蛋白質(zhì)Proteins

1、 第三章第三章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(proteins) 3.1 氨基酸氨基酸 3.2 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 3.3 蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性 3.4 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì) 3.5 新蛋白質(zhì)資源新蛋白質(zhì)資源 3.6 食品加工對(duì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì)和食品加工對(duì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì)和 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響 概況： 蛋白質(zhì)由碳、氫、氧、氮、硫、磷以及某些金屬元素鋅、鐵等組成的復(fù)雜大分子，它是生命細(xì)胞的主要成分(占干重50以上)。 作用：*是維持生命活動(dòng)和生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)；*部分蛋白質(zhì)還可以作為生物催化劑(酶和激素)控制機(jī)體的生長(zhǎng)、消化、代謝、分泌及能量轉(zhuǎn)移等化學(xué)變化；*蛋白質(zhì)是機(jī)體內(nèi)生物免疫作用所必需的物質(zhì)

2、，可以形成抗體以防止機(jī)體感染；*在食品中蛋白質(zhì)對(duì)食品的質(zhì)地、色、香、味等方面還起著重要的作用。 化學(xué)組成：蛋白質(zhì)雖然是復(fù)雜大分子，但從其化學(xué)組成上來看，它們都含有基本結(jié)構(gòu)單元 氨基酸，蛋白質(zhì)就是由不同的氨基酸由酰胺鍵連接而成的，不同蛋白質(zhì)分子之間的區(qū)別就在于其氨基酸組成及排布次序的不同。蛋白質(zhì)一般可分為三大類：?jiǎn)渭兊鞍祝簝H由氨基酸組成的蛋白質(zhì)；結(jié)合蛋白：由氨基酸和非蛋白質(zhì)化合物組成；衍生蛋白：由酶或化學(xué)方法處理蛋白質(zhì)后得 到的相應(yīng)化合物。 為了滿足人類對(duì)蛋白質(zhì)的需要，不僅要充分利用現(xiàn)有的蛋白質(zhì)資源，研究影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的加工處理因素，改進(jìn)蛋白質(zhì)的性質(zhì)，尤其是蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì)，而且

3、還應(yīng)尋找新的蛋白質(zhì)資源和開發(fā)蛋白質(zhì)利用新技術(shù)。 3.1 氨基酸(aminoacids) 氨基酸為組成蛋白質(zhì)的基本單元，天然蛋白氨基酸為組成蛋白質(zhì)的基本單元，天然蛋白質(zhì)中一般含有質(zhì)中一般含有20種氨基酸，另外還有一些其它較種氨基酸，另外還有一些其它較少見的氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物少見的氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物功能。功能。一、結(jié)構(gòu)與分類：一、結(jié)構(gòu)與分類： 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：除脯氨酸外，所有的氨基酸都是-氨基酸，即在-碳上有一個(gè)氨基，并且多以l-構(gòu)型存在，某些微生物中有d-型氨基酸。 分類分類：根據(jù)氨基酸側(cè)鏈r的極性不同可將其分為四組，它們分別是： 1. 堿性氨基酸：側(cè)鏈上帶正電荷

4、，它們是賴氨 酸、精氨酸、組氨酸，側(cè)鏈含有氨基或亞氨基。 2. 酸性氨基酸酸性氨基酸：側(cè)鏈上帶負(fù)電荷，它們是谷氨酸和天冬氨酸，側(cè)鏈上均含一個(gè)羧基。 3. 不帶電荷的極性氨基酸不帶電荷的極性氨基酸：此種aa側(cè)鏈含有極性基團(tuán)，可以形成氫鍵，溶解度比非極性氨基酸增大。共有7種：絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺及甘氨酸。半胱氨酸在蛋白質(zhì)中通常以胱氨酸的形式存在，而天冬酰胺、谷氨酰胺在酸、堿存在時(shí)水解轉(zhuǎn)化為天冬氨酸和谷氨酸。 4.非極性氨基酸：非極性氨基酸：具有一個(gè)疏水性側(cè)鏈，在水中的溶解度比極性氨基酸低。共有8種：丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、脯氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸

5、(蛋氨酸)，脯氨酸是一亞氨基酸。 此外，還有存在于膠原蛋白中的羥脯氨酸、羥賴氨酸；存在于肌肉中的甲基組氨酸和n一甲基賴氨酸。一些其它氨基酸從蛋白水解物中發(fā)現(xiàn)，如二、氨基酸的物理性質(zhì)二、氨基酸的物理性質(zhì)1. 旋光性：除甘氨酸外，氨基酸的碳原子均是手性碳原子，所以具有旋光性。旋光方向和大小取決于其r基性質(zhì)，也與水溶液的ph有關(guān)。2. 紫外吸收：20種aa在可見區(qū)內(nèi)無吸收，但在紫外光區(qū)酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸有吸收，其最大吸收波man分別為278nm、279nm和259nm，故此利用此性質(zhì)對(duì)這三種氨基酸進(jìn)行測(cè)定。酪氨酸、色氨酸殘基同樣在280nm處有最大的吸收，可用紫外分光光度法定量分析蛋白質(zhì)。3.

6、 離解：在中性溶液中氨基酸是以偶極離子或兩性離子的形式存在：在不同的ph條件下既可作為堿接受質(zhì)子： 又可作為酸離解出一質(zhì)子：所以一個(gè)單氨基單羧基氨基酸全部質(zhì)子化以后可以看作一個(gè)二元酸，因而有兩個(gè)離解常數(shù)： 當(dāng)氨基酸呈電中性(即凈電荷為零)時(shí)，所處環(huán)境的ph值即為該氨基酸的等電點(diǎn)(pi)，pi和pkai、pka2有以下的關(guān)系：三、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)三、氨基酸的化學(xué)性質(zhì) 氨基酸上的各個(gè)官能團(tuán)可進(jìn)行多種反應(yīng)，在這里介紹氨基、羧基及側(cè)鏈的一些主要反應(yīng)：1. 氨基的反應(yīng)（4個(gè)）：（1）-aa 能與亞硝酸定量作用，產(chǎn)生氨氣和羥基酸；測(cè)定n2的體積就可以計(jì)算氨基酸含量。nh2與hno2反應(yīng)較慢，脯氨酸、精氨酸

7、、組氨酸、色氨酸中的環(huán)結(jié)合氮不與hno2作用。（2）與醛類化合物反應(yīng)）與醛類化合物反應(yīng)：氨基與醛類化合物反應(yīng)生成schiff堿，schiff堿，是美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物，與褐變反應(yīng)有關(guān)（3）?；磻?yīng)：例如氨基可與芐氧基甲酰氯在弱堿性條件下反應(yīng) ： （4)烴基化反應(yīng)：aa-氨基可以與二硝基氟苯反應(yīng) 生成穩(wěn)定的黃色化合物：該反應(yīng)可用于對(duì)肽的n一末端氨基酸來進(jìn)行分析。 在合成肽的過程中可利用此反應(yīng)保護(hù)氨基。2. 羧基的反應(yīng)（2個(gè)）（1）成酯或成鹽反應(yīng)，氨基酸在干燥hcl存在下與無水甲醇或乙醇作用生成甲酯或乙酯： （2）脫羧反應(yīng)：大腸桿菌中含有一種谷氨酸脫羧酶，可使谷氨酸脫羧。3. 由氨基與羧基共同參加

