食品化學(xué)第五章

1、第第 五五 章章 蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) chapter chapter chapter 5 protein5 protein5 proteins s s本章主要內(nèi)容變性的原因；變性的原因；變性的結(jié)果；變性的結(jié)果；變性影響因素變性影響因素水合性質(zhì)水合性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)表面性質(zhì)表面性質(zhì)感官性質(zhì)感官性質(zhì)加工對(duì)蛋白質(zhì)加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響的影響蛋白質(zhì)的介紹蛋白質(zhì)的介紹蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性第一節(jié) 蛋白質(zhì)介紹 一、蛋白質(zhì)的組成一、蛋白質(zhì)的組成 組成元素組成元素c c、h h、o o、n n、s s、p p、i i，某些金屬元素等。某

2、些金屬元素等。 長(zhǎng)鏈蛋白質(zhì)有幾百甚至上千長(zhǎng)鏈蛋白質(zhì)有幾百甚至上千aaaa組成，分子量達(dá)到幾百萬(wàn)。組成，分子量達(dá)到幾百萬(wàn)。 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分類 1 1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 分類按側(cè)鏈極性可分為四類：按側(cè)鏈極性可分為四類：(1)(1) 簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)簡(jiǎn)單蛋白質(zhì) 清清 球球 谷谷 組組 硬硬 魚精魚精 醇溶醇溶(2)(2) 結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì) 糖蛋白、脂蛋白、核蛋白糖蛋白、脂蛋白、核蛋白按組成分類：2. 2. 分類分類三、加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中三大營(yíng)養(yǎng)素之一蛋白質(zhì)是食品中三大營(yíng)養(yǎng)素之一蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組蛋白質(zhì)對(duì)食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義織結(jié)構(gòu)等具有重要意義一些蛋白質(zhì)具有生物活性

3、功能，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，一些蛋白質(zhì)及短肽具有有害性，對(duì)食品安全的影響對(duì)食品安全的影響 營(yíng)養(yǎng)功能營(yíng)養(yǎng)功能 感觀品質(zhì)感觀品質(zhì) 生物活性生物活性 食品安全食品安全四、來(lái)源6 動(dòng)物中蛋白質(zhì)：如豬肉、魚肉、雞肉、乳動(dòng)物中蛋白質(zhì)：如豬肉、魚肉、雞肉、乳6 植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物植物中蛋白質(zhì)：如大豆、谷物6 微生物中蛋白質(zhì)：酵母微生物中蛋白質(zhì)：酵母五、必需氨基酸 1 1、概念：、概念： 在在2020多種氨基酸中，有一些在人體內(nèi)不能合成多種氨基酸中，有一些在人體內(nèi)不能合成但具有特殊生理功能，只能由食物供給的氨基但具有特殊

4、生理功能，只能由食物供給的氨基酸，被稱為必需氨基酸。酸，被稱為必需氨基酸。包括包括8 8種種: : 賴氨酸，色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、賴氨酸，色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、 亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。第二節(jié) 蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布 一、酸堿性質(zhì)一、酸堿性質(zhì) 氨基酸為兩性電解質(zhì)，既表現(xiàn)出酸性，又表現(xiàn)出堿的性質(zhì)氨基酸為兩性電解質(zhì)，既表現(xiàn)出酸性，又表現(xiàn)出堿的性質(zhì)。 h h h +h +h r-c-coo- = r-c-coo- = r-c-cooh nh2 nh3+ nh3 + 二、光活性質(zhì)：二、光活性質(zhì)：在紫外區(qū)在紫外區(qū)280280nmnm處有最大吸收，用之來(lái)

5、測(cè)定處有最大吸收，用之來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)含量。第二節(jié) 蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布 三、疏水性三、疏水性: : 兩個(gè)非極性基團(tuán)為了避開水相而聚集在一起兩個(gè)非極性基團(tuán)為了避開水相而聚集在一起的作用力的作用力疏水鍵。非極性基團(tuán)所具有的性質(zhì)疏水鍵。非極性基團(tuán)所具有的性質(zhì)疏水性。疏水性。氨基酸側(cè)鏈具有一定的疏水性。氨基酸側(cè)鏈具有一定的疏水性。四、化學(xué)性質(zhì)四、化學(xué)性質(zhì)：propro的活躍基團(tuán)可參與很多反應(yīng)。的活躍基團(tuán)可參與很多反應(yīng)。第二節(jié) 蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)空間四級(jí)結(jié)構(gòu)空間四級(jí)結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)一

