第五章蛋白質(zhì)-總課件

Chapter5Protein蛋白質(zhì)Chapter5Protein本章內(nèi)容5.1.概述5.2蛋白質(zhì)的變性5.3蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)5.4在食品加工過程中蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)變化5.5蛋白質(zhì)的測(cè)定本章內(nèi)容5.1.概述本章提要重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的變性及其對(duì)食品品質(zhì)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(duì)食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)性的影響；食品中蛋白質(zhì)及氨基酸的測(cè)定。難點(diǎn)：蛋白質(zhì)功能性質(zhì)、蛋白質(zhì)構(gòu)象變化對(duì)其性質(zhì)的影響。本章提要1、蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中七大營(yíng)養(yǎng)素之一5.1概述

營(yíng)養(yǎng)功能必需氨基酸：

Leu、Lys、Met、Phe、Ile、Trp、Thr、Val半必需氨基酸：Arg、His（嬰兒）非必需氨基酸：

其余10種

從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上看，必需>半必需>非必需

1、蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中七大營(yíng)養(yǎng)素之一5.蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)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)功能性食品原料之一一些蛋白質(zhì)及短肽具有有害性，對(duì)食品安全的影響

感觀品質(zhì)

生物活性

食品安全蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義一些蛋白質(zhì)具2.蛋白質(zhì)的元素組成C：50-55%H：6-7%O：20-23%S：0.2-3%N：12-19%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I等各種蛋白質(zhì)的含氮量接近，其平均值為16%2.蛋白質(zhì)的元素組成C：50-55%H：6-7%O：203.蛋白質(zhì)的分類按分子形狀分球狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)按分子組成分簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)按氨基酸的種類和數(shù)量分半完全蛋白質(zhì)完全蛋白質(zhì)不完全蛋白質(zhì)3.蛋白質(zhì)的分類按分子形狀分球狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)按分子組3.蛋白質(zhì)的分類按蛋白質(zhì)的溶解度分清蛋白球蛋白谷蛋白類醇溶蛋白組蛋白精蛋白硬蛋白類3.蛋白質(zhì)的分類按蛋白質(zhì)的溶解度分清蛋白球蛋白谷蛋白類醇溶4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類動(dòng)物中蛋白質(zhì)；如豬肉、魚肉、雞肉、乳植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物微生物中蛋白質(zhì)：酵母4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類動(dòng)物中蛋白質(zhì)；如豬肉、魚肉、雞肉、4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

牛乳中的蛋白質(zhì)酪蛋白乳清蛋白占乳蛋白的80％－82％1,2,,,－酪蛋白－乳球蛋白，50％牛奶加熱產(chǎn)生的氣味－乳清蛋白，25％4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類牛乳中的蛋白質(zhì)占乳蛋白的80％－4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

肉中的蛋白質(zhì)肌漿中的蛋白質(zhì)肌原纖維蛋白質(zhì)基質(zhì)蛋白質(zhì)占20％－30％肌溶蛋白,球蛋白X,肌紅蛋白肌原蛋白彈性蛋白占51％－53％肌球蛋白，肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)球蛋白，肌原球蛋白4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類肉中的蛋白質(zhì)占20％－30％肌原4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

小麥中的蛋白質(zhì)醇溶谷蛋白谷蛋白清蛋白球蛋白構(gòu)成面筋，含有二硫鍵面團(tuán)彈性和機(jī)械強(qiáng)度水溶性4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類小麥中的蛋白質(zhì)構(gòu)成面筋，含有二硫5.2蛋白質(zhì)的變性

ProteinDenaturation5.2蛋白質(zhì)的變性1.蛋白質(zhì)變性的概念

Theconceptofproteindenaturation

由于外界因素的作用，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)結(jié)構(gòu)上肽鍵的斷裂。出現(xiàn)新的構(gòu)象多肽鏈完全伸展（無規(guī)卷曲）變性1.蛋白質(zhì)變性的概念由于外界因素的作用，使圖5-1典型的蛋白質(zhì)變性曲線圖5-1典型的蛋白質(zhì)變性曲線可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性狀態(tài)恢復(fù)到天然態(tài)。蛋白質(zhì)的復(fù)性當(dāng)變性因素除去之后，變性蛋白質(zhì)又重新回到天然狀態(tài)，這一現(xiàn)象成為蛋白質(zhì)的復(fù)性?？赡孀冃砸话阒簧婕暗鞍踪|(zhì)三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的改變可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性不可逆變性除去變性因素之后，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)。不可逆變性能使二級(jí)結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。如果二硫鍵起著穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用，那么它的斷裂往往導(dǎo)致不可逆變性。不可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象由變性態(tài)2.蛋白質(zhì)變性后性質(zhì)或性能的改變（１）溶解度降低。（２）改變對(duì)水結(jié)合的能力。（３）失去生物活性（例如酶或免疫活性）。（４）增加了蛋白質(zhì)對(duì)酶水解的敏感性。（５）特征粘度增大。（６）不能結(jié)晶。2.蛋白質(zhì)變性后性質(zhì)或性能的改變（１）溶解度降低。3.影響蛋白質(zhì)變性的因素

Thefactorsaffectingdenaturation化學(xué)因素酸堿尿素和鹽酸胍表面活性劑有機(jī)溶劑鹽物理因素溫度（熱、低溫）機(jī)械處理靜液壓輻射界面3.影響蛋白質(zhì)變性的因素化學(xué)因素物理因素（1）物理因素①熱最常見的變性現(xiàn)象，熱變性蛋白質(zhì)熱變性機(jī)理在較高溫度下，保持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的那些鍵斷裂，破壞了肽鏈的特定排列，原來在分子內(nèi)部的一些疏水基團(tuán)暴露到分子的表面，因而降低了蛋白質(zhì)的溶解度，促進(jìn)了蛋白質(zhì)分子之間相互結(jié)合而凝聚，形成不可逆的凝膠而凝固。（1）物理因素①熱最常見的變性現(xiàn)象，熱變性蛋白質(zhì)熱變性機(jī)理影響蛋白質(zhì)熱變性的因素蛋白質(zhì)的性質(zhì)、濃度、水活性、pH、離子強(qiáng)度、離子種類等a組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類蛋白質(zhì)分子中—SH含量與變性蛋白在水中的凝固作用呈正比，如大豆球蛋白（含硫氨基酸少，不易凝固）與卵清蛋白（56℃即凝固）脯氨酸或羥脯氨酸能阻礙蛋白質(zhì)分子彼此交聯(lián)，使蛋白質(zhì)不易凝固，如醇溶谷蛋白、酪蛋白(160℃才凝固)。疏水性氨基酸殘基（尤其是Val、Ile、Leu、Phe）含量高的蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定高于親水性較強(qiáng)的。影響蛋白質(zhì)熱變性的因素b溫度主要涉及到非共價(jià)鍵相互作用的去穩(wěn)作用。

蛋白質(zhì)中的氫鍵、靜電和范德華相互作用在高溫下去穩(wěn)定而在低溫下起到穩(wěn)定作用。疏水相互作用隨溫度升高增強(qiáng)（在60～70℃時(shí)達(dá)到最高值，但溫度超過一定值（＞70℃，因側(cè)鏈而異）后，又會(huì)減弱）。一般是在是在50-70℃之間。b溫度主要涉及到非共價(jià)鍵相互作用的去穩(wěn)作用。蛋白質(zhì)中的

通常認(rèn)為，溫度越低，蛋白質(zhì)越穩(wěn)定。實(shí)際并非總是如此。蛋白質(zhì)的穩(wěn)定主要依靠疏水相互作用時(shí)，在室溫下比凍結(jié)溫度時(shí)更穩(wěn)定。

通常認(rèn)為，溫度越低，蛋白質(zhì)越穩(wěn)定。蛋白質(zhì)的最適穩(wěn)定溫度，是使蛋白質(zhì)具有最低自由能，這與蛋白質(zhì)分子中極性和非極性相互作用對(duì)穩(wěn)定的相對(duì)貢獻(xiàn)之比有關(guān)。蛋白質(zhì)分子中極性相互作用超過非極性相互作用時(shí)，則蛋白質(zhì)在凍結(jié)溫度或低于凍結(jié)溫度比在較高溫度時(shí)穩(wěn)定。