8、的反應(yīng)（2個(gè)）：（1）形成肽鍵：氨基酸之間的羧基和氨基縮合反應(yīng)，可以形成肽： 與茚三酮反應(yīng)：在微酸性條件下茚三酮與氨基酸共熱可發(fā)生下列反應(yīng)，終產(chǎn)物為藍(lán)紫色化合物，可用于氨基酸的定性、定量分析。只有脯氨酸生成黃色化金物。4. 側(cè)鏈的反應(yīng) -氨基酸的側(cè)鏈r基反應(yīng)很多：r基上含有酚基，可還原folin血試劑，生成鉬藍(lán)和鎢藍(lán)，可用于蛋白質(zhì)的定量分析；r基上含有一sh基，在氧化劑存在下生成雙硫健，在還原劑存在下亦可重新變?yōu)橐籹h基等。四、氨基酸的制備四、氨基酸的制備 氨基酸的制備可以通過三種途徑： 1. 蛋白質(zhì)水解：天然蛋白質(zhì)用酸、堿或酶催化水解，生成游離氨基酸，然后通過等電析出使之結(jié)晶，再經(jīng)精制而得到

9、各種氨基酸。其中以酶法水解較為理想。 2. 人工合成法：一般只用于制備少數(shù)難以用其它方法制備的氨基酸，如色氨酸、甲硫氨酸。 3. 生物發(fā)酵法：可以用來制備多種氨基酸，如谷氨酸、賴氨酸等在生產(chǎn)上應(yīng)用最多。3.2 蛋白質(zhì)(proteins) 一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜高分子化合物。其結(jié)構(gòu)分為低級(jí)結(jié)構(gòu)（一級(jí)結(jié)構(gòu)）和高級(jí)結(jié)構(gòu)（二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)）： 1. 一級(jí)結(jié)構(gòu)：是氨基酸通過肽鍵（酰胺鍵）組成的肽鏈中，氨基酸殘基的種類、數(shù)目、排列順序?yàn)閍a的一級(jí)結(jié)構(gòu)。 在多肽鏈中帶有氨基的一端稱作n端，而帶有羧基的一端稱作c端。許多蛋白質(zhì)如胰島素、血紅蛋白、酪蛋白

10、的一級(jí)結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定。 一級(jí)結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)。 2. 二級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈借助氫鍵排列成沿一個(gè)方向、具有周期性結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，并不考慮側(cè)鏈的構(gòu)象和片斷間的關(guān)系。pr的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要有-螺旋和-折疊，氫鍵在其中起著穩(wěn)定構(gòu)象的作用。3. 三級(jí)結(jié)構(gòu)：是指多肽鏈借助各種作用力在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步折疊卷曲形成緊密的復(fù)雜球形分子的結(jié)構(gòu)。 穩(wěn)定蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力有氫鍵、離子鍵、二硫鍵和范德華力。在大部分所研究的球形蛋白分子中，極性氨基酸的r基一般位于分子表面，而非極性氨基酸的r基則位于分子內(nèi)部。4. 四級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是二條或多條肽鏈之間以特殊方式結(jié)合，形成有生物活性的蛋白質(zhì)

11、；其中每條肽鍵都有自己的一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，這些肽鏈稱為亞基，它們可以相同，也可以不同。二、蛋白質(zhì)的分類二、蛋白質(zhì)的分類(protein classification) 蛋白質(zhì)根據(jù)其化學(xué)組成和溶解度分為三大類：即單純蛋白質(zhì)、結(jié)合蛋白質(zhì)和衍生蛋白質(zhì)。 (一)單純蛋白質(zhì)：僅含氨基酸的一類蛋白質(zhì)：1清蛋白(albumines)：它們是分子量很低的蛋白質(zhì)，能溶于中性無鹽的水中。例如蛋清蛋白、乳清蛋白、血清蛋白、牛乳中的乳清蛋白、谷物中的麥谷蛋白和豆科種子里的豆白蛋白等即是。 2球蛋白(globulins)：不溶于水，但可溶于稀酸、稀堿及中性鹽溶液，如牛乳中的乳清球蛋白、血清球蛋白，肉中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋

12、白與大豆中的大豆球蛋白即是。 3谷蛋白(glutellins)：不溶于水、乙醇及鹽溶液中，能溶于很稀的酸和堿溶液中。例如小麥中的谷蛋白和水稻中的米谷蛋白即是。4醇溶谷蛋白(prolamines)：不溶于水及中性有機(jī)溶劑中，能溶于5090酒精中。這種蛋白質(zhì)主要存在谷物中，并含大量的脯氨酸和谷氨酸，例如玉米醇溶谷蛋白，小麥醇溶谷蛋白和大麥醇溶谷蛋白即是。 5硬蛋白(scleroprotein)：不溶于水和中性溶劑中并能抵抗酶的水解。這是一種具有結(jié)構(gòu)功能和結(jié)合功能的纖維狀蛋白。例如肌肉中的膠原蛋白、腱中的彈性蛋白和毛發(fā)及角蹄中的角蛋白即是；明膠為其衍生物。 6組蛋白(histones)：為一種堿性蛋

13、白質(zhì)，因?yàn)樗写罅康馁嚢彼岷途彼?，能溶于水中?7魚精蛋白(protamines)：為一種低分子量(4008000)的堿性很強(qiáng)的蛋白質(zhì)，它含有豐富的精氨酸，例如鯡魚中的鯡精蛋白。(二)結(jié)合蛋白質(zhì)(conjugated proteins) 結(jié)合蛋白質(zhì)是單純蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)成分，如碳水化合物、油脂、核酸、金屬離子或磷酸鹽結(jié)合而成的蛋白質(zhì)。 1脂蛋白(lipoproteins)：為油脂與蛋白質(zhì)結(jié)合的復(fù)合物，具有極性的乳化能力，存在于牛乳和蛋黃中。與蛋白質(zhì)結(jié)合的油脂有甘油三脂、磷脂、膽固醇及其衍生物。有些蛋白質(zhì)如視紫紅蛋白能與細(xì)胞的生物膜相結(jié)合，與生物膜的脂雙層結(jié)合的部分為富含疏水氨基酸的肽段，它