6、級(jí)結(jié)構(gòu)： 多肽鏈中氨基酸的排列多肽鏈中氨基酸的排列 順序。順序。第二節(jié) 蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布1、結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)：二級(jí)結(jié)構(gòu)：主鏈上原子的局部空間排列（構(gòu)象）。主鏈上原子的局部空間排列（構(gòu)象）。 其排列方式有：其排列方式有： 螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu) 折疊結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu) 彎曲結(jié)構(gòu)彎曲結(jié)構(gòu) 膠元螺旋膠元螺旋 五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力 二級(jí)結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu)形成一定構(gòu)象，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步二級(jí)結(jié)構(gòu)形成一定構(gòu)象，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步“螺旋螺旋之螺旋之螺旋”，“折疊再折疊折疊再折疊”，三維結(jié)構(gòu)。，三維結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu) n條多肽鏈在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)締合聚

7、集，構(gòu)成四級(jí)結(jié)條多肽鏈在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)締合聚集，構(gòu)成四級(jí)結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 每條多肽鏈稱為一個(gè)亞基（每條多肽鏈稱為一個(gè)亞基（subunit)。 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的物化性質(zhì)及分布蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)空間四級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)2、作用力和鍵、作用力和鍵 （1）空間張力）空間張力; （2）靜電作用力）靜電作用力; （3）氫鍵）氫鍵; （4）二硫鍵）二硫鍵 （5）疏水鍵）疏水鍵; （6）范德華力）范德華力五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其作用力六、食品中的蛋白質(zhì) 1膠原膠原 膠原是皮、骨、結(jié)締組織中的主要蛋白質(zhì)。膠原是皮、骨、結(jié)締組織中的主要蛋白質(zhì)。 1膠原 2、明膠 來(lái)源來(lái)源 明膠是膠原分子熱解產(chǎn)物明膠是膠原分子熱解產(chǎn)物 結(jié)構(gòu)

8、結(jié)構(gòu) 1105 無(wú)定形形式無(wú)定形形式 特點(diǎn)特點(diǎn) 明膠溶于熱水、冷卻時(shí)凝固成富有彈性的凝膠且明膠溶于熱水、冷卻時(shí)凝固成富有彈性的凝膠且具有熱可逆性。（具有熱可逆性。（1.5%） 作用作用 明膠凝膠由于加熱時(shí)熔化，冷卻時(shí)凝固，應(yīng)用于糖果加明膠凝膠由于加熱時(shí)熔化，冷卻時(shí)凝固，應(yīng)用于糖果加工?？勺鳛槿榛瘎⑴菽€(wěn)定劑、增稠劑、膠凝劑。工。可作為乳化劑、泡沫穩(wěn)定劑、增稠劑、膠凝劑。六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì) 3、肉類蛋白質(zhì)、肉類蛋白質(zhì)分為：肌原纖維蛋白、肌漿蛋白、基質(zhì)蛋白。分為：肌原纖維蛋白、肌漿蛋白、基質(zhì)蛋白。 肌原纖維蛋白肌原纖維蛋白 包括：肌球蛋白，肌動(dòng)蛋白，肌動(dòng)球蛋白，肌原球蛋白。包括

9、：肌球蛋白，肌動(dòng)蛋白，肌動(dòng)球蛋白，肌原球蛋白。 肌漿蛋白肌漿蛋白 形狀：肌漿蛋白為球狀形狀：肌漿蛋白為球狀pro組成：酶、肌紅蛋白、血紅蛋白組成：酶、肌紅蛋白、血紅蛋白溶解性：可溶性蛋白質(zhì)溶解性：可溶性蛋白質(zhì),占占25-30% p總總,， 60變性，凝固。變性，凝固。 基質(zhì)蛋白基質(zhì)蛋白 為結(jié)締組織部分，不溶于水及濃鹽溶液基質(zhì)蛋白為硬為結(jié)締組織部分，不溶于水及濃鹽溶液基質(zhì)蛋白為硬 蛋白，蛋白，含膠原、彈性蛋白。含膠原、彈性蛋白。六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)肉的成熟肉的成熟種類種類 肌原纖維蛋白占肌原纖維蛋白占1/2 ；肌漿、基質(zhì)因動(dòng)物不同肌漿、基質(zhì)因動(dòng)物不同而異，在而異，在28：20 1

10、6：36范圍內(nèi)變化；范圍內(nèi)變化；死后僵硬死后僵硬 不同動(dòng)物最大僵硬時(shí)間不同，魚不同動(dòng)物最大僵硬時(shí)間不同，魚1-4h，雞，雞6-12h，牛牛12-24h ，豬豬3d；肉的成熟（酶的作用）肉的成熟（酶的作用） 僵硬的肉經(jīng)數(shù)日冷藏，逐漸僵硬的肉經(jīng)數(shù)日冷藏，逐漸變軟，肉的持水性得到恢復(fù)。變軟，肉的持水性得到恢復(fù)。六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)由酪蛋白構(gòu)成的微細(xì)膠粒由酪蛋白構(gòu)成的微細(xì)膠粒 (酪蛋白酪蛋白)分散脂肪球分散脂肪球 (球膜球膜p)連續(xù)水溶液連續(xù)水溶液 (乳清乳清p) 六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)4、乳蛋白質(zhì)乳蛋白質(zhì) 一般乳由三個(gè)不同相組成、三相中均存在蛋白質(zhì)。一般乳由三個(gè)不同相組

