食品化學(xué) 第章 蛋白質(zhì)化學(xué)

1、編輯ppt第五章第五章 食品化學(xué)編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt功能性質(zhì)：功能性質(zhì)：在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中的性能的那些蛋期間影響蛋白質(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)。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)水化性質(zhì)、表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、感觀性質(zhì)編輯ppt功功 能能食食 品品 蛋白質(zhì)類型蛋白質(zhì)類型 溶解性溶解性飲料飲料 乳清蛋白乳清蛋白 粘度粘度湯、調(diào)味汁湯、調(diào)味汁 明膠明膠 持水性持水性香腸、蛋糕、香腸、蛋糕、 肌肉蛋白，雞蛋蛋白肌肉蛋白，雞蛋蛋白膠凝作用膠凝作用肉和奶酪肉和奶酪

2、肌肉蛋白和乳蛋白肌肉蛋白和乳蛋白 粘結(jié)粘結(jié)- -粘合粘合肉、香腸、面條肉、香腸、面條 肌肉蛋白，雞蛋蛋白肌肉蛋白，雞蛋蛋白 彈性彈性肉和面包肉和面包 肌肉蛋白，谷物蛋白肌肉蛋白，谷物蛋白 乳化乳化香腸、蛋糕香腸、蛋糕 肌肉蛋白，雞蛋蛋白肌肉蛋白，雞蛋蛋白泡沫泡沫冰淇淋、蛋糕冰淇淋、蛋糕 雞蛋蛋白，乳清蛋白雞蛋蛋白，乳清蛋白脂肪和風(fēng)味脂肪和風(fēng)味的結(jié)合的結(jié)合油炸面圈油炸面圈 谷物蛋白谷物蛋白 水化性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)表面性質(zhì)感觀性質(zhì)編輯ppt 如如分散性、濕潤(rùn)性、溶解性、黏度、分散性、濕潤(rùn)性、溶解性、黏度、膠凝作用、乳化和起泡性膠凝作用、乳化和起泡性等，都取決于水等，都取決于水- -蛋白質(zhì)的相互作用。蛋白

3、質(zhì)的相互作用。編輯ppt作用方式： 編輯ppt結(jié)合過(guò)程 A.A.非水合蛋白質(zhì)非水合蛋白質(zhì)B.B.帶電基團(tuán)的最初水合帶電基團(tuán)的最初水合C.C.在接近極性和帶電部位形成水簇在接近極性和帶電部位形成水簇D.D.在極性表面完成水合在極性表面完成水合E.E.非極性小區(qū)域的水合完成單分子層覆蓋非極性小區(qū)域的水合完成單分子層覆蓋F.F.在與蛋白質(zhì)締合的水和體相水之間架橋在與蛋白質(zhì)締合的水和體相水之間架橋G.G.完成流體動(dòng)力學(xué)水合完成流體動(dòng)力學(xué)水合編輯ppt帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，水合能力越大。水合能力越大。 編輯ppt 編輯ppt二、溶解度蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)溶劑溶劑-溶劑

4、溶劑蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-溶劑溶劑+實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì) 離子相離子相 互作用互作用+蛋白質(zhì)的溶解度大小蛋白質(zhì)的溶解度大小編輯ppt影響因素 1.pH和溶解度和溶解度2.離子強(qiáng)度 植物蛋白質(zhì)提取: pH89高度溶解 pH4.54.8處采用等電點(diǎn)沉淀。 編輯ppt影響因素3.溫度溫度 040 溫度溫度，溶解度，溶解度 40 溫度溫度，溶解度，溶解度 一些高疏水性蛋白質(zhì)，像一些高疏水性蛋白質(zhì)，像-酪蛋白和一些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)谷類蛋白質(zhì)的溶解度卻和溫度呈負(fù)相關(guān) 。編輯ppt影響因素4.有機(jī)溶劑 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)降低水介質(zhì)的介電常數(shù) 提高靜電作用力提高靜電作用

