第五章 食品中的蛋白質(zhì)

1、第五章 食品中的蛋白質(zhì)第一節(jié) 概述 一、蛋白質(zhì)作用綜述一、蛋白質(zhì)作用綜述v蛋白質(zhì)是構(gòu)成機體和生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)：人體的所有組織器官都有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)約占人體全部質(zhì)量的18，最重要的作用還是其與生命現(xiàn)象有關(guān)。 1催化作用 2調(diào)節(jié)生理機能 3氧的運輸 4肌肉收縮 5支架作用 6免疫作用 7遺傳調(diào)控v建造新組織和修補更新組織 食物蛋白質(zhì)最重要的作用是供給人體合成蛋白質(zhì)所需要的氨基酸；蛋白質(zhì)是人體中惟一的氮的來源；蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化、分解成氨基酸后方能被吸收、利用。 人體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解之間存在著動態(tài)平衡。體內(nèi)蛋白質(zhì)在不斷地分解與合成，組織細胞在不斷更新。但是，蛋白質(zhì)的總量卻維持動態(tài)平衡。 兒童和

2、青少年正處在生長、發(fā)育時期，對蛋白質(zhì)的需要量較大，蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換率也相對較高。v供 能 蛋白質(zhì)在體內(nèi)的主要功能并非供給能量，但它也是一種能源物質(zhì)。特別在碳水化合物和脂肪供給量不足時，每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化供能4kcal(17kj)。它與碳水化合物和脂肪所供給的能量一樣，都可用以促進機體的生物合成，維持體溫和生理活動。v賦予食品重要的功能特性二、食品中蛋白質(zhì)的定義及化學(xué)組成 v1.蛋白質(zhì)的定義 蛋白質(zhì)是由不同氨基酸以肽鍵相連所組成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的生物大分子物質(zhì)，在生物體中廣泛存在，是構(gòu)成生物體最重要的高分子有機含氮化合物，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。v2.蛋白質(zhì)的化學(xué)組成v（1）蛋白質(zhì)的元素組成 C、H、

3、O、N、S 有些蛋白質(zhì)含有Cu、Fe、Mn、Mo、Zn、Mg、Ca等礦物質(zhì)元素。 氮元素含量與蛋白質(zhì)含量的關(guān)系： 粗蛋白（%）=氮元素含量6.25v（2）蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸 組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。參與人體蛋白質(zhì)組成的氨基酸僅有20余種，且其化學(xué)結(jié)構(gòu)均屬于L-氨基酸（甘氨酸除外）。 三、食品中蛋白質(zhì)的特性及分類 v1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性 （1）一級結(jié)構(gòu) ：肽鏈中的氨基酸順序 氨基酸依次通過肽鍵連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，這種鏈狀結(jié)構(gòu)稱為多肽鏈。多肽鏈就是蛋白質(zhì)分子的一級結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式。 除肽鍵連接之外，還有二硫鍵，它對穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)起著重要作用。 （2）二級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu)是指肽

4、鏈主鏈有規(guī)則的盤曲折疊所形成的構(gòu)象。二級結(jié)構(gòu)僅僅是主鏈構(gòu)象。 二級結(jié)構(gòu)中，肽鏈中的CO 與位置合適的NH 間形成氫鍵，從而使肽鏈不是完全伸展的直鏈，而是盤曲折疊成多種形狀。二級結(jié)構(gòu)類型有：螺旋、折疊、環(huán)、無規(guī)則卷曲等形式。 其中螺旋、折疊比較常見。 螺旋折疊（3）三級結(jié)構(gòu) v是整條肽鏈完整的構(gòu)是整條肽鏈完整的構(gòu)象，是在二級結(jié)構(gòu)的象，是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步盤曲折基礎(chǔ)上進一步盤曲折疊而形成的結(jié)構(gòu)，近疊而形成的結(jié)構(gòu)，近似球形。似球形。 此球形是此球形是“親水表面，疏水親水表面，疏水核核”。v側(cè)鏈一側(cè)鏈一R基團形成的基團形成的幾種副鍵維持其穩(wěn)定幾種副鍵維持其穩(wěn)定性性如疏水相互作用、如疏水相互作用、

5、二硫鍵、靜電作用、二硫鍵、靜電作用、氫鍵、范德華力等。氫鍵、范德華力等。 （4）四級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)分子中，肽鏈間以副鍵締合在一起，形成一個非常穩(wěn)定的構(gòu)象，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。組成四級結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為蛋白質(zhì)的亞基，各亞基間的結(jié)合力主要是疏水作用，另外，氫鍵和離子鍵也參與維持四級結(jié)構(gòu)。 2.蛋白質(zhì)的分類 v（1）完全蛋白質(zhì) 優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)；它們所含的必需氨基酸種類齊全，數(shù)量充足，彼此比例適當(dāng)。 v（2）半完全蛋白質(zhì) 所含氨基酸種類雖然齊全，但其中某些氨基酸的數(shù)量不能滿足人體的需要。它們可以維持生命，但不能促進生長發(fā)育。 v（3）不完全蛋白質(zhì) 不能提供人體所需的全部必需氨基酸，單純靠它們既不能促進生長發(fā)

6、育，也不能維持生命。 第二節(jié) 食品中的氨基酸一、氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)及分類 結(jié)構(gòu)通式 構(gòu)型：構(gòu)型：蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的20種氨基酸用DL標(biāo)記法，均屬L構(gòu)型分類和命名分類和命名氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸組氨酸*非必需氨基酸丙氨酸精氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)Alanine(Ala)Arginine(Arg)天門冬氨酸