蛋白質(zhì)的最適穩(wěn)定溫度，是使蛋白質(zhì)具有最低自由能，這與蛋白質(zhì)分圖5-3蛋白質(zhì)穩(wěn)定性（ΔGD）與溫度的關(guān)系肌紅蛋白（…）核糖核酸酶（--）

T4噬菌體突變株溶菌酶（0）12.5℃30℃圖5-3蛋白質(zhì)穩(wěn)定性（ΔGD）與溫度的關(guān)系12.5℃30c水水能顯著地促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性如干蛋白粉非常穩(wěn)定圖5-4水分含量對(duì)卵清蛋白變性溫度Td和變性熱焓△H0的影響0.350.75c水水能顯著地促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性圖5-4水分含量對(duì)卵清蛋d電解質(zhì)蛋白質(zhì)凝固溫度因電解質(zhì)的存在而降低化合價(jià)大的離子易使蛋白質(zhì)凝固

例如豆腐制造時(shí)，豆?jié){中的球蛋白僅加熱不凝固，但在70℃以上添加MgCl2或硫酸鈣即可凝固e氫離子濃度一般在等電點(diǎn)范圍內(nèi)，最易凝固（分子間容易靠近）加酸至pH4.8以下，則凝固溫度上升，甚至不凝固d電解質(zhì)蛋白質(zhì)凝固溫度因電解質(zhì)的存在而降低②低溫原因：水化膜破壞產(chǎn)生冰晶局部高鹽、高濃度使蛋白質(zhì)變性低溫導(dǎo)致一些蛋白質(zhì)變性

如：L－蘇氨酸脫氨酶在室溫穩(wěn)定，在0℃不穩(wěn)定在低溫或冷凍時(shí)，某些蛋白質(zhì)（11S大豆蛋白、麥醇溶蛋白、卵蛋白和乳蛋白）發(fā)生聚集和沉淀。如：大豆球蛋白②低溫原因：水化膜破壞低溫導(dǎo)致一些蛋白質(zhì)變性③機(jī)械處理揉捏、振動(dòng)或攪打等高速機(jī)械剪切作用引起蛋白質(zhì)變性食品在經(jīng)高壓、剪切和高溫處理的加工過程（如擠壓、高速攪拌和均質(zhì)等）中，蛋白質(zhì)都可能變性。剪切速率越高，蛋白質(zhì)變性程度越大同時(shí)受高溫和高剪切力處理的蛋白質(zhì)，發(fā)生不可逆變性③機(jī)械處理揉捏、振動(dòng)或攪打等高速機(jī)械剪切作用引起蛋白質(zhì)變性④靜液壓壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的主要原因：蛋白質(zhì)的柔順性和可壓縮性

eg：纖維狀蛋白對(duì)靜液壓穩(wěn)定性高于球蛋白（可壓縮性）壓力誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性是高度可逆的

酶的稀溶液高壓處理：滅菌和壓力膠凝化（蛋清、大豆球蛋白和肌動(dòng)球蛋白）④靜液壓壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的主要原因：蛋白質(zhì)的柔順性和可壓縮⑤輻照芳香族氨基酸殘基吸收紫外線，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變。若能量高，能打斷二硫鍵。⑥界面

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子吸附在水和空氣、水和非水液體或水和固體的界面時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致不可逆變性。⑤輻照芳香族氨基酸殘基吸收紫外線，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變。⑥界（2）化學(xué)因素①pH常溫下，大多數(shù)蛋白質(zhì)僅在pH4-10的范圍內(nèi)穩(wěn)定

蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)最穩(wěn)定酸堿會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)變性極端pH值時(shí)，蛋白質(zhì)內(nèi)的離子基團(tuán)產(chǎn)生靜電排斥作用，促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的伸展和溶脹（變性）。

蛋白質(zhì)展開程度：極端堿性>極端酸性pH值

（2）化學(xué)因素①pH酸堿引起蛋白質(zhì)變性的機(jī)理蛋白質(zhì)溶液pH值的改變導(dǎo)致多肽鏈中某些基團(tuán)發(fā)生解離，從而破壞了維持蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象所必需的氫鍵和某些帶相反電荷之間的靜電作用形成的鍵。pH誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性多數(shù)是可逆的例外：肽鍵水解脫酰胺堿性條件下二硫鍵破壞聚集等酸堿引起蛋白質(zhì)變性的機(jī)理②金屬堿金屬（Na＋、K＋等）與蛋白質(zhì)的作用有限過渡金屬如Cu、Fe、Hg和Ag等離子容易與蛋白質(zhì)作用，許多能與巰基形成穩(wěn)定的復(fù)合物。金屬離子的去除，明顯降低蛋白質(zhì)對(duì)熱和蛋白酶的穩(wěn)定性②金屬堿金屬（Na＋、K＋等）與蛋白質(zhì)的作用有限③有機(jī)溶劑大多數(shù)有機(jī)溶劑是蛋白質(zhì)變性劑有機(jī)溶劑以不同的方式影響蛋白質(zhì)的疏水相互作用和靜電相互作用

與水互溶的有機(jī)溶劑，如乙醇和丙酮，改變穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的靜電相互作用

非極性有機(jī)溶劑，破壞蛋白質(zhì)的疏水相互作用③有機(jī)溶劑大多數(shù)有機(jī)溶劑是蛋白質(zhì)變性劑④有機(jī)化合物的水溶液尿素和鹽酸胍（GuHCl）的高濃度水溶液（4-8mol/L）打斷氫鍵提高疏水氨基酸殘基在水中的溶解度，降低疏水相互作用尿素和鹽酸胍引起的變性通常是可逆的尿素引起的蛋白質(zhì)變性很難完全復(fù)性部分尿素轉(zhuǎn)變成氰酸鹽和氨蛋白質(zhì)的氨基與氰酸鹽反應(yīng)改變蛋白質(zhì)的電荷分布④有機(jī)化合物的水溶液尿素和鹽酸胍（GuHCl）的高濃度水溶液⑤表面活性劑是很強(qiáng)的變性劑，如SDS作用：

在蛋白質(zhì)的疏水和親水環(huán)境之間起著乳化介質(zhì)的媒介作用，破壞疏水相互作用優(yōu)先與變性蛋白質(zhì)結(jié)合，促進(jìn)天然蛋白質(zhì)伸展較低濃度就可引起蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)變性是不可逆的⑤表面活性劑是很強(qiáng)的變性劑，如SDS⑥鹽鹽以兩種不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性低濃度穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，鹽的電荷離子中和了蛋白質(zhì)的電荷。高濃度不利于蛋白質(zhì)穩(wěn)定陰離子的作用高于陽離子⑥鹽鹽以兩種不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性圖5-5pH為7時(shí)各種鈉鹽對(duì)β-乳球蛋白變性溫度的影響NaCl、Na2SO4提高TdNaSCN、NaClO4降低Td圖5-5pH為7時(shí)各種鈉鹽對(duì)NaCl、Na2SO4提高T各種陰離子對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響序列左側(cè)的離子能穩(wěn)定蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象右側(cè)的促使蛋白質(zhì)分子伸展、解離，為去穩(wěn)定劑氯化物、氟化物和硫酸鹽是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑，而其它陰離子鹽是結(jié)構(gòu)去穩(wěn)定劑。NaSCN和NaClO4是強(qiáng)變性劑。各種陰離子對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響序列左側(cè)的離子能穩(wěn)定蛋白質(zhì)鹽對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響機(jī)制：可能與鹽同蛋白質(zhì)的結(jié)合能力，以及對(duì)蛋白質(zhì)的水合作用影響有關(guān)。能促進(jìn)蛋白質(zhì)水合作用的鹽均能提高蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與蛋白質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈相互作用，降低蛋白質(zhì)水合作用的鹽，則使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)去穩(wěn)定。鹽對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響機(jī)制：⑦還原劑半胱氨酸、抗壞血酸、β－巰基乙醇、二硫蘇糖醇可還原二硫鍵，改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象使蛋白質(zhì)變性。⑦還原劑其他成分蛋白質(zhì)

相互作用食品色澤食品風(fēng)味食品外形食品質(zhì)構(gòu)糖脂肪構(gòu)成食品品質(zhì)貢獻(xiàn)多大？5.3蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)