14、們呈一螺旋結(jié)構(gòu)，這類蛋白質(zhì)稱為膜蛋白。 2糖蛋白(glycoproteins)：糖蛋白是碳水化合物與蛋白質(zhì)結(jié)合的復(fù)合物。這些碳水化合物是氨基葡萄糖、氨基半乳糖、半乳糖、甘露糖、海藻糖等中的一種或多種，與蛋白質(zhì)間的共價(jià)鍵或羥基生成配糖體。糖蛋白可溶于堿性溶液。哺乳動(dòng)物的粘性分泌物、血漿蛋白、卵粘蛋白及大豆某些部位中之蛋白質(zhì)都屬于糖蛋白。 3核蛋白(nucleoproteins)：由核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的復(fù)合物。存在細(xì)胞核及核糖體中。 4磷蛋白(phosphoproteins)：為許多主要食物中一種很重要的蛋白質(zhì)。磷酸基團(tuán)是與絲氨酸或蘇氨酸中的羥基結(jié)合，如牛乳中的酪蛋白和雞蛋黃中的磷蛋白即是。 5

15、色蛋白(chromoproteins)：為蛋白質(zhì)與有色輔基結(jié)合而成的復(fù)合物，后者多為金屬。色蛋白有許多種，如血紅蛋白、肌紅蛋白、葉綠素蛋白及黃素蛋白等。(三)衍生蛋白質(zhì)(derived protein ) 衍生蛋白質(zhì)是用化學(xué)方法或酶學(xué)方法處理蛋白質(zhì)得到的一類衍生物。 根據(jù)其變化程度可分為： 一級(jí)衍生物：一級(jí)衍生物的改性程度較小、不溶于水，如凝乳酶凝結(jié)的酪蛋白。 二級(jí)衍生物：二級(jí)衍生物改性程度較大，包括(proteoses)胨(peptones)和肽(peptides)，這些降解產(chǎn)物因在大小和溶解度上有所不同，溶于水、加熱不凝集，在許多食品加工過程中如干酪成熟時(shí)易生成肽這類降解產(chǎn)物。 三、蛋白質(zhì)

16、的物理化學(xué)性質(zhì)三、蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)1. 蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì) 蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，分子內(nèi)既有游離氨基，又有游離羧基，同時(shí)又側(cè)鏈基團(tuán)如-cooh ，-cooh -nh2、咪唑基、胍基等。在一定條件下，這些基團(tuán)解離為帶電基團(tuán)，從而是蛋白質(zhì)帶電，所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量與可解離基團(tuán)有關(guān)，也與溶液的ph值有關(guān)。蛋白質(zhì)在某ph值時(shí)其所帶電荷數(shù)為零，此時(shí)它所在溶液的ph就是它的等電點(diǎn)pi 。當(dāng) ph pi 時(shí)蛋白質(zhì)為陰離子，在電場(chǎng)中可向陽極移動(dòng)；而當(dāng) ph pi 時(shí)蛋白質(zhì)作為陽離子，在電場(chǎng)中向陰極移動(dòng)。 2. 分子量的測(cè)定： 蛋白質(zhì)分子量變化范圍非常大，并且由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難精確測(cè)定。這里僅介紹滲透壓法。滲透

17、壓法：蛋白質(zhì)溶液與理想溶液有很大的偏差，其濃度與滲透壓不呈簡(jiǎn)單直線關(guān)系。在低濃度下，它們之間關(guān)系為：通過測(cè)定幾個(gè)不同濃度下的滲透壓，并以c對(duì)c作圖，外推至c0處得到截距c，然后求得m值的大小。 測(cè)定蛋白質(zhì)分子量的方法還有超離心法、色譜的方法等。 3.蛋白質(zhì)的水解 蛋白質(zhì)經(jīng)過酸、堿或酶催化水解后，經(jīng)過一系列中間產(chǎn)物，最后生成氨基酸，中間產(chǎn)物主要是蛋白胨和各種肽類： 蛋白質(zhì)蛋白胨小肽二肽氨基酸 注意： 堿水解可以使胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸破壞，并引起氨基酸的外消旋化； 酸水解可破壞色氨酸； 酶法較為理想，它的反應(yīng)條件溫和，對(duì)氨基酸破壞少，但需要一系列酶作用才能使一種蛋白質(zhì)完全水解成游離氨基酸。 4

18、. 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng) （1） 雙縮脲反應(yīng)是蛋白質(zhì)的一個(gè)顏色反應(yīng)，凡是具有二個(gè)以上肽鍵的化合物都能發(fā)生這種反應(yīng)，而二肽和游離氨基酸不發(fā)生該反應(yīng)。雙縮脲（蛋白質(zhì)或肽分子）在堿性環(huán)境內(nèi)與cus04形成紫色化合物，用此反應(yīng)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行定量分析。 （2）茚三酮反應(yīng)也是蛋白質(zhì)的一個(gè)顏色反應(yīng)，在中性條件下蛋白質(zhì)或多肽也能同茚三酮試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，生成蘭色或紫紅色化合物。茚三酮試劑與胺鹽、氨基酸均能反應(yīng)。 （3）黃色反應(yīng)在蛋白質(zhì)溶液中加入濃硝酸，pr沉淀析出后，再加熱則變成黃色沉淀。這一反應(yīng)是含有芳香族aa（苯并、色、酪）的pr所特有的顏色反應(yīng)。如皮膚、指甲、毛發(fā)等遇到濃硝酸會(huì)呈黃色。 （4）費(fèi)林反應(yīng)含有酪氨

19、酸的pr因酪氨酸的酚基能育費(fèi)林試劑中的磷鉬酸和磷鎢酸反應(yīng)，還原成藍(lán)色化合物。利用這一反應(yīng)定量測(cè)定pr。 3.3 蛋白質(zhì)的變性 蛋白質(zhì)的二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象不穩(wěn)定，在某些物理或化學(xué)因素作用下，發(fā)生不同程度的改變稱為變性。變性是指蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而肽鍵不斷裂。變性后的蛋白質(zhì)某些性質(zhì)發(fā)生變化，主要包括： 疏水性基團(tuán)暴露，水中溶解性降低； 某些蛋白質(zhì)的生物活性喪失； 肽鍵暴露出，易被酶攻擊而水解； 蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力發(fā)生了變化； 溶液粘度發(fā)生了變化； 蛋白質(zhì)結(jié)晶能力喪失。 因此可以通過測(cè)定蛋白質(zhì)的一些性質(zhì)如沉降性質(zhì)、粘度、電泳性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)等了解其變性程度。 引起蛋白質(zhì)變性的因素 有物理因

