食品化學(xué)蛋白質(zhì)1

1、食品化學(xué)食品化學(xué)第四章第四章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 1氨基酸與肽氨基酸與肽 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其維持力量蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其維持力量蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性食物中的蛋白質(zhì)食物中的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的水合性蛋白質(zhì)的水合性4.1 蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類p清蛋白清蛋白p球蛋白球蛋白p谷蛋白谷蛋白p醇溶蛋白醇溶蛋白p組蛋白組蛋白p魚(yú)精蛋白魚(yú)精蛋白p硬蛋白硬蛋白p糖蛋白和黏蛋白糖蛋白和黏蛋白p脂蛋白脂蛋白p磷蛋白磷蛋白p核蛋白核蛋白p血紅蛋白血紅蛋白p黃素蛋白黃素蛋白p金屬蛋白金屬蛋白4.1.1 氨基酸的分類氨基酸的分類p非極性或疏水氨基酸：非極性或疏水氨基酸：phe, leu, ile, valp極性但不帶電荷的氨基酸：

2、極性但不帶電荷的氨基酸：gly, ser, thr, gln, asn, trp, pro, met, tyrp中性條件下帶負(fù)電荷：中性條件下帶負(fù)電荷：asp, glup中性條件下帶正電荷：中性條件下帶正電荷：lys, arg, his非極性氨基酸：苯丙氨酸非極性氨基酸：苯丙氨酸nh2chch2coho極性氨基酸：絲氨酸極性氨基酸：絲氨酸h2nchch2cohooh中性下帶負(fù)電的氨基酸：天冬氨酸中性下帶負(fù)電的氨基酸：天冬氨酸nh2chch2cohocoho中性下帶正電荷氨基酸：賴氨酸中性下帶正電荷氨基酸：賴氨酸nh2chch2cohoh2ch2chncnh2nh4.1.2 肽肽p肽的疏水性：疏

3、水性是影響肽在食品中功能性質(zhì)肽的疏水性：疏水性是影響肽在食品中功能性質(zhì)（如風(fēng)味、溶解度、保水性、與脂肪結(jié)合的能力（如風(fēng)味、溶解度、保水性、與脂肪結(jié)合的能力等）的重要指標(biāo)。等）的重要指標(biāo)。p肽的帶電性：與分離方法和溶解性有關(guān)。肽的帶電性：與分離方法和溶解性有關(guān)。p肽的生理活性：食物中有很多短肽具有生物活性，肽的生理活性：食物中有很多短肽具有生物活性，是保健食品的重要素材。如牛奶、大豆、血液的是保健食品的重要素材。如牛奶、大豆、血液的水解物中含有降血壓、提高免疫力、促進(jìn)鈣吸收水解物中含有降血壓、提高免疫力、促進(jìn)鈣吸收等等多種活性肽。等等多種活性肽。乳蛋白中的生物活性肽乳蛋白中的生物活性肽名稱名稱產(chǎn)

4、生產(chǎn)生生物效應(yīng)生物效應(yīng)安神肽安神肽-酪蛋白酶水解物酪蛋白酶水解物鎮(zhèn)靜催眠，類嗎啡活性鎮(zhèn)靜催眠，類嗎啡活性降壓肽降壓肽微生物發(fā)酵產(chǎn)生微生物發(fā)酵產(chǎn)生抑制血管緊張素抑制血管緊張素i轉(zhuǎn)化酶轉(zhuǎn)化酶免疫調(diào)節(jié)肽免疫調(diào)節(jié)肽酪蛋白酶水解物酪蛋白酶水解物刺激或抑制免疫應(yīng)答刺激或抑制免疫應(yīng)答抗血栓肽抗血栓肽-酪蛋白水解物酪蛋白水解物抑制血小板凝集和血纖抑制血小板凝集和血纖維蛋白原結(jié)合到血小板維蛋白原結(jié)合到血小板上上酪蛋白磷肽酪蛋白磷肽酪蛋白腸道水解物酪蛋白腸道水解物與鈣結(jié)合成可溶復(fù)合物與鈣結(jié)合成可溶復(fù)合物促生長(zhǎng)肽促生長(zhǎng)肽-酪蛋白酶水解物酪蛋白酶水解物促進(jìn)促進(jìn)dna合成合成抗菌肽抗菌肽乳鐵蛋白水解物乳鐵蛋白水解物穩(wěn)定

