氨基酸、肽和蛋白質(zhì)課件

Chapter4Proteins

蛋白質(zhì)2、食品中蛋白質(zhì)來源及種類動(dòng)物中蛋白質(zhì)；如豬肉、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4.1Introduction2、食品中蛋白質(zhì)來源及種類牛乳中的蛋白質(zhì)酪蛋白乳清蛋白4.1Introduction占乳蛋白的80％－82％1,2,,,－酪蛋白－乳球蛋白，50％牛奶加熱產(chǎn)生的氣味－乳清蛋白，25％2、食品中蛋白質(zhì)來源及種類小麥中的蛋白質(zhì)醇溶谷蛋白谷蛋白清蛋白球蛋白4.1Introduction構(gòu)成面筋，含有二硫鍵面團(tuán)彈性和機(jī)械強(qiáng)度水溶性4.2蛋白質(zhì)功能性質(zhì)

FunctionalPropertiesofProteins

其他成分蛋白質(zhì)

相互作用食品色澤食品風(fēng)味食品外形食品質(zhì)構(gòu)糖脂肪構(gòu)成食品品質(zhì)貢獻(xiàn)多大？4.2蛋白質(zhì)功能性質(zhì)

FunctionalPropertiesofProteins

功能食品蛋白質(zhì)類型溶解性飲料乳清蛋白粘度湯、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，谷物蛋白乳化香腸、蛋糕肌肉蛋白，雞蛋蛋白泡沫冰淇淋、蛋糕雞蛋蛋白，乳清蛋白脂肪和風(fēng)味的結(jié)合油炸面圈谷物蛋白水化性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)表面性質(zhì)感觀性質(zhì)吃嫩彈性？概念：

蛋白質(zhì)分子中帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、天冬酰胺(Asn)、谷酰胺（Gln）的酰胺基、絲氨酸（Ser）和非極性殘基與水分子相互結(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、乳化和起泡性等，都取決于水-蛋白質(zhì)的相互作用。2、蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)

PropertiesHydrationofProteins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(dòng)力學(xué)水合各種蛋白質(zhì)的水合能力蛋白質(zhì)水合能力/(gH2O/g蛋白質(zhì)）肌紅蛋白0.44血清清蛋白0.33血紅蛋白0.62膠原蛋白0.45酪蛋白0.40卵清蛋白0.30乳清濃縮蛋白0.45-0.52大豆蛋白0.33蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度pH鹽的種類離子強(qiáng)度影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素蛋白質(zhì)濃度鹽影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素低鹽，“鹽溶”高鹽，“鹽析”在低鹽濃度（＜0.2mol/L）時(shí)，離子同蛋白質(zhì)荷電基團(tuán)相互作用而降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)。當(dāng)鹽濃度更高時(shí)，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)。3、蛋白質(zhì)的溶解度蛋白質(zhì)---蛋白質(zhì)溶劑---溶劑蛋白質(zhì)----溶劑+實(shí)質(zhì)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決定蛋白質(zhì)溶解度決定陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序：

SO2-4＜F-＜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：

NH4＋＜K＋＜Na＋＜Li＋＜Mg2＋＜Ca2＋。

低離子強(qiáng)度（＜0.5）——電荷屏蔽效應(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ClO4-、SCN-～鹽溶，提高溶解度,導(dǎo)致沉淀影響因素

離子強(qiáng)度和溶解度影響因素鹽離子強(qiáng)度與蛋白質(zhì)相互作用T<40℃溫度升高溶解度增大T>40℃溫度升高溶解度減少一些高疏水性蛋白質(zhì)，像β-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)。影響因素

溫度與溶解度4、蛋白質(zhì)的膠凝作用(Gelation)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聚集反應(yīng)。絮凝：是指蛋白質(zhì)未發(fā)生變性時(shí)的無規(guī)則聚集反應(yīng)，這常常是因?yàn)殒滈g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)聚集反應(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聚集反應(yīng)，定義為凝結(jié)作用。凝膠化作用：是指變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成

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）二硫鍵——不可逆凝膠（乳清蛋白）金屬離子的交聯(lián)相互作用4、蛋白質(zhì)的膠凝作用(Gelation)蛋白質(zhì)凝膠化在食品中的應(yīng)用果凍

豆腐

香腸面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵氫鍵：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：使蛋白相互聚集、有黏彈性與脂肪有效結(jié)合。二硫鍵：使面團(tuán)堅(jiān)韌。概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地移至汽-水界面或油-水界面的性質(zhì)。能否快速地聚集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(dòng)的膜具有界面性質(zhì)的蛋白質(zhì)必要條件：7、蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)

Interfacialpropertiesofproteins影響蛋白質(zhì)界面性質(zhì)的因素：內(nèi)在因素外在因素氨基酸組成pH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(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)間二硫鍵溫度分子大小和形狀分子柔性7、蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)