20、素和化學(xué)因素： 一、物理因素一、物理因素 1. 加熱：加熱是引起蛋白質(zhì)變性的最常見因素，蛋白質(zhì)熱變性后結(jié)構(gòu)伸展變形，例如天然血清蛋白是橢園形的，長(zhǎng)：寬=3：1，而熱變性后長(zhǎng)：寬=5.5：1，分子明顯伸展。 對(duì)一般化學(xué)反應(yīng)，其溫度系數(shù)為24，即溫度升高10，反應(yīng)速度增加了24倍；但對(duì)蛋白質(zhì)的變性反應(yīng)，其溫度系數(shù)為600左右；將該性質(zhì)用于食品工業(yè)如高溫瞬時(shí)殺菌，就是利用高溫快速破壞活性蛋白質(zhì)或微生物酶的原理 2. 低溫：低溫處理可導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)的變性，例如 l-蘇氨酸胱氨酸酶在室溫下穩(wěn)定，但在0不穩(wěn)定；有些蛋白質(zhì)如11s大豆蛋白質(zhì)、乳蛋白在冷卻或冷凍時(shí)可以發(fā)生凝集和沉淀就是低溫變性的例子。3. 機(jī)

21、械處理：有些機(jī)械處理如揉捏、攪打等，由于剪切力的作用使蛋白質(zhì)分子伸展，破壞了其中的一螺旋，使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變而導(dǎo)致變性。面團(tuán)的揉制就是典型的例子。4. 其它因素：如高壓、輻射等處理均能導(dǎo)致蛋白的變性。 二、化學(xué)因素二、化學(xué)因素1. 酸、堿因素：大多數(shù)在特定的ph值范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，但在極端ph條下， pr分子內(nèi)部的可離解基團(tuán)受強(qiáng)烈的靜電排斥作用而使分子伸展、變性。2. 金屬離子：ca2+、mg2+離子是pr分子中的組成部分，對(duì)穩(wěn)定pr構(gòu)象起著重要作用除去ca2+、mg2+會(huì)大大地降低pr對(duì)熱、酶的穩(wěn)定性；而cu2+、fe2+、hg2+、ag+等易與pr分子中的-sh形成穩(wěn)定的化合物，而降低蛋白

22、質(zhì)的穩(wěn)定性。3. 有機(jī)溶劑：有機(jī)溶劑可通過降低pr溶液的介電常數(shù)，降低pr分子間的靜電斥，導(dǎo)致其變性；或是進(jìn)入蛋白質(zhì)的疏水性區(qū)域，破壞蛋白質(zhì)分子的疏水相互作用。這些作用力的改變均導(dǎo)致了蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變，從而產(chǎn)生了變性。 4. 有機(jī)化合物：高濃度的脲素和胍鹽(48moll)會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子中氫鍵的斷裂，因而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性；而表面活性劑如十二烷基磺酸鈉( sds )能在蛋白質(zhì)的疏討區(qū)和親水區(qū)間起作用，不僅破壞疏水相互作用，還能促使天然蛋白分子伸展，所以是一種很強(qiáng)的變性劑。5. 還原劑：巰基乙醇、半胱氨酸、二硫蘇糖醇等還原劑能使pr分子中存在的二硫鍵還原，從而改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象。 蛋白質(zhì)的變性般來講

23、是有利的，但在某些情況下是必須避免的，如酶的分離、牛乳的濃縮等過程蛋白正變性會(huì)導(dǎo)致酶的失活或沉淀生成。 3.4 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)是指除營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，對(duì)食品需宜特性有利的蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，如凝膠、溶解、泡沫、乳化、粘度等在食品中起著十分重要作用的性質(zhì)。蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)影響著食品感官質(zhì)量、食品質(zhì)地，也對(duì)食品或成分在制備、加工或貯存過程中的物理特性起著主要作用。食品蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)可以分為三大類：水合性質(zhì)：取決于蛋白質(zhì)與水之間的相互作用，包括水的吸附與保留、濕潤(rùn)性、膨脹性、粘合、分散性、溶解性等。與蛋白質(zhì)之間的相互作用有關(guān)的性質(zhì)，如沉淀、膠凝、組織化、面團(tuán)的形成等。蛋白質(zhì)的表面性

24、質(zhì)：蛋白質(zhì)的起泡、乳化等方面的性質(zhì)。 食品 功能性質(zhì)飲料湯沙司不同ph下的溶解度，熱穩(wěn)定性，粘度，乳化性質(zhì)，水保留性燒烤食品（面包、蛋糕等）的面團(tuán)形成形成基質(zhì)和具有粘彈性的薄膜粘合性，熱變性，膠凝性，水的吸附，乳化作用，發(fā)泡性，褐變。乳制品（干酪、冰淇淋等）乳化作用，脂肪保留性，粘度，發(fā)泡性，膠凝作用，凝結(jié)作用。肉制品（香腸等）乳化作用，膠凝作用，內(nèi)聚力，水和脂肪的吸附與保留肉的替代物（組織化蛋白）水和脂肪的吸附與保持，不溶性，硬度，嘴嚼性，內(nèi)聚力，熱變性食品涂膜內(nèi)聚力，粘附性糖果制品（巧克力等）分散性，乳化性質(zhì)雞蛋代用品發(fā)泡性，膠凝作用表表3.1 各種食品中蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)各種食品中蛋白質(zhì)的

25、功能性質(zhì) 一、水合性質(zhì)一、水合性質(zhì)1.水合性質(zhì)水合性質(zhì): 多數(shù)食品是水合體系，食品中各成分的物理化學(xué)性質(zhì)和流變學(xué)性質(zhì)受體系中水活度的影響，pr的構(gòu)象在很大程度上和它與水的作用有關(guān)。濃縮物或離析物在應(yīng)用于食品中時(shí)都涉及水合，因此研究pr水合和復(fù)水性質(zhì)在食品加工中是非常有用的。 pr分子通過表面上的各種極性基團(tuán)與水作用。一般來講約在0.3gg蛋白質(zhì)的水與蛋白質(zhì)結(jié)合的非常牢固，還有0.3gg蛋白質(zhì)的水與蛋白質(zhì)結(jié)合的較松散。蛋白質(zhì)從干燥狀態(tài)逐漸水合時(shí)有如下的過程： 干燥蛋白極性部位吸附水多層水吸附液態(tài)水凝 聚蛋白質(zhì)溶脹 2.影響pr水合作用的因素：pr濃度、ph值、溫度、離子強(qiáng)度、其它成分的存在均能影

26、響pr - pr和pr-水。蛋白質(zhì)吸附水、保留水的能力對(duì)各類食品尤其是碎肉和面團(tuán)等的質(zhì)地起重要的作用，其它的功能性質(zhì)如膠凝、乳化也與蛋白質(zhì)的水合有十分重要的關(guān)系。 二、溶解度二、溶解度 pr的溶解度即pr在水中的溶解能力。pr溶解度對(duì)天然蛋白質(zhì)的提取、分離提純及評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)變性程度非常有用，蛋白質(zhì)在飲料中的應(yīng)用也與其溶解度有關(guān)。 影響pr溶解度的因素：ph值、離子強(qiáng)度、溫度、溶劑類型等。 三、粘度三、粘度 pr溶液的粘度反映出它流動(dòng)的阻力.蛋白質(zhì)溶液與多數(shù)溶液如懸浮液、乳濁液一樣，是非牛頓流體，粘度系數(shù)隨其流速的增加而降低，這種現(xiàn)象稱之為“剪切稀釋”，原因如下： 分子朝著流動(dòng)方向逐漸取向，使得摩

