蛋白質(zhì)的食品開發(fā)特性課件

6.3蛋白質(zhì)的食品加工學(xué)特性6.3.1蛋白質(zhì)在熱處理中的變化蛋白質(zhì)經(jīng)過熱處理會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化，有些對(duì)于食品品質(zhì)和加工過程是有利的，有些會(huì)降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和加工性能。熱處理的有利影響：經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值會(huì)得到提高。這是因?yàn)樵谶m宜的加熱條件下，蛋白質(zhì)發(fā)生變性以后，原有的卷曲甚至成球狀的肽鏈?zhǔn)軣?、弱鍵斷裂，使原來折疊部分的肽鏈松散，容易受消化酶的作用，提高了消化率和必需氨基酸的生物利用率和生物有效性。適度的熱處理也能使食品中的大多數(shù)酶由于變性而失活，保證食品在貯藏期間不發(fā)生酸敗、變色或質(zhì)構(gòu)變化。還有，豆類和油料種子中常含有一些消化酶（如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等）的抑制劑，這些抑制劑通過對(duì)消化酶的作用而降低食物蛋白的吸收率；也含有一些外源凝集素，能導(dǎo)致血紅細(xì)胞凝集；加熱處理可以使這些物質(zhì)失活，使它們不會(huì)發(fā)生不利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收或其它不利的作用。熱處理的不利影響：熱處理的不利影響主要表現(xiàn)在氨基酸結(jié)構(gòu)（殘基）發(fā)生變化，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。氨基酸結(jié)構(gòu)的變化隨著加熱溫度的不同而不同，如下邊的例子：在115℃下加熱27h，將有50%～60%的半胱氨酸被破壞并產(chǎn)生H2S氣體：這種反應(yīng)對(duì)于蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒有多大傷害，但釋放出的氨會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)荷電性和功能性質(zhì)的改變。在強(qiáng)烈加熱（150℃以上）過程中，賴氨酸的末端氨基容易與天冬氨酸或谷氨酸之間發(fā)生反應(yīng)，形成新的酰胺鍵，該反應(yīng)既可以在同一肽鏈中發(fā)生，也可以在鄰近的肽鏈中發(fā)生，新的酰胺鍵產(chǎn)生則不但影響賴氨酸和谷氨酸等的吸收利用，還會(huì)干擾鄰近肽鏈上的氨基酸的消化性和利用性，新的肽鏈本身還有毒性之嫌。天門冬酰胺和谷氨酰胺還會(huì)發(fā)生脫氨反應(yīng)：在劇烈加熱下，蛋白質(zhì)多肽鏈還可發(fā)生環(huán)化反應(yīng)而形成雜環(huán)衍生物，這些物質(zhì)中的一些已經(jīng)證明具有強(qiáng)的致突變作用。如果在200℃以上加熱，會(huì)導(dǎo)致氨基酸的異構(gòu)化，從L-氨基酸變?yōu)镈-氨基酸。由于大多數(shù)D-氨基酸不具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因此該變化使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值降低約50%。另外，某些D-氨基酸還具有毒性。另外，在加熱的條件下，蛋白質(zhì)還可以與食品中的其它成分如糖類、脂類、食品添加劑等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生各種有利和不利的反應(yīng)。6.3.2低溫處理下的變化一般食品中的蛋白類物質(zhì)在冷藏或冷凍（-18℃)條件下不會(huì)發(fā)生大的變化，但如經(jīng)歷冷凍、解凍的過程，則蛋白的質(zhì)地及口感會(huì)發(fā)生一些變化。當(dāng)肉類食品經(jīng)冷凍、解凍后，細(xì)胞及細(xì)胞膜被破壞，酶被釋放出來，隨著溫度的升高，酶活性的增強(qiáng)，可導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解。而且蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)之間的不可逆結(jié)合，代替了水和蛋白質(zhì)間的結(jié)合，使蛋白質(zhì)的質(zhì)地發(fā)生變化，保水性降低，但對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響很小。魚蛋白質(zhì)很不穩(wěn)定，基酸發(fā)生反應(yīng)，如：這種反應(yīng)的本質(zhì)是親核加成反應(yīng)。反應(yīng)的結(jié)果不僅是賴氨酸、半胱氨酸的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，而且也使原先彼此沒有關(guān)系的蛋白多肽鏈發(fā)生交聯(lián)而結(jié)合到了一起。除了賴氨酸、半胱氨酸殘基外，其它氨基酸殘基也可與DHA發(fā)生反應(yīng)，如精氨酸、組氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、色氨酸等殘基可通過縮合反應(yīng)生成不常見的衍生物。在堿性處理下，蛋白質(zhì)中的氨基酸也容易發(fā)生構(gòu)型的轉(zhuǎn)化，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。6.3.4氧化劑處理下的變化食品加工貯藏中常見的氧化條件：1.漂白、殺菌中使用的氧化劑，如過氧化氫、過氧乙酸、過氧化苯甲酰等；2.食品中脂類或其它物質(zhì)氧化的中間產(chǎn)物，如脂氧化中間產(chǎn)物氫過氧化物、過氧自由基及活性羰基類化合物等；多酚氧化得到的醌類等；3.熱加工中的氧氣。存在于蛋白質(zhì)中或游離的氨基酸其種類不同，被氧化的活性不同：容易被氧化的主要是含硫氨基酸和芳香族氨基酸；其氧化的容易程度為蛋氨酸＞半胱氨酸＞胱氨酸、色氨酸。如：6.3.5脫水處理下的變化脫水處理是食品加工技術(shù)中的重要類型，包括傳統(tǒng)脫水、真空干燥、冷凍干燥、噴霧干燥、鼓膜干燥等方法；脫水處理的目的是降低水分含量、提高食品穩(wěn)定性、延長(zhǎng)保質(zhì)期、減輕重量等。從食品化學(xué)的角度考慮，脫水方法中的真空干燥、冷凍干燥、噴霧干燥對(duì)蛋白質(zhì)品質(zhì)影響最??；而傳統(tǒng)干燥、鼓膜干燥均會(huì)導(dǎo)致蛋白溶解性能降低，持水能力下降等問題。食品中蛋白質(zhì)在輻射作用下主要發(fā)生兩種形式的變化：