5、力 靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開(kāi)靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開(kāi) 促進(jìn)氫鍵的形成和反電荷間的靜電吸引促進(jìn)氫鍵的形成和反電荷間的靜電吸引編輯ppt三、蛋白質(zhì)溶液的黏度牛頓流體 假塑性或剪切變稀 編輯pptn分子朝著流動(dòng)方向逐漸取向，使磨擦分子朝著流動(dòng)方向逐漸取向，使磨擦阻力減少。阻力減少。n蛋白質(zhì)的水合范圍沿著流動(dòng)方向形變。蛋白質(zhì)的水合范圍沿著流動(dòng)方向形變。n氫鍵和其他弱鍵的斷裂導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚氫鍵和其他弱鍵的斷裂導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集體或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解離。集體或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解離。編輯ppt 蛋白質(zhì)分子或顆粒的表觀直徑蛋白質(zhì)分子或顆粒的表觀直徑 表觀直徑表觀直徑 黏度黏度蛋白質(zhì)分子固有的特性。蛋白質(zhì)分子固有的特性。蛋白

6、質(zhì)蛋白質(zhì)- -溶劑間的相互作用。溶劑間的相互作用。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -蛋白質(zhì)間的相互作用蛋白質(zhì)間的相互作用。編輯ppt編輯ppt聚合或聚集反應(yīng):l沉淀作用：沉淀作用：是指由于蛋白質(zhì)的溶解性完全或部分是指由于蛋白質(zhì)的溶解性完全或部分 喪失而引起的聚集反應(yīng)。喪失而引起的聚集反應(yīng)。l絮凝：絮凝：是指蛋白質(zhì)是指蛋白質(zhì)未發(fā)生變性未發(fā)生變性時(shí)的時(shí)的無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則聚集反聚集反 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。一種現(xiàn)象。l凝結(jié)作用：凝結(jié)作用：發(fā)生變性發(fā)生變性的的無(wú)規(guī)聚集無(wú)規(guī)聚集反應(yīng)和蛋白質(zhì)反應(yīng)和蛋白質(zhì)- -蛋蛋 白質(zhì)的相互作用大于蛋白質(zhì)白質(zhì)的相互作用

7、大于蛋白質(zhì)- -溶劑的相互作用引起溶劑的相互作用引起 的聚集反應(yīng)，定義為凝結(jié)作用。的聚集反應(yīng)，定義為凝結(jié)作用。l凝膠化作用：凝膠化作用：是指是指變性變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成的蛋白質(zhì)分子聚集并形成 有序有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過(guò)程。的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過(guò)程。編輯ppt凝膠化作用機(jī)制 溶膠狀態(tài)溶膠狀態(tài)-似凝膠狀態(tài)似凝膠狀態(tài)-有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)凝膠化的相互作用凝膠化的相互作用A靜電相互作用靜電相互作用A氫鍵、疏水相互作用氫鍵、疏水相互作用A二硫鍵二硫鍵A金屬離子的交聯(lián)相互作用金屬離子的交聯(lián)相互作用編輯ppt（一）膠凝過(guò)程n蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的改變或部分伸展，發(fā)生蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的改變或部分伸展

8、，發(fā)生變性變性n單個(gè)變性的蛋白質(zhì)分子逐步單個(gè)變性的蛋白質(zhì)分子逐步聚集，有序聚集，有序地地形成可以容納水等物質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成可以容納水等物質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)編輯ppt大豆蛋白質(zhì)的膠凝過(guò)程示意圖大豆蛋白質(zhì)的膠凝過(guò)程示意圖編輯ppt（二）凝膠類型凝結(jié)塊（不透明）凝膠凝結(jié)塊（不透明）凝膠 大量非極性氨基酸殘基大量非極性氨基酸殘基 疏水性聚集，不溶性聚集體疏水性聚集，不溶性聚集體 不可逆凝膠不可逆凝膠 聚集和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成速度高于變性速度聚集和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成速度高于變性速度 透明凝膠透明凝膠 少量非極性氨基酸殘基少量非極性氨基酸殘基 變性時(shí)形成可溶性復(fù)合物變性時(shí)形成可溶性復(fù)合物 締合速度低于變性速度締合速度低