5、的抗菌活性穩(wěn)定的抗菌活性促雙歧菌肽促雙歧菌肽-酪蛋白酪蛋白c端糖肽端糖肽促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)定植促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)定植牛奶中的免疫調(diào)節(jié)肽牛奶中的免疫調(diào)節(jié)肽來(lái)源來(lái)源氨基酸序列氨基酸序列牛牛-酪蛋白酪蛋白pro63-gly-pro-ile-pro-asp68牛牛-酪蛋白酪蛋白leu191-leu-tyr193牛牛s1-酪蛋白酪蛋白thr194-thr-met-pro-ile-try1994.1.3 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和維持力量蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和維持力量特點(diǎn)特點(diǎn)維持力量維持力量一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸排列順序和二氨基酸排列順序和二硫鍵位置硫鍵位置共價(jià)鍵，二硫鍵共價(jià)鍵，二硫鍵二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈折疊方式，如多肽鏈折疊

6、方式，如-螺旋、螺旋、-折疊和折疊和-轉(zhuǎn)角等轉(zhuǎn)角等氫鍵力氫鍵力三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)分子進(jìn)一步折疊和盤分子進(jìn)一步折疊和盤曲曲偶極作用，疏水作用，偶極作用，疏水作用，二硫鍵，靜電力，氫鍵二硫鍵，靜電力，氫鍵力等力等四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)不同亞基之間的聚合不同亞基之間的聚合疏水作用，范德華力，疏水作用，范德華力，靜電力，氫鍵力等靜電力，氫鍵力等蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（1）conh蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（2）cohcooho蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（3）ohcoo蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（4）ohco蛋白

7、質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（蛋白質(zhì)中可能產(chǎn)生的氫鍵力（5）cnh2ococh2h2n4.1.4 蛋白質(zhì)的變性及其影響因素蛋白質(zhì)的變性及其影響因素p蛋白質(zhì)變性的概念：天然狀態(tài)蛋白質(zhì)變性的概念：天然狀態(tài)變性狀態(tài)變性狀態(tài)p蛋白質(zhì)變性對(duì)食品加工烹調(diào)的意義蛋白質(zhì)變性對(duì)食品加工烹調(diào)的意義p蛋白質(zhì)變性的影響因素蛋白質(zhì)變性的影響因素蛋白質(zhì)變性對(duì)結(jié)構(gòu)和功能的影響蛋白質(zhì)變性對(duì)結(jié)構(gòu)和功能的影響p疏水基團(tuán)暴露于外疏水基團(tuán)暴露于外溶解度下降溶解度下降p與水結(jié)合能力下降與水結(jié)合能力下降溶解度和持水性下降溶解度和持水性下降p肽鍵暴露肽鍵暴露容易受到蛋白酶的攻擊容易受到蛋白酶的攻擊p分子散開(kāi)分子散開(kāi)粘度增大粘度增大p高級(jí)結(jié)構(gòu)解散高

8、級(jí)結(jié)構(gòu)解散失去生物活性，殺菌，除去失去生物活性，殺菌，除去某些有害蛋白質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，提高安全性某些有害蛋白質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，提高安全性p酶類失活酶類失活提高食品的品質(zhì)和儲(chǔ)藏性提高食品的品質(zhì)和儲(chǔ)藏性p發(fā)生沉淀發(fā)生沉淀固定食品形狀、產(chǎn)生良好口感、固定食品形狀、產(chǎn)生良好口感、攪打時(shí)穩(wěn)定氣泡等攪打時(shí)穩(wěn)定氣泡等 影響蛋白質(zhì)變性的因素：溫度影響蛋白質(zhì)變性的因素：溫度p溫度系數(shù)達(dá)溫度系數(shù)達(dá)600：htstp影響熱變性抗性的因素影響熱變性抗性的因素n氨基酸組成氨基酸組成n蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)作用蛋白質(zhì)作用n金屬輔基金屬輔基n蛋白質(zhì)濃度蛋白質(zhì)濃度n水分活度水分活度nphn離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度p冷凍促進(jìn)蛋白質(zhì)變性冷凍