7、天門冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸絲氨酸條件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少。二、食品中氨基酸的物理性質(zhì)v1溶解度 氨基酸一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于乙醚。所有的氨基酸都能溶于強酸或強堿的溶液中。 v2熔點 氨基酸屬于高熔點化合物，一般超過200。 v3旋光性 除甘氨酸外，其它的氨基酸都具有旋光性。大多

8、天然存在的氨基酸屬于L型氨基酸。 v4味感 氨基酸的味感與其立體構(gòu)型有關(guān)。D型氨基酸多數(shù)帶有甜味；L型氨基酸有甜、苦、鮮、酸等四種不同味感。 三、食品中氨基酸的化學(xué)性質(zhì)v1氨基酸的兩性和等電點氨基酸的兩性和等電點 當(dāng)調(diào)整溶液的pH，使氨基酸的酸性與堿性電離相同，此時氨基酸以偶極離子形式存在，凈電荷為零，把此時氨基酸溶液的pH稱為氨基酸的等電點，用pI表示。 氨基酸的等電點決定于其結(jié)構(gòu)，中性氨基酸的pI一般在565之間；酸性氨基酸的pI較小，在2535之間；而堿性氨基酸的pI較大，在9 11之間。 氨基酸在等電點狀態(tài)下熔點最高，溶解度最低。 肽鍵是肽及蛋白質(zhì)分子中的主鍵肽鍵是肽及蛋白質(zhì)分子中的主

9、鍵2 2脫水成肽反應(yīng)脫水成肽反應(yīng)v3與金屬離子的螯合作用 v4脫氨基反應(yīng) v5脫羧基反應(yīng) 氨基酸經(jīng)高溫或細菌作用發(fā)生脫羧反應(yīng)而生成胺 ，賦于食物不良的氣味和毒性。 v6褐變反應(yīng) v7與茚三酮反應(yīng)：常用于氨基酸的比色測定 第三節(jié) 各類食品中的蛋白質(zhì) 一、動物來源食品中的蛋白質(zhì)v1肌肉蛋白質(zhì)v2膠元和明膠 v3乳蛋白質(zhì) （1）酪蛋白 （2）乳清蛋白 （3）脂肪球膜蛋白質(zhì)v4卵類蛋白質(zhì) 二、植物來源食品中的蛋白質(zhì)v1.谷物蛋白質(zhì) 面粉蛋白質(zhì)分為四類：醇溶谷蛋白、谷蛋白、清蛋白和球蛋白 。v2.油料種子蛋白質(zhì) 油料種子蛋白質(zhì)中最主要的成分是球蛋白類 三、可食用的蛋白質(zhì)新資源 單細胞蛋白質(zhì) 來源于微生物

10、第四節(jié) 食品中蛋白質(zhì)的性質(zhì) 一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 1.蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) 具有膠體溶液的特性 蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的兩個重要因素：水化膜和帶有同種電荷 2.沉淀作用 （1）鹽析 機理：破壞水化膜 （2）有機溶劑沉淀 （3）重金屬鹽沉淀（4）某些酸類沉淀（5）其它 3.蛋白質(zhì)的變性 (1)概念 蛋白質(zhì)由于受些些物理因素，如加熱、高壓、攪拌、振蕩、紫外線、X射線和超聲波等；化學(xué)因素，如強酸、強堿、尿素、重金屬鹽、有機溶劑等的影響，可改變或破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)改變或失去生物活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。 （2）變性對蛋白質(zhì)的影響 失去生物活性 溶解度就減小 容易被酶水解消化 （3）變

11、性的機理 （4）變性的分類 可逆變性： 不可逆變性 4.蛋白質(zhì)的水解和分解 蛋白質(zhì)能在酸、堿、或酶(蛋白酶)的作用下發(fā)生水解作用 ，水解生成的低肽和氨基酸增加了食品的風(fēng)味，同時肽和氨基酸與食物中其它成分反應(yīng)，進一步形成各種風(fēng)味物質(zhì)。 蛋白質(zhì)在高溫下變性后易水解，也易發(fā)生分解，形成一定的風(fēng)味物質(zhì)。 蛋白質(zhì)還能在腐敗菌作用下發(fā)生分解 。 5.蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng) 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)縮二脲反應(yīng)縮二脲反應(yīng)二、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì) 1.蛋白質(zhì)的水合 （1）蛋白質(zhì)的水化 蛋白質(zhì)中水的存在及存在方式直接影響著食物的質(zhì)構(gòu)和口感，干燥的蛋白質(zhì)原料須先水化后使用。 影響蛋白質(zhì)水化的因素： （2）蛋白質(zhì)的持水性 蛋白質(zhì)保留水的能力與許多食品的質(zhì)量，特別是肉類菜肴的質(zhì)量有重要關(guān)系。 提高持水性的措施： 2.蛋白質(zhì)的膨潤 指蛋白質(zhì)吸水后不溶解，在保持水分的同時賦予制品以強度和黏度的一種重要功能特性。 3.蛋白質(zhì)的乳化性與發(fā)泡性 （1）乳化性及其作用 （2）發(fā)泡性及其作用 4.蛋白質(zhì)的風(fēng)味結(jié)合 蛋白質(zhì)本身沒有氣味，但能結(jié)合風(fēng)味化合物，影響食品的感官品質(zhì)。 影響風(fēng)味結(jié)合的因素： 第五節(jié) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)在食品加工中的應(yīng)用1.以乳蛋白作為功能性蛋白質(zhì)在食品加工中