9、于變性速度 在加熱后冷卻時(shí)才能凝結(jié)成凝膠在加熱后冷卻時(shí)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)形成有序的透明的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1.根據(jù)凝膠形成方式根據(jù)凝膠形成方式乳清蛋白血清蛋白編輯ppt透明凝膠透明凝膠不透明凝膠不透明凝膠編輯pptn熱致凝膠通過(guò)加熱形成熱致凝膠通過(guò)加熱形成 n非熱致凝膠通過(guò)調(diào)節(jié)非熱致凝膠通過(guò)調(diào)節(jié)pH值、加入二價(jià)值、加入二價(jià)金屬離子或部分水解蛋白質(zhì)而形成金屬離子或部分水解蛋白質(zhì)而形成 （二）凝膠類型2.根據(jù)凝膠形成途徑根據(jù)凝膠形成途徑編輯ppt（二）凝膠類型n熱可逆凝膠重新加熱后形成溶液，冷熱可逆凝膠重新加熱后形成溶液，冷卻后恢復(fù)凝膠卻后恢復(fù)凝膠n非熱可逆凝膠凝膠形成后加熱處

10、理不非熱可逆凝膠凝膠形成后加熱處理不再變化再變化 3.根據(jù)凝膠對(duì)熱的穩(wěn)定性根據(jù)凝膠對(duì)熱的穩(wěn)定性編輯ppt（三）影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的因素（三）影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的因素1.1.氨基酸殘基的類型氨基酸殘基的類型 高于高于31.5%31.5%非極性非極性AAAA凝結(jié)塊類型凝結(jié)塊類型 低于低于31.5%31.5%非極性非極性AAAA透明類型透明類型 2.pH 2.pH pIpI凝結(jié)塊類凝膠凝結(jié)塊類凝膠 極端極端pHpH弱凝膠，半透明弱凝膠，半透明 形成凝膠的最適形成凝膠的最適pHpH約約7 78 8 3.蛋白質(zhì)的濃度蛋白質(zhì)的濃度 濃度越大，越易形成凝膠濃度越大，越易形成凝膠 4.金屬離子金屬離子 C

11、a2+強(qiáng)化了凝膠結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了凝膠結(jié)構(gòu) 過(guò)量鈣橋產(chǎn)生凝結(jié)塊過(guò)量鈣橋產(chǎn)生凝結(jié)塊編輯ppt五、蛋白質(zhì)的織構(gòu)化五、蛋白質(zhì)的織構(gòu)化編輯ppt腐腐 竹竹熱凝結(jié)和形成薄膜熱凝結(jié)和形成薄膜 編輯ppt大大 豆豆 蛋蛋 白白 肉肉纖維的形成纖維的形成 編輯ppt組織蛋白組織蛋白熱塑性擠壓熱塑性擠壓編輯ppt大豆組織蛋白的結(jié)構(gòu)大豆組織蛋白的結(jié)構(gòu)編輯ppt 麥谷蛋白：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)度麥醇溶蛋白：麥醇溶蛋白：鏈內(nèi)二硫鍵，促進(jìn)面團(tuán)的流動(dòng)性、伸展性和膨脹性。過(guò)度黏結(jié)過(guò)度黏結(jié) 過(guò)度延展過(guò)度延展 編輯ppt面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵氫鍵氫鍵 ：谷

12、氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸：谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸：水吸收能力強(qiáng)，有黏性。水吸收能力強(qiáng)，有黏性。 非極性氨基酸：非極性氨基酸：使蛋白相互聚集、有黏彈性和使蛋白相互聚集、有黏彈性和與脂肪有效結(jié)合。與脂肪有效結(jié)合。二硫鍵：二硫鍵：使面團(tuán)堅(jiān)韌。使面團(tuán)堅(jiān)韌。編輯ppt 具有界面性質(zhì)的蛋白質(zhì)必要條件：具有界面性質(zhì)的蛋白質(zhì)必要條件：能否快速地吸附至界面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)的膜能否形成經(jīng)受熱和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的膜 乳化性、起泡性編輯ppt影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素 n蛋白質(zhì)的溶解度：正相關(guān)npH值