9、促進(jìn)蛋白質(zhì)變性圖：水分含量與變性溫度圖：水分含量與變性溫度表：平均疏水性和熱變性溫度表：平均疏水性和熱變性溫度蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)變形溫度變形溫度平均疏水性平均疏水性(kjmol-1/殘基殘基)血紅蛋白血紅蛋白673.98溶菌酶溶菌酶723.72蛋清蛋白蛋清蛋白764.01肌球蛋白肌球蛋白794.33-乳球蛋白乳球蛋白834.26-乳球蛋白乳球蛋白834.50生物素結(jié)合蛋白生物素結(jié)合蛋白853.81大豆球蛋白大豆球蛋白92-燕麥球蛋白燕麥球蛋白108-影響蛋白質(zhì)變性的因素：影響蛋白質(zhì)變性的因素：1.壓力壓力 2.界面界面 作用作用 3其它其它 物理因素物理因素p1。1100-1200mpa破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)

10、發(fā)生變性破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變性p1。2高壓變性的應(yīng)用：高壓變性的應(yīng)用：n雞蛋凝膠雞蛋凝膠n牛肉嫩化界面上高能量水作用牛肉嫩化界面上高能量水作用p2。1氫鍵斷裂氫鍵斷裂p2。2疏水基團(tuán)暴露疏水基團(tuán)暴露p2。3分子重新定位分子重新定位p3。1剪切力：擠壓、高速攪拌、均質(zhì)等剪切力：擠壓、高速攪拌、均質(zhì)等p3。2輻照：滅菌處理輻照：滅菌處理影響蛋白質(zhì)變性的化學(xué)因素影響蛋白質(zhì)變性的化學(xué)因素pph值：值：4-10穩(wěn)定穩(wěn)定p金屬鹽：低濃度穩(wěn)定，高濃度促進(jìn)變性金屬鹽：低濃度穩(wěn)定，高濃度促進(jìn)變性p有機(jī)溶劑：破壞疏水作用和靜電力有機(jī)溶劑：破壞疏水作用和靜電力p變性劑：破壞氫鍵結(jié)構(gòu)變性劑：破壞氫鍵結(jié)構(gòu)p表面活性劑：使

11、蛋白質(zhì)伸展，增加電性斥力等表面活性劑：使蛋白質(zhì)伸展，增加電性斥力等圖：鹽濃度與蛋白質(zhì)的變性圖：鹽濃度與蛋白質(zhì)的變性右圖為乳清蛋白右圖為乳清蛋白分離物在室溫下分離物在室溫下浸泡于鹽溶液浸泡于鹽溶液24小時(shí)后的濁度。小時(shí)后的濁度。方塊為氯化鈣，方塊為氯化鈣，圓點(diǎn)為氯化鎂。圓點(diǎn)為氯化鎂。4.2 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)p水合性質(zhì)：吸水性、保水性、溶脹性、黏著性、水合性質(zhì)：吸水性、保水性、溶脹性、黏著性、溶解度、水分散性、粘度等溶解度、水分散性、粘度等p表面性質(zhì)：乳化性、起泡性、成膜性、吸收氣味表面性質(zhì)：乳化性、起泡性、成膜性、吸收氣味p結(jié)構(gòu)性質(zhì)：彈性、凝膠性、質(zhì)構(gòu)性等結(jié)構(gòu)性質(zhì)：彈性、凝膠性、

12、質(zhì)構(gòu)性等p感官性質(zhì)：色澤、氣味、味道、適口性、咀嚼性、感官性質(zhì)：色澤、氣味、味道、適口性、咀嚼性、爽滑度、渾濁度等爽滑度、渾濁度等蛋白質(zhì)在食品中的典型功能蛋白質(zhì)在食品中的典型功能功能性質(zhì)功能性質(zhì)作用方式作用方式食品系統(tǒng)食品系統(tǒng)溶解性溶解性蛋白質(zhì)溶解，與蛋白質(zhì)溶解，與ph有關(guān)有關(guān)飲料飲料持水性持水性以氫鍵結(jié)合持水以氫鍵結(jié)合持水肉腸、面包、糕點(diǎn)肉腸、面包、糕點(diǎn)粘粘 度度結(jié)合水，增粘結(jié)合水，增粘湯、鹵湯、鹵膠凝性膠凝性形成蛋白膠凍形成蛋白膠凍肉凍、豆腐、乳酪肉凍、豆腐、乳酪粘著性粘著性作為粘著物作為粘著物肉丸、腸、焙烤品肉丸、腸、焙烤品延展性延展性面筋、凝膠面筋、凝膠肉、焙烤食品肉、焙烤食品乳化性乳