11、成、三相中均存在蛋白質(zhì)。4、 乳蛋白質(zhì)下面以牛乳為例：下面以牛乳為例：1、酪蛋白、酪蛋白 酪蛋白約占酪蛋白約占80-82% p總總酪蛋白含胱、蛋；含蘇、絲氨基酸的磷酸酯鍵的磷蛋白。酪蛋白含胱、蛋；含蘇、絲氨基酸的磷酸酯鍵的磷蛋白。2、乳清蛋白、乳清蛋白 乳清蛋白，主要是乳清蛋白，主要是-乳球蛋白和乳球蛋白和-乳清蛋白，還有乳清蛋白，還有血清清蛋白、免疫球蛋白、酶等。血清清蛋白、免疫球蛋白、酶等。3、脂肪球膜蛋白、脂肪球膜蛋白 為磷脂蛋白質(zhì)為磷脂蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)5、 雞蛋蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)組分組分固形物固形物%蛋白蛋白%脂類脂類%蛋清蛋清11.1

12、9.7-10.60.03蛋黃蛋黃52.3-53.515.7-16.631.8-35.5全蛋全蛋25-26.512.8-13.410.5-11.85、 雞蛋蛋白質(zhì) 蛋黃的乳化能力蛋黃的乳化能力& 起乳化作用的組分：磷脂、脂蛋白起乳化作用的組分：磷脂、脂蛋白& 應(yīng)用：蛋黃醬、蛋糕、色拉調(diào)味料應(yīng)用：蛋黃醬、蛋糕、色拉調(diào)味料 蛋清的起泡能力蛋清的起泡能力 蛋清中可溶性蛋白質(zhì)蛋清中可溶性蛋白質(zhì)(如球蛋白如球蛋白g1、g2、g3)是一種是一種表面活性劑。表面活性劑。 應(yīng)用：制蛋糕、蛋卷、蛋白酥皮卷應(yīng)用：制蛋糕、蛋卷、蛋白酥皮卷。六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)6、大豆蛋白質(zhì) 大豆含蛋白

13、質(zhì)大豆含蛋白質(zhì)40%，是優(yōu)良的植物蛋白質(zhì)。，是優(yōu)良的植物蛋白質(zhì)。 按溶解性，分為：按溶解性，分為： 清蛋白（清蛋白（10%） 球蛋白（球蛋白（90%） ph = 4.2-4.8時(shí)沉淀時(shí)沉淀 六、食品中的蛋白質(zhì)六、食品中的蛋白質(zhì)第三節(jié) 蛋白質(zhì)的變性一、概念一、概念 天然蛋白質(zhì)分子在酸、堿、熱、鹽等情況下發(fā)生次天然蛋白質(zhì)分子在酸、堿、熱、鹽等情況下發(fā)生次級(jí)鍵的斷裂或重組，引起級(jí)鍵的斷裂或重組，引起propro構(gòu)象改變。這一過(guò)程稱為構(gòu)象改變。這一過(guò)程稱為變性。變性涉及二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)的變化變性。變性涉及二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)的變化。變性對(duì)性質(zhì)的影響（1）生物活性喪失（酶、激素、毒素、抗體）生物活性喪失（酶

14、、激素、毒素、抗體）（2）溶解度降低（疏水基團(tuán)暴露）溶解度降低（疏水基團(tuán)暴露）（3）改變水合性質(zhì)）改變水合性質(zhì)（4）易被酶水解）易被酶水解（5）粘度增大）粘度增大（6）不能結(jié)晶）不能結(jié)晶二、變性因素（一）物理變性（一）物理變性 加熱：最為常見，加熱：最為常見，45-5045-50開始變性，開始變性，5555進(jìn)行較快；進(jìn)行較快；低溫的變性在次級(jí)鍵上發(fā)生，高溫（低溫的變性在次級(jí)鍵上發(fā)生，高溫（70-8070-80以上）以上）二硫鍵斷裂，不可逆。二硫鍵斷裂，不可逆。pro對(duì)熱變性的敏感性取決于許多因素：對(duì)熱變性的敏感性取決于許多因素： pro性質(zhì)、性質(zhì)、濃度、水分活度、濃度、水分活度、ph值、離子強(qiáng)

