食品第四章氨基酸肽和蛋白質(zhì)

食品第四章氨基酸肽和蛋白質(zhì)第一節(jié)氨基酸、肽、

蛋白質(zhì)的一般性質(zhì)一、食品中的主要氨基酸及低聚肽結(jié)合態(tài)低聚肽蛋白質(zhì)游離態(tài)氨基酸第2頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天天然食品中的主要氨基酸：第3頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、與食品相關(guān)的氨基酸、肽的性質(zhì)旋光性兩性電解質(zhì)味感脫氨基反應(yīng)與脫羧基反應(yīng)羰胺反應(yīng)第4頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、與食品相關(guān)的蛋白質(zhì)的一般性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的變性本質(zhì)變性效應(yīng)因疏水性基團(tuán)的暴露而導(dǎo)致溶解度下降結(jié)合水能力的改變失去生物活性對(duì)蛋白酶的敏感性增加蛋白質(zhì)固有粘度增加喪失結(jié)晶能力第5頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天影響蛋白質(zhì)變性的因素物理因素①熱蛋白質(zhì)熱變性敏感性取決于蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的濃度水分活度pH值離子強(qiáng)度及離子種類第6頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天熱變性結(jié)果蛋白質(zhì)溶解度降低蛋白質(zhì)吸水能力提高蛋白質(zhì)乳化能力提高二硫鍵斷裂產(chǎn)生υ－谷氨酰－ε－N－賴氨酸第7頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天②低溫穩(wěn)定的酶及蛋白質(zhì)脂酶、氧化酶。不穩(wěn)定的酶及蛋白質(zhì)脫氨酶、11S大豆蛋白、醇溶谷蛋白、蛋及乳中蛋白質(zhì)。第8頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天③靜水壓常溫下蛋白質(zhì)在100～1200MPa靜水壓作用下發(fā)生變性。機(jī)理：蛋白質(zhì)（球蛋白）是柔性的和可壓縮的（內(nèi)部存在空穴）。用途：滅菌：使微生物細(xì)胞膜和細(xì)胞器破壞和離解。生產(chǎn)蛋白質(zhì)凝膠：第9頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天④機(jī)械處理振動(dòng)、捏合、打擦：蛋白質(zhì)在界面發(fā)生構(gòu)象變化。取決于蛋白質(zhì)的柔性。擠壓、高速攪拌、均質(zhì)：高壓、高剪切、高溫。第10頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑤輻照本質(zhì)：含苯環(huán)氨基酸殘基對(duì)紫外線的吸收二硫鍵斷裂氨基酸殘基氧化共價(jià)鍵斷裂離子化形成蛋白質(zhì)自由基及聚合反應(yīng)第11頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)果：蛋白質(zhì)構(gòu)象改變蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值改變第12頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天化學(xué)因素酸和堿金屬有機(jī)溶劑表面活性劑（二）兩性性質(zhì)（三）反應(yīng)性：羰氨反應(yīng)第13頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)蛋白質(zhì)的功能特性第14頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、什么是蛋白質(zhì)的功能特性

蛋白質(zhì)的功能特性是指能使蛋白質(zhì)對(duì)人們所期望的食品特征作出貢獻(xiàn)的那些物理化學(xué)性質(zhì)。二、蛋白質(zhì)功能特性的分類1、水化性質(zhì)：涉及蛋白質(zhì)與水的相互作用

主要包括：水吸收和保留、潤(rùn)濕性、粘著性、分散性、溶解度、粘度。第15頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、與蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)相互作用有關(guān)的性質(zhì)