27、擦阻力降低； 蛋白質(zhì)的水合環(huán)境朝著流動(dòng)方向變形； 氫鍵和其它弱鍵的斷裂使得蛋白質(zhì)很快分散。 影響蛋白質(zhì)流體粘度的主要因素影響蛋白質(zhì)流體粘度的主要因素是分散的蛋白分子或顆粒的表觀直徑，表觀直徑又因以下的參數(shù)而變化： 蛋白質(zhì)分子的固有特性，例如分子大小、體積、結(jié)構(gòu)、電荷數(shù)及濃度的大小等； 蛋白質(zhì)和溶劑間的相互作用；蛋白質(zhì)分子之間的相互作用。 pr的粘度、稠度是流體食品如飲料、肉湯、湯汁等的主要功能性質(zhì)，對(duì)蛋白質(zhì)食品的輸送、混合、加熱、冷卻等加工過程也有實(shí)際意義。 四、膠凝作用四、膠凝作用1. 定義：變性的pr分子聚集并形成有序的pr空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中含有大量的水。蛋白質(zhì)的膠凝與蛋白質(zhì)的締合、聚集、

28、聚合、沉淀、絮凝和凝結(jié)等有區(qū)別： pr的締合是指在亞基或分子水平上發(fā)生的變化；聚合或聚集是指由于溶解度部分或全部喪失而引起的一切聚集反應(yīng)；絮凝是指沒有蛋白質(zhì)變性時(shí)的無序聚集反應(yīng)；凝結(jié)是變性蛋白質(zhì)的無序聚集反應(yīng)。2. 凝膠形成的特性和凝膠結(jié)構(gòu)：在凝膠中，pr的網(wǎng)絡(luò)是由于 pr-pr、pr-h2o 之間的相互作用及鄰近肽鏈之間的吸引力和排斥力達(dá)到平衡時(shí)形成的。即靜電引力、 pr-pr的 作用有利于肽鏈的靠近；靜電斥力、 pr-h2o的作用有利于肽鏈的分離。 3.形成凝膠的條件（1）在多數(shù)情況下熱處理是凝膠形成的必需條件，然后再冷卻。有時(shí)加入少量的酸或ca2+鹽可提高膠凝速度和膠凝強(qiáng)度；（2）有時(shí)不

29、需要加熱也可以形成凝膠，如有些蛋白質(zhì)只需要加入ca2+鹽，或適當(dāng)?shù)拿附猓蚣尤雺A使之堿化后再調(diào)ph值至等電點(diǎn)，就可發(fā)生膠凝作用。 4.凝膠的分類：（1）熱可逆凝膠：在加熱時(shí)融解，冷卻后又可重新通過氫鍵形成凝膠；（2）熱不可逆凝膠：這類凝膠一旦形成就通過二硫鍵維持其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，不易受加熱等因素的影響。 5.凝膠的特性：由于凝膠是一種有序的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它高度水合（每克蛋白質(zhì)可結(jié)合水10g以上），且其它成分也存在于該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，它們都不易被擠壓出來。水的保留可能與網(wǎng)絡(luò)的微毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，也可能與肽鏈上羰基和氨基的極化有關(guān)。6.膠凝作用蛋白質(zhì)的膠凝作用是食品非常重要的功能性質(zhì)，在許多食品的制備中

30、起著重要作用， 如乳制品、各種加熱的肉糜，魚制品等。蛋白質(zhì)的膠凝作用可以形成固體彈性凝膠，也可提高吸水性、增稠性、粘著性、乳化性和發(fā)泡性。一般來講與蛋白質(zhì)的變性相比，其聚集速度慢將有利于伸展的蛋白質(zhì)分子更好取向，有利于更好地形成有序、均勻光滑、粘稠、彈性好、透明、穩(wěn)定性好的凝膠，否則所形成的凝膠缺乏彈性、不透明、穩(wěn)定性差。 五、組織化五、組織化(texturization)（一）概念：在許多食物中，蛋白質(zhì)是食品質(zhì)地或結(jié)構(gòu)的構(gòu)成基礎(chǔ)，例如肉、魚的肌原纖維、干酪的酪蛋白等。蛋白質(zhì)的組織化是使可溶性植物蛋白或乳蛋白形成具嘴嚼性和良好持水性的薄膜或纖維狀產(chǎn)品，且在以后的水合或加熱處理中能保持良好的性能

31、。組織化的蛋白質(zhì)可以作為肉的代用品或替代物，還可以用于對(duì)動(dòng)物蛋白進(jìn)行重組織化(例如對(duì)牛肉或禽肉的重整加工）。（二）常見的蛋白質(zhì)組織化方法： 1.熱凝固和簿膜形成：大豆蛋白的濃溶液在平滑的金屬表面熱凝結(jié)，生成水合蛋白薄膜，或?qū)⑵湓?5加熱數(shù)小時(shí)，此時(shí)由于水分蒸發(fā)和熱凝結(jié)也能在表面形成一層薄的蛋白膜，腐竹就是采用上述方法加工而成的。2.熱塑性擠壓：植物蛋白通過熱塑性擠壓得到干燥的纖維多孔狀顆?；蛐K，復(fù)水后嘴嚼性好。熱塑性擠壓的方法：將含水1030%的蛋白質(zhì)-多糖的混合物通過一個(gè)圓筒，在高壓、高溫和強(qiáng)剪切的作用下轉(zhuǎn)化為粘稠狀物，然后迅速通過圓筒而進(jìn)入常壓環(huán)境，水分迅速蒸發(fā)后冷卻就形成了高度膨脹、干

32、燥的多孔結(jié)構(gòu)。它在60可以吸收24倍的水，變?yōu)槔w維狀海棉和具有口嚼性的彈性結(jié)構(gòu)，并在殺菌條件下穩(wěn)定?？芍谱魅馔?、漢堡包的肉糜、肉的替代物、填充物等，還可以用于血液、魚肉及其它農(nóng)副產(chǎn)品的組織化。3.纖維的形成：在ph10的條件下，高濃度的蛋白溶液通過靜電斥力而分子離解并充分伸展。 *將該溶液在高壓下通過一個(gè)有許多小孔的噴頭，此時(shí)伸展的蛋白分子沿流出方向定向排列成行并延長(zhǎng)；*液體從噴頭出來進(jìn)入nacl的酸性溶液中，由于等電點(diǎn)的鹽析效應(yīng)，使蛋白質(zhì)發(fā)生凝結(jié)，并通過氫鍵、離子鍵、二硫鍵等形成水合蛋白纖維；*再通過滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)拉直蛋白纖維，增加纖維的機(jī)械阻力和嘴嚼性，降低持水容量；*通過滾筒加熱除去部分水分，