15、度、種類等。值、離子強(qiáng)度、種類等。（一）物理變性干燥：干燥：propro大量脫水可變性，風(fēng)干易氧化。大量脫水可變性，風(fēng)干易氧化。 低溫：使某些低溫：使某些propro發(fā)生凍結(jié)變性。發(fā)生凍結(jié)變性。二、變性因素因其保護(hù)性水膜脫去，分子間相互連接因其保護(hù)性水膜脫去，分子間相互連接。蛋白質(zhì)與水的結(jié)合狀態(tài)改變，改變維持蛋白質(zhì)構(gòu)象蛋白質(zhì)與水的結(jié)合狀態(tài)改變，改變維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的力；水保護(hù)層被破壞；水結(jié)冰使鹽濃度升高。的力；水保護(hù)層被破壞；水結(jié)冰使鹽濃度升高。 （一）物理變性機(jī)械處理：加工中機(jī)械處理如揉捏或滾壓，攪拌等產(chǎn)機(jī)械處理：加工中機(jī)械處理如揉捏或滾壓，攪拌等產(chǎn)生生剪切力剪切力可使蛋白質(zhì)變性。可使蛋白質(zhì)變

16、性。液壓：可產(chǎn)生變性效應(yīng)。液壓：可產(chǎn)生變性效應(yīng)。二、變性因素主要是反復(fù)拉伸使主要是反復(fù)拉伸使pro的的螺旋破壞，導(dǎo)致網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)改變。螺旋破壞，導(dǎo)致網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)改變。一般在一般在25下要求下要求1001200mpa。因?yàn)橐驗(yàn)閜ro分子有一定結(jié)構(gòu)上的空間，空間大的球蛋白易被壓縮而變分子有一定結(jié)構(gòu)上的空間，空間大的球蛋白易被壓縮而變性，而空間小的纖維蛋白不易因液壓而變性。性，而空間小的纖維蛋白不易因液壓而變性。（一）物理變性輻射：紫外線、輻射：紫外線、-射線、其他電離射線輻射。射線、其他電離射線輻射。 界面：在蛋白質(zhì)與水和空氣、水和非水溶液、水和固界面：在蛋白質(zhì)與水和空氣、水和非水溶液、水和固相界面上吸附

17、作用時(shí)，可以發(fā)生不可逆變性。相界面上吸附作用時(shí)，可以發(fā)生不可逆變性。 引起的變化有構(gòu)象上的，也有氨基酸鏈間二硫鍵的。前引起的變化有構(gòu)象上的，也有氨基酸鏈間二硫鍵的。前者可逆，后者不可逆。者可逆，后者不可逆。遠(yuǎn)界面分子的擴(kuò)散引起，導(dǎo)致氫鍵斷裂，微結(jié)構(gòu)伸展等。遠(yuǎn)界面分子的擴(kuò)散引起，導(dǎo)致氫鍵斷裂，微結(jié)構(gòu)伸展等。（二）化學(xué)變性酸或堿酸或堿: :在在ph4-10ph4-10范圍內(nèi)多數(shù)范圍內(nèi)多數(shù)propro穩(wěn)定，但酸或堿都引起穩(wěn)定，但酸或堿都引起propro分子分子變性。變性。在極端在極端ph值時(shí)，蛋白質(zhì)分子內(nèi)的離子基團(tuán)產(chǎn)生強(qiáng)靜電排斥作用，值時(shí)，蛋白質(zhì)分子內(nèi)的離子基團(tuán)產(chǎn)生強(qiáng)靜電排斥作用，促使蛋白質(zhì)分子的構(gòu)

18、象發(fā)生變化。促使蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生變化。金屬或鹽金屬或鹽: :鹽離子在低濃度時(shí)對(duì)鹽離子在低濃度時(shí)對(duì)propro有穩(wěn)定作用，高濃度時(shí)鹽對(duì)有穩(wěn)定作用，高濃度時(shí)鹽對(duì)propro有變性作用有變性作用。過(guò)渡金屬如過(guò)渡金屬如cu、fe、ag等易與等易與pro發(fā)生作用。發(fā)生作用。通過(guò)改變蛋白分子的表面性質(zhì)、改變蛋白分子自身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)而通過(guò)改變蛋白分子的表面性質(zhì)、改變蛋白分子自身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)而使蛋白變性。使蛋白變性。有機(jī)化合物有機(jī)化合物: :某些有機(jī)物使某些有機(jī)物使propro變性，斷裂變性，斷裂propro的氫鍵，如尿素、的氫鍵，如尿素、胍基。胍基。（二）化學(xué)變性有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑極性溶劑：改變介質(zhì)（水）的介

19、電常數(shù)改變靜電力。極性溶劑：改變介質(zhì)（水）的介電常數(shù)改變靜電力。非極性溶劑：穿透疏水區(qū)，打斷疏水作用。非極性溶劑：穿透疏水區(qū)，打斷疏水作用。表面活性劑：打斷疏水相互作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)展開。表面活性劑：打斷疏水相互作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)展開。 如表面活性劑十二烷基硫酸鈉（如表面活性劑十二烷基硫酸鈉（sdssds）第四節(jié) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)：蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)： 在食品加工、貯藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白在食品加工、貯藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中性能的那些蛋白質(zhì)的物理、化質(zhì)在食品體系中性能的那些蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)。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

