食品化學(xué)蛋白質(zhì)[1]

1、食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1第四章 蛋白質(zhì)（Protein） 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1教學(xué)目標(biāo) 1、了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和分類； 2、掌握食品中蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)及加工對 其影響。重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的功能性質(zhì); 難點(diǎn)：加工對蛋白質(zhì)功能性質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的 影響。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1基本內(nèi)容 1、概述； 2、食品中蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)； 3、食品加工對蛋白質(zhì)功能性質(zhì)和營養(yǎng) 價(jià)值的影響。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1第一節(jié) 概述一、蛋白質(zhì)的組成和分類（Classification）根據(jù)蛋白質(zhì)分子的形狀劃分（20世紀(jì)30-40年代形成）球狀蛋白質(zhì) (Globul

2、ar protein)纖維狀蛋白(Fibrous protein) 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1根據(jù)化學(xué)組成劃分（20世紀(jì)50-60年 代分類方法） 簡單蛋白質(zhì)（Simple proteins） 結(jié)合蛋白（Conjugated proteins） 衍生蛋白質(zhì)（Derived proteins） 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 根據(jù)功能劃分 活性蛋白質(zhì) (Active protein) 非活性蛋白質(zhì)（Passive protein）食品化學(xué)蛋白質(zhì)1活性蛋白質(zhì)食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1非活性蛋白質(zhì)膠原蛋白食品化學(xué)蛋白質(zhì)1彈性蛋白食品化學(xué)蛋白質(zhì)1二、穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)（Prima

3、ry structure） 1969年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）定義為：一級(jí)結(jié)構(gòu)是肽鏈中氨基酸的順序。 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1二級(jí)結(jié)構(gòu)（Secondary structure） 蛋白質(zhì)分子中多肽鏈本身的折疊方式。 - helix- pleated sheet- turn食品化學(xué)蛋白質(zhì)1a-Helix 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1-pleated sheets 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1- turn食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 三級(jí)結(jié)構(gòu)（Tertiary structure ） 1969年IUPAC定義為：三級(jí)結(jié)構(gòu)包括蛋白質(zhì)分子主鏈和側(cè)鏈所有原子或原子團(tuán)的空間排布關(guān)系，但不討論亞基間或分子間的排布關(guān)系。 四

4、級(jí)結(jié)構(gòu)（Quaternary structure） 在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，兩條或多條肽鏈以特殊方式結(jié)合成有活性的蛋白質(zhì)。 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1Super-secondary structure 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1Structural domain 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力 空間相互作用（Steric interaction） 范得華相互作用（Van der wals structure） 氫鍵（Hydrogen bond） 靜電相互作用（Electrostatic forces） 疏水相互作用（Hydrophobic interaction） 二硫鍵（Disulfide

5、bond） 金屬離子（Metal ion） 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 構(gòu)型：指一個(gè)不對稱的化合物中不對稱中心上幾個(gè)原子或基團(tuán)的空間排布方式。構(gòu)型轉(zhuǎn)換牽涉及共價(jià)鍵的形成或破壞 構(gòu)象：指一個(gè)分子結(jié)構(gòu)中一切原子繞共價(jià)單鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的不同空間排列方式。構(gòu)象轉(zhuǎn)變不涉及共價(jià)鍵的形成或破壞。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1蛋白質(zhì)的變性作用（Denaturation） 變性 復(fù)性 變性僅涉及到二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，而不破壞一級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1引起蛋白質(zhì)變性的因素（Factors） 物理因素（Physical factors） 溫度、機(jī)械作用（Mechanical stress）、輻射（Radiati

6、on）、液壓（Liquid press）?；瘜W(xué)因素（Chemical factors） pH、有機(jī)溶劑（Organic solvent） 、表面活性劑（Surface active agent） 、金屬離子。 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1第二節(jié) 食品中蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)（Functionality） 蛋白質(zhì)功能性質(zhì)是指在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中性能的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1功能性質(zhì)水合性質(zhì)Hydration properties 結(jié)構(gòu)性質(zhì)Structure properties 表面性質(zhì)Surface properties 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1溶解度（Solubility

7、） 凝膠、乳化和起泡作用的前提。受溶解度影響最大的功能性質(zhì)有增稠、起泡、乳化和膠凝作用。 鹽溶（Salting in） 鹽析（Salting out） 等電點(diǎn)（PI） 溫度（T） 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 持水力 吸水力 膨潤性 溶解度評(píng)價(jià)指標(biāo)： WSP、WDP、 PDI、NSI食品化學(xué)蛋白質(zhì)1應(yīng)用 確定蛋白質(zhì)提取、分離和純化的條件 判斷蛋白質(zhì)潛在的應(yīng)用價(jià)值食品化學(xué)蛋白質(zhì)1粘度（Viscosity） 大多數(shù)親水性溶液的分散體系、乳濁液、糊狀物或凝膠不具牛頓流體的性質(zhì)，它們的粘度系數(shù)（）值隨剪切速度（r）的加快而減小。此現(xiàn)象稱假塑或剪切稀釋（Shear thing）。 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1原因分子在流動(dòng)的方

8、向逐步定向，摩擦力減小水合球在流動(dòng)方向上變形（線型）氫鍵和其他弱鍵斷裂導(dǎo)致蛋白質(zhì)的聚集體和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解離食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 食品在用泵輸送、混合、加熱、冷卻和噴霧干燥等加工過程中，蛋白質(zhì)體系的粘度涉及到熱和質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，是流體食品加工中必須考慮的重要功能性質(zhì)。 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1乳化性質(zhì)（Emulsifying properties） 乳化容量(能力)（Emulsion capacity, EC） 乳濁液穩(wěn)定性（Emulsion stability, ES） 乳化活性指數(shù)（Emulsion activity index, EAI） 反映蛋白質(zhì)乳化活性的大小食品化學(xué)蛋白質(zhì)1食品化學(xué)蛋白質(zhì)1發(fā)泡性質(zhì)（Fo