13、 pH=PI 溶解度小時(shí)，降低其乳化作用 pH=PI 溶解度大，增加其他乳化作用n與蛋白質(zhì)表面疏水性存在正相關(guān)。n適當(dāng)熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性，可增強(qiáng)其乳化作用。 （1）蛋白質(zhì)的乳化性質(zhì)）蛋白質(zhì)的乳化性質(zhì)編輯ppt（2）蛋白質(zhì)的起泡性起泡力、泡沫穩(wěn)定性影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素1.1.蛋白質(zhì)的分子性質(zhì)：蛋白質(zhì)的分子性質(zhì)：2.2.蛋白質(zhì)的濃度：蛋白質(zhì)的濃度：2 28 8，濃度，濃度 起泡性起泡性 ，超過(guò)，超過(guò)1010，氣泡變小，泡沫變硬。，氣泡變小，泡沫變硬。3.3.溫度：適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。溫度：適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。4.pH4.pH值：值：pHpH處于或接近處于或接近pIpI時(shí)，提高了

14、蛋白質(zhì)的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性。時(shí)，提高了蛋白質(zhì)的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性。5.5.鹽：鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)。鹽：鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)。6.6.糖：損害起泡力，改進(jìn)泡沫的穩(wěn)定性。糖：損害起泡力，改進(jìn)泡沫的穩(wěn)定性。 7.7.脂：穩(wěn)定性下降脂：穩(wěn)定性下降 8.8.攪打：過(guò)度激烈攪打也會(huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低攪打：過(guò)度激烈攪打也會(huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低 編輯ppt風(fēng)味風(fēng)味+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-風(fēng)味風(fēng)味有有利利不不利利良好風(fēng)味載體良好風(fēng)味載體與不良風(fēng)味結(jié)合與不良風(fēng)味結(jié)合編輯ppt結(jié)合方式 n干蛋白粉干蛋白粉 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。n液態(tài)或高水分食品中蛋白質(zhì)

15、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(guò)氫鍵相互作用 靜電相互作用 共價(jià)鍵編輯ppt影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的因素 n蛋白質(zhì)的構(gòu)象蛋白質(zhì)的構(gòu)象n水：水：促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合。促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合。 npHpH：堿性堿性pHpH比在酸性比在酸性pHpH更能促進(jìn)與風(fēng)味物的結(jié)合更能促進(jìn)與風(fēng)味物的結(jié)合 。n熱：熱：熱變性蛋白質(zhì)顯示較高結(jié)合風(fēng)味物的能力熱變性蛋白質(zhì)顯示較高結(jié)合風(fēng)味物的能力 。n化學(xué)改性：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)合性化學(xué)改性會(huì)改變蛋白質(zhì)的風(fēng)味物結(jié)合性質(zhì)。質(zhì)。 編輯ppt化學(xué)改性酶法改性編輯ppt第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)在食品加工和貯藏中的蛋白質(zhì)在

16、食品加工和貯藏中的物理、化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)變化物理、化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)變化編輯ppt二、低溫處理下的變化n食品的低溫貯藏可延緩或阻止微生物的生食品的低溫貯藏可延緩或阻止微生物的生長(zhǎng)并抑制酶的活性及化學(xué)變化。長(zhǎng)并抑制酶的活性及化學(xué)變化。 冷卻（冷藏）冷卻（冷藏） 冷凍（凍藏）冷凍（凍藏） 編輯ppt三、堿處理下的變化三、堿處理下的變化n與熱處理同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)與熱處理同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響很大。值影響很大。四、氧化處理下的變化四、氧化處理下的變化n導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低，甚至還產(chǎn)生有導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低，甚至還產(chǎn)生有害物質(zhì)。害物質(zhì)。編輯ppt五、脫水處理下的變化五、脫水處理下的變化 傳統(tǒng)的脫水方法堅(jiān)韌，風(fēng)味變差。傳統(tǒng)的脫水方法堅(jiān)韌，風(fēng)味變差。 真空干燥損害小。真空干燥損害小。 冷凍干燥回復(fù)性好，