20、質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、感觀性質(zhì)其他成分其他成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 相互作相互作用用食品色澤食品色澤食品風(fēng)味食品風(fēng)味食品外形食品外形食品質(zhì)構(gòu)食品質(zhì)構(gòu)糖糖脂肪脂肪構(gòu)成構(gòu)成食品食品品質(zhì)品質(zhì)貢獻(xiàn)多大貢獻(xiàn)多大？蛋白質(zhì)功能性質(zhì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì) functional properties of proteins蛋白質(zhì)功能性質(zhì)蛋白質(zhì)功能性質(zhì)一、水化性質(zhì) 蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)與h2o的作用（的作用（p-h2o） 與水可形成氫鍵及疏水作用與水可形成氫鍵及疏水作用，離子離子偶極作用偶極作用 化合水和鄰近水化合水和鄰近水 多分子層水多分子層水 進(jìn)一步水化進(jìn)一步水化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

21、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.影響因素j 濃度：濃度高水合力強(qiáng)。濃度：濃度高水合力強(qiáng)。j phph值：在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)之間作用力強(qiáng)，水合力小、反之強(qiáng)些。值：在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)之間作用力強(qiáng)，水合力小、反之強(qiáng)些。j 溫度：溫度上升水合力降低。因?yàn)闅滏I作用力減弱，離子基團(tuán)水合溫度：溫度上升水合力降低。因?yàn)闅滏I作用力減弱，離子基

22、團(tuán)水合力也減弱。力也減弱。j 離子種類、濃度：高濃度（當(dāng)離子種類、濃度：高濃度（當(dāng)c1mol/lc1mol/l）時(shí)則鹽析，低濃度（中性時(shí)則鹽析，低濃度（中性鹽鹽 0.5 0.51 1mol/lmol/l）鹽溶。對(duì)于不同種類離子作用機(jī)理不同鹽溶。對(duì)于不同種類離子作用機(jī)理不同(p169)(p169)。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水合能力水合能力/(/(g hg h2 2o/go/g蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)）肌紅蛋白肌紅蛋白0.440.44血清清蛋白血清清蛋白0.330.33血紅蛋白血紅蛋白0.620.62膠原蛋白膠原蛋白0.450.45酪蛋白酪蛋白0.400.40卵清蛋白卵清蛋白0.300.30乳清濃縮蛋白乳清濃縮蛋白0

23、.45-0.520.45-0.52大豆蛋白大豆蛋白0.330.33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。 溶解度（1）溶解度：是蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與溶劑之間作用達(dá)溶解度：是蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與溶劑之間作用達(dá) 到平衡。到平衡。 水中光氨酸、酪氨酸、天冬氨酸，谷氨酸溶解度小，水中光氨酸、酪氨酸、天冬氨酸，谷氨酸溶解度小，精氨酸和賴氨酸易溶。精氨酸和賴氨酸易溶。 蛋白質(zhì)在水中的溶解度不僅與自身組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與蛋白質(zhì)在水中的溶解度不僅與自身組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與溶液溶液ph、離子強(qiáng)度、溫度和蛋白質(zhì)濃度有關(guān)。、離子強(qiáng)度、溫度和蛋白質(zhì)濃度有關(guān)。(1)蛋白質(zhì)的溶解

24、度蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)溶劑溶劑-溶劑溶劑蛋白質(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)的溶解度大小疏水相疏水相互作用互作用(2)溶解度影響因素氨基酸的平均疏水性氨基酸的平均疏水性氨基酸的電荷頻率氨基酸的電荷頻率溫度溫度 有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑t40t40t40， t t與溶解度反比與溶解度反比導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度下降或沉淀導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度下降或沉淀(2)溶解度影響因素 ph ph值值 (3)溶解度影響因素離子濃度離子濃度陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度；陰離子提高蛋白質(zhì)溶解度；陽(yáng)離子降低蛋白質(zhì)溶解度陽(yáng)離子降低蛋白質(zhì)溶解度二、結(jié)構(gòu)性質(zhì)沉淀沉淀凝膠凝膠面團(tuán)形成面團(tuán)形成1 1、

25、沉淀、沉淀結(jié)構(gòu)性質(zhì)沉淀的方法沉淀的方法a a、鹽析鹽析b b、有機(jī)溶劑沉淀反應(yīng)有機(jī)溶劑沉淀反應(yīng)c c、重金屬鹽沉淀反應(yīng)重金屬鹽沉淀反應(yīng)d d、生物堿沉淀劑的沉淀反應(yīng)生物堿沉淀劑的沉淀反應(yīng) 2、膠凝. 概念概念 變性的變性的propro聚集并形成有序的聚集并形成有序的propro網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程。結(jié)構(gòu)性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)有一定形狀、彈性，半固體有一定形狀、彈性，半固體膠凝形成方法 熱處理后冷卻熱處理后冷卻y 加酸加酸y 添加鹽類添加鹽類y 酶水解酶水解y 先堿化、再恢復(fù)至中性或先堿化、再恢復(fù)至中性或pi點(diǎn)點(diǎn)y 與多糖膠凝劑作用與多糖膠凝劑作用.膠凝的影響加熱加熱phph的離子的離子金屬離子

