食品保健與安全5_蛋白質(zhì)ppt課件

1、Chapter 5 Protein.本章提要重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的變性及其對食品質(zhì)量的影響；蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)及其在貯藏加工過程中的變化，以及食品加工條件對食品質(zhì)量和營養(yǎng)性的影響；食品中蛋白質(zhì)及氨基酸的測定。難點(diǎn)：蛋白質(zhì)功能性質(zhì)、蛋白質(zhì)構(gòu)象變化對其性質(zhì)的影響。.Contents5.1. Introduction 5.2. Physicochemical properties of amino acids5.3. Protein structure5.4 Protein denatutation5.5 Functional properties of proteins5.6 Nutritional pro

2、perties of proteins5.7 Processing-induced physical chemical and nutritional changes in proteins5.8 Measurement of protein 5.9 New source of Proteins.5.1. 概述 Introduction.1.蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中三大營養(yǎng)素之一蛋白質(zhì)對食品的色、香、味及組織構(gòu)造等具有重要意義一些蛋白質(zhì)具有生物活性功能，是開發(fā)功能性食品原料之一.2.蛋白質(zhì)的分子量及其測定方法分子量：一萬到一百萬道爾頓Dalton)之間或更大 測定方法: 浸透壓法

3、 超離心法 凝膠過濾法 聚丙烯酰胺凝膠電泳法.3. 蛋白質(zhì)的元素組成The elements of proteinC：50-55%H：6-8%O：20-23%S：0-4%N：15-18%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I 等。.4. 蛋白質(zhì)的分類The classification of protein按分子外形分 纖維狀蛋白質(zhì) 球狀蛋白質(zhì)按分子組成分 簡單蛋白質(zhì) 結(jié)合蛋白質(zhì) 清蛋白溶于水、稀鹽、稀酸、稀堿 球蛋白不溶于水、溶于稀鹽、稀酸、稀堿 谷蛋白不溶于水、鹽、溶于稀酸、稀堿 簡單蛋白質(zhì) 醇溶蛋白溶于70-80乙醇、稀酸、稀堿按蛋白質(zhì)的溶解度分 組蛋白溶于水、稀酸、稀氨水沉淀 魚精蛋白溶于

4、水、稀酸、氨水沉淀 硬蛋白不溶于水、稀鹽、稀酸、稀堿 結(jié)合蛋白質(zhì) 核蛋白 脂蛋白 糖蛋白 磷蛋白 血紅蛋白 黃素蛋白 金屬蛋白 . 酶 運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì) 營養(yǎng)和儲(chǔ)存蛋白質(zhì)根據(jù)生物功能分 收縮蛋白質(zhì)或運(yùn)動(dòng)蛋白質(zhì) 構(gòu)造蛋白質(zhì) 防御蛋白質(zhì) .5.食品中蛋白質(zhì)來源The source of protein in food動(dòng)物蛋白質(zhì): 如豬肉、魚肉、雞肉、乳植物蛋白質(zhì)：如大豆、谷物微生物蛋白質(zhì)：酵母.氨基酸的普通性質(zhì)General Properties of Amino Acids.NH2NH2 R R D-氨基酸 L氨基酸 氨基酸的D-、L-構(gòu)型是跟據(jù)甘油醛的構(gòu)型命名的，而不是根據(jù)旋光性。大多數(shù)L-氨基酸是

5、右旋的。.(2)分類classification按R的極性分類非極性氨基酸：Ala,Ile,Leu,Phe,Met, Trp色,Val,Pro極性氨基酸無電荷側(cè)鏈氨基酸:Ser絲,Thr蘇,Tyr酪,Asn,Gln,Cys半胱,Gly甘帶正電荷側(cè)鏈氨基酸:Lys,Arg,His帶負(fù)電荷側(cè)鏈氨基酸:Asp,Glu天然蛋白質(zhì)中含有20種氨基酸，僅含L氨基酸。其中有8種必需氨基酸。色、賴、苯、蛋；亮、異亮、蘇、纈.半胱氨酸.酪氨酸蘇氨酸色氨酸.(3)氨基酸在水中的溶解度.(4)氨基酸的酸堿性質(zhì)Acid-base properties of amino acids氨基酸在pH=7時(shí)水中存在方式:.氨基

6、酸是酸氨基酸是堿.氨基酸的等電點(diǎn)pI of amino acids的估算： 是指氨基酸在溶液中凈電荷為零時(shí)的pH值。當(dāng)用酸滴定時(shí)：.(5)氨基酸的疏水性Hydrophobic properties of Amino Acids疏水性概念： 氨基酸以及肽和蛋白質(zhì)的疏水程度可以根據(jù)氨基酸在水和弱極性溶劑例如乙醇中的相對溶解度來確定，將1mol 氨基酸從水溶液中轉(zhuǎn)移到乙醇溶液中，自在能的變化(即轉(zhuǎn)移自在能)來計(jì)算。氨基酸的疏水性是指氨基酸從乙醇轉(zhuǎn)移至水中的自在能變化G。G0 = -RTlnS乙醇/S水 S乙醇-氨基酸在乙醇中的溶解度 S水-氨基酸在水中的溶解度.(6)氨基酸的光學(xué)性質(zhì)及光譜Optic

7、al properties of amino acids 氨基酸具有旋光性除甘氨酸) 立體異構(gòu)體：L、D型，天然只存在L型異構(gòu)體 =210nm,氨基酸都有吸收峰 =278nm,色氨酸都有最大吸收峰 =274.5nm,酪氨酸都有最大吸收峰 =260.0nm,苯丙氨酸都有最大吸收峰.(7)氨基酸的化學(xué)反響Chemical reactions of amino acids 羧酸性質(zhì)：成鹽、成酯、成酰胺、脫羧、酰氯化 氨基性質(zhì)：與HCl結(jié)合、脫氨、與HNO3作用其他性質(zhì)：a與茚三酮反響440nm時(shí)呈黃色，測定脯氨酸和羥脯氨酸；570nm時(shí)呈藍(lán)色或紫色，測定其它氨基酸。.b與熒光胺反響 生成強(qiáng)熒光物質(zhì)，

8、可用于氨基酸、肽和蛋白質(zhì)的快速定量。激發(fā)波長 390nm，發(fā)射波長475nm。異吲哚衍生物 強(qiáng)熒光.c與鄰苯二甲醛反響 生成強(qiáng)熒光異吲哚衍生物，激發(fā)波長 380nm，發(fā)射波長450nm?？捎糜诎被?、肽和蛋白質(zhì)的定量分析。.1、概述Introduction(1)、構(gòu)象與構(gòu)型的區(qū)別、構(gòu)型：是指原子的空間陳列，這種陳列的改動(dòng)會(huì)涉及共價(jià)鍵的生成或破壞，但與氫鍵無關(guān)。如氨基酸的D-型和L-型。 立體異構(gòu)體包括光學(xué) 異構(gòu)體和構(gòu)造異構(gòu)體。 互為鏡像.、構(gòu)象 構(gòu)象是指分子內(nèi)各原子或基團(tuán)之間的立體關(guān)系。構(gòu)象的改動(dòng)是由于氫鍵的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，他不涉及共價(jià)鍵的變化，僅涉及到氫鍵等次級(jí)鍵的改動(dòng)。 當(dāng)單鏈旋轉(zhuǎn)時(shí)，分子中