FunctionalPropertiesofProteins

其他成分蛋白質(zhì)相互作用食品色澤食品風(fēng)味食品外形食品質(zhì)構(gòu)脂肪在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)過程中蛋白質(zhì)對(duì)食品產(chǎn)生需宜特征的那些物理和化學(xué)性質(zhì)。蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)概念Theconceptoffunctionalpropertiesofproteins水合性質(zhì)、表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、感觀性質(zhì)在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)過程中蛋白質(zhì)對(duì)食品產(chǎn)生需宜特征的功能食品蛋白質(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水化性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)表面性質(zhì)感觀性質(zhì)

表5-1食品蛋白質(zhì)在食品體系中的功能作用

Functionalrolesoffoodproteinsinfoodsystems功能食品蛋白質(zhì)類型溶解性飲料乳清蛋白粘度5.3.1蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)

Hydrationpropertiesofproteins(1)概念

Concept蛋白質(zhì)分子中帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、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)。

蛋白質(zhì)水合性質(zhì)與食品的功能性：

如分散性、濕潤(rùn)性、溶解性、黏度、膠凝作用、乳化和起泡性等，都取決于水-蛋白質(zhì)的相互作用。5.3.1蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)(1)概念Concept蛋白

作用方式：

作用方式：

結(jié)合過程

化合水和鄰近水

多分子層水進(jìn)一步水化A.非水合蛋白質(zhì)B.帶電基團(tuán)的最初水合C.在接近極性和帶電部位形成水簇D.在極性表面完成水合E.非極性小區(qū)域的水合完成單分子層覆蓋F.在與蛋白質(zhì)締合的水和體相水之間架橋G.完成流體動(dòng)力學(xué)水合結(jié)合過程化合水和鄰近水A.非水合蛋白質(zhì)(2)蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力Thehydrationcapacitiesofproteins當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對(duì)濕度為90%-95%的水蒸汽達(dá)到平衡時(shí)每克蛋白質(zhì)所結(jié)合的水的克數(shù)。(2)蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對(duì)濕度為90%-9氨基酸殘基的水合能力帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，水合能力越大。

表5-2氨基酸殘基的水合能力帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，表5-2蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度pH鹽的種類離子強(qiáng)度

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素蛋白質(zhì)濃度蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度pH鹽的種類離子強(qiáng)度影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境蛋白質(zhì)濃度

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素5－10％，濃度，水合作用

15－20％，Pr沉淀pH＝

pI

水合作用最低高于或低于pI，水合作用增強(qiáng)（凈電荷和推斥力增加）pH9-10時(shí)水合能力較大溫度，蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力（變性蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般比天然蛋白質(zhì)高約10％）pH溫度遠(yuǎn)離等電點(diǎn)加工蛋白質(zhì)濃度影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素5－10％，濃度，

鹽

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素

低鹽，“鹽溶”

高鹽，“鹽析”

在低鹽濃度（＜0.2mol/L）時(shí)，離子同蛋白質(zhì)帶電基團(tuán)相互作用而降低相鄰分子的相反電荷間的靜電吸引，從而有助于蛋白質(zhì)水化和提高其溶解度，這叫鹽溶效應(yīng)。

當(dāng)鹽濃度更高時(shí)，由于離子的水化作用爭(zhēng)奪了水，導(dǎo)致蛋白質(zhì)“脫水”，從而降低其溶解度，這叫做鹽析效應(yīng)。Ca2+<3%鹽影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素低鹽，“鹽溶”高鹽，“鹽5.3.2溶解度Solubilityofprotein蛋白質(zhì)----蛋白質(zhì)+溶劑---溶劑蛋白質(zhì)----溶劑實(shí)質(zhì)疏水相互作用離子相互作用蛋白質(zhì)的溶解度大小+5.3.2溶解度Solubilityofprote（1）氨基酸組成與疏水性氨基酸的疏水性和離子性是影響蛋白質(zhì)溶解性的主要因素。

疏水相互作用降低溶解度

離子相互作用增加溶解度

影響因素

（1）氨基酸組成與疏水性影響因素Bigelow的蛋白質(zhì)溶解度理論氨基酸殘基平均疏水性的大小電荷頻率高低蛋白質(zhì)溶解度決定決定平均疏水性越小，電荷頻率越大，溶解度越大。？蛋白質(zhì)表面的疏水性小區(qū)域越少，溶解度越大Bigelow的蛋白質(zhì)溶解度理論氨基酸殘基平均電荷頻率高低蛋(2)pH和溶解度植物蛋白質(zhì)提取:pH8～9高度溶解

pH4.5～4.8處采用等電點(diǎn)沉淀。(2)pH和溶解度植物蛋白質(zhì)提取:(2)離子強(qiáng)度和溶解度

低離子強(qiáng)度（＜0.5）——

電荷屏蔽效應(yīng)

高比例疏水區(qū)域～溶解度下降高比例親水區(qū)域～溶解度提高

高離子強(qiáng)度（＞1.0）——離子效應(yīng)

SO42-、F-～鹽析，溶解度降低,導(dǎo)致沉淀

ClO4-、SCN-～鹽溶，提高溶解度陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序：

SO42-＜F-＜CI-＜Br-＜I-＜CIO4-＜SCN-；陽離子降低蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序：

NH4＋＜K＋＜Na＋＜Li＋＜Mg2＋＜Ca2＋。(2)離子強(qiáng)度和溶解度低離子強(qiáng)度（＜0.5）——電荷屏蔽鹽離子與蛋白質(zhì)相互作用KkKkkop鹽與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)水分子，蛋白質(zhì)聚集、沉淀鹽離子與蛋白質(zhì)相互作用KkKkkop鹽與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)水分子，蛋(4)溫度和溶解度T<40℃溫度升高溶解度增大T>40℃溫度升高溶解度減少

一些高疏水性蛋白質(zhì)，像β-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)。(4)溫度和溶解度T<40℃溫溶解度增大T>40℃溫溶解度減

（5)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)提高靜電作用力靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開促進(jìn)氫鍵的形成和反電荷間的靜電吸引（5)有機(jī)溶劑降低水介質(zhì)的介電常數(shù)概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地適移至汽-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：5.3.3蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)

Interfacialpropertiesofproteins概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地適移至汽-水界面能否快速地吸附至界影響蛋白質(zhì)界面性質(zhì)的因素：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：內(nèi)在因素外在因素氨基酸5.5.3.1乳化性質(zhì)EmulsifyingProperties牛乳，奶油，冰淇淋，蛋黃醬，肉餡等。食品乳膠體牛乳脂肪的穩(wěn)定脂肪球膜三酰基甘油磷脂不溶性脂蛋白可溶性蛋白免疫球蛋白酪蛋白亞膠束均質(zhì)5.5.3.1乳化性質(zhì)EmulsifyingPrope測(cè)定乳化性質(zhì)的方法乳化穩(wěn)定性液滴大小分布乳化活力乳化能力測(cè)定乳化性質(zhì)的方法乳化穩(wěn)定性液滴大小分布乳化活力乳化能力蛋白質(zhì)的乳化容量(EC,emulsioncapability)是指在乳狀液相轉(zhuǎn)變前每克蛋白質(zhì)所能乳化的油的體積。乳化容量

最終乳濁液體積

Es=--------------------------×100

最初乳狀液總體積乳狀液穩(wěn)定性蛋白質(zhì)的乳化容量(EC,emulsioncapabili影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:

蛋白質(zhì)的溶解度：25-80%，正相關(guān)pH值

pH=PI溶解度小時(shí)，降低其乳化作用

pH≠PI溶解度大，增加其乳化作用血清清蛋白、明膠、蛋清蛋白在pH=PI，具有較高的溶解度，此時(shí)，乳化作用增加。與蛋白質(zhì)表面疏水性存在正相關(guān)。

適當(dāng)熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性，可增強(qiáng)其乳化作用。影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:蛋白質(zhì)的溶解度：25-80%，正5.5.3.2蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)

（1）蛋白質(zhì)的起泡性：是指蛋白質(zhì)在汽---液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡進(jìn)入和穩(wěn)定的能力。（2）起泡性質(zhì)的評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)的起泡力測(cè)定泡沫穩(wěn)定性

5.5.3.2蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)的起泡性：是指蛋白質(zhì)的起泡力