33、提高蛋白的粘著力和韌性；*然后加入色素、脂肪、風(fēng)味物質(zhì)等形成纖維束；*經(jīng)粘合、切割、壓縮等工序制成人造肉或加工食品。 在以上三種組織化方式中以熱塑性擠壓較為經(jīng)濟(jì)，工藝也較簡(jiǎn)單，原料要求低，不僅用于蛋白質(zhì)含量較低的蛋白原料如脫脂大豆蛋白，也可以用于蛋白質(zhì)含量高達(dá)90以上的蛋白離析物，而纖維形成方式只能用于蛋白質(zhì)離析物的組織化。 六、面團(tuán)的形成六、面團(tuán)的形成(dough formation)1.面團(tuán)的形成：小麥胚乳中面筋蛋白質(zhì)在有水存在下室溫混和、揉捏能夠形成強(qiáng)內(nèi)聚力和粘彈性糊狀物，這是小麥面粉轉(zhuǎn)化為面包面團(tuán)，并經(jīng)發(fā)酵烘烤形成面包的基礎(chǔ)。小麥面粉中其它的成分如淀粉、糖、脂類、可溶性蛋白等，都有利于

34、面筋蛋白形成面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和構(gòu)成面包質(zhì)地。2.面團(tuán)形成的本質(zhì)：面筋蛋白主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，面團(tuán)的特性與它們密切相關(guān)。（1）在面包制作過程中麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的平衡非常重要。大分子的麥谷蛋白與面包的強(qiáng)度有關(guān)，它的含量過高會(huì)抑制發(fā)酵過程中殘留co2的膨脹，抑制面團(tuán)的鼓起；麥醇溶蛋白含量過高會(huì)導(dǎo)致過度的膨脹，產(chǎn)生的面筋膜易破裂和易滲透，面團(tuán)塌陷。（2）在面團(tuán)中加入極性脂類、變性球蛋白有利于麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的相互作用，提高面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而中性脂肪、球蛋白則不利面團(tuán)結(jié)構(gòu)。 （3）面筋蛋白的aa組成：*在面筋蛋白中因可離解氨基酸少而不易溶于中性水不易溶于中性水中，*另外大量的谷氨酰胺、羥

35、基氨基酸易形成氫鍵氫鍵，使面筋具有吸水能力和粘聚性質(zhì)（粘聚性質(zhì)還與疏水相互作用有關(guān)），*含有一sh aa能形成雙硫鍵，所以在面團(tuán)中它們緊密連接在一起。當(dāng)面粉被揉捏時(shí)分子伸展，二硫鍵二硫鍵形成，疏水作用增強(qiáng)，面筋蛋白轉(zhuǎn)化形成了立體的具有粘彈性的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，載留了一些淀粉粒和其它成份。 加入還原劑破壞ss,則可破壞面團(tuán)的內(nèi)聚結(jié)構(gòu)，但加入kbro3氧化劑則有利于面團(tuán)的彈性和韌性。 七、乳化性質(zhì)七、乳化性質(zhì)(emulsifying properties) 1.蛋白質(zhì)在食品乳膠體中的穩(wěn)定作用：許多食品（如牛乳、冰淇淋、黃油、干酪、蛋黃醬、肉餡）屬于乳膠體，蛋白質(zhì)在穩(wěn)定這些乳膠體 的食品中起著重要作用，它

36、在分散的油滴和連續(xù)水相的界面上吸附，能使液滴產(chǎn)生抗凝集性的物理學(xué)（如靜電斥力）、流變學(xué)性質(zhì)（如粘度）?？扇苄詐r的乳化特性是由于pr具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)，他們濃集在油-水表面，降低體系的表面張力和減少形成乳濁液所需的能量。一般人認(rèn)為蛋白質(zhì)的疏水性越大，界面上吸附的蛋白質(zhì)濃度越大，界面張力越小，乳濁液因而也就更穩(wěn)定。 2.影響乳化作用的因素：許多因素影響著pr的乳化作用，如儀器設(shè)備的類型、輸入能量的強(qiáng)度、加油速率、油相體積、溫度、離子強(qiáng)度、糖類、油的種類、可溶性pr濃度及pr的乳化性質(zhì)。 （1） pr的種類：球蛋白（如血清蛋白、乳清蛋白）具有很穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的親水性，故不是很好的乳化劑；而酪

37、蛋白由于其無規(guī)則卷曲的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及肽鏈上的高度親水區(qū)域和高度疏水區(qū)域是很好的乳化劑。大豆蛋白離析物、肉和魚肉蛋白質(zhì)等也是很好的乳化劑。（2） 蛋白質(zhì)的溶解度：與其乳化性質(zhì)呈正相關(guān)。一般來講，蛋白質(zhì)的溶解性有利于蛋白質(zhì)的乳化性， 如肉糜中有nacl存在時(shí)（0.51m）可提高蛋白質(zhì)的乳化容量。不過一旦乳濁液形成，不溶蛋白質(zhì)對(duì)其穩(wěn)定性起促進(jìn)作用。（3）ph對(duì)乳化作用的 影響：因蛋白質(zhì)種類的不同而不同，如明膠、卵清蛋白在pi時(shí)具有良好的乳化性，而大多蛋白質(zhì)如大豆蛋白、花生蛋白、酪蛋白、肌原纖維蛋白、乳清蛋白等在非pi時(shí)的乳化性更好，因?yàn)榇藭r(shí)氨基酸側(cè)鏈的離解，產(chǎn)生了有利于乳濁液穩(wěn)定的靜電斥力，避免了液滴的

38、聚集同時(shí)還有利于蛋白質(zhì)的溶解。（4）加熱會(huì)降低吸附在界面上蛋白質(zhì)膜的粘度，因而降低乳濁液的穩(wěn)定性，但是如果加熱蛋白質(zhì) 產(chǎn)生了膠凝作用就能提高其粘度和硬度，提高乳濁液的穩(wěn)定性，例如肌原纖維蛋白的膠凝作用對(duì)灌腸等食品的乳濁穩(wěn)定性十分有益，它提高了保水性和脂肪的穩(wěn)定性，還增強(qiáng)了粘結(jié)性。（5）表面活性劑：低分子表面活性劑不利于蛋白質(zhì)乳濁液的穩(wěn)定性，它們會(huì)降低蛋白膜的硬度，減弱了蛋白質(zhì)吸附于界面的作用力，從而降低乳液的穩(wěn)定性。 八、發(fā)泡性質(zhì)（發(fā)泡性質(zhì)（foaming properties） 1.食品泡沫通常是指氣泡在連續(xù)液相或半固相中形成的分散體。氣泡的直徑從1m到幾個(gè)cm不等。典型的食品例子就是冰淇淋