9、的基團(tuán)或原子能夠構(gòu)成不同的空間排布，這些不同的空間陳列稱為不同的構(gòu)象。 為了防止構(gòu)象和構(gòu)型的混淆，1969年IUPAC規(guī)定，在描畫蛋白質(zhì)等生物大分子的空間構(gòu)造時(shí)運(yùn)用構(gòu)象。.2、穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力.氫鍵：某些側(cè)鏈與主鏈骨架之間，如酪氨酸殘基上的羥基與主鏈骨架上的羰基之間。與水分子之間RNA酶中三個(gè)分別的殘基經(jīng)過水橋聯(lián)絡(luò)起來。. 在兩條多肽鏈之間或一條多肽鏈的不同部位之間，主鏈骨架上的羰基氧原子與亞氨基氫原子構(gòu)成氫鍵 在蛋白質(zhì)的某些側(cè)鏈之間，例如酪氨酸殘基上的羥基與谷氨酸殘基或天門冬氨酸殘基上的羧基之間可以構(gòu)成氫鍵。.疏水相互作用： 是指非極性基團(tuán)即疏水基團(tuán)為了避開水相而群集在一同的集合力。

10、Leu、Ile、Phe、Val、Trp、Pro等氨基酸殘基。 40-60左右：減弱。范德華力: 取向力；誘導(dǎo)力；色散力 特點(diǎn)：引力隨作用基團(tuán)之間間隔的增大而迅速減小，但兩個(gè)作用基團(tuán)只相互吸引，并不相碰。.離子相互作用：是由帶相反電荷的兩個(gè)基團(tuán)間的靜電吸引所構(gòu)成。配位鍵：指在兩個(gè)原子之間由其中一個(gè)原子單獨(dú)提供電子對而構(gòu)成的一種特殊的共價(jià)鍵。 金屬離子與蛋白質(zhì)之間。二硫鍵：兩個(gè)硫原子之間構(gòu)成的作用力。 氫鍵、疏水相互作用、范德華力和離子相互作用這四種次級(jí)鍵是維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的主要作用力。在一些蛋白質(zhì)分子中，二硫鍵和配位鍵也參與維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三、四級(jí)構(gòu)造。.2、蛋白質(zhì)構(gòu)造層次 一級(jí)構(gòu)造

11、Primary Structure 二級(jí)構(gòu)造 Secondary Structure 超二級(jí)構(gòu)造 Super secondary Structure 構(gòu)造域 Domain 三級(jí)構(gòu)造 Tertiary Structure 四級(jí)構(gòu)造 Quaternary Structure.1、蛋白質(zhì)分子一級(jí)構(gòu)造The primary structure of protein概念 又稱化學(xué)構(gòu)造，是指氨基酸在肽鏈中的陳列順序及二硫鍵的位置。 腸促胰液肽和胰高血糖素含有20100個(gè)氨基酸殘基；多數(shù)含100500個(gè)氨基酸殘基；某些含幾千個(gè)氨基酸殘基。.肽鍵的構(gòu)造.肽單位結(jié)特征肽鍵不同于C-N單鍵和C=N雙鍵；肽鍵具有部

12、分單鍵性質(zhì)；肽鍵有雙鍵性質(zhì)不能自在旋轉(zhuǎn)； 肽鍵鍵長0.132nm，比C-N單鍵sp3雜化，鍵長0.147nm短，比C=N雙鍵sp2雜化，鍵長0.127長，由此可見肽鍵有雙鍵性質(zhì)不能自在旋轉(zhuǎn)。.肽單位是剛性平面構(gòu)造 肽平面上的6個(gè)原子都位于同一個(gè)平面。稱為酰氨平面。.兩面角dihedral angle：, 一對兩面角， 決議了相鄰兩個(gè)肽單位的相對位置。.肽單位平面有一定的鍵長和鍵角。.2、蛋白質(zhì)分子的二級(jí)構(gòu)造The secondary structure of protein概念 是指多肽鏈中彼此接近的氨基酸殘基之間由于氫鍵相互作用而構(gòu)成的空間關(guān)系。二級(jí)構(gòu)造類型 -螺旋構(gòu)造 -折疊構(gòu)造 -轉(zhuǎn)角發(fā)

13、夾和環(huán) 三股螺旋無規(guī)卷曲.A、 螺旋構(gòu)造Helical structure 是指多肽鏈主鏈骨架圍繞一個(gè)軸一圈一圈地上升，從而構(gòu)成一個(gè)螺旋式的構(gòu)象。 在一段延續(xù)的肽單位中，假設(shè)一切的 碳原子其成對的二面角 ， 都分別取一樣的值，這一段延續(xù)的肽單位的構(gòu)象普通是 螺旋構(gòu)象。.View of a right-handed alpha helix 螺旋構(gòu)造特征： 每一圈包含3.6個(gè)殘基，螺 距0.54nm,螺旋上升時(shí)，每個(gè)殘基延螺旋 旋轉(zhuǎn)100 殘基高0.15nm,螺距半徑 0.23nm; 每一個(gè)角為-57，每一個(gè) 角為-47； 相鄰螺旋之間構(gòu)成鏈內(nèi)氫鍵； 氫鍵的取向與螺軸幾乎平行。.側(cè)鏈R對-螺旋的影

14、響：在多肽鏈上，延續(xù)存在帶一樣電荷極性基團(tuán)的AA殘基Asp，Glu，Lys，那么-螺旋不穩(wěn)定。假設(shè)這些殘基分散存在，就不影響-螺旋構(gòu)象的穩(wěn)定性。當(dāng)Gly殘基在多肽鏈上延續(xù)存在時(shí)，那么-螺旋不能構(gòu)成。Pro殘基和羥脯氨基酸殘基存在時(shí)，那么不能構(gòu)成-螺旋構(gòu)造。.B、-折疊 指兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈靠鏈間氫鍵連結(jié)而構(gòu)成的鋸齒狀折疊構(gòu)象。.-折疊的特點(diǎn)： -折疊是肽鏈或肽段的一種相當(dāng)伸展的構(gòu)造。a、在-折疊的構(gòu)象中，假設(shè)干條肽鏈或一條肽鏈的假設(shè)干肽段平行陳列，相鄰主鏈骨架之間靠氫鍵來維系C=OH-N。b、為了在主鏈骨架之間構(gòu)成最多氫鍵，防止相鄰側(cè)鏈間的空間妨礙，鋸齒狀的主鏈骨架必需做一定的折疊

15、 =，= 。c、與原子相連的側(cè)鏈R交替位置于片層的上方或下方，它們均與片層相垂直。d、-折疊包括平行-折疊和反平行-折疊。. 平行-折疊：肽鏈或肽段的陳列方向一樣，都是從 氨基端到羧基端。.反平行-折疊：肽鏈或肽段按正反方向交替的方式陳列，即肽鏈或肽段陳列時(shí)，氨基端到羧基端的方向一順一反。. -折疊主要存在于纖維狀蛋白和球狀蛋白中。纖維蛋白：-折疊反平行型式存在， -折疊的構(gòu)成是依托不同肽鏈之間的氫鍵。球蛋白：平行和反平行近乎相等， -折疊的構(gòu)成即可靠不同肽鏈之間的氫鍵，也可依托同一肽鏈的不同部分之間的氫鍵。.C、-轉(zhuǎn)角： 在蛋白質(zhì)分子中，肽鏈經(jīng)常出現(xiàn)180的回折，回折部分就是-轉(zhuǎn)角也稱回折