主要包括：凝膠作用、蛋白質(zhì)面團(tuán)、組織化。3、表面作用

主要包括：表面張力、乳化作用、泡沫作用第16頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天功能食品蛋白質(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食品蛋白質(zhì)在食品體系中的功能作用第17頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、蛋白質(zhì)功能特性的決定因素1、蛋白質(zhì)分子水平性質(zhì)2、蛋白質(zhì)本身基本性質(zhì)3、蛋白質(zhì)周圍環(huán)境條件影響第18頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、食品品質(zhì)與蛋白質(zhì)功能特性的關(guān)系1、注意加工方法、加工條件的影響、尤其加熱對(duì)蛋白質(zhì)功能特性的影響2、注意蛋白質(zhì)與食品中其它成分間相互作用第19頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、食品蛋白質(zhì)的主要功能性質(zhì)（一）水化性質(zhì)1、蛋白質(zhì)水化的過(guò)程干蛋白質(zhì)腫脹的不溶性粒子或塊溶液水分子通過(guò)與極性部位結(jié)合而被吸附①多層水吸附②液態(tài)水凝聚③腫脹④溶劑分散⑤第20頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、與蛋白質(zhì)水化過(guò)程相關(guān)的性質(zhì)吸水性：干燥蛋白質(zhì)在一定濕度中達(dá)到水分平衡時(shí)的水分含量。保水性：指離心分離后，蛋白質(zhì)中殘留的水分含量。膨潤(rùn)性：指蛋白質(zhì)吸水后不溶解，在保持水分的同時(shí)賦予制品以強(qiáng)度和粘度時(shí)的一種重要功能性質(zhì)。第21頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天凝膠特性：良好水化特征的不溶性整塊。分散性與速溶性乳化性與起泡性第22頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、影響蛋白質(zhì)水化的環(huán)境因素蛋白質(zhì)的濃度pH值溫度溫度效應(yīng)減少氫鍵結(jié)合水量減少變性與聚集蛋白質(zhì)表面積降低極性氨基酸有效性降低蛋白質(zhì)解離和開(kāi)鏈內(nèi)部極性基團(tuán)暴露結(jié)合水量提高離子強(qiáng)度蛋白質(zhì)自身狀況第23頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、實(shí)際測(cè)定蛋白質(zhì)水化性質(zhì)的方法相對(duì)濕度法（或平衡水分含量法）：測(cè)定在指定Aw下吸收的水。用途：評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)吸濕性。腫脹法：采用Baumann儀進(jìn)行測(cè)定。該儀器是由一根同沙芯玻璃過(guò)濾器相聯(lián)的帶刻度的毛細(xì)管構(gòu)成，將蛋白質(zhì)粉末置于過(guò)濾器上，它能通過(guò)過(guò)濾器下的毛細(xì)管自動(dòng)地吸收水。用途：同時(shí)測(cè)定水化速度及程度。第24頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天過(guò)量水法：水過(guò)量，除水（過(guò)濾、溫和的離心、擠壓法），進(jìn)行測(cè)定。用途：僅適用于溶解度極差的蛋白質(zhì)，且必需經(jīng)過(guò)校正。第25頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）溶解度1、特點(diǎn)是蛋白質(zhì)的固有性質(zhì)。蛋白質(zhì)具有高溶解度是其它功能特性的先決條件加工對(duì)蛋白質(zhì)水溶性的損害，也會(huì)損害其它功能特性第26頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、提高蛋白質(zhì)溶解度的方法適度堿處理采用二硫鍵斷裂劑改變蛋白質(zhì)的pH值及離子強(qiáng)度3、蛋白質(zhì)溶解度的確定－氮溶解度指數(shù)（NSI）第27頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天pH和溶解度第28頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天離子強(qiáng)度和溶解度

第29頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天T<40℃溫度升高溶解度增大T>40℃溫度升高溶解度減少溫度和溶解度

