沫強(qiáng)度泡沫強(qiáng)度氣液界面上的水分子氣液界面上的水分子p界面上的水分子排界面上的水分子排布更為整齊，能量布更為整齊

12、，能量更高。更高。起泡作用的影響因素起泡作用的影響因素ppI時泡沫穩(wěn)定性最佳時泡沫穩(wěn)定性最佳p鹽溶作用妨礙起泡，二價離子有利起泡鹽溶作用妨礙起泡，二價離子有利起泡p攪打前加糖妨礙蛋白質(zhì)展開，后加糖增加粘度穩(wěn)攪打前加糖妨礙蛋白質(zhì)展開，后加糖增加粘度穩(wěn)定泡沫定泡沫p表面活性劑具有消泡作用表面活性劑具有消泡作用p低溫加強(qiáng)氫鍵力，不利泡沫形成低溫加強(qiáng)氫鍵力，不利泡沫形成p蛋白質(zhì)濃度高有利起泡蛋白質(zhì)濃度高有利起泡p部分變性有利起泡但高溫妨礙蛋白質(zhì)吸附于界面部分變性有利起泡但高溫妨礙蛋白質(zhì)吸附于界面p剪切力有利起泡但過度攪打引起凝沉剪切力有利起泡但過度攪打引起凝沉起泡性和疏水性的關(guān)系起泡性和疏水性的關(guān)系

13、需要蛋白質(zhì)起泡作用的食品需要蛋白質(zhì)起泡作用的食品p攪打奶油攪打奶油p蛋糕蛋糕p面包面包p冰淇淋冰淇淋4.2.3.3風(fēng)味結(jié)合性風(fēng)味結(jié)合性p蛋白質(zhì)通過疏水相互作用與各種風(fēng)味物質(zhì)相結(jié)合蛋白質(zhì)通過疏水相互作用與各種風(fēng)味物質(zhì)相結(jié)合p有利增強(qiáng)疏水性的條件都會促進(jìn)風(fēng)味結(jié)合有利增強(qiáng)疏水性的條件都會促進(jìn)風(fēng)味結(jié)合4.4 食品中的蛋白質(zhì)食品中的蛋白質(zhì)p谷類蛋白質(zhì)谷類蛋白質(zhì)p大豆蛋白質(zhì)大豆蛋白質(zhì)p乳蛋白質(zhì)乳蛋白質(zhì)p肌肉蛋白質(zhì)肌肉蛋白質(zhì)p膠原蛋白質(zhì)膠原蛋白質(zhì)肌肉的結(jié)構(gòu)肌肉的結(jié)構(gòu)肌纖維的結(jié)構(gòu)肌纖維的結(jié)構(gòu)肌纖維的模式圖肌纖維的模式圖膠原蛋白的結(jié)構(gòu)模型膠原蛋白的結(jié)構(gòu)模型膠原纖維的結(jié)構(gòu)模型膠原纖維的結(jié)構(gòu)模型思考題：思考題：p請預(yù)測一下，如果雞肌肉的請預(yù)測一下，如果雞肌肉的pI為為5.1，那么分別，那么分別用用pH8.5、pH5.0、pH7.2的緩沖液來制作雞的緩沖液來制作雞肉丸，那么向肉餡中能夠加入的最大水量有何