39、、啤酒等。 2.對(duì)食品泡沫要求：含有大量的氣體；在氣相和連續(xù)相之間要有較大的表面積；溶質(zhì)的濃度在表面較高；要有能膨脹、具有剛性或半剛性和彈性的膜；有可反射的光，看起來不透明。 泡沫食品的柔軟性依氣泡體積及薄層的厚度及流變學(xué)性質(zhì)而定。 3.產(chǎn)生泡沫的方法有三種， 讓通過多孔分散器的氣體通入pr溶液而產(chǎn)生氣泡; 在大量氣體存在下機(jī)械攪拌或振蕩pr溶液產(chǎn)生氣泡； 在高壓下將氣體溶于pr溶液，突然降壓，氣體膨脹而形成泡沫。 4.影響泡沫穩(wěn)定性的因素：鹽類：鹽類不僅可影響蛋白質(zhì)的溶解、粘度、伸展和解聚，也能影響其性質(zhì)，例如nacl增加了膨脹量但降低了泡沫的穩(wěn)定性，而ca2+由于能同蛋白質(zhì)的羧基形成鹽橋而

40、提高了泡沫的穩(wěn)定性。糖類：糖類通常都是抑制蛋白質(zhì)的泡沫膨脹，但是它們又可提高蛋白質(zhì)溶液的粘度，所以可以提高泡沫的穩(wěn)定性。故此糖的加入應(yīng)在泡沫膨脹時(shí)加入；卵清中的糖蛋白由于能吸附和保持薄層 中的水分所以有助于泡沫體積的穩(wěn)定。脂類：蛋白質(zhì)溶液中的極性脂類會(huì)干擾蛋白質(zhì)的界面吸附，從而大大降低蛋白質(zhì)的發(fā)泡性能。濃度：蛋白質(zhì)濃度在28的范圍時(shí)，蛋白質(zhì)溶液具有最好的粘度和穩(wěn)定性；但當(dāng)濃度超過10時(shí)會(huì)使氣泡變小，泡沫變硬。機(jī)械處理：適當(dāng)?shù)臄嚢瑁◤?qiáng)度、時(shí)間）會(huì)使蛋白質(zhì)伸展而產(chǎn)生吸附和形成泡沫，過度攪拌則會(huì)使蛋白質(zhì)不能有效吸附在界面上而產(chǎn)生絮凝，大大降低膨脹度和泡沫的穩(wěn)定性。加熱處理：加熱會(huì)使氣體膨脹、不利于泡

41、沫的形成，粘度降低。但發(fā)泡前對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚韺?duì)其發(fā)泡是有利的，此時(shí)可使蛋白質(zhì)分子伸展并有利于其在空氣-水界面上的吸附。 *在某些食品加工中有時(shí)不需要產(chǎn)生泡沫，如濃縮、發(fā)酵等過程，可能因泡沫的產(chǎn)生造成產(chǎn)物損失或減慢加工速度，此時(shí)可加入消泡劑來消除泡沫。 九、與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合九、與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合(binding of flavor compounds)1. pr與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合食品的風(fēng)味是由接近食品表面的低濃度揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生的， pr與揮發(fā)物質(zhì)的結(jié)合取決于食品表面吸附或經(jīng)擴(kuò)散滲入食品內(nèi)部。固體食品的吸附分為兩種類型：物理吸附和化學(xué)吸附。食品中的風(fēng)味物質(zhì)：醛、酮、酸、酚和氧化脂肪的分解

42、產(chǎn)物等。蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合可產(chǎn)生好的風(fēng)味，如會(huì)使組織化的植物蛋白產(chǎn)生肉的香味，但也會(huì)產(chǎn)生不良的風(fēng)味，這樣脫臭處理。2.影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味化合物的結(jié)合的因素：*水可以提高極性揮發(fā)物質(zhì)的結(jié)合，但不影響非極性物質(zhì)的結(jié)合；*高濃度的鹽可降低蛋白質(zhì)的疏水性，提高羰基化合物的結(jié)合能力； *ph值：酪蛋白在中性、堿性時(shí)比在酸性時(shí)結(jié)合更多的羰基化合物；*蛋白質(zhì)的水解可降低其與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合的能力；*熱變性可降低與風(fēng)味化合物的結(jié)合；*脂類的存在可以促進(jìn)各種羰基揮發(fā)物質(zhì)的結(jié)合與保留；但在真空冷凍干燥時(shí)可使最初結(jié)合的50揮發(fā)物質(zhì)釋放出來。十、與其它物質(zhì)的結(jié)合十、與其它物質(zhì)的結(jié)合 蛋白質(zhì)除了與水分、脂類、揮發(fā)性物質(zhì)結(jié)合

43、之外，還與金屬離子、色素、染料、生物活性等物質(zhì)結(jié)合。這種結(jié)合可降低毒性，也增強(qiáng)毒性，有時(shí)還使蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。 3.5 新蛋白質(zhì)資源 開發(fā)利用傳統(tǒng)蛋白質(zhì)資源和新蛋白質(zhì)資源是目前研究、發(fā)展的方向，對(duì)傳統(tǒng)蛋白的研究則主要集中于對(duì)大豆蛋白的開發(fā)利用，而在新蛋白質(zhì)資源中單細(xì)胞蛋白、葉蛋白、藻類等是研究的主要方向。 一、大豆蛋白和其它油籽蛋白一、大豆蛋白和其它油籽蛋白 在油籽作物中以大豆蛋白最為重要，一是因?yàn)樗姆N植面積非常大，二是它的必需氨基酸組成與動(dòng)物蛋白十分接近。大豆經(jīng)脫脂加工以得到三種不同的商品大豆蛋白： 1.脫脂豆粉：大豆脫皮壓浸去油脂蛋白質(zhì)和碳水化合物加熱滅活抗?fàn)I養(yǎng)因子胰蛋白酶抑制物和血

44、球凝集素脫脂豆粉（蛋白質(zhì)含量約為50）。 2.濃縮大豆蛋白：脫脂豆粉用ph4.5水或含一定濃度乙醇的水浸提處理除去低聚糖(脹氣因子)和降低胰蛋白酶抑制物的量 蛋白質(zhì)的含量在70左右。由于浸提使脫脂豆粉中相當(dāng)量的蛋白質(zhì)損失。大豆蛋白分離物(大豆分離蛋白)：脫脂豆粉用ph：10的稀堿浸提分離出殘?jiān)笕芤核峄恋入婞c(diǎn) 沉淀中和 干燥大豆分離蛋白（蛋白質(zhì)量超過90以上，基本不含抗?fàn)I養(yǎng)因子），在水中的溶解度也比前二者高，但回收率較濃縮蛋白低得多。 脫脂豆粉和濃縮蛋白適用于熱塑性擠壓，而分離蛋白不僅適用于熱塑性擠壓，也適用于纖維形成，但成本要高。 其它油籽蛋白的加工與大豆蛋白的加工方式及類型有許多相似之處