16、、-彎曲或發(fā)夾構(gòu)造。 -轉(zhuǎn)角有3種類型，每種類型都有4個(gè)氨基酸殘基，彎曲處的第一個(gè)殘基的羰基和第四個(gè)殘基的氨基之間構(gòu)成氫鍵，產(chǎn)生一種不很穩(wěn)定的環(huán)狀構(gòu)造。. 在I型-轉(zhuǎn)角中，中間肽平面的C=O基氧原子與相鄰兩個(gè)殘基的側(cè)鏈(圖中的R2和R3)呈反式位置； 而型-轉(zhuǎn)角中，它們都在同一側(cè)。只需第三個(gè)殘基為甘氨酸即R3為氫原子型才干存在。I型-轉(zhuǎn)角構(gòu)象型-轉(zhuǎn)角構(gòu)象.D、超二級(jí)構(gòu)造 是指二級(jí)構(gòu)造的根本單位相互聚集，構(gòu)成有規(guī)律的二級(jí)構(gòu)造的聚集體。 超二級(jí)構(gòu)造是介于二級(jí)構(gòu)造與構(gòu)造域之間的構(gòu)造層次，并充任三級(jí)構(gòu)造的根本構(gòu)件。E、膠原三股螺旋： 由三條肽鏈組成的三股螺旋。 每條肽鏈構(gòu)成一股左手螺旋，三股左手螺旋絞

17、合在一同構(gòu)成一個(gè)右手的三股超螺旋，膠原三股螺旋構(gòu)造實(shí)踐上是一種三股超螺族構(gòu)造。 .F、構(gòu)造域 二級(jí)構(gòu)造和超二級(jí)構(gòu)造單元嚴(yán)密相連，折疊成兩個(gè)或多個(gè)在空間上可以明顯區(qū)分的三級(jí)折疊區(qū)域通常為球狀，如動(dòng)物的免疫球蛋白G(IgG)含有12個(gè)構(gòu)造域。 構(gòu)造域與蛋白質(zhì)亞基的區(qū)別：蛋白質(zhì)分子間的構(gòu)造域以共價(jià)鍵銜接。 殘基：40400個(gè)100200常見。 許多酶活性中心位于構(gòu)造域之間的裂隙中。.蛋白質(zhì)分子的二級(jí)構(gòu)造與一級(jí)構(gòu)造的關(guān)系蛋白質(zhì)的一級(jí)構(gòu)造決議空間構(gòu)造。多肽鏈的二級(jí)構(gòu)造是由蛋白質(zhì)氨基酸順序決議的，也可以說，可種氨基酸殘基在構(gòu)成二級(jí)構(gòu)造時(shí)具有不同的傾向或才干。從氨基酸殘基順序推測蛋白質(zhì)二級(jí)構(gòu)造區(qū)段。處于折疊

18、形狀的蛋白質(zhì)其空間構(gòu)造是有多肽氨基酸序列所決議的。.3、三級(jí)構(gòu)造 The tertiary structure of protein概念Concept 指多肽鏈在二級(jí)構(gòu)造的根底上進(jìn)一步折疊、盤曲而構(gòu)成特定的球狀分子構(gòu)造。單鏈蛋白質(zhì)：三級(jí)構(gòu)培育是分子本身的特征立體構(gòu)造。多鏈蛋白質(zhì)：三級(jí)構(gòu)造是各組成鏈亞基的主鏈和側(cè)鏈的空間排布。.構(gòu)造特征 a、在球狀蛋白質(zhì)分子中，一條多肽鏈往往是經(jīng)過一部分-螺旋、一部分-折疊、一部分-轉(zhuǎn)角和一部分無規(guī)那么卷曲構(gòu)成嚴(yán)密的球狀構(gòu)象。.b、在球狀蛋白質(zhì)分子中，大多數(shù)非極性側(cè)鏈總是埋在分子的內(nèi)部，構(gòu)成疏水核；而大多數(shù)極性側(cè)鏈總是暴露在分子的外表上，構(gòu)成一親水區(qū)。 極性基團(tuán)

19、的種類、數(shù)目與排布決議了蛋白質(zhì)的功能。c、在蛋白質(zhì)分子的外表，往往有一個(gè)內(nèi)陷的空穴(裂隙、凹槽、袋)。此空穴往往是疏水區(qū)，可以包容一個(gè)或兩個(gè)小分子配體，或大分子配體的一部分。.典型的蛋白質(zhì)三級(jí)構(gòu)造肌紅蛋白的三級(jí)構(gòu)造.穩(wěn)定三級(jí)構(gòu)造的作用力.4、蛋白質(zhì)分子的四級(jí)構(gòu)造The quaternary structure of protein 、概念Concept 由兩條或兩條以上具有三級(jí)構(gòu)造的多肽鏈聚合而成的具有特定三維構(gòu)造的蛋白質(zhì)構(gòu)象叫做蛋白質(zhì)四級(jí)構(gòu)造。.血紅蛋白的四級(jí)構(gòu)造.、蛋白質(zhì)亞基：是一條多肽鏈。、寡聚蛋白質(zhì)：由少數(shù)亞基聚合而成的蛋白質(zhì)、多聚蛋白質(zhì)：由幾十個(gè)，甚至上千個(gè)亞基聚合而成的蛋白質(zhì)。、四

20、級(jí)構(gòu)造的狹義定義：是指寡聚蛋白質(zhì)中的亞基的種類、數(shù)目、空間排布以及亞基之間的相互作用。、四級(jí)構(gòu)造的廣義定義：由一樣或不同球蛋白分子所構(gòu)成的聚合體。.1、蛋白量變性的概念The concept of protein denaturation蛋白量變性定義： 由于外界要素的作用，使天然蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生了異常變化，從而導(dǎo)致生物活性的喪失以及物理、化學(xué)性質(zhì)的異常變化，不包括一級(jí)構(gòu)造上肽鍵的斷裂。蛋白量變性本質(zhì)： 蛋白質(zhì)分子次級(jí)鍵的破壞引起的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)構(gòu)造的變化。 變性后的蛋白質(zhì)稱為變性蛋白質(zhì)。.2、蛋白量變性對其構(gòu)造和功能的影響物理性質(zhì)的改動(dòng) 凝集、沉淀由于疏水基團(tuán)暴露在分子表 面，引起溶解

21、度降低 流動(dòng)雙折射 粘度添加 旋光值改動(dòng) 紫外、熒光光譜發(fā)生變化 改動(dòng)對水結(jié)合的才干。 不能結(jié)晶。.化學(xué)性質(zhì)的改動(dòng) 酶水解速度添加由于肽鍵的暴露，容易遭到蛋 白酶的攻擊，使之添加了蛋白質(zhì)對酶水解 的敏感性。 分子內(nèi)部基團(tuán)暴露生物性能的改動(dòng) 抗原性改動(dòng) 生物功能喪失失去酶活或免疫活性.3、可逆變性 Conformational adaptability of protein 除去變性要素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性態(tài)恢復(fù)到天然態(tài)。 如:核糖核酸酶用8mol/L的尿素和巰基乙醇作用時(shí)，由于分子中的二硫鍵被復(fù)原，酶的空間構(gòu)造也隨之破壞，酶即變性失活。但是，用透析法除去這些試劑后，變性的酶