9、rming） 蛋白質(zhì)能作為發(fā)泡劑決定于蛋白質(zhì)的表面活性和成膜性。棉花糖食品化學(xué)蛋白質(zhì)1泡沫產(chǎn)生的方法 將氣體通過一個(gè)多孔分配器吹通入低濃度（0.01%-2%，W/V）蛋白質(zhì)溶液中 有大量氣體存在時(shí)，攪打或震蕩蛋白質(zhì)溶液（常用）食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 將預(yù)先加壓的氣體通入要生成泡沫的溶液中當(dāng)壓力突然解除時(shí)，系統(tǒng)中氣體會(huì)因膨脹而形成泡沫食品化學(xué)蛋白質(zhì)1影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素 蛋白質(zhì)溶解度：溶解性好，起泡能力強(qiáng)；不溶性蛋白質(zhì)可穩(wěn)定氣泡 蛋白質(zhì)濃度：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)在初始液相中濃度大于2%-8%時(shí)，氣泡達(dá)到最大膨脹度。當(dāng)濃度10%時(shí)，產(chǎn)生氣泡小，泡沫較硬食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 鹽：NaCl提高起泡能力但降低穩(wěn)定性；C

10、a2+可改進(jìn)泡沫的穩(wěn)定性糖：可提高粘度，穩(wěn)定氣泡脂類：低濃度損害起泡性質(zhì)熱處理：適度熱處理可以改進(jìn)起泡性質(zhì)，但穩(wěn)定性可能會(huì)降低 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1攪拌時(shí)間和強(qiáng)度 過分激烈地?cái)嚢钑?huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低。例如，雞蛋清攪打6-8min，泡沫穩(wěn)定性降低。（在氣/水界面部分蛋白質(zhì)聚集并凝結(jié)）食品化學(xué)蛋白質(zhì)1發(fā)泡性質(zhì)的評(píng)價(jià) 泡沫密度 泡沫強(qiáng)度 氣泡平均直徑和直徑分布 發(fā)泡能力（P140） 泡沫穩(wěn)定性(P141)食品化學(xué)蛋白質(zhì)1膠凝作用（Gelation） 締合（Association） 聚合（集）（Polymerization） 沉淀（Precipitation） 絮凝（Flocculation） 凝結(jié)（Co

11、agultion） P135食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 膠凝是指變性的蛋白質(zhì)分子凝集形成一種有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的過程。食品化學(xué)蛋白質(zhì)1凝膠類型 加熱后冷卻產(chǎn)生的凝膠 加熱狀態(tài)下冷卻產(chǎn)生的凝膠 由鈣鹽等二價(jià)金屬形成的凝膠 不加熱部分水解或pH調(diào)整到等電點(diǎn)產(chǎn) 生的凝膠食品化學(xué)蛋白質(zhì)1其他功能性質(zhì) 親油性 風(fēng)味結(jié)合功能 成膜性保鮮、造型、提高附加值食品化學(xué)蛋白質(zhì)1第三節(jié) 食品加工對蛋白質(zhì)功能性質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的影響 食品化學(xué)蛋白質(zhì)1一、熱和堿處理溫和熱處理 影響功能性質(zhì)，但改善蛋白質(zhì)的營養(yǎng)。 過度熱處理 蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)，降低其營養(yǎng)價(jià)值。堿處理 降低蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值，但改善其功能性質(zhì)。 避免高溫加工食品化學(xué)蛋白質(zhì)1二、

12、低溫處理 冷卻：幾乎不影響。 冷凍：損害功能性質(zhì)，對營養(yǎng)影響小。冷凍魚肉僵硬、持水性低食品化學(xué)蛋白質(zhì)1三、氧化劑處理 蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián) 產(chǎn)生有毒成分，改變蛋白質(zhì)風(fēng)味和結(jié)構(gòu)四、機(jī)械處理 改善蛋白質(zhì)功能性質(zhì) 提高其營養(yǎng)價(jià)值食品化學(xué)蛋白質(zhì)1普通干燥：堅(jiān)硬、萎縮、 回復(fù)性差五、脫水的影響食品化學(xué)蛋白質(zhì)1真空干燥：影響小五、脫水的影響食品化學(xué)蛋白質(zhì)1冷凍干燥：保水性差五、脫水的影響食品化學(xué)蛋白質(zhì)1噴霧干燥：影響小五、脫水的影響食品化學(xué)蛋白質(zhì)1六、蛋白質(zhì)的改性水解：提高其溶解性，改變其營養(yǎng)價(jià)值和 風(fēng)味 ?；焊纳乒δ苄再|(zhì)如溶解度、吸油性等 添加親水性基團(tuán)：改善功能性質(zhì)羧肽酶A除去苦味肽親水氨基酸殘基、糖或磷酸根食品化學(xué)蛋白質(zhì)1補(bǔ)充：蛋白質(zhì)水解方法比較肽酶酶解 不降低蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值 可獲得比原食品蛋白質(zhì)多的功能可保持多肽營養(yǎng)純天然綠色屬性 酶解出來的多肽，沒有任何苦味和異味，改善原食品蛋白質(zhì)的一些過敏原，不會(huì)引起過敏 可有效的控制多肽的分子量段食品化學(xué)蛋白質(zhì)1 酸堿酶解 化學(xué)試劑殘余是否有害 改性蛋白在人體中能否