第30頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、用途確定分離提純蛋白質(zhì)的途徑確定加工因素的作用（pH，離子強(qiáng)度、溫度、加熱時(shí)間）蛋白飲料選擇依據(jù)第31頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）凝膠作用1、凝膠作用指變性的蛋白質(zhì)分子聚集形成一個(gè)有規(guī)則的蛋白質(zhì)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水和其它物質(zhì)截留其中，此過(guò)程稱為凝膠作用。2、常見(jiàn)的蛋白質(zhì)凝膠食品第32頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)－水相鄰多肽鏈吸引力推斥力凝膠強(qiáng)度膨脹性滑潤(rùn)性穩(wěn)定性3、凝膠作用的機(jī)制第33頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用蛋白質(zhì)之間的相互吸引：決定凝膠強(qiáng)度和穩(wěn)定性疏水相互作用靜電相互作用氫鍵：熱可逆二硫鍵：熱不可逆第34頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互排斥力靜電排斥作用：pH、離子強(qiáng)度影響蛋白質(zhì)與水相互作用：與蛋白質(zhì)的保水性、彈性有關(guān)。第35頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）蛋白質(zhì)與其它成分相互作用形成凝膠不同蛋白質(zhì)間發(fā)生共凝膠作用蛋白質(zhì)與多糖膠凝劑相互作用第36頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（四）、組織化1、組織化的概念可溶性球蛋白經(jīng)處理后成為具有良好咀嚼性和持水特征的膜或纖維狀產(chǎn)品，且這些產(chǎn)品經(jīng)水化和加熱后仍能維持上述性質(zhì)，這即稱為組織化。2、組織化產(chǎn)品第37頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、組織化用途用植物蛋白仿造動(dòng)物蛋白用動(dòng)物蛋白廢棄物仿造動(dòng)物蛋白3、組織化的主要途徑熱凝結(jié)纖維形成熱塑擠壓第38頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第39頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（五）面團(tuán)形成1、影響面團(tuán)形成的主要食物成分蛋白質(zhì)可溶性小麥蛋白不可溶性小麥蛋白（面筋）：麥谷蛋白、麥醇溶谷蛋白淀粉戊聚糖脂肪及衍生物第40頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、面筋的概念、組成及特點(diǎn)：概念：在水中搓洗小麥粉制面團(tuán)時(shí)最后得到的一塊具有粘彈性的物質(zhì)就是面筋。面筋的組成：麥谷蛋白、麥醇溶谷蛋白面筋蛋白質(zhì)氨基酸組成特點(diǎn)：①可解離基團(tuán)少②異常高的Gln（﹥33％）③含有Cys，并存在－S－S－鍵3、麥谷蛋白和麥醇溶谷蛋白第41頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、小麥蛋白質(zhì)與食品加工的關(guān)系

取決于面筋蛋白質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量及相對(duì)比例。形成－S－S－多少產(chǎn)品體積糕瓤柔軟度

第42頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天生產(chǎn)面包生產(chǎn)餅干第43頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地遷移至汽-水界面或油-水界面的性質(zhì)。能否快速地吸附至界面能否快速地展開(kāi)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(六)

蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)Interfacialpropertiesofproteins第44頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天內(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影響蛋白質(zhì)界面性質(zhì)的因素第45頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（七）乳化性質(zhì)1、由蛋白質(zhì)穩(wěn)定的食品乳狀液乳、奶油、冰淇淋、蛋黃醬、剁碎的肉2、蛋白質(zhì)乳化乳狀液的機(jī)制降低界面張力在界面形成物理障礙第46頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第47頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第48頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、影響乳化作用的因素溶解度pH值遠(yuǎn)離pI：大豆蛋白、花生蛋白、酪蛋白、乳清蛋白、肌纖維蛋白在pI：明膠和蛋清蛋白第49頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天熱處理小分子表面活性劑蛋白質(zhì)的濃度蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)①良好：酪蛋白膠束（脫脂乳粉）、肌動(dòng)球蛋白、大豆分離蛋白、血漿及血漿球蛋白②中等：酪蛋白酸鹽③差：乳清蛋白、卵清白蛋白第50頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（七）起泡性質(zhì)1、食品泡沫的含義：指氣泡分散在含有可溶性表面活性劑的連續(xù)液態(tài)或半固體中的分散體系2、常見(jiàn)的食品泡沫蛋糕、加糖蛋白、棉花糖、頂端配料、冰淇淋、啤酒泡沫、面包3、蛋白質(zhì)在食品泡沫中的作用吸附在氣－液界面形成保護(hù)膜第51頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天必須快速地吸附至氣----水界面必須易在界面上展開(kāi)和重排必須在界面上形成一層粘合性膜蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件

第52頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第53頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第54頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、氣泡穩(wěn)定的主要決定因素低界面張力高粘度的主體液相牢固而有彈性的吸附蛋白膜5、比較各種食品泡沫的參照物－雞蛋蛋清第55頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天6、影響泡沫形成和穩(wěn)定的環(huán)境因素pH值：在pI時(shí)：如球蛋白（pH5～6）、面筋蛋白（pH6.5~7.5）、乳清蛋白（pH4～5）、雞蛋清蛋白（pH4～5）