22、蛋白質(zhì)就自動(dòng)氧化恢復(fù)原來的空間構(gòu)造，酶的活性也隨之恢復(fù)。.4、 不可逆變性The protein denaturation 除去變性要素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象由變性態(tài)不能恢復(fù)到天然態(tài)。 如：雞蛋，大豆蛋白質(zhì)。.5、蛋白量變性測定方法The methods of determination on protein denaturation測定蛋白質(zhì)的比活性以天然蛋白質(zhì)作對照，測定蛋白質(zhì)物理性質(zhì)的變化。測定蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的變化察看蛋白質(zhì)的溶解度變化測定蛋白質(zhì)的抗原性能否改動(dòng).6、 影響蛋白量變性的要素The factors affecting denaturation物理要素 化學(xué)要素溫度熱

23、、低溫 酸堿機(jī)械處置剪切 金屬和鹽液壓 有機(jī)溶劑輻射 尿素和胍鹽界面 外表活性劑 復(fù)原劑. A、物理要素1熱變性伴隨熱變性，蛋白質(zhì)的伸展程度相當(dāng)大。例如，天然血清清蛋白分子是橢圓形的，長、寬比為3：1，經(jīng)過熱變性后變?yōu)?：5。變性速率取決于溫度，當(dāng)溫度上升10，速率可添加600倍左右。熱變性的敏感性取決于多種要素：蛋白質(zhì)的性質(zhì)、蛋白質(zhì)濃度、水活性、pH、離子強(qiáng)度和離子種類。蛋白質(zhì)在有水存在時(shí)易變性。. 熱變性產(chǎn)生的其他影響：二硫鍵的斷裂有時(shí)會(huì)釋放出硫化氫。絲氨酸脫水，或谷氨酰胺和天冬酰胺的脫 氨反響。在分子內(nèi)或分子間構(gòu)成新的共價(jià)交聯(lián)鍵，如-谷氨?；?N-賴氨酸。.熔化溫度Tm 或變性溫度Td：

24、 蛋白質(zhì)溶液在逐漸加熱到臨界溫度以上時(shí)，蛋白質(zhì)的構(gòu)象從天然形狀到變性形狀有一個(gè)顯著地轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變的中點(diǎn)溫度稱為熔化溫度Tm 或變性溫度Td。 此時(shí)天然形狀與變性形狀濃度比為1。.氨基酸的組成對蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性影響含有較多疏水氨基酸殘基尤其是纈氨酸，異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的蛋白質(zhì)，對熱的穩(wěn)定性高于親水性較強(qiáng)的蛋白質(zhì)。天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、色氨酸和酪氨酸的殘基百分?jǐn)?shù)與熱變性溫度呈正相關(guān)r=0.98。丙氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等氨基酸的殘基百分?jǐn)?shù)那么是與熱變性溫度呈負(fù)相關(guān)r=0.975。其他氨基酸對蛋白質(zhì)的Td影響甚少。.蛋白質(zhì)的立體構(gòu)造對熱穩(wěn)定性影

25、響 單體球狀蛋白在大多數(shù)情況下熱變性是可逆的，許多單體酶加熱到變性溫度以上，甚至在100短時(shí)間保管，然后立刻冷卻至室溫，它們也能完全恢復(fù)原有活性。而有的蛋白質(zhì)在90100加熱較長時(shí)間，那么發(fā)生不可逆變性。.水對蛋白質(zhì)的熱變性的影響水能促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性。 在枯燥形狀，蛋白質(zhì)具有一個(gè)靜止的構(gòu)造，多肽鏈序列的運(yùn)動(dòng)遭到了限制。 當(dāng)向枯燥蛋白質(zhì)中添加水時(shí)，水浸透到蛋白質(zhì)外表的不規(guī)那么空隙或進(jìn)入蛋白質(zhì)的小毛細(xì)管，并發(fā)生水協(xié)作用，引起蛋白質(zhì)溶脹。水的參與，添加了多肽鏈的淌度和分子的柔順性，這時(shí)蛋白質(zhì)分子處于動(dòng)力學(xué)上更有利的熔融構(gòu)造。當(dāng)加熱時(shí)，蛋白質(zhì)的這種動(dòng)力學(xué)柔順性構(gòu)造，相對于枯燥形狀，那么可提供應(yīng)水更多

26、的幾率接近鹽橋和肽鏈的氫鍵，結(jié)果Td 降低。.2低溫 某些蛋白質(zhì)經(jīng)過低溫處置后發(fā)生可逆變性，例如有些酶L-蘇氨酸脫氨酶在室溫下比較穩(wěn)定，而在0時(shí)不穩(wěn)定。 某些蛋白質(zhì)11S 大豆蛋白、麥醇溶蛋白、卵蛋白和乳蛋白在低溫或冷凍時(shí)發(fā)生聚集和沉淀。當(dāng)溫度上升至室溫，可再次溶解。.3機(jī)械處置 揉捏、振動(dòng)、擠壓或攪打等高速機(jī)械剪切，都能引起蛋白量變性。 剪切速率愈高，蛋白量變性程度那么愈大。同時(shí)遭到高溫暖高剪切力處置的蛋白質(zhì)，那么發(fā)生不可逆變性。.(4) 靜液壓熱力學(xué)緣由呵斥的蛋白質(zhì)構(gòu)象改動(dòng)。不同于熱變性，當(dāng)壓力很高時(shí)，普通在25即能發(fā)生變性；而熱變性需求在0.1M Pa 壓力下，溫度為4080范圍才干發(fā)生

27、變性。光學(xué)性質(zhì)闡明大多數(shù)蛋白質(zhì)在1001200MPa 壓力范圍作用下才會(huì)產(chǎn)生變性。蛋白質(zhì)的柔順性和可緊縮性是壓力誘導(dǎo)蛋白量變性的主要緣由。靜液壓不易引起纖維狀構(gòu)造的蛋白量變性。. 球狀蛋白質(zhì)因壓力作用產(chǎn)生變性緣由：蛋白質(zhì)伸展而使空隙不復(fù)存在；非極性氨基酸殘基因蛋白質(zhì)的伸展而暴露，并產(chǎn)生水協(xié)作用。 壓力引起的蛋白量變性是高度可逆的，比如酶。 高壓加工不同于熱加工，它不會(huì)損害蛋白質(zhì)中的必需氨基酸和天然色澤和風(fēng)味，也不會(huì)導(dǎo)致有毒化合物的生成。.5輻射因波長和能量大小而異。紫外輻射可被芳香族氨基酸殘基(色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)所吸收，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象的改動(dòng)，假設(shè)能量程度很高，還可使二硫交聯(lián)鍵斷裂。輻射

28、和其他電離輻射能改動(dòng)蛋白質(zhì)的構(gòu)象，同時(shí)還會(huì)氧化氨基酸殘基、使共價(jià)鍵斷裂、離子化、構(gòu)成蛋白質(zhì)自在基、重組、聚合，這些反響大多經(jīng)過水的輻解作用傳送。.6界面 在水和空氣，水和非水溶液或固相等界面吸附的蛋白質(zhì)分子，普通發(fā)生不可逆變性。 蛋白質(zhì)大分子向界面分散并開場變性，在這一過程中，蛋白質(zhì)能夠與界面高能水分子相互作用，許多蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的氫鍵將同時(shí)遭到破壞，使構(gòu)造發(fā)生“微伸展。 由于許多疏水基團(tuán)和水相接觸，使部分伸展的蛋白質(zhì)被水化和活化，處于不穩(wěn)定形狀。蛋白質(zhì)在界面進(jìn)一步伸展和擴(kuò)展，親水和疏水殘基力圖分別在水相和非水相中取向，因此界面吸附引起蛋白量變性，某些主要靠二硫交聯(lián)鍵穩(wěn)定其構(gòu)造的蛋白質(zhì)不易