分散體的體積-起始液體的體積膨脹率（%）

=-----------------------------------------------×100

起始液體的體積

泡沫中氣體的體積起泡能力（%）

=---------------------------------×100

泡沫中液體的體積蛋白質(zhì)的起泡力表不同蛋白質(zhì)溶液的起泡力蛋白質(zhì)起泡力牛血清清蛋白280乳清分離蛋白600雞蛋蛋清240卵清蛋白40牛血漿260β-乳球蛋白480血纖維蛋白原360大豆蛋白（酶水解）500明膠（酸法加工豬皮明膠）760表不同蛋白質(zhì)溶液的起泡力蛋白質(zhì)起泡力牛血清清蛋白280乳（3）蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件必須快速地吸附至氣----水界面必須易在界面上展開和重排必須在界面上形成一層粘合性膜（3）蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件必須快速地吸附至氣----水（4）蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)與起泡性的關(guān)系溶解度快速擴(kuò)散至界面疏水性（或兩親性）帶電、極性和非極性殘基的分布促進(jìn)界面相互作用分子(或鏈段)的柔性推進(jìn)在界面上的展開具有相互作用活性的鏈段具有不同功能性鏈段的配置促進(jìn)在氣、水和界面相的相互作用帶電基團(tuán)的配置在鄰近氣泡之間的電荷推斥極性基團(tuán)的配置防止氣泡和緊密靠近；水合作用、滲透和空間效應(yīng)（受此性質(zhì)和蛋白質(zhì)膜的成分的影響）有良好起泡力的蛋白質(zhì)不具有穩(wěn)定泡沫的能力，而能產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的蛋白質(zhì)往往不具有良好的起泡力。（4）蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)與起泡性的關(guān)系溶解度快速擴(kuò)散至界面疏水（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:蛋白質(zhì)的濃度

2％一8％，隨著濃度增加起泡性增加。超過10％，氣泡變小，泡沫穩(wěn)定性增加。溫度

適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。過度的熱處理則會(huì)損害起泡能力。

（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:蛋白質(zhì)的濃度（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:pH值大多數(shù)食品泡沫是在不同于其蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的條件下制備的。例外:卵清蛋白在pI時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度很低，形成泡沫數(shù)量較少（泡沫膨脹率較低），但泡沫的穩(wěn)定性較高。鹽鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)。鹽溶時(shí)則顯示較差的起泡性質(zhì)。

NaCl：增加膨脹率和降低泡沫的穩(wěn)定性

Ca2+:提高泡沫的穩(wěn)定性，Pr-COOH搭橋（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:pH值（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:糖

損害蛋白質(zhì)的起泡能力，卻改進(jìn)了泡沫的穩(wěn)定性。

脂

穩(wěn)定性下降

攪打

過度激烈攪打也會(huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低消泡劑（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:糖5.3.4蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合蛋白質(zhì)風(fēng)味蛋白質(zhì)----風(fēng)味+有利良好風(fēng)味載體不利與不良風(fēng)味結(jié)合5.3.4蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合蛋白質(zhì)風(fēng)（1）結(jié)合方式

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。液態(tài)或高水分食品中蛋白質(zhì)

非極性部位與蛋白質(zhì)表面的疏水性小區(qū)相互作用

通過氫鍵、靜電相互作用與蛋白質(zhì)極性基團(tuán)相互作用

醛、酮在表面疏水區(qū)被吸附后，還可進(jìn)一步擴(kuò)散至蛋白質(zhì)分子的疏水區(qū)內(nèi)部。（1）結(jié)合方式干蛋白粉（2）影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的因素

蛋白質(zhì)的構(gòu)象水：促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合。

pH：堿性pH比在酸性pH更能促進(jìn)與風(fēng)味物的結(jié)合熱：熱變性蛋白質(zhì)顯示較高結(jié)合風(fēng)味物的能力化學(xué)改性：化學(xué)改性會(huì)改變蛋白質(zhì)的風(fēng)味物結(jié)合性質(zhì)水解酶：降低蛋白質(zhì)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的結(jié)合

（2）影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合的因素蛋白質(zhì)的構(gòu)象(1)蛋白質(zhì)切變稀釋的原因分子朝著流動(dòng)方向逐漸取向，使磨擦阻力減少。蛋白質(zhì)的水合范圍沿著流動(dòng)方向形變。氫鍵和其他鍵的斷裂導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集體或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解離。(2)影響蛋白質(zhì)流體粘度特性因素蛋白質(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(1)蛋白質(zhì)切變稀釋的原因分子朝著流動(dòng)方向逐漸取向，使磨擦阻5.3.6蛋白質(zhì)的膠凝作用(Gelation)沉淀作用：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)。絮凝：是指蛋白質(zhì)未發(fā)生變性時(shí)的無規(guī)則聚集反應(yīng)，這常常是因?yàn)殒滈g的靜電排斥降低而發(fā)生的一種現(xiàn)象。凝結(jié)作用：發(fā)生變性的無規(guī)聚集反應(yīng)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應(yīng)，定義為凝結(jié)作用。凝膠化作用：是指變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成

有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程。5.3.6蛋白質(zhì)的膠凝作用(Gelation)沉淀作用：是

凝膠化作用機(jī)制

溶膠狀態(tài)----似凝膠狀態(tài)-----有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)pH6.5pH7.0pH7.5凝膠化作用機(jī)制溶膠狀態(tài)----似凝膠狀態(tài)----

凝膠化的相互作用氫鍵、靜電相互作用——可逆凝膠（明膠）疏水相互作用——不可逆凝膠（蛋清蛋白）二硫鍵——不可逆凝膠（乳清蛋白）金屬離子的交聯(lián)相互作用第五章蛋白質(zhì)-總課件

兩類凝膠凝結(jié)塊（不透明）凝膠

大量非極性氨基酸殘基疏水性聚集，不溶性聚集體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

透明凝膠

少量非極性氨基酸殘基變性時(shí)形成可溶性復(fù)合物締合速度低于變性速度在加熱后冷卻時(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)兩類凝膠

影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的因素

氨基酸殘基的類型

高于31.5%非極性AA—凝結(jié)塊類型低于31.5%非極性AA—透明類型pH

蛋白質(zhì)的濃度

濃度越大，越易形成凝膠

金屬離子pI—凝結(jié)塊類凝膠極端pH—弱凝膠，半透明形成凝膠的最適pH約7～8Ca2+強(qiáng)化了凝膠結(jié)構(gòu)過量鈣橋產(chǎn)生凝結(jié)塊影響蛋白質(zhì)凝膠化作用的因素氨基酸殘基高于31.5%非極性

蛋白質(zhì)凝膠化在食品中的應(yīng)用

果凍

豆腐

香腸蛋白質(zhì)凝膠化在食品中的應(yīng)用果凍豆腐面筋蛋白（占Pr80％）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：鏈內(nèi)二硫鍵，促進(jìn)面團(tuán)的流動(dòng)性、伸展性和膨脹性。過度黏結(jié)過度延展

5.3.7面團(tuán)的形成面筋蛋白麥谷蛋白：分子質(zhì)量大，二硫鍵（鏈內(nèi)、鏈間），決定面團(tuán)面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵氫鍵：谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸：水吸收能力強(qiáng)，有黏性。非極性氨基酸：使蛋白相互聚集、有黏彈性與脂肪有效結(jié)合。二硫鍵：使面團(tuán)堅(jiān)韌。面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵氫鍵：谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇5.4在食品加工中蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)變化Processing-inducedphysicalchemicalandnutritionalchangesinproteins5.4在食品加工中蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)變化1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式

適度的熱處理引起的蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)的一些功能性質(zhì)發(fā)生變化破壞食品組織中酶，有利食品的品質(zhì)促進(jìn)蛋白質(zhì)消化破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒性的蛋白質(zhì)1、熱加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響（1）熱處理方式適度的熱處理引起的

比較劇烈的熱處理引起氨基酸脫硫，脫酰胺、異構(gòu)化半胱氨酸胱氨酸不可逆變性硫化氫二甲基硫化物磺基丙氨酸谷酰胺天冬酰胺

脫酰胺反應(yīng)氨比較劇烈的熱處理引起氨基酸脫硫，脫酰胺、異構(gòu)化半胱氨酸不有氧存在時(shí)加熱處理，色氨酸部分受到破壞T>200℃，堿性條件下，L-氨基酸發(fā)生異構(gòu)化L－氨基酸殘基異構(gòu)化反應(yīng)L或D型氨基酸外消旋混合物