13、化性形成比穩(wěn)定含脂肪乳化物形成比穩(wěn)定含脂肪乳化物腸、湯、蛋糕腸、湯、蛋糕脂肪吸收脂肪吸收和游離脂肪結(jié)合和游離脂肪結(jié)合肉腸、面包圈肉腸、面包圈風(fēng)味結(jié)合風(fēng)味結(jié)合吸附、釋放風(fēng)味物質(zhì)吸附、釋放風(fēng)味物質(zhì)人造肉、焙烤食品人造肉、焙烤食品起泡性起泡性形成能夠包容氣體的穩(wěn)定膜形成能夠包容氣體的穩(wěn)定膜蛋糕頂料、甜食蛋糕頂料、甜食4.2.1 蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)p蛋白質(zhì)和水通過(guò)肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子發(fā)生蛋白質(zhì)和水通過(guò)肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子發(fā)生相互作用。相互作用。p首先形成化合水和單層吸附水，然后發(fā)生多層吸首先形成化合水和單層吸附水，然后發(fā)生多層吸附，進(jìn)一步與疏水基團(tuán)作用。附，進(jìn)一步與疏水基團(tuán)作用。

14、p食品加工中的持水能力是蛋白質(zhì)吸水并保留在蛋食品加工中的持水能力是蛋白質(zhì)吸水并保留在蛋白質(zhì)組織中的能力。包括結(jié)合水、吸附水和體相白質(zhì)組織中的能力。包括結(jié)合水、吸附水和體相水的總和。水的總和。n膨潤(rùn)而不溶解膨潤(rùn)而不溶解n溶解于水形成膠體溶液溶解于水形成膠體溶液蛋白質(zhì)水合的位置順序蛋白質(zhì)水合的位置順序表：不同蛋白質(zhì)的水合能力表：不同蛋白質(zhì)的水合能力蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水結(jié)合能力水結(jié)合能力(gh2o/g蛋白質(zhì)蛋白質(zhì))血紅蛋白血紅蛋白0.62溶菌酶溶菌酶0.34卵清蛋白卵清蛋白0.30肌球蛋白肌球蛋白0.44膠原蛋白膠原蛋白0.45-乳球蛋白乳球蛋白0.54大豆蛋白大豆蛋白0.33乳清蛋白濃縮物乳清蛋白濃縮物

15、0.45-0.52酪蛋白鈉酪蛋白鈉0.38-0.92影響蛋白質(zhì)水合作用的因素和蛋影響蛋白質(zhì)水合作用的因素和蛋白質(zhì)的溶解度白質(zhì)的溶解度pph值：遠(yuǎn)離等電點(diǎn)提高水合作用。值：遠(yuǎn)離等電點(diǎn)提高水合作用。p溫度：溫度提高則氫鍵作用和離子與水作用減弱溫度：溫度提高則氫鍵作用和離子與水作用減弱p變性：總結(jié)合水量增加，但凝聚后下降。變性：總結(jié)合水量增加，但凝聚后下降。p離子：鹽溶效應(yīng)和鹽析效應(yīng)，磷酸鹽的作用離子：鹽溶效應(yīng)和鹽析效應(yīng)，磷酸鹽的作用p等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度最低。等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)的溶解度最低。p低離子強(qiáng)度促進(jìn)溶解，高強(qiáng)度促進(jìn)沉淀。低離子強(qiáng)度促進(jìn)溶解，高強(qiáng)度促進(jìn)沉淀。p0-40之間溶解度隨溫度升高而上升，以后由之間溶解度隨溫度升高而上升，以后由于蛋白質(zhì)聚集和變性而下降。于蛋白質(zhì)聚集和變性而下降。需要蛋白質(zhì)粘度和溶解度的食品需要蛋白質(zhì)粘度和溶解度的食品p水溶性蛋白質(zhì)飲料水溶性蛋白質(zhì)飲料p液態(tài)奶液態(tài)奶p肉湯肉湯p肉鹵肉鹵p涼拌菜調(diào)料涼拌菜調(diào)料p稀奶油稀奶油蛋白質(zhì)的粘度蛋白質(zhì)的粘度p