29、被界面吸附。.B、化學(xué)要素1.pH 蛋白質(zhì)所處介質(zhì)的pH 對變性過程有很大的影響，蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)最穩(wěn)定，溶解度最低，在中性pH 環(huán)境中，除少數(shù)幾個(gè)蛋白質(zhì)帶有正電荷外，大多數(shù)蛋白質(zhì)都帶有負(fù)電荷。. 蛋白質(zhì)分子在極端堿性pH環(huán)境下，比在極端酸性pH時(shí)更易伸長，由于堿性條件有利于部分埋藏在蛋白質(zhì)分子內(nèi)的羧基、酚羥基、巰基離子化，結(jié)果使多肽鏈拆開，離子化基團(tuán)本身暴露在水環(huán)境中。 pH 引起的變性大多數(shù)是可逆的，在某些情況下，部分肽鍵水解，天冬酰胺、谷氨酰胺脫酰胺，堿性條件下二硫鍵的破壞，或者聚集等都將引起蛋白質(zhì)不可逆變性。.2金屬 堿金屬(例如Na+和K+)只能有限制地與蛋白質(zhì)起作用，而Ca2+、M

30、g2+略微活潑些。過渡金屬例如Cu、Fe、Hg和Ag等離子很容易與蛋白質(zhì)發(fā)生作用，其中許多能與巰基構(gòu)成穩(wěn)定的復(fù)合物牛奶解毒。 Ca2+(還有Fe2+、Cu2+和Mg2+)可成為某些蛋白質(zhì)分子或分子締合物的組成部分。普通用透析法或螯合劑可從蛋白質(zhì)分子中除去金屬離子，但這將明顯降低這類蛋白質(zhì)對熱和蛋白酶的穩(wěn)定性。.3有機(jī)溶劑 改動(dòng)介質(zhì)的介電常數(shù)，從而使堅(jiān)持蛋白質(zhì)穩(wěn)定的靜電作用力發(fā)生變化。 非極性有機(jī)溶劑滲入疏水區(qū)，可破壞疏水相互作用，促使蛋白量變性，這類溶劑的變性行為也能夠是由于它們和水產(chǎn)生相互作用引起的。 某些溶劑例如2-氯乙醇，能添加-螺旋構(gòu)象的數(shù)量，這種作用也可看成是一種變性方式(二級(jí)，三級(jí)

31、和四級(jí)構(gòu)造改動(dòng))，例如卵清蛋白在水溶液介質(zhì)中有31的-螺旋，而在2-氯乙醇中到達(dá)85。.4有機(jī)化合物水溶液 某些有機(jī)化合物例如尿素和胍鹽的高濃度(48mol/L)水溶液能斷裂氫鍵，從而使蛋白質(zhì)發(fā)生不同程度的變性。 同時(shí)，還可經(jīng)過增大疏水氨基酸殘基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。.尿素和鹽酸胍引起的變性包括兩種機(jī)制： 第一種機(jī)制是變性蛋白質(zhì)能與尿素和鹽酸胍優(yōu)先結(jié)合，構(gòu)成變性蛋白質(zhì)-變性劑復(fù)合物。 當(dāng)復(fù)合物被除去，隨著變性劑濃度的添加，天然形狀的蛋白質(zhì)不斷轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合物，最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)完全變性。 由于變性劑與變性蛋白的結(jié)合是非常弱的。因此，只需高濃度的變性劑才干引起蛋白質(zhì)完全變性。. 第二種機(jī)制

32、是尿素與鹽酸胍對疏水氨基酸殘基的增溶作用。 由于尿素和鹽酸胍具有構(gòu)成氫鍵的才干，當(dāng)它們在高濃度時(shí)，可以破壞水的氫鍵構(gòu)造，結(jié)果尿素和鹽酸胍就成為非極性殘基的較好溶劑，使之蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的疏水殘基伸展和溶解性添加。. 尿素和鹽酸胍引起的變性通常是可逆的，但是，在某些情況下，由于一部分尿素可以轉(zhuǎn)變?yōu)榍杷猁}和氨，而蛋白質(zhì)的氨基可以與氰酸鹽反響改動(dòng)了蛋白質(zhì)的電荷分布。因此，尿素引起的蛋白量變性有時(shí)很難完全復(fù)性。 復(fù)原劑半胱氨酸、抗壞血酸、-巰基乙醇、二硫蘇糖醇可以復(fù)原二硫交聯(lián)鍵，因此能改動(dòng)蛋白質(zhì)的構(gòu)象。.5.外表活性劑 外表活性劑例如十二烷基磺酸鈉SDS是一種很強(qiáng)的變性劑。 SDS 濃度在38m mol

33、/L 范圍可引起大多數(shù)球狀蛋白量變性。而且是不可逆變性。 由于SDS 可以在蛋白質(zhì)的疏水和親水環(huán)境之間起著乳化介質(zhì)的介作用，且能優(yōu)先與變性蛋白質(zhì)劇烈地結(jié)合，因此，破壞了蛋白質(zhì)的疏水相互作用，促使天然蛋白質(zhì)伸展，非極性基團(tuán)暴露于水介質(zhì)中，導(dǎo)致了天然與變性蛋白質(zhì)之間的平衡挪動(dòng)。.6. 鹽 易溶鹽對蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響：在低鹽濃度時(shí)，離子與蛋白質(zhì)之間為非特異性靜電相互作用。當(dāng)鹽的異種電荷離子中和了蛋白質(zhì)的電荷時(shí)，有利于蛋白質(zhì)的構(gòu)造穩(wěn)定，這種作用與鹽的性質(zhì)無關(guān)，只依賴于離子強(qiáng)度。普通離子強(qiáng)度0.2 時(shí)即可完全中和蛋白質(zhì)的電荷。在較高濃度1mol/L，鹽具有特殊離子效應(yīng)，影響蛋白質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性。. 各種陰

34、離子在離子強(qiáng)度一樣時(shí)，對蛋白質(zhì)包括DNA構(gòu)造穩(wěn)定性的影響順序如下： F-SO42-Cl-Br-I-ClO4-SCN-Cl3CCOO-， 這個(gè)順序稱為Hofmeister序列感膠離子序或離液序列chaotropic series。 順序中左側(cè)的離子能穩(wěn)定蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象；而右側(cè)的離子那么使蛋白質(zhì)分子伸展、解離，為去穩(wěn)定劑。.5.5. 蛋白質(zhì)功能性質(zhì)Functional Properties of Proteins.1.蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)概念The concept of functional properties of proteins 在食品加工、貯藏、銷售過程中蛋白質(zhì)對食品需宜特征作出奉獻(xiàn)的那些