營(yíng)養(yǎng)價(jià)值減半

比較劇烈的熱處理有氧存在時(shí)加熱處理，色氨酸部分受到破壞L－氨基酸殘基異構(gòu)化反

過度加熱引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物生成高度穩(wěn)定的蛋白質(zhì)自由基影響食品的安全性過度加熱引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物影響食品的安全性3、堿處理下的變化與熱處理同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響很大Arg轉(zhuǎn)變?yōu)轼B氨酸、尿素、瓜氨酸和氨Cys轉(zhuǎn)變?yōu)槊摎浔彼崦摎浔彼幔―HA）與Lys、鳥氨酸、Cys發(fā)生分子內(nèi)或分子間共價(jià)交聯(lián)，以及生成賴氨丙氨酸、鳥氨硫氨酸、羊毛硫氨酸引起氨基酸損失3、堿處理下的變化與熱處理同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響4、氧化處理下的變化

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)。

H2O2和過氧化氫酶引起酪氨酸發(fā)生氧化性交聯(lián)

形成蛋白質(zhì)自由基PH

+LOO·→P·+LOOH·

天然蛋白質(zhì)脂類自由基脂類過氧化物

形成的蛋白質(zhì)自由基P·，隨后發(fā)生多肽鏈聚合等P·+P·→P-P4、氧化處理下的變化導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低，甚至還產(chǎn)生有食品常用氧化劑

H2O2

殺菌劑、漂白劑

過氧苯甲酰面粉和乳清粉常用漂白劑

次氯酸鈉肉品的噴霧法殺菌、黃曲霉毒素污染花生的脫毒蛋白質(zhì)與氧化劑之間的相互作用食品常用氧化劑蛋白質(zhì)與氧化劑之間的相互作用5、脫水處理下的變化①傳統(tǒng)的脫水方法。②真空干燥。③冷凍干燥。④噴霧干燥。⑤滾筒干燥。

溫度過高，時(shí)間過長(zhǎng)蛋白質(zhì)結(jié)合水破壞，變性；復(fù)水性降低，硬度增加；多孔結(jié)構(gòu)，風(fēng)味、色澤、口感變化。5、脫水處理下的變化①傳統(tǒng)的脫水方法。溫度過高，時(shí)間過長(zhǎng)6、輻照處理下的變化

γ輻射引起蛋白質(zhì)發(fā)生聚合7、機(jī)械處理下的變化對(duì)食品中的蛋白質(zhì)有較大的影響

6、輻照處理下的變化γ輻射引起蛋白質(zhì)發(fā)生聚合5.5蛋白質(zhì)的測(cè)定Measurementofprotein5.5蛋白質(zhì)的測(cè)定蛋白質(zhì)定量法利用蛋白質(zhì)共性的方法凱氏定氮法雙縮脲法物理法利用特定氨基酸殘基法染料結(jié)合法福林—酚試劑法蛋白質(zhì)定量法利用蛋白質(zhì)共性的方法凱氏定氮法利用特定氨基酸殘基5.5.1凱氏定氮法原理樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，其中碳和氫被氧化成CO2和水逸出，而樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨，與硫酸結(jié)合成硫酸銨。然后加堿蒸餾，使氨蒸出，用硼酸吸收后再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸或硫酸溶液滴定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸消耗量計(jì)算出蛋白質(zhì)的含量。5.5.1凱氏定氮法原理樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化，1.蛋白質(zhì)的分類：

按蛋白質(zhì)的溶解度、組成、種類和數(shù)量分類等2.蛋白質(zhì)變性、可逆變性、不可逆變性、復(fù)性概念3.蛋白質(zhì)變性因素

物理因素：熱、低溫、機(jī)械處理、靜液壓、輻射、界面

化學(xué)因素：pH、金屬、有機(jī)溶劑、有機(jī)化合物水溶液、表面活性劑、離液鹽、還原劑。

小結(jié)1.蛋白質(zhì)的分類：小結(jié)4.影響水合性質(zhì)的環(huán)境因素：在等電點(diǎn)pH時(shí)，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用最強(qiáng)，蛋白質(zhì)的水合作用的溶脹最小。蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般隨溫度升高而降低，離子的種類和濃度對(duì)蛋白質(zhì)的吸水性、溶脹和溶解度也有很大影響。5.凝膠化作用：是指變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成

有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程。4.影響水合性質(zhì)的環(huán)境因素：在等電點(diǎn)pH時(shí)，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)6.影響蛋白質(zhì)溶解性的因素

氨基酸組成與疏水性、pH、離子強(qiáng)度μ、溫度、有機(jī)溶劑

7.蛋白質(zhì)作為理想的表面活性劑必須具有3個(gè)屬性：

①快速吸附到界面的能力；

②在達(dá)到界面后迅速伸展和取向；

③一旦達(dá)到界面，即與鄰近分子相互作用形成具有強(qiáng)內(nèi)聚力和粘彈性的膜，能耐受熱和機(jī)械的作用。6.影響蛋白質(zhì)溶解性的因素

氨基酸組成與疏水性、pH、離子8.影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:①蛋白質(zhì)溶解度在25%～80%范圍和乳化容量或乳狀液穩(wěn)定性之間通常存在正相關(guān)。②pH影響蛋白質(zhì)的乳化性質(zhì)。③加熱通?？山档捅唤缑嫖降牡鞍踪|(zhì)膜的粘度和剛性，結(jié)果使乳狀液穩(wěn)定性降低。9.影響泡沫形成和穩(wěn)定性的環(huán)境因素:

①pH②鹽類③糖類④蛋白質(zhì)濃度⑤溫度10.蛋白質(zhì)定量法利用蛋白質(zhì)共性的方法：定氮法、雙縮脲法、物理法利用特定氨基酸殘基法：染料結(jié)合法、福林—酚試劑法8.影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:Chapter5Protein蛋白質(zhì)Chapter5Protein本章內(nèi)容5.1.概述5.2蛋白質(zhì)的變性5.3蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)5.4在食品加工過程中蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)變化5.5蛋白質(zhì)的測(cè)定本章內(nèi)容5.1.概述本章提要重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的變性及其對(duì)食品品質(zhì)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(duì)食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)性的影響；食品中蛋白質(zhì)及氨基酸的測(cè)定。難點(diǎn)：蛋白質(zhì)功能性質(zhì)、蛋白質(zhì)構(gòu)象變化對(duì)其性質(zhì)的影響。本章提要1、蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中七大營(yíng)養(yǎng)素之一5.1概述

營(yíng)養(yǎng)功能必需氨基酸：

Leu、Lys、Met、Phe、Ile、Trp、Thr、Val半必需氨基酸：Arg、His（嬰兒）非必需氨基酸：

其余10種

從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上看，必需>半必需>非必需

1、蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中七大營(yíng)養(yǎng)素之一5.蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)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)功能性食品原料之一一些蛋白質(zhì)及短肽具有有害性，對(duì)食品安全的影響

感觀品質(zhì)

生物活性

食品安全蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義一些蛋白質(zhì)具2.蛋白質(zhì)的元素組成C：50-55%H：6-7%O：20-23%S：0.2-3%N：12-19%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I等各種蛋白質(zhì)的含氮量接近，其平均值為16%2.蛋白質(zhì)的元素組成C：50-55%H：6-7%O：203.蛋白質(zhì)的分類按分子形狀分球狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)按分子組成分簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)按氨基酸的種類和數(shù)量分半完全蛋白質(zhì)完全蛋白質(zhì)不完全蛋白質(zhì)3.蛋白質(zhì)的分類按分子形狀分球狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)按分子組3.蛋白質(zhì)的分類按蛋白質(zhì)的溶解度分清蛋白球蛋白谷蛋白類醇溶蛋白組蛋白精蛋白硬蛋白類3.蛋白質(zhì)的分類按蛋白質(zhì)的溶解度分清蛋白球蛋白谷蛋白類醇溶4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類動(dòng)物中蛋白質(zhì)；如豬肉、魚肉、雞肉、乳植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物微生物中蛋白質(zhì)：酵母4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類動(dòng)物中蛋白質(zhì)；如豬肉、魚肉、雞肉、4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

牛乳中的蛋白質(zhì)酪蛋白乳清蛋白占乳蛋白的80％－82％1,2,,,－酪蛋白－乳球蛋白，50％牛奶加熱產(chǎn)生的氣味－乳清蛋白，25％4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類牛乳中的蛋白質(zhì)占乳蛋白的80％－4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

肉中的蛋白質(zhì)肌漿中的蛋白質(zhì)肌原纖維蛋白質(zhì)基質(zhì)蛋白質(zhì)占20％－30％肌溶蛋白,球蛋白X,肌紅蛋白肌原蛋白彈性蛋白占51％－53％肌球蛋白，肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)球蛋白，肌原球蛋白4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類肉中的蛋白質(zhì)占20％－30％肌原4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類

