食品化學(xué)課件筆記第四章蛋白質(zhì)

1、第四章 蛋白質(zhì)1、蛋白質(zhì)在中的意義營養(yǎng)功能 蛋白質(zhì)是食品中三大營養(yǎng)一感觀品質(zhì) 蛋白質(zhì)對食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義 生物活性 蛋白質(zhì)對食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義食品安全 一些蛋白質(zhì)及短肽具有有害性，對食品安全的影響2、食品中蛋白質(zhì)來源及種類動物中蛋白質(zhì)；如、魚肉、雞肉、乳 。 植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物 。 微生物中蛋白質(zhì)：酵母2、食品中蛋白質(zhì)來源及種類# 牛的蛋白質(zhì)酪蛋白占乳蛋白的 8082 1, 2, , , 酪蛋白蛋白蛋白，25 乳球蛋白，50牛奶加熱產(chǎn)生的氣味#肉中的蛋白質(zhì)肌漿中的蛋白質(zhì) ：占 2030肌溶蛋白,球蛋白 X,肌紅蛋白肌原蛋白質(zhì) ：占 5153

2、肌球蛋白，肌動蛋白 肌動球蛋白，肌原球蛋白基質(zhì)蛋白質(zhì)： 肌原蛋白 彈性蛋白小麥中的蛋白質(zhì)醇溶谷蛋白 谷蛋白面筋，含有二硫鍵面團(tuán)彈性和機(jī)械強(qiáng)度清蛋白 球蛋白水溶蛋白質(zhì)功能性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)概念功能性質(zhì)：在、保藏、和消費期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中的性能的那些蛋白質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)。水化性質(zhì)、表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、感觀性質(zhì)2、蛋白質(zhì)的水合性質(zhì) Properties Hydration of Proteins概念： 蛋白質(zhì)分子中帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、Asn、Gln 的酰胺基、Ser、The 和非極性殘基團(tuán)與水分子相互結(jié)合的性質(zhì)。蛋白質(zhì)水合性質(zhì)與食品的功能性：如分散性、濕潤性、溶解性、黏度、膠凝作用

3、、和起泡性等，都取決于水-蛋白質(zhì)的相互作用。結(jié)合過程 ：化合水和鄰近水 ， 多分子層水，進(jìn)一步水化A.非水合蛋白質(zhì) B.帶電基團(tuán)的最初水合 C.在接近極性和帶電部位形成水簇D.在極性表面完成水合 E.非極性小區(qū)域的水合完成單分子層覆蓋功能食品蛋白質(zhì)類型溶解性飲料蛋白粘度湯、調(diào)味汁明膠持水性香腸、蛋糕、肌肉蛋白，雞蛋蛋白膠凝作用肉和奶酪肌肉蛋白和乳蛋白粘結(jié)-粘合肉、香腸、面條肌肉蛋白，雞蛋蛋白彈性肉和面包肌肉蛋白，谷物蛋白香腸、蛋糕肌肉蛋白，雞蛋蛋白冰淇淋、蛋糕雞蛋蛋白，蛋白脂肪和風(fēng)味的結(jié)合油炸面圈谷物蛋白F.在與蛋白質(zhì)締合的水和體相水之間架橋 G.完成流體動力學(xué)水合膨潤性：蛋白質(zhì)吸水充分膨脹而

4、不溶解，這種水化性質(zhì)通常叫膨潤性?？扇苄缘鞍祝旱鞍踪|(zhì)在繼續(xù)水化中被水分散而逐漸變?yōu)槟z體溶液，具有這種水化特點的蛋白質(zhì)叫可溶性蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力 當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對濕度為 90%-95%的水蒸汽達(dá)到平衡時每克蛋白質(zhì)所結(jié)合的水的克數(shù)帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，水合能力越大影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境蛋白質(zhì)濃度 510，濃度，水合作用1520，Pr 沉淀高于或低于 ，水合作用增強(qiáng) （凈電荷和推斥力增加）9-10 時水合能力較大水合作用最低遠(yuǎn)離等電點加工溫度，蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力（變性蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般比天然蛋白質(zhì)低鹽，“鹽溶”10）在低鹽濃度（0.2mol/L）時，離子同蛋白質(zhì)荷電基團(tuán)相互作用而降