Interfacialpropertiesofproteins乳化性質(zhì)EmulsifyingProperties起泡性FoamingProperties

乳化性質(zhì)EmulsifyingProperties牛乳，奶油，冰淇淋，蛋黃醬，肉餡等。食品乳狀液牛乳脂肪的穩(wěn)定脂肪球膜三?；视土字蝗苄灾鞍卓扇苄缘鞍兹榛再|(zhì)EmulsifyingProperties蛋白質(zhì)的乳化能力(EC,emulsioncapability)是指在乳狀液相轉(zhuǎn)變前每克蛋白質(zhì)所能乳化的油的體積。乳化能力影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:

蛋白質(zhì)的溶解度：正相關(guān)pH值pH=PI溶解度小時(shí)，降低其乳化作用pH=PI溶解度大，增加其乳化作用血清清蛋白、明膠、蛋清蛋白在pH=PI，具有較高的溶解度，此時(shí)，乳化作用增加。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)其乳化作用。蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)

是指蛋白質(zhì)在汽---液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡形成和穩(wěn)定的能力。起泡性質(zhì)的評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)的起泡力測定泡沫穩(wěn)定性

影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:

蛋白質(zhì)的分子性質(zhì)有良好起泡力的蛋白質(zhì)不具有穩(wěn)定泡沫的能力，而能產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的蛋白質(zhì)往往不具有良好的起泡力。影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素: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，泡沫變硬。溫度

適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。過度的熱處理則會(huì)損害起泡能力。

影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:pH值大多數(shù)食品泡沫是在不同于其蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的條件下制備的。例外:卵清蛋白在pI時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度很低，形成泡沫數(shù)量較少（泡沫膨脹率較低），但泡沫的穩(wěn)定性較高。鹽鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)。鹽溶時(shí)則顯示較差的起泡性質(zhì)。

NaCl：增加膨脹度和降低泡沫的穩(wěn)定性Ca2+:提高泡沫的穩(wěn)定性，Pr-COOH搭橋影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:糖

損害蛋白質(zhì)的起泡能力，卻改進(jìn)了泡沫的穩(wěn)定性。

脂

穩(wěn)定性下降

攪打

過度激烈攪打也會(huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低消泡劑8、蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合蛋白質(zhì)風(fēng)味+蛋白質(zhì)----風(fēng)味有利不有利良好風(fēng)味載體與不良風(fēng)味結(jié)合結(jié)合方式

干蛋白粉

物理吸附范德華力和毛細(xì)管作用吸附化學(xué)吸附靜電吸附、氫鍵結(jié)合和共價(jià)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

共價(jià)鍵影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的因素

蛋白質(zhì)的構(gòu)象水：促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合。

pH：堿性pH比在酸性pH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。化學(xué)改性：化學(xué)改性會(huì)改變蛋白質(zhì)的風(fēng)味物結(jié)合性質(zhì)

4.3食品加工中蛋白質(zhì)的變化1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式（2）影響蛋白質(zhì)熱變性的因素1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式適度的熱處理引起的蛋白質(zhì)變性蛋白質(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)因子和有毒性的蛋白質(zhì)1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式比較劇烈的熱處理引起氨基酸脫硫，胱酰胺異構(gòu)化半胱氨酸胱氨酸不可逆變性硫化氫二甲基硫化物磺基丙氨酸。1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式比較劇烈的熱處理引起氨基酸脫硫，胱酰胺異構(gòu)化谷酰胺天冬酰胺

脫酰胺反應(yīng)氨1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式比較劇烈的熱處理引起氨基酸脫硫，胱酰胺異構(gòu)化有氧存在時(shí)加熱處理，色氨酸部分受到破壞T>200℃，堿性條件下，氨基酸發(fā)生異構(gòu)化L－氨基酸殘基異構(gòu)化反應(yīng)L或D型氨基酸外消旋混合物

營養(yǎng)價(jià)值減半1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式過度加熱引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物生成高度穩(wěn)定的蛋白質(zhì)自由基影響食品的安全性1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式加熱不當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的AA分解含S的AA產(chǎn)生H2SFe,SnAA與還原性物質(zhì)（糖）發(fā)生褐變?nèi)庵破芳訜嶙兩闹饕騀eS（黑）SnS（藍(lán)）硫化斑1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響組成蛋白質(zhì)的AA種類含cys,cys-cys多時(shí)易變性凝固；二硫鍵交聯(lián)含pro,HO-pro多不易變性凝固；亞氨基酸，阻止支鏈交聯(lián)（2）影響蛋白質(zhì)熱變性的因素溫度水分含量蔗糖

pH

2、低溫處理下的變化食品的低溫貯藏可延緩或阻止微生物的生長并抑制酶的活性及化學(xué)變化。

冷卻（冷藏）冷凍（凍藏）

冰結(jié)晶，蛋白質(zhì)變性水化作用降低；快速冷凍法。食品常用氧化劑