35、物理和化學(xué)性質(zhì)。 構(gòu)造決議性質(zhì).食品蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)分為四個(gè)方面：水化性質(zhì)：取決于蛋白質(zhì)與水的相互作用，包括水吸收和保管、潮濕性、溶脹性、粘著性、分散性、溶解度和粘度等。通常與蛋白質(zhì)的大小、外形和柔順性有關(guān)。外表性質(zhì)：與蛋白質(zhì)的外表張力、乳化作用、起泡特性、成膜性以及風(fēng)味結(jié)合等有關(guān)的性質(zhì)。構(gòu)造性質(zhì)：與蛋白質(zhì)的相互作用有關(guān)的性質(zhì)，如產(chǎn)生彈性、沉淀、膠凝作用及構(gòu)成其它構(gòu)造面團(tuán)構(gòu)成、纖維化等的性質(zhì)。感官性質(zhì)：顏色、氣味、適口性、咀嚼感、爽滑度、渾濁度等。.3. 蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)Hydration properties of proteins(1)概念Concept 蛋白質(zhì)分子中帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、

36、Asn、Gln的酰胺基、Ser、Thr和非極性殘基團(tuán)與水分子相互結(jié)合的性質(zhì)。.(2)蛋白質(zhì)結(jié)合水的才干The hydration capacities of proteins 當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對濕度為90%-95%的水蒸汽到達(dá)平衡時(shí)每克蛋白質(zhì)所結(jié)合的水的克數(shù)即為蛋白質(zhì)結(jié)合水的才干。.(3)蛋白質(zhì)水合過程The process involved in hydration of proteinsA.未水合蛋白；B.帶電基團(tuán)的初始水合；C.在接近極性和帶電部位構(gòu)成水簇；D.在極性外表完成水協(xié)作用；E.非極性小區(qū)的水合構(gòu)成單分子層覆蓋；F.蛋白質(zhì)-締合水與體相水橋；G.完成流體動(dòng)力學(xué)作用.(4)各種蛋

37、白質(zhì)的水合才干.(5)蛋白質(zhì)水合性質(zhì)的測定方法相對濕度法：測定一定水活度aW時(shí)所吸收或喪失的水量，該法可以用于評(píng)價(jià)蛋白粉的吸濕性和結(jié)快景象。溶漲法：將蛋白質(zhì)粉末置于下端連有刻度毛細(xì)管的沙芯玻璃過濾器上，讓其自發(fā)吸收毛細(xì)管中的水，即可測定水協(xié)作用的速度和程度。過量水法：讓溶解度低的蛋白質(zhì)與過量水接觸，采用過濾、離心或擠壓等方法除去過量水。水飽和法：測定飽和溶液所需的水量。.(6)影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境要素The factors affecting hydration capacities of protein蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度反比，變性高10離子強(qiáng)度低有利，高不利pH等電點(diǎn)鹽的種類鈉有利，鈣鎂不利

38、蛋白質(zhì)的濃度正比. Bigelow以為，蛋白質(zhì)的溶解度與氨基酸殘基的平均疏水性G0=G0/n和電荷頻率(n+n-)/n有關(guān)，平均疏水性愈小和電荷頻率愈大，蛋白質(zhì)的溶解度愈大。.蛋白質(zhì)溶解性評(píng)價(jià)方法： WSP：水溶性蛋白質(zhì) WDP：水可分散蛋白質(zhì) PDI：蛋白質(zhì)分散性目的 NSI：氮溶解指數(shù).蛋白質(zhì)溶解度與pH0.2mol/L NaCl 溶液的函數(shù)關(guān)系.2離子強(qiáng)度與蛋白質(zhì)溶解度鹽溶效應(yīng)Salting in effect鹽析效應(yīng)Salting out effect 離子強(qiáng)度對蛋白質(zhì)溶解度的影響可表示為：在低鹽濃度時(shí)： 1og S=Ks 在高鹽濃度時(shí)： 1og SKs+1ogS0 或1og(S/S0

39、)=-KCs式中： S0是離子強(qiáng)度為零時(shí)的溶解度， 為離子強(qiáng)度， Cs為鹽的摩爾濃度， 為常數(shù)，Ks為鹽析常數(shù). 在一樣值時(shí)，各種離子對蛋白質(zhì)溶解度的影響服從感膠離子序(Hofmeister系列)，陰離子提高蛋白質(zhì)的溶解度的陳列順序如下：SO42-F-CH3COO-Cl-Br-NO3-I-ClO4-SCN-陽離子降低蛋白質(zhì)溶解度的順序： NH4+K+Na+Li+Mg2+Ca2+.(4)溫度和溶解度0到40，溶解度隨溫度上升而添加；4050時(shí)，溶解度隨溫度上升減小。.5. 蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)Interfacial properties of proteins(1)概念 是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地移至汽-水

40、界面或油-水界面的性質(zhì)。(2)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 能否快速地展開并在界上面再定向 能否構(gòu)成經(jīng)受熱和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的膜.是指吸附于.多數(shù)蛋白質(zhì)正比關(guān)系液體奶加工.乳清蛋白質(zhì)的自然形狀(左側(cè))及變性形狀(右側(cè)) 乳清蛋白特別是占乳清蛋白總量50%的 - 乳球蛋白，其熱敏性較強(qiáng)，當(dāng)在65加熱時(shí)，就開場變性，在90溫度下堅(jiān)持5分鐘那么幾乎全部變性。. 酪蛋白粘附乳清蛋白上 牛乳經(jīng)過90-95保溫3-5s的熱處置可使乳清蛋白量變性并與酪蛋白反響，這一過程有助于防止脫水收縮，提高黏度，使乳制品的質(zhì)量得以提高。.(5)起泡性Foaming properties蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì) 是指

41、蛋白質(zhì)在汽-液界面構(gòu)成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡并入和穩(wěn)定的才干。典型的食品泡沫的要求： 含有大量氣體。 在氣相和延續(xù)相之間要有較大的外表積。 溶質(zhì)的濃度在外表高。 要有能漲大，且具有剛性或半剛性并有彈性的膜或壁。 有可反射的光，所以看起來不透明。.構(gòu)成泡沫的方法： 將氣體經(jīng)過一個(gè)多孔分配器鼓入低濃度蛋白質(zhì)溶液中產(chǎn)生泡沫 在有大量氣體存在的條件下，經(jīng)過打擦或振蕩蛋白質(zhì)溶液而產(chǎn)生泡沫 將高壓氣體通入蛋白質(zhì)溶液，忽然減壓，氣體膨脹構(gòu)成泡沫。蛋白質(zhì)起泡性質(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、蛋白質(zhì)的起泡才干和泡沫的穩(wěn)定性。.蛋白質(zhì)的起泡力 是指蛋白質(zhì)能產(chǎn)生的界面面積的量。泡沫穩(wěn)定性泡沫放

42、置30min后的體積泡沫的初體積100 . .蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件必需快速地吸附至氣-水界面必需易在界面上展開和重排必需在界面上構(gòu)成一層粘合性膜. 影響蛋白質(zhì)起泡性質(zhì)的環(huán)境要素 A、蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)與起泡性的關(guān)系.B、蛋白質(zhì)濃度28，正比；超越10反比C 、pH D、鹽取決于鹽的種類、濃度和蛋白質(zhì)的性質(zhì)，氯化鈉通常能增大泡沫膨脹率和降低泡沫穩(wěn)定性；鈣離子能提高泡沫穩(wěn)定性。低濃度有利，過高不利鹽析 E、糖降低起泡才干，提高泡沫穩(wěn)定性 F、脂消泡劑 G、溫度泡沫產(chǎn)生前適度熱處置有利提高起泡才干，但過渡熱處置睬損害起泡才干。 H、攪打有利，過渡不利.6. 與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合.(1)蛋白質(zhì)與風(fēng)味之間