5、低相鄰分子的相反電荷間的靜電吸引，從而有助于蛋白質(zhì)水化和提高其溶解度，這叫鹽溶效應(yīng)。Ca2+3%高鹽，“鹽析”當(dāng)鹽濃度更高時，由于離子的水化作用爭奪了水，導(dǎo)致蛋白質(zhì)“脫水”，從而降低其溶解度，這叫做鹽析效應(yīng)。持水能力是指蛋白質(zhì)吸水并將水保留在蛋白質(zhì)組織（如蛋白質(zhì)凝膠、牛肉和魚肌肉）中的能力。蛋白質(zhì)的持水能力與結(jié)合水能力呈正相關(guān)3、蛋白質(zhì)的溶解度 疏水相互作用+離子相互作用=蛋白質(zhì)的溶解度大小Bigelow 的蛋白質(zhì)溶解度理論氨基酸殘基平均疏水性的大小+電荷頻率高低=蛋白質(zhì)溶解度影響和溶解度 植物蛋白質(zhì)提取:89 高度溶解 ，4.54.8 處采用等電點沉淀。離子強(qiáng)度和溶解度低離子強(qiáng)度（0.5）

6、電荷效應(yīng)高比例疏水區(qū)域溶解度下降 高比例親水區(qū)域溶解度提高高離子強(qiáng)度（1.0）離子效應(yīng)SO42-、 F-鹽析，溶解度降低-鹽溶，提高溶解度,導(dǎo)致沉淀陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序： SO2-4F-CI-Br-I-CIO4-SCN-；陽離子降低蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序： NH4KNaLiMg2Ca2 鹽離子強(qiáng)度與蛋白質(zhì)相互作用溫度與溶解度T40升高，溶解度減小一些水性蛋白質(zhì)，像-酪蛋白和一些谷類蛋白質(zhì)的溶解度卻和溫度呈負(fù)相關(guān)導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度下降或沉淀 降低水介質(zhì)的介電常數(shù)提高靜電作用力靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開促進(jìn)氫鍵的形成和反電荷間的靜電吸引4、蛋白質(zhì)的膠凝作用(Gelation

7、沉淀作用：是指由于蛋白質(zhì)的溶解性完全或部分喪失而引起的反應(yīng)。 絮凝：是指蛋白質(zhì)未發(fā)生變性時的無規(guī)則反應(yīng)，這常常是因為鏈間的靜電排斥降低而發(fā)生的一種現(xiàn)象。 凝結(jié)作用：發(fā)生變性的無規(guī)反應(yīng)和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用大于蛋白質(zhì)-溶劑的相互作用引起的反應(yīng)。 凝膠化作用：是指變性的蛋白質(zhì)分子并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程。凝膠化作用機(jī)制 溶膠狀態(tài)-似凝膠狀態(tài)有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)凝膠化的相互作用：氫鍵、靜電相互作用可逆凝膠（明膠）疏水相互作用不可逆凝膠（蛋清蛋白）金屬離子的交聯(lián)相互作用二硫鍵不可逆凝膠（蛋白）兩類凝膠凝結(jié)塊（不透明）凝膠大量非極性氨基酸殘基透明凝膠少量非極性氨基酸殘基 變性時形成可溶性復(fù)合物締

8、合速度低于變性速度在加熱后冷卻時才能凝結(jié)成凝膠形成有序的透明的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)疏水性不可逆凝膠，不溶性體和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成速度高于變性速度 影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的氨基酸殘基的類型 高于 31.5%非極性 AA凝結(jié)塊類型低于 31.5%非極性 AA透明類型凝結(jié)塊類凝膠弱凝膠，半透明 ；形成凝膠的最適約 78；蛋白質(zhì)的濃度濃度越大，越易形成凝膠金屬離子 Ca2+強(qiáng)化了凝膠結(jié)構(gòu) ，過量鈣橋產(chǎn)生凝結(jié)塊 蛋白質(zhì)凝膠化在食品中的應(yīng)用 果凍 豆腐 香腸5、蛋白質(zhì)的織構(gòu)化作用蛋白質(zhì)的織構(gòu)化是在開發(fā)利用植物蛋白和新蛋白質(zhì)中要特別強(qiáng)調(diào)的一種功能性質(zhì)。蛋白質(zhì)織構(gòu)化的方法：熱凝結(jié)和形成薄膜 ；6、面團(tuán)的形成 面筋蛋白 （占