26、金屬離子propro濃度濃度pipi凝結(jié)塊類凝膠；極端凝結(jié)塊類凝膠；極端phph弱凝膠，弱凝膠，半透明；形成凝膠的最適半透明；形成凝膠的最適phph約約7 78 8ca2+強(qiáng)化凝膠結(jié)構(gòu)強(qiáng)化凝膠結(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)塊有利于凝膠形成有利于凝膠形成, ,因可使蛋白質(zhì)變性因可使蛋白質(zhì)變性, ,側(cè)側(cè)鏈暴露鏈暴露濃度越大，越易形成凝膠濃度越大，越易形成凝膠3、織構(gòu)化 將蛋白質(zhì)通過(guò)組織化處理，產(chǎn)生具有咀嚼將蛋白質(zhì)通過(guò)組織化處理，產(chǎn)生具有咀嚼性和良好的持水特性的膜狀或纖維狀產(chǎn)品性和良好的持水特性的膜狀或纖維狀產(chǎn)品組織化蛋白質(zhì)。組織化蛋白質(zhì)。熱凝結(jié)膜熱凝結(jié)膜紡絲纖維形成紡絲纖維形成 熱塑

27、擠壓熱塑擠壓 結(jié)構(gòu)性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)常見織構(gòu)化食品面筋蛋白面筋蛋白（占（占pro 80pro 80）麥谷蛋白：麥谷蛋白：分子質(zhì)量大，二硫鍵（鏈內(nèi)、鏈分子質(zhì)量大，二硫鍵（鏈內(nèi)、鏈間），決定面團(tuán)的彈性、粘合性和抗張強(qiáng)度間），決定面團(tuán)的彈性、粘合性和抗張強(qiáng)度麥醇溶蛋白：麥醇溶蛋白：鏈內(nèi)二硫鍵，促進(jìn)面團(tuán)的鏈內(nèi)二硫鍵，促進(jìn)面團(tuán)的流動(dòng)性、伸展性和膨脹性。流動(dòng)性、伸展性和膨脹性。過(guò)度粘結(jié) 過(guò)度延展 4、面團(tuán)的形成結(jié)構(gòu)性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)面團(tuán)形成過(guò)程 當(dāng)面粉在室溫下與水一起混合和揉搓后形成粘稠，有彈當(dāng)面粉在室溫下與水一起混合和揉搓后形成粘稠，有彈性和可塑性面團(tuán)。面粉加水搓和時(shí)，面筋蛋白開始水化，性和可塑性面團(tuán)。面粉加水搓和

28、時(shí)，面筋蛋白開始水化，定向排列和部分開展。促進(jìn)了分子內(nèi)和分子間二硫鍵的定向排列和部分開展。促進(jìn)了分子內(nèi)和分子間二硫鍵的交換反應(yīng)及增強(qiáng)疏水相互作用。交換反應(yīng)及增強(qiáng)疏水相互作用。 &面筋蛋白質(zhì)中含有的化學(xué)鍵氫鍵氫鍵：水吸收能力強(qiáng)，有粘性。水吸收能力強(qiáng)，有粘性。 谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸谷氨酰胺、脯氨酸和絲氨酸、蘇氨酸非極性氨基酸非極性氨基酸：使蛋白相互聚集、有粘彈性使蛋白相互聚集、有粘彈性, , 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。三、表面性質(zhì) 1、乳化性質(zhì)、乳化性質(zhì) 2、起泡性質(zhì)、起泡性質(zhì) 3、蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合、蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合表面性質(zhì)1

29、、乳化性質(zhì)、乳化性質(zhì) emulsifying propertiespro同水和脂都能夠相互作用，在油同水和脂都能夠相互作用，在油/水體系中，自發(fā)遷水體系中，自發(fā)遷移到油水界面或氣水界面，在界面形成蛋白質(zhì)的吸附層。移到油水界面或氣水界面，在界面形成蛋白質(zhì)的吸附層。食品乳狀液食品乳狀液牛乳，奶油，冰淇淋，牛乳，奶油，冰淇淋，蛋黃醬，肉餡等。蛋黃醬，肉餡等。 乳化性質(zhì) emulsifying properties牛乳脂肪的穩(wěn)定牛乳脂肪的穩(wěn)定脂肪球膜脂肪球膜三?；视腿；视土字字蝗苄灾鞍撞蝗苄灾鞍卓扇苄缘鞍卓扇苄缘鞍祝?）蛋白質(zhì)的表面活性）蛋白質(zhì)的表面活性 一般而言，一般而言，pro的疏水