小麥中的蛋白質(zhì)醇溶谷蛋白谷蛋白清蛋白球蛋白構(gòu)成面筋，含有二硫鍵面團(tuán)彈性和機(jī)械強(qiáng)度水溶性4.食品中蛋白質(zhì)來源及種類小麥中的蛋白質(zhì)構(gòu)成面筋，含有二硫5.2蛋白質(zhì)的變性

ProteinDenaturation5.2蛋白質(zhì)的變性1.蛋白質(zhì)變性的概念

Theconceptofproteindenaturation

由于外界因素的作用，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)結(jié)構(gòu)上肽鍵的斷裂。出現(xiàn)新的構(gòu)象多肽鏈完全伸展（無規(guī)卷曲）變性1.蛋白質(zhì)變性的概念由于外界因素的作用，使圖5-1典型的蛋白質(zhì)變性曲線圖5-1典型的蛋白質(zhì)變性曲線可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性狀態(tài)恢復(fù)到天然態(tài)。蛋白質(zhì)的復(fù)性當(dāng)變性因素除去之后，變性蛋白質(zhì)又重新回到天然狀態(tài)，這一現(xiàn)象成為蛋白質(zhì)的復(fù)性?？赡孀冃砸话阒簧婕暗鞍踪|(zhì)三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的改變可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性不可逆變性除去變性因素之后，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)。不可逆變性能使二級(jí)結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。如果二硫鍵起著穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用，那么它的斷裂往往導(dǎo)致不可逆變性。不可逆變性除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象由變性態(tài)2.蛋白質(zhì)變性后性質(zhì)或性能的改變（１）溶解度降低。（２）改變對(duì)水結(jié)合的能力。（３）失去生物活性（例如酶或免疫活性）。（４）增加了蛋白質(zhì)對(duì)酶水解的敏感性。（５）特征粘度增大。（６）不能結(jié)晶。2.蛋白質(zhì)變性后性質(zhì)或性能的改變（１）溶解度降低。3.影響蛋白質(zhì)變性的因素

Thefactorsaffectingdenaturation化學(xué)因素酸堿尿素和鹽酸胍表面活性劑有機(jī)溶劑鹽物理因素溫度（熱、低溫）機(jī)械處理靜液壓輻射界面3.影響蛋白質(zhì)變性的因素化學(xué)因素物理因素（1）物理因素①熱最常見的變性現(xiàn)象，熱變性蛋白質(zhì)熱變性機(jī)理在較高溫度下，保持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的那些鍵斷裂，破壞了肽鏈的特定排列，原來在分子內(nèi)部的一些疏水基團(tuán)暴露到分子的表面，因而降低了蛋白質(zhì)的溶解度，促進(jìn)了蛋白質(zhì)分子之間相互結(jié)合而凝聚，形成不可逆的凝膠而凝固。（1）物理因素①熱最常見的變性現(xiàn)象，熱變性蛋白質(zhì)熱變性機(jī)理影響蛋白質(zhì)熱變性的因素蛋白質(zhì)的性質(zhì)、濃度、水活性、pH、離子強(qiáng)度、離子種類等a組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類蛋白質(zhì)分子中—SH含量與變性蛋白在水中的凝固作用呈正比，如大豆球蛋白（含硫氨基酸少，不易凝固）與卵清蛋白（56℃即凝固）脯氨酸或羥脯氨酸能阻礙蛋白質(zhì)分子彼此交聯(lián)，使蛋白質(zhì)不易凝固，如醇溶谷蛋白、酪蛋白(160℃才凝固)。疏水性氨基酸殘基（尤其是Val、Ile、Leu、Phe）含量高的蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定高于親水性較強(qiáng)的。影響蛋白質(zhì)熱變性的因素b溫度主要涉及到非共價(jià)鍵相互作用的去穩(wěn)作用。

蛋白質(zhì)中的氫鍵、靜電和范德華相互作用在高溫下去穩(wěn)定而在低溫下起到穩(wěn)定作用。疏水相互作用隨溫度升高增強(qiáng)（在60～70℃時(shí)達(dá)到最高值，但溫度超過一定值（＞70℃，因側(cè)鏈而異）后，又會(huì)減弱）。一般是在是在50-70℃之間。b溫度主要涉及到非共價(jià)鍵相互作用的去穩(wěn)作用。蛋白質(zhì)中的

通常認(rèn)為，溫度越低，蛋白質(zhì)越穩(wěn)定。實(shí)際并非總是如此。蛋白質(zhì)的穩(wěn)定主要依靠疏水相互作用時(shí)，在室溫下比凍結(jié)溫度時(shí)更穩(wěn)定。

通常認(rèn)為，溫度越低，蛋白質(zhì)越穩(wěn)定。蛋白質(zhì)的最適穩(wěn)定溫度，是使蛋白質(zhì)具有最低自由能，這與蛋白質(zhì)分子中極性和非極性相互作用對(duì)穩(wěn)定的相對(duì)貢獻(xiàn)之比有關(guān)。蛋白質(zhì)分子中極性相互作用超過非極性相互作用時(shí)，則蛋白質(zhì)在凍結(jié)溫度或低于凍結(jié)溫度比在較高溫度時(shí)穩(wěn)定。

蛋白質(zhì)的最適穩(wěn)定溫度，是使蛋白質(zhì)具有最低自由能，這與蛋白質(zhì)分圖5-3蛋白質(zhì)穩(wěn)定性（ΔGD）與溫度的關(guān)系肌紅蛋白（…）核糖核酸酶（--）

T4噬菌體突變株溶菌酶（0）12.5℃30℃圖5-3蛋白質(zhì)穩(wěn)定性（ΔGD）與溫度的關(guān)系12.5℃30c水水能顯著地促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性如干蛋白粉非常穩(wěn)定圖5-4水分含量對(duì)卵清蛋白變性溫度Td和變性熱焓△H0的影響0.350.75c水水能顯著地促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性圖5-4水分含量對(duì)卵清蛋d電解質(zhì)蛋白質(zhì)凝固溫度因電解質(zhì)的存在而降低化合價(jià)大的離子易使蛋白質(zhì)凝固

例如豆腐制造時(shí)，豆?jié){中的球蛋白僅加熱不凝固，但在70℃以上添加MgCl2或硫酸鈣即可凝固e氫離子濃度一般在等電點(diǎn)范圍內(nèi)，最易凝固（分子間容易靠近）加酸至pH4.8以下，則凝固溫度上升，甚至不凝固d電解質(zhì)蛋白質(zhì)凝固溫度因電解質(zhì)的存在而降低②低溫原因：水化膜破壞產(chǎn)生冰晶局部高鹽、高濃度使蛋白質(zhì)變性低溫導(dǎo)致一些蛋白質(zhì)變性

如：L－蘇氨酸脫氨酶在室溫穩(wěn)定，在0℃不穩(wěn)定在低溫或冷凍時(shí)，某些蛋白質(zhì)（11S大豆蛋白、麥醇溶蛋白、卵蛋白和乳蛋白）發(fā)生聚集和沉淀。如：大豆球蛋白②低溫原因：水化膜破壞低溫導(dǎo)致一些蛋白質(zhì)變性③機(jī)械處理揉捏、振動(dòng)或攪打等高速機(jī)械剪切作用引起蛋白質(zhì)變性食品在經(jīng)高壓、剪切和高溫處理的加工過程（如擠壓、高速攪拌和均質(zhì)等）中，蛋白質(zhì)都可能變性。剪切速率越高，蛋白質(zhì)變性程度越大同時(shí)受高溫和高剪切力處理的蛋白質(zhì)，發(fā)生不可逆變性③機(jī)械處理揉捏、振動(dòng)或攪打等高速機(jī)械剪切作用引起蛋白質(zhì)變性④靜液壓壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的主要原因：蛋白質(zhì)的柔順性和可壓縮性

eg：纖維狀蛋白對(duì)靜液壓穩(wěn)定性高于球蛋白（可壓縮性）壓力誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性是高度可逆的

酶的稀溶液高壓處理：滅菌和壓力膠凝化（蛋清、大豆球蛋白和肌動(dòng)球蛋白）④靜液壓壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的主要原因：蛋白質(zhì)的柔順性和可壓縮⑤輻照芳香族氨基酸殘基吸收紫外線，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變。若能量高，能打斷二硫鍵。⑥界面