9、Pr80）的形成 ；熱塑性擠壓過度黏結(jié)麥谷蛋白：分子質(zhì)量大，二硫鍵（鏈內(nèi)、鏈間），決定面團(tuán)的彈性、黏合性和抗張強(qiáng)度過度延展麥醇溶蛋白：鏈內(nèi)二硫鍵，促進(jìn)面團(tuán)的面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵性、伸展性和膨脹性。氫鍵 ：谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸：水吸收能力強(qiáng)，有黏性。非極性氨基酸：使蛋白相互、有黏彈性， 與脂肪有效結(jié)合。二硫鍵：使面團(tuán)堅韌。7、蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)erfal properties of proteins：是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地適移至汽-水界面或油-水界面的性質(zhì)。具有界面性質(zhì)的蛋白質(zhì)必要條件：能否快速地克附至界面；能否快速地展開并在界上面再定向； 能否形成經(jīng)受熱和機(jī)械運(yùn)動的膜影響蛋白質(zhì)界面性

10、質(zhì)的：1）性質(zhì) Emulsifying Properties能力：蛋白質(zhì)的能力(EC, emulcapability)是指在乳狀液相轉(zhuǎn)變前每克蛋白質(zhì)所能的油的體積。影響蛋白質(zhì)作用的:蛋白質(zhì)的溶解度：正相關(guān)值I 溶解度小時，降低其清蛋白、明膠、蛋清蛋白在作用；I 溶解度大，增加其他作用I，具有較高的溶解度，此時，作用增加。內(nèi) 在外 在氨基酸組成非極性 AA 與極性 AA 之比離子強(qiáng)度和種類疏水性基團(tuán)與親水性基團(tuán)的分布蛋白質(zhì)濃度二級、三級和四級結(jié)構(gòu)時間二硫鍵溫度分子大小和形狀分子柔性與蛋白質(zhì)表面疏水性存在正相關(guān)。適當(dāng)熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性，可增強(qiáng)其2） 蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)作用。是指蛋白質(zhì)在汽-液界面形成堅

11、韌的薄膜使大量氣泡并入和穩(wěn)定的能力。起泡性質(zhì)的評價 ： 蛋白質(zhì)的起泡力 ； 測定穩(wěn)定性影響形成和穩(wěn)定性的:蛋白質(zhì)的分子性質(zhì)影響形成和穩(wěn)定性的:有良好起泡力的蛋白質(zhì)不具有穩(wěn)定的能力，而能產(chǎn)生穩(wěn)定的蛋白質(zhì)往往不具有良好的起泡力。蛋白質(zhì)的濃度2一 8，隨著濃度增加起泡性增加。超過 10，氣泡變小，變硬。溫度適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。 過度的熱處理則會損害起泡能力。值在處于或接近時，提高了蛋白質(zhì)的起泡能力和穩(wěn)定性。時蛋白質(zhì)的溶解度很低，形成數(shù)量較少（膨脹率較低），但的穩(wěn)定性較高。鹽糖脂鹽析時則顯示較好的起泡性質(zhì)。鹽溶時則顯示較差的起泡性質(zhì)。損害蛋白質(zhì)的起泡能力，卻改進(jìn)了穩(wěn)定性下降的穩(wěn)定性。攪打 過度

12、激烈攪打也會導(dǎo)致穩(wěn)定性降低8、蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合結(jié)合方式干蛋白粉物理吸附力和毛細(xì)管作用吸附化學(xué)吸附 靜電吸附、氫鍵結(jié)合和共價結(jié)合。液態(tài)或高水分食品中蛋白質(zhì)非極性配位體與蛋白質(zhì)表面的疏水性小區(qū)相互作用 ； 通過氫鍵相互作用；靜電相互作用；影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的蛋白質(zhì)的構(gòu)象水：促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合。共價鍵：堿性比在酸性更能促進(jìn)與風(fēng)味物的結(jié)合 。熱 ：熱變性蛋白質(zhì)顯示較高結(jié)合風(fēng)味物的能力 ?；瘜W(xué)改性：化學(xué)改性會改變蛋白質(zhì)的風(fēng)味物結(jié)合性質(zhì)。9、蛋白質(zhì)的改性采用物理、化學(xué)、酶學(xué)和方法改進(jìn)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)?；瘜W(xué)改性，酶法改性第二節(jié) 蛋白質(zhì)在物理、化學(xué)和營養(yǎng)變化和貯藏中的一、加熱處理對蛋白質(zhì)的影響蛋白質(zhì)的一些功能性質(zhì)發(fā)生變化破壞食品組織中酶有利食品的品質(zhì)促進(jìn)蛋白質(zhì)消化破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子引起氨基酸脫硫胱酰胺異構(gòu)化有養(yǎng)存在時加熱處理，色氨酸部分受到破壞T200，堿性條件下，色氨酸發(fā)生異構(gòu)化劇烈熱處理引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物二、低溫處理下的變化食品的低