43、的相互作用干蛋白粉范德華力氫鍵蛋白粉空隙物理截留共價(jià)鍵靜電力.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)外表的疏水性小區(qū)相互作用經(jīng)過氫鍵相互作用靜電相互作用醛類化合物經(jīng)過共價(jià)鍵結(jié)合至賴氨酸殘基上.(2)影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的要素水能促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合而對非極性化合物沒 有影響 溫度降低結(jié)合才干 pH 堿性pH比酸性pH更能促進(jìn)蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合 化學(xué)改性二硫鍵翻開有利于風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合，降解不利于與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合 .(2)影響蛋白質(zhì)流體粘度特性要素蛋白質(zhì)被分散的分子或顆粒的表觀直徑。蛋白質(zhì)-溶劑的相互作用。蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。 蛋白質(zhì)的粘度特性是流體食品飲料、肉湯、稀奶油等的重要功能性質(zhì)。

44、在流體食品的保送、混合、加熱、冷卻和噴霧枯燥等加工過程中影響傳熱傳質(zhì)，必需加以思索。.8. 凝膠化作用(Gelation)(1)凝膠化作用概念 是指變性的蛋白質(zhì)分子聚集并構(gòu)成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的過程。 包括發(fā)生變性的蛋白質(zhì)的無規(guī)那么聚集反響和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用大于蛋白質(zhì)-溶劑的相互作用引起的聚集反響。(2)凝膠化作用機(jī)制 溶膠形狀-似凝膠形狀-有序的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造形狀.(3)凝膠化的相互作用氫鍵疏水相互作用靜電相互作用金屬離子的交聯(lián)相互作用二硫鍵.食品蛋白凝膠可分為： 加熱后在冷卻構(gòu)成的凝膠，多為熱可逆凝膠，如明膠。 在加熱下構(gòu)成凝膠，多為不透明的熱不可逆凝膠，如蛋清蛋白在加熱時(shí)構(gòu)成的凝膠。

45、 由鈣等二價(jià)金屬鹽構(gòu)成的凝膠，如石膏豆腐。 不加熱而經(jīng)部分水解或pH調(diào)到等電點(diǎn)而構(gòu)成的凝膠，如干酪、酸奶等。.(4)影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的要素溶液的pH蛋白質(zhì)的濃度金屬離子(5)蛋白質(zhì)凝膠化作用在食品加工中的運(yùn)用果凍豆腐香腸重組肉制品.9.組織化(Texturization)一概念： 蛋白質(zhì)的組織化是使可溶性植物蛋白或乳蛋白構(gòu)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置中能堅(jiān)持良好的性能。 組織化的蛋白質(zhì)可以作為肉的代用品或替代物，還可以用于對動(dòng)物蛋白進(jìn)展重組織化(例如對牛肉或禽肉的重整加工。.二常見的蛋白質(zhì)組織化方法： 1.熱凝固和簿膜構(gòu)成： 大豆蛋白的濃溶液在平滑的金

46、屬外表熱凝結(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)也能在外表構(gòu)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： 植物蛋白經(jīng)過熱塑性擠壓得到枯燥的纖維多孔狀顆?；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)-多糖的混合物經(jīng)過一個(gè)圓筒，在高壓、高溫暖強(qiáng)剪切的作用下轉(zhuǎn)化為粘稠狀物，然后迅速經(jīng)過圓筒而進(jìn)入常壓環(huán)境，水分迅速蒸發(fā)后冷卻就構(gòu)成了高度膨脹、枯燥的多孔構(gòu)造。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構(gòu)造，并在殺菌條件下穩(wěn)定。 可制造肉丸、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)

47、品的組織化。. 3.纖維的構(gòu)成： 在PH10的條件下，高濃度的蛋白溶液經(jīng)過靜電斥力而分子離解并充分伸展。 將該溶液在高壓下經(jīng)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陳列成行并延伸；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)，并經(jīng)過氫鍵、離子鍵、二硫鍵等構(gòu)成水合蛋白纖維；再經(jīng)過滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)拉直蛋白纖維，添加纖維的機(jī)械阻力和嘴嚼性，降低持水容量； 經(jīng)過滾筒加熱除去部分水分，提高蛋白的粘著力和韌性； 然后參與色素、脂肪、風(fēng)味物質(zhì)等構(gòu)成纖維束；經(jīng)粘合、切割、緊縮等工序制成人造肉或加工食品。.10.面團(tuán)的構(gòu)成(Dough formation)1面團(tuán)的構(gòu)成：

48、 小麥胚乳中面筋蛋白質(zhì)在有水存在下室溫混和、揉捏可以構(gòu)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)酵烘烤構(gòu)成面包的根底。小麥面粉中其它的成分如淀粉、糖、脂類、可溶性蛋白等，都有利于面筋蛋白構(gòu)成面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和構(gòu)成面包質(zhì)地。.2面團(tuán)構(gòu)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)的特性與它們親密相關(guān)。在面包制造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浸透，面團(tuán)塌陷。在面團(tuán)中參與極性脂類、變性球蛋白有利于麥谷蛋白和麥醇

49、溶蛋白的相互作用，提高面筋的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，而中性脂肪、球蛋白那么不利面團(tuán)構(gòu)造。. 面筋蛋白的氨基酸組成： 可離解氨基酸少 含有大量的谷氨酰胺、羥基氨基酸含有一SH 氨基酸能構(gòu)成二硫鍵 參與復(fù)原劑破壞SS,那么可破壞面團(tuán)的內(nèi)聚構(gòu)造，但參與KBrO3氧化劑那么有利于面團(tuán)的彈性和韌性。.5.6 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)性質(zhì)Nutritional properties of proteins.1、蛋白質(zhì)的質(zhì)量The quality of protein必需氨基酸：色氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸蛋、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸 組氨酸半必需氨基酸：胱、酪、精、絲和甘氨酸；體內(nèi)能合成，但以必需氨基酸為原料。限制性

50、氨基酸：Lys、Thr蘇、Trp色AA.消化率digestilibity,D 是人體從食品蛋白質(zhì)吸收的氮占攝入的氮的比例。.2、蛋白質(zhì)的利用率： 指食物蛋白質(zhì)被消化吸收進(jìn)入人體內(nèi)后被利用的程度。3、影響食品消化率的要素蛋白質(zhì)的構(gòu)象抗?fàn)I養(yǎng)因子加工條件.5.7 在食品加工中蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)和營養(yǎng)變化Processing-induced physical chemical and nutritional changes in proteins. 蛋白質(zhì)交聯(lián) 堿性pH或者接近中性熱處置生成賴氨丙氨酸，羊毛硫氨酸、鳥氨丙氨酸，并交聯(lián)，發(fā)生縮合反響生。 半胱氨酸或磷酸絲氨酸殘基經(jīng)-消去反響構(gòu)成脫氫丙氨酸

51、。. 色氨酸發(fā)生異構(gòu)化 T200，堿性條件下。 -消去反響和構(gòu)成負(fù)碳離子的過程，負(fù)碳離子經(jīng)質(zhì)子化可隨機(jī)構(gòu)成L 或D 型氨基酸的外消旋混合物。負(fù)碳離子.猛烈熱處置引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物.蛋白質(zhì)和脂類反響賴氨酸、谷氨酰胺與天冬胱胺構(gòu)成共價(jià)交聯(lián) r輻射引起蛋白質(zhì)發(fā)生聚合。 H2O2引起酪氨酸發(fā)生氧化性交聯(lián)。 .2、低溫處置下的變化低溫處置方法：冷卻冷藏：即將溫度控制在稍高于凍結(jié)溫度之上，蛋白質(zhì)較穩(wěn)定，微生物生長也遭到抑制。47。冷凍凍藏：即將溫度控制在凍結(jié)溫度之下，如控制得當(dāng)，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值不會(huì)降低，但蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)會(huì)發(fā)生一些變化。微生物生長也遭到抑制。-18以下。速凍與緩慢冷凍.3、堿處置下的