小分子物質(zhì)脂類及具有表面活性的極性脂類蛋白質(zhì)濃度攪拌強(qiáng)度與時(shí)間熱處理第56頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)食品加工對(duì)

蛋白質(zhì)的影響第57頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、有益的影響使蛋白質(zhì)可消化性增加使大多數(shù)天然存在于食品中的蛋白質(zhì)毒素及抗?fàn)I養(yǎng)因子失活使食品中的酶失活，防止食品風(fēng)味、色澤劣變及營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失使食品發(fā)生期望的美拉德反應(yīng)第58頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、不利的影響過(guò)度的熱處理往往導(dǎo)致氨基酸的破壞脫S脫酰胺異構(gòu)化第59頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天DHA與賴氨酸、鳥(niǎo)氨酸、半胱氨酸形成交聯(lián)_NHCHCO2(CH)4NH22NH)(CH2OCCHNH_32NH_NHCHCO2CHSHCH2HNCCO脫氫丙氨酸2_NHCHCO2(CH)4NH2CHCHCOHN賴氨酰丙氨酸殘基_NHCHCO2(CH)NH2CHCHCOHN3鳥(niǎo)氨丙氨酸殘基_NHCHCO22CHCHCOHNCHS羊毛硫氨酸殘基+在堿性熱處理?xiàng)l件下，賴氨酸被破壞形成有毒的賴氨酰－丙氨酸殘基

第60頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天與脂肪氧化形成的游離基發(fā)生分子間、分子內(nèi)聚合反應(yīng)第61頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天在有氧化劑及大量氧氣存在條件下，蛋白質(zhì)及氨基酸易發(fā)生氧化及降解反應(yīng)，并生成有毒物質(zhì)。氧化劑：H2O2、次氯酸鈉、脂類過(guò)氧化物、亞硫酸鹽、溴酸鹽、過(guò)氧苯甲酰主要破壞的氨基酸：含S氨基酸、色氨酸、酪氨酸、組氨酸發(fā)生不需要的美拉德反應(yīng)第62頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、蛋白質(zhì)的改性酸或堿有限水解磷酸化酰基化酶法改性胃合蛋白反應(yīng)蛋白質(zhì)交聯(lián)第63頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)重要的食品蛋白質(zhì)一、乳中的蛋白質(zhì)（一）組成：

乳清蛋白（5～7g/L）酪蛋白膠粒（24～28g/L）α－乳清蛋白β－乳球蛋白αs－酪蛋白（αs1，αs2）β－酪蛋白γ－酪蛋白κ－酪蛋白第64頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第65頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第66頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）酪蛋白膠粒1.酪蛋白分類鈣敏感酪蛋白包括αs1－、αs2－、β－、γ－酪蛋白。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一級(jí)結(jié)構(gòu)具有相似性。極性區(qū)域非極性區(qū)域成簇的磷酸絲氨酰殘基成簇的非極性殘基:C端對(duì)Ca2+、H+敏感影響蛋白質(zhì)水化第67頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第68頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天鈣不敏感酪蛋白κ－酪蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：不含成簇極性磷酸絲氨酰殘基對(duì)電中和不敏感不會(huì)發(fā)生去水化作用2、酪蛋白膠粒及穩(wěn)定的機(jī)理牛乳礦物質(zhì)組成和分布牛乳酪蛋白膠粒及穩(wěn)定機(jī)理第69頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第70頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、乳中酪蛋白在食品加工中的作用作為食品添加劑酪蛋白穩(wěn)定性的利用保持乳穩(wěn)定破壞乳穩(wěn)定4、乳清蛋白第71頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、肉中的蛋白質(zhì)（一）組成可溶性蛋白：酶和色素蛋白不可溶性蛋白：結(jié)締組織蛋白、膜蛋白、連接蛋白和肌間線蛋白。收縮蛋白：也稱肌纖維蛋白，球蛋白、肌動(dòng)蛋白、肌動(dòng)球蛋白肌肉——肌原纖維束——肌動(dòng)蛋白絲及肌球蛋白絲第72頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第73頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第74頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第75頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天第76頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、肌球蛋白：Mw=50~600,000，占總收縮蛋白40%。分子模型：第77頁(yè),共85頁(yè)，2024年2月25日，星期天特性：⑴具有ATP酶活性⑵可與肌動(dòng)蛋