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子吸附在水和空氣、水和非水液體或水和固體的界面時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致不可逆變性。⑤輻照芳香族氨基酸殘基吸收紫外線，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變。⑥界（2）化學(xué)因素①pH常溫下，大多數(shù)蛋白質(zhì)僅在pH4-10的范圍內(nèi)穩(wěn)定

蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)最穩(wěn)定酸堿會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)變性極端pH值時(shí)，蛋白質(zhì)內(nèi)的離子基團(tuán)產(chǎn)生靜電排斥作用，促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的伸展和溶脹（變性）。

蛋白質(zhì)展開程度：極端堿性>極端酸性pH值

（2）化學(xué)因素①pH酸堿引起蛋白質(zhì)變性的機(jī)理蛋白質(zhì)溶液pH值的改變導(dǎo)致多肽鏈中某些基團(tuán)發(fā)生解離，從而破壞了維持蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象所必需的氫鍵和某些帶相反電荷之間的靜電作用形成的鍵。pH誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性多數(shù)是可逆的例外：肽鍵水解脫酰胺堿性條件下二硫鍵破壞聚集等酸堿引起蛋白質(zhì)變性的機(jī)理②金屬堿金屬（Na＋、K＋等）與蛋白質(zhì)的作用有限過渡金屬如Cu、Fe、Hg和Ag等離子容易與蛋白質(zhì)作用，許多能與巰基形成穩(wěn)定的復(fù)合物。金屬離子的去除，明顯降低蛋白質(zhì)對(duì)熱和蛋白酶的穩(wěn)定性②金屬堿金屬（Na＋、K＋等）與蛋白質(zhì)的作用有限③有機(jī)溶劑大多數(shù)有機(jī)溶劑是蛋白質(zhì)變性劑有機(jī)溶劑以不同的方式影響蛋白質(zhì)的疏水相互作用和靜電相互作用

與水互溶的有機(jī)溶劑，如乙醇和丙酮，改變穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的靜電相互作用

非極性有機(jī)溶劑，破壞蛋白質(zhì)的疏水相互作用③有機(jī)溶劑大多數(shù)有機(jī)溶劑是蛋白質(zhì)變性劑④有機(jī)化合物的水溶液尿素和鹽酸胍（GuHCl）的高濃度水溶液（4-8mol/L）打斷氫鍵提高疏水氨基酸殘基在水中的溶解度，降低疏水相互作用尿素和鹽酸胍引起的變性通常是可逆的尿素引起的蛋白質(zhì)變性很難完全復(fù)性部分尿素轉(zhuǎn)變成氰酸鹽和氨蛋白質(zhì)的氨基與氰酸鹽反應(yīng)改變蛋白質(zhì)的電荷分布④有機(jī)化合物的水溶液尿素和鹽酸胍（GuHCl）的高濃度水溶液⑤表面活性劑是很強(qiáng)的變性劑，如SDS作用：

在蛋白質(zhì)的疏水和親水環(huán)境之間起著乳化介質(zhì)的媒介作用，破壞疏水相互作用優(yōu)先與變性蛋白質(zhì)結(jié)合，促進(jìn)天然蛋白質(zhì)伸展較低濃度就可引起蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)變性是不可逆的⑤表面活性劑是很強(qiáng)的變性劑，如SDS⑥鹽鹽以兩種不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性低濃度穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，鹽的電荷離子中和了蛋白質(zhì)的電荷。高濃度不利于蛋白質(zhì)穩(wěn)定陰離子的作用高于陽離子⑥鹽鹽以兩種不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性圖5-5pH為7時(shí)各種鈉鹽對(duì)β-乳球蛋白變性溫度的影響NaCl、Na2SO4提高TdNaSCN、NaClO4降低Td圖5-5pH為7時(shí)各種鈉鹽對(duì)NaCl、Na2SO4提高T各種陰離子對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響序列左側(cè)的離子能穩(wěn)定蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象右側(cè)的促使蛋白質(zhì)分子伸展、解離，為去穩(wěn)定劑氯化物、氟化物和硫酸鹽是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑，而其它陰離子鹽是結(jié)構(gòu)去穩(wěn)定劑。NaSCN和NaClO4是強(qiáng)變性劑。各種陰離子對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響序列左側(cè)的離子能穩(wěn)定蛋白質(zhì)鹽對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響機(jī)制：可能與鹽同蛋白質(zhì)的結(jié)合能力，以及對(duì)蛋白質(zhì)的水合作用影響有關(guān)。能促進(jìn)蛋白質(zhì)水合作用的鹽均能提高蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與蛋白質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈相互作用，降低蛋白質(zhì)水合作用的鹽，則使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)去穩(wěn)定。鹽對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響機(jī)制：⑦還原劑半胱氨酸、抗壞血酸、β－巰基乙醇、二硫蘇糖醇可還原二硫鍵，改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象使蛋白質(zhì)變性。⑦還原劑其他成分蛋白質(zhì)

相互作用食品色澤食品風(fēng)味食品外形食品質(zhì)構(gòu)糖脂肪構(gòu)成食品品質(zhì)貢獻(xiàn)多大？5.3蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)

FunctionalPropertiesofProteins

其他成分蛋白質(zhì)相互作用食品色澤食品風(fēng)味食品外形食品質(zhì)構(gòu)脂肪在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)過程中蛋白質(zhì)對(duì)食品產(chǎn)生需宜特征的那些物理和化學(xué)性質(zhì)。蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)概念Theconceptoffunctionalpropertiesofproteins水合性質(zhì)、表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、感觀性質(zhì)在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)過程中蛋白質(zhì)對(duì)食品產(chǎn)生需宜特征的功能食品蛋白質(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水化性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)表面性質(zhì)感觀性質(zhì)

表5-1食品蛋白質(zhì)在食品體系中的功能作用

Functionalrolesoffoodproteinsinfoodsystems功能食品蛋白質(zhì)類型溶解性飲料乳清蛋白粘度5.3.1蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)

Hydrationpropertiesofproteins(1)概念

Concept蛋白質(zhì)分子中帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、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)。

蛋白質(zhì)水合性質(zhì)與食品的功能性：

如分散性、濕潤(rùn)性、溶解性、黏度、膠凝作用、乳化和起泡性等，都取決于水-蛋白質(zhì)的相互作用。5.3.1蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)(1)概念Concept蛋白

作用方式：

作用方式：

結(jié)合過程

化合水和鄰近水

多分子層水進(jìn)一步水化A.非水合蛋白質(zhì)B.帶電基團(tuán)的最初水合C.在接近極性和帶電部位形成水簇D.在極性表面完成水合E.非極性小區(qū)域的水合完成單分子層覆蓋F.在與蛋白質(zhì)締合的水和體相水之間架橋G.完成流體動(dòng)力學(xué)水合結(jié)合過程化合水和鄰近水A.非水合蛋白質(zhì)(2)蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力Thehydrationcapacitiesofproteins當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對(duì)濕度為90%-95%的水蒸汽達(dá)到平衡時(shí)每克蛋白質(zhì)所結(jié)合的水的克數(shù)。(2)蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對(duì)濕度為90%-9氨基酸殘基的水合能力帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，水合能力越大。

表5-2氨基酸殘基的水合能力帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大，表5-2蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度pH鹽的種類離子強(qiáng)度

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素蛋白質(zhì)濃度蛋白質(zhì)結(jié)合水溫度pH鹽的種類離子強(qiáng)度影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境蛋白質(zhì)濃度

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素5－10％，濃度，水合作用

15－20％，Pr沉淀pH＝

pI

水合作用最低高于或低于pI，水合作用增強(qiáng)（凈電荷和推斥力增加）pH9-10時(shí)水合能力較大溫度，蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力（變性蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般比天然蛋白質(zhì)高約10％）pH溫度遠(yuǎn)離等電點(diǎn)加工蛋白質(zhì)濃度影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素5－10％，濃度，

鹽

影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素

低鹽，“鹽溶”

高鹽，“鹽析”

在低鹽濃度（＜0.2mol/L）時(shí)，離子同蛋白質(zhì)帶電基團(tuán)相互作用而降低相鄰分子的相反電荷間的靜電吸引，從而有助于蛋白質(zhì)水化和提高其溶解度，這叫鹽溶效應(yīng)。