30、性越強(qiáng)，的疏水性越強(qiáng)，pro在界面的濃度在界面的濃度越大，表面張力愈低，則乳狀液愈穩(wěn)定。越大，表面張力愈低，則乳狀液愈穩(wěn)定。 疏水值疏水值，表面張力，表面張力，乳化活力，乳化活力表面性質(zhì)表面性質(zhì)（2）影響因素 蛋白質(zhì)的溶解度蛋白質(zhì)的溶解度（乳化能力）（乳化能力） 溶解溶解:乳化能力乳化能力；不溶解不溶解:乳化穩(wěn)定性乳化穩(wěn)定性 鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)（離子強(qiáng)度）（離子強(qiáng)度） 存在鹽析效應(yīng)和鹽溶效應(yīng)存在鹽析效應(yīng)和鹽溶效應(yīng) 加熱加熱 加熱使乳化能力加熱使乳化能力 添加小分子表面活性劑添加小分子表面活性劑 使蛋白質(zhì)保留界面能力使蛋白質(zhì)保留界面能力，乳化能力，乳化能力 蛋白質(zhì)起始濃度蛋白質(zhì)起始濃度 一般為一般為0

31、.5% 乳化性質(zhì)表面性質(zhì)表面性質(zhì)2、起泡性質(zhì) foaming properties概念：概念： 指蛋白質(zhì)在氣指蛋白質(zhì)在氣-液界面形成堅(jiān)韌的液界面形成堅(jiān)韌的 薄膜使大量氣泡并入和穩(wěn)定的能力。薄膜使大量氣泡并入和穩(wěn)定的能力。表面性質(zhì)表面性質(zhì)（1）泡沫的形成 a、泡沫泡沫氣泡在連續(xù)的液相或半固相中形成分散體系。氣泡在連續(xù)的液相或半固相中形成分散體系。 b、構(gòu)成構(gòu)成 氣體氣體 / 表面活性劑表面活性劑 / 液體液體 表面活性劑表面活性劑 使使 氣氣/液界面張力液界面張力 c、形成方法形成方法 攪打、鼓泡、減壓攪打、鼓泡、減壓 d、穩(wěn)定性影響因素穩(wěn)定性影響因素表面性質(zhì)表面性質(zhì)（2）影響泡沫形成及穩(wěn)定環(huán)境

32、因素 不溶性蛋白質(zhì)粒子不溶性蛋白質(zhì)粒子 對(duì)穩(wěn)定泡沫起著穩(wěn)定作用對(duì)穩(wěn)定泡沫起著穩(wěn)定作用 泡沫膨脹力泡沫膨脹力但泡沫穩(wěn)定性但泡沫穩(wěn)定性 鹽類鹽類 鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì)鹽析時(shí)則顯示較好的起泡性質(zhì); ;鹽溶時(shí)則顯示較鹽溶時(shí)則顯示較差的起泡性質(zhì)。差的起泡性質(zhì)。 nacl 使泡沫膨脹率使泡沫膨脹率穩(wěn)定性穩(wěn)定性 (原因：降低粘度原因：降低粘度) ca2+使泡沫膨脹率使泡沫膨脹率 (原因：形成原因：形成 羧羧-ca2+-羧橋鍵羧橋鍵)表面性質(zhì)表面性質(zhì) 糖糖: 抑制膨脹、增加穩(wěn)定抑制膨脹、增加穩(wěn)定 (粘度粘度)泡沫形成后加入；泡沫形成后加入； 損害蛋白質(zhì)的起泡能力損害蛋白質(zhì)的起泡能力 脂肪脂肪:脂肪破壞蛋

33、白質(zhì)的起泡性質(zhì)脂肪破壞蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì) 蛋白質(zhì)濃度蛋白質(zhì)濃度: : 在在c10%10%內(nèi)內(nèi) 隨隨c，穩(wěn)定性穩(wěn)定性 攪打時(shí)間及溫度攪打時(shí)間及溫度 phph值值: :一般在不同于其蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的條件制備的。一般在不同于其蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的條件制備的。（2）影響泡沫形成及穩(wěn)定環(huán)境因素表面性質(zhì)表面性質(zhì)（3）起泡蛋白質(zhì)的特點(diǎn)、制備方法對(duì)具有起泡性蛋白質(zhì)的要求對(duì)具有起泡性蛋白質(zhì)的要求 a、缺乏二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的缺乏二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的pro分子分子 b、具有較好的溶解性具有較好的溶解性 c、蛋白質(zhì)分子之間存在一定的粘著作用力蛋白質(zhì)分子之間存在一定的粘著作用力 d、蛋白質(zhì)分子有一定疏水值蛋白質(zhì)分子有一定疏水值制備方法制備