45、，這里不再講述。二、單細(xì)胞蛋白二、單細(xì)胞蛋白(scp) 單細(xì)胞蛋白一般是指以微生物中的蛋白質(zhì)作為食物蛋白，其優(yōu)點(diǎn)是單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)一般不受氣候、地域條件的限制，生長(zhǎng)繁殖快，產(chǎn)量高，易控制，可以利用“三廢”作為培養(yǎng)基質(zhì)，它們主要有酵母蛋白，細(xì)菌蛋白，藻類和真菌。 酵母蛋白：產(chǎn)脘假絲酵和啤酒酵母早被人們利用作為食品。它們的蛋白質(zhì)的含量超過了干重的一半，缺乏含硫氨基酸，其生物價(jià)可因添加甲硫氨酸而增加；但由于含有較高量的核酸，若攝入過量則會(huì)形成尿酸的血漿液水平升高，造成代謝紊亂。一般它們可作為動(dòng)物飼料蛋白用，也可經(jīng)化學(xué)分離提取蛋白或去掉核酸后供人食用。酵母蛋白生產(chǎn)時(shí)的底物一般為碳水化合物。 細(xì)菌蛋白：

46、細(xì)菌蛋白的生產(chǎn)一般是以碳?xì)浠衔锘蚣状甲鳛榈孜?，它們的蛋白含量占干重?4以上，缺乏含硫氨基酸；用來生產(chǎn)細(xì)菌蛋白的主要有桿菌屬、絲菌屬、假單胞菌屬。同樣存在著核酸含量過高的問題，一般不直接食用。常作為飼料蛋白或經(jīng)過加工以用作為食用蛋白原料。藻類：以小球藻和螺旋藻最引人注意，二者蛋白含量分別為50、60(干重)，必需氨基酸中除含硫氨基酸較少外，其它必需氨基酸豐富。作為食物蛋白時(shí)存在兩個(gè)缺點(diǎn)：日食用量超過loog時(shí)有惡心、嘔吐、腹痛等現(xiàn)象；細(xì)胞壁不易破壞，消化吸收率低。若破壁及去掉色素則可提高其消化吸收率。 真菌：蘑菇是食用最廣的一種食用真菌，它的蛋白質(zhì)含量較低(不超過干重30，鮮蘑菇中蛋白質(zhì)約4

47、)，其蛋白質(zhì)也不是完全蛋白。 三、葉蛋白三、葉蛋白 植物的葉片是進(jìn)行光合作用及合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，許多禾谷類、豆類作物的葉片中約含24%pr。取新鮮葉片切碎壓榨取汁，所得汁液中含有10固形物；加熱汁液至90時(shí)可形成蛋白凝塊，經(jīng)洗滌、干燥后凝塊中約含60的蛋白質(zhì)、10的脂類、10礦物質(zhì)和其它物質(zhì)(維生素、色素)，可直接用作商品飼料來增加禽類的皮肉部、蛋黃的色澤。若經(jīng)過脫色處理后會(huì)改善其適口性，添加到谷類食物中提高谷類食物中賴氨酸的不足。 四、魚蛋白：四、魚蛋白： 魚蛋白可作為食物蛋白和飼料蛋白。生魚磨粉后，用有機(jī)溶劑浸提除掉脂類和水分，再經(jīng)適當(dāng)?shù)难心ブ瞥深w料即為無臭味的濃縮魚蛋白，其蛋白質(zhì)含量達(dá)7

48、5以上。若同時(shí)脫骨、去內(nèi)臟處理做成的則是去內(nèi)臟濃縮魚蛋白，蛋白質(zhì)含量達(dá)93以上。魚蛋白的必需氨基酸組成與雞蛋蛋白、酪蛋白相似，但是它的一些功能性質(zhì) 如溶解性、分散性、吸濕性等不好，所以不太適用于食品加工。必須經(jīng)過一些特殊的加工處理后方可在食品中應(yīng)用，如組織化、水解等。3.6 食品加工對(duì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響 食品在加工貯存過程中,蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也發(fā)生一定的變化，這里簡(jiǎn)介一下熱處理、冷凍、輻射、堿處理和脫水等加工處理對(duì)pr的功能性質(zhì)的影響和對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響。一、熱處理的影響一、熱處理的影響 1.對(duì)對(duì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的影響 多數(shù)食品通過加熱殺菌，但加熱特別是高溫處理對(duì)蛋白質(zhì)的功能

49、性質(zhì)會(huì)有不良影響，如牛乳殺菌蛋白質(zhì)凝集、酪蛋白脫磷酸作用、乳清蛋白發(fā)生熱變性；又如肉類80殺菌時(shí)，肌漿蛋白和肌纖維蛋白發(fā)生凝集，同時(shí)肌纖維蛋白中的sh基氧化生成二硫鍵，90時(shí)會(huì)釋放出h2s。但適當(dāng)?shù)臒崽幚韺?duì)pr品質(zhì)也有有利的方面。所以加熱殺菌條件需要嚴(yán)格控制。 2.對(duì)對(duì)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響（1）有利的影響：一般的溫和處理都是有利的。 *熱燙和蒸煮使酶失活，可避免酶促氧化產(chǎn)生不良的色澤和風(fēng)味；*植物組織中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒素通過加熱變性或鈍化；*適當(dāng)?shù)臒崽幚頃?huì)使pr伸展而暴露出被掩蓋的基團(tuán)，有利于蛋白酶的水解，易于消化吸收；*適當(dāng)?shù)臒崽幚磉€會(huì)產(chǎn)生一定的風(fēng)味物質(zhì)，有利于食品感官質(zhì)量的提高。（2）

50、不利的影響： *強(qiáng)熱處理pr時(shí)會(huì)使aa的脫氨、脫硫、脫羧，破壞了aa的結(jié)構(gòu)，降低了pr的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；*食品中的還原糖與lys發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生不被消化道酶分解的schiff堿 ,從而降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；*非還原糖、脂肪在高溫下生成羰基化合物，它能與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)； *高溫長(zhǎng) 時(shí)間處理， pr分子中的肽鍵在無還原劑存在時(shí)可發(fā)生轉(zhuǎn)化： o cnhchn 生成了酶無法水解的化學(xué)鍵，因而降低了pr的利用率。 總的來說，熱處理對(duì)食品蛋白質(zhì)品質(zhì)的影響是有利方面大于有害方面。二、低溫處理二、低溫處理 食品在低溫下貯藏可以達(dá)到延緩或抑制微生物繁殖、抑制酶活性、降低化學(xué)反應(yīng)速度的目的。 1. 低溫處理的方法： 冷卻：