當(dāng)鹽濃度更高時(shí)，由于離子的水化作用爭(zhēng)奪了水，導(dǎo)致蛋白質(zhì)“脫水”，從而降低其溶解度，這叫做鹽析效應(yīng)。Ca2+<3%鹽影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素低鹽，“鹽溶”高鹽，“鹽5.3.2溶解度Solubilityofprotein蛋白質(zhì)----蛋白質(zhì)+溶劑---溶劑蛋白質(zhì)----溶劑實(shí)質(zhì)疏水相互作用離子相互作用蛋白質(zhì)的溶解度大小+5.3.2溶解度Solubilityofprote（1）氨基酸組成與疏水性氨基酸的疏水性和離子性是影響蛋白質(zhì)溶解性的主要因素。

疏水相互作用降低溶解度

離子相互作用增加溶解度

影響因素

（1）氨基酸組成與疏水性影響因素Bigelow的蛋白質(zhì)溶解度理論氨基酸殘基平均疏水性的大小電荷頻率高低蛋白質(zhì)溶解度決定決定平均疏水性越小，電荷頻率越大，溶解度越大。？蛋白質(zhì)表面的疏水性小區(qū)域越少，溶解度越大Bigelow的蛋白質(zhì)溶解度理論氨基酸殘基平均電荷頻率高低蛋(2)pH和溶解度植物蛋白質(zhì)提取:pH8～9高度溶解

pH4.5～4.8處采用等電點(diǎn)沉淀。(2)pH和溶解度植物蛋白質(zhì)提取:(2)離子強(qiáng)度和溶解度

低離子強(qiáng)度（＜0.5）——

電荷屏蔽效應(yīng)

高比例疏水區(qū)域～溶解度下降高比例親水區(qū)域～溶解度提高

高離子強(qiáng)度（＞1.0）——離子效應(yīng)

SO42-、F-～鹽析，溶解度降低,導(dǎo)致沉淀

ClO4-、SCN-～鹽溶，提高溶解度陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序：

SO42-＜F-＜CI-＜Br-＜I-＜CIO4-＜SCN-；陽離子降低蛋白質(zhì)溶解度的能力按下列順序：

NH4＋＜K＋＜Na＋＜Li＋＜Mg2＋＜Ca2＋。(2)離子強(qiáng)度和溶解度低離子強(qiáng)度（＜0.5）——電荷屏蔽鹽離子與蛋白質(zhì)相互作用KkKkkop鹽與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)水分子，蛋白質(zhì)聚集、沉淀鹽離子與蛋白質(zhì)相互作用KkKkkop鹽與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)水分子，蛋(4)溫度和溶解度T<40℃溫度升高溶解度增大T>40℃溫度升高溶解度減少

一些高疏水性蛋白質(zhì)，像β-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)。(4)溫度和溶解度T<40℃溫溶解度增大T>40℃溫溶解度減

（5)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)提高靜電作用力靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開促進(jìn)氫鍵的形成和反電荷間的靜電吸引（5)有機(jī)溶劑降低水介質(zhì)的介電常數(shù)概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地適移至汽-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：5.3.3蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)

Interfacialpropertiesofproteins概念:是指蛋白質(zhì)能自發(fā)地適移至汽-水界面能否快速地吸附至界影響蛋白質(zhì)界面性質(zhì)的因素：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：內(nèi)在因素外在因素氨基酸5.5.3.1乳化性質(zhì)EmulsifyingProperties牛乳，奶油，冰淇淋，蛋黃醬，肉餡等。食品乳膠體牛乳脂肪的穩(wěn)定脂肪球膜三?；视土字蝗苄灾鞍卓扇苄缘鞍酌庖咔虻鞍桌业鞍讈喣z束均質(zhì)5.5.3.1乳化性質(zhì)EmulsifyingPrope測(cè)定乳化性質(zhì)的方法乳化穩(wěn)定性液滴大小分布乳化活力乳化能力測(cè)定乳化性質(zhì)的方法乳化穩(wěn)定性液滴大小分布乳化活力乳化能力蛋白質(zhì)的乳化容量(EC,emulsioncapability)是指在乳狀液相轉(zhuǎn)變前每克蛋白質(zhì)所能乳化的油的體積。乳化容量

最終乳濁液體積

Es=--------------------------×100

最初乳狀液總體積乳狀液穩(wěn)定性蛋白質(zhì)的乳化容量(EC,emulsioncapabili影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:

蛋白質(zhì)的溶解度：25-80%，正相關(guān)pH值

pH=PI溶解度小時(shí)，降低其乳化作用

pH≠PI溶解度大，增加其乳化作用血清清蛋白、明膠、蛋清蛋白在pH=PI，具有較高的溶解度，此時(shí)，乳化作用增加。與蛋白質(zhì)表面疏水性存在正相關(guān)。

適當(dāng)熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性，可增強(qiáng)其乳化作用。影響蛋白質(zhì)乳化作用的因素:蛋白質(zhì)的溶解度：25-80%，正5.5.3.2蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)

（1）蛋白質(zhì)的起泡性：是指蛋白質(zhì)在汽---液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡進(jìn)入和穩(wěn)定的能力。（2）起泡性質(zhì)的評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)的起泡力測(cè)定泡沫穩(wěn)定性

5.5.3.2蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)的起泡性：是指蛋白質(zhì)的起泡力

分散體的體積-起始液體的體積膨脹率（%）

=-----------------------------------------------×100

起始液體的體積

泡沫中氣體的體積起泡能力（%）

=---------------------------------×100

泡沫中液體的體積蛋白質(zhì)的起泡力表不同蛋白質(zhì)溶液的起泡力蛋白質(zhì)起泡力牛血清清蛋白280乳清分離蛋白600雞蛋蛋清240卵清蛋白40牛血漿260β-乳球蛋白480血纖維蛋白原360大豆蛋白（酶水解）500明膠（酸法加工豬皮明膠）760表不同蛋白質(zhì)溶液的起泡力蛋白質(zhì)起泡力牛血清清蛋白280乳（3）蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件必須快速地吸附至氣----水界面必須易在界面上展開和重排必須在界面上形成一層粘合性膜（3）蛋白質(zhì)作為起泡劑的必要條件必須快速地吸附至氣----水（4）蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)與起泡性的關(guān)系溶解度快速擴(kuò)散至界面疏水性（或兩親性）帶電、極性和非極性殘基的分布促進(jìn)界面相互作用分子(或鏈段)的柔性推進(jìn)在界面上的展開具有相互作用活性的鏈段具有不同功能性鏈段的配置促進(jìn)在氣、水和界面相的相互作用帶電基團(tuán)的配置在鄰近氣泡之間的電荷推斥極性基團(tuán)的配置防止氣泡和緊密靠近；水合作用、滲透和空間效應(yīng)（受此性質(zhì)和蛋白質(zhì)膜的成分的影響）有良好起泡力的蛋白質(zhì)不具有穩(wěn)定泡沫的能力，而能產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的蛋白質(zhì)往往不具有良好的起泡力。（4）蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)與起泡性的關(guān)系溶解度快速擴(kuò)散至界面疏水（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:蛋白質(zhì)的濃度

2％一8％，隨著濃度增加起泡性增加。超過10％，氣泡變小，泡沫穩(wěn)定性增加。溫度

適當(dāng)加熱處理可提高起泡性能。過度的熱處理則會(huì)損害起泡能力。

（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:蛋白質(zhì)的濃度（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:pH值大多數(shù)食品泡沫是在不同于其蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的條件下制備的。例外:卵清蛋白在pI時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度很低，形成泡沫數(shù)量較少（泡沫膨脹率較低），但泡沫的穩(wěn)定性較高。鹽鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)。鹽溶時(shí)則顯示較差的起泡性質(zhì)。

NaCl：增加膨脹率和降低泡沫的穩(wěn)定性

Ca2+:提高泡沫的穩(wěn)定性，Pr-COOH搭橋（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:pH值（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:糖

損害蛋白質(zhì)的起泡能力，卻改進(jìn)了泡沫的穩(wěn)定性。

脂

穩(wěn)定性下降

攪打

過度激烈攪打也會(huì)導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性降低消泡劑（5）影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素:糖5.3.4蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合蛋白質(zhì)風(fēng)味蛋白質(zhì)----風(fēng)味+有利良好風(fēng)味載體不利與不良風(fēng)味結(jié)合5.3.4蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)