34、方法 a、選擇適宜的蛋白質(zhì)選擇適宜的蛋白質(zhì) b、溫和加熱溫和加熱 c、與變性劑作用，部分水解與變性劑作用，部分水解大豆蛋白發(fā)泡粉大豆蛋白發(fā)泡粉 (部分水解部分水解)氨基酸態(tài)氮氨基酸態(tài)氮/總氮總氮=1：10， m=5000070000表面性質(zhì)表面性質(zhì)+表面性質(zhì)表面性質(zhì)v 蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合方式蛋白質(zhì)與風(fēng)味結(jié)合方式 風(fēng)味物風(fēng)味物吸附吸附于蛋白質(zhì)表面，于蛋白質(zhì)表面，擴(kuò)散擴(kuò)散、滲透滲透到蛋白質(zhì)到蛋白質(zhì)內(nèi)部。內(nèi)部。v 吸附力吸附力 a、范德華力可逆物理吸附范德華力可逆物理吸附 b、氫鍵氫鍵 c、共價(jià)、靜電引力化學(xué)吸附共價(jià)、靜電引力化學(xué)吸附 d、疏水鍵疏水鍵 表面性質(zhì)表面性質(zhì)n影響結(jié)合的因素. 水水 促進(jìn)與

35、極性化合物的結(jié)合促進(jìn)與極性化合物的結(jié)合. ph 堿性堿性phph比酸性比酸性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 . 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì) p降解，結(jié)合能力降解，結(jié)合能力. 熱熱 受熱變性，結(jié)合能力受熱變性，結(jié)合能力. 冷凍干燥冷凍干燥 風(fēng)味物與風(fēng)味物與p結(jié)合結(jié)合. 脂類脂類 脂類的存在，羰基風(fēng)味物結(jié)合脂類的存在，羰基風(fēng)味物結(jié)合 表面性質(zhì)表面性質(zhì) 熱處理熱處理f 適度熱處理適度熱處理f 劇烈熱處理劇烈熱處理f 過(guò)度熱處理過(guò)度熱處理f 不當(dāng)熱處理不當(dāng)熱處理四、加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響 破壞食品組織中酶，有利食品的品質(zhì)破壞食品組織中酶，有利食品的品質(zhì) 促進(jìn)蛋白質(zhì)消化促進(jìn)蛋白質(zhì)消化 破

36、壞抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒性的蛋白質(zhì)破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒性的蛋白質(zhì)在強(qiáng)熱過(guò)程中，賴氨酸易與天門冬酰胺在強(qiáng)熱過(guò)程中，賴氨酸易與天門冬酰胺或谷氨酰胺反應(yīng)，生成新酰胺鍵?；蚬劝滨０贩磻?yīng)，生成新酰胺鍵。色氨酸在有氧時(shí)部分受到破壞。色氨酸在有氧時(shí)部分受到破壞。 引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物引起蛋白質(zhì)生成環(huán)狀衍生物 生成高度穩(wěn)定的蛋白質(zhì)自由基生成高度穩(wěn)定的蛋白質(zhì)自由基肉制品加熱變色；肉制品加熱變色；含硫含硫aa分解產(chǎn)生硫化斑分解產(chǎn)生硫化斑 堿處理堿處理 對(duì)食品進(jìn)行堿處理，尤其在加熱同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋對(duì)食品進(jìn)行堿處理，尤其在加熱同時(shí)進(jìn)行時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響較大。白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響較大。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 異常氨基酸異常

37、氨基酸 胱氨酸胱氨酸 氨基丙烯酸氨基丙烯酸 + h2s + s 、 oh-oh-四、加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響低溫處理下的變化低溫處理下的變化&食品的低溫貯藏對(duì)蛋白質(zhì)影響不大，如經(jīng)歷冷凍、解食品的低溫貯藏對(duì)蛋白質(zhì)影響不大，如經(jīng)歷冷凍、解凍的過(guò)程，則蛋白的質(zhì)地及口感會(huì)發(fā)生一些變化。凍的過(guò)程，則蛋白的質(zhì)地及口感會(huì)發(fā)生一些變化。冷卻（冷藏）冷卻（冷藏） 冷凍（凍藏）冷凍（凍藏） 冰結(jié)晶，蛋白質(zhì)變性冰結(jié)晶，蛋白質(zhì)變性 水化作用降低；水化作用降低； 快速冷凍法。快速冷凍法。四、加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響氧化處理氧化處理 氧化劑（過(guò)氧化氫，過(guò)氧化乙酸，過(guò)氧化苯甲氧化劑（過(guò)氧化氫，過(guò)氧化乙酸，過(guò)氧化苯甲酰等），用于包裝容器的殺菌，使酰等），用于包裝容器的殺菌，使propro變性。變性。 四、加工對(duì)蛋白質(zhì)的影響對(duì)氧化最敏感的是含硫氨基酸（蛋氨酸