52、變化 蛋白質(zhì)的濃縮、分別、起泡、乳化或使溶液中的蛋白質(zhì)連成纖維狀，常需求堿處置。對食品進(jìn)展堿處置，特別是與熱處置同時(shí)進(jìn)展時(shí)，對蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值影響很大。 DHA與賴氨酸、鳥氨酸、半胱氨酸構(gòu)成交聯(lián)。. .4、蛋白質(zhì)與氧化劑之間的相互作用食品常用氧化劑H2O2過氧苯甲酰次氯酸鈉.(1)蛋氨酸的氧化(2)半胱氨酸的氧化.(3)色氨酸的氧化.5、脫水處置下的變化 食品脫水的目的在于保藏、減輕分量及添加穩(wěn)定性，同時(shí)也有許多不利的變化發(fā)生。食品脫水方法：1傳統(tǒng)的脫水方法自然枯燥法：山野菜、蘑菇2真空枯燥：脫水蔬菜方便面3冷凍枯燥：4噴霧枯燥：蛋粉、乳粉。5鼓膜枯燥：早期乳粉、周村燒餅。.6、輻照處置下的變

53、化 殺菌紫外線；誘變育種太空辣椒等7、機(jī)械處置下的變化 均質(zhì)牛奶等 面團(tuán)構(gòu)成面包 發(fā)泡面糊蛋糕 擠壓組織化膨化食品，人造肉。.5.8.蛋白質(zhì)的測定Measurement of protein.一、概述.二、蛋白質(zhì)定量法定利用蛋白質(zhì)共性的方法凱氏定氮法常量、微量、半微量和自動(dòng)定氮儀法水楊酸比色法雙縮脲比色法利用特定氨基酸殘基法紫外吸收法福林酚試劑法考瑪斯亮藍(lán)染料比色法.凱氏定氮法1、原理 消化樣品中含氮有機(jī)化合物經(jīng)濃硫酸消化，硫酸使有機(jī)物脫水；同時(shí)有機(jī)物炭化生成炭；炭將硫酸復(fù)原為SO2，C那么變?yōu)镃O2；SO2使氮復(fù)原為氨，本身那么氧化為SO3；在反響過程中生成的氫，又加速氨的構(gòu)成；生成物中水和

54、SO2逸去，氨與硫酸結(jié)合生硫酸銨留在溶液中。.蒸餾硫酸胺在堿性條件下，釋放出氨。 NH4 +OH- NH3 +H2O吸收與滴定 NH3 + H5BO3 NH4+ + H2BO3- H2BO3-+ H+ H3BO3.2、儀器凱氏燒瓶定氮球漏斗冷凝管錐形瓶滴定管.5、本卷須知1消化時(shí)間普通約4小時(shí)左右即可，消化時(shí)間過長會(huì)引起氨的損失。2如樣品中含賴氨酸或組氨酸較多時(shí)，消化時(shí)間需延伸1-2倍。3樣品含脂肪或糖較多時(shí)，消化時(shí)間要長些。 同時(shí)留意消化過程中產(chǎn)生泡沫溢出瓶外。4在蒸餾過程中留意接頭處有無松漏景象。.5消化過程中，假設(shè)硫酸損失過多時(shí)，可酌量補(bǔ)加硫酸，勿使瓶內(nèi)干涸。6消化液加水稀釋后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)

55、展蒸餾，否那么應(yīng)保管消化液，臨用時(shí)加水稀釋。7參與蒸餾瓶1內(nèi)的堿液，必需過量。8也可運(yùn)用由0.2%甲基紅乙醇溶液1份和0.2%溴甲酚綠乙醇溶液5份配制的混合指示劑臨用時(shí)混合，終點(diǎn)為灰紅色。.水分含量的測定常壓枯燥法分量法1、原理 食品中水分含量是指在100左右直接枯燥的情況下所失去物質(zhì)的質(zhì)量。2、適用范圍 除含有水分并含有揮發(fā)性化合物的食品或在100易于分解的食品外，此方法可適用于其它一切食品。.3、樣品測定 準(zhǔn)確稱量均勻樣品210g，置于曾經(jīng)枯燥、冷卻和稱重的有蓋稱量瓶中，移入100105烘箱內(nèi)，開蓋枯燥23小時(shí)或130烘箱內(nèi)，開蓋枯燥1小時(shí)后取出，加蓋，置于枯燥器中冷卻30分鐘，稱重，在稱

56、1小時(shí)，冷卻、稱重，反復(fù)此操作直至衡重，即前后兩次質(zhì)量差不超越2mg。4、計(jì)算 x m2-m1*100 m式中：x水分含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)， m1衡重后稱量瓶和樣品的質(zhì)量g m2-衡重前稱量瓶和樣品的質(zhì)量g m-樣品的質(zhì)量g.5.9 新蛋白質(zhì)資源 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，一是由于它的種植面積非常大，二是它的必需氨基酸組成與動(dòng)物蛋白非常接近。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置除去低聚糖(脹氣因子)和降低胰蛋白酶

57、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。3.大豆蛋白分別物(大豆分別蛋白)：脫脂豆粉用PH：10的稀堿浸提分別出殘?jiān)笕芤核峄恋入婞c(diǎn) 沉淀中和 枯燥大豆分別蛋白蛋白質(zhì)量超越90以上，根本不含抗?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，而分別蛋白不僅適用于熱塑性擠壓，也適用于纖維構(gòu)成，但本錢要高。 二、單細(xì)胞蛋白(SCP) 單細(xì)胞蛋白普通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)胞蛋白的消費(fèi)普通不受氣候、地域條件的限制，生長繁衍快，產(chǎn)量高，易控制，可以利用“三廢作為培育基質(zhì)，它們主要有酵母

58、蛋白，細(xì)菌蛋白，藻類和真菌。.酵母蛋白： 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)的含量超越了干重的一半，缺乏含硫氨基酸，其生物價(jià)可因添加甲硫氨酸而添加；但由于含有較高量的核酸，假設(shè)攝入過量那么會(huì)構(gòu)成尿酸的血漿液程度升高，呵斥代謝紊亂。 普通它們可作為動(dòng)物飼料蛋白用，也可經(jīng)化學(xué)分別提取蛋白或去掉核酸后供人食用。 酵母蛋白消費(fèi)時(shí)的底物普通為碳水化合物。.細(xì)菌蛋白： 細(xì)菌蛋白的消費(fèi)普通是以碳?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；用來消費(fèi)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，普通不直接食用。常作為飼料蛋白或經(jīng)過加工以用作為食用蛋白原料。 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(不超越干重30，鮮蘑菇中蛋白質(zhì)約4)，其蛋白質(zhì)也不是完全蛋白。.藻類： 以小球藻和螺旋藻最引人留意，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)缺陷：日食用量超越lOOg時(shí)有惡心、嘔吐、腹痛等景象；細(xì)胞壁不易破壞，消化吸收率低。假設(shè)破壁及