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文檔簡介
5.1概述5.2氨基酸的物理化學(xué)性質(zhì)5.3肽5.4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)第5章氨基酸、肽和蛋白質(zhì)5.5蛋白質(zhì)的變性作用5.6蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)5.7蛋白質(zhì)在加工貯藏中的變化5.8食品中常見蛋白質(zhì)Protein5.1概述P146蛋白質(zhì)存在于所有的生物細(xì)胞中,是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ),它參與了幾乎所有的生命活動過程。5.1.2蛋白質(zhì)的分類簡單蛋白質(zhì)——完全由氨基酸構(gòu)成。結(jié)合蛋白質(zhì)——除了蛋白質(zhì)部分外,還有非蛋白成分。5.1.1蛋白質(zhì)的化學(xué)組成(略)依據(jù)溶解特性簡單蛋白質(zhì)的分類種類存在部位溶解特性清蛋白球蛋白動、植物溶于水、稀酸堿鹽,飽和硫酸銨中沉淀不溶于水,溶于稀酸堿鹽,半飽和硫酸銨中沉淀。谷蛋白醇溶蛋白植物種子不溶于水、乙醇及中性鹽,溶于稀酸堿同上,但溶于70%~80%乙醇精蛋白組蛋白精細(xì)胞細(xì)胞核溶于水和稀酸,缺色、酪,富精、賴溶于水和稀酸,富精、酪硬蛋白動物不溶根據(jù)溶解度對簡單蛋白分類溶解性最差的是
蛋白。存在于骨皮殼等。溶解適應(yīng)性較強的是
蛋白。富含酪氨酸、存在于細(xì)胞核的是
蛋白。只溶于烯酸堿的是
蛋白。存在于植物種子。硬清組谷不溶于水但溶于鹽的是
蛋白。存在于肌肉、大豆、血清、乳等。溶于醇的是醇溶蛋白。存在于植物種子。缺色氨酸、但富含賴氨酸的是
蛋白。球精結(jié)合蛋白根據(jù)結(jié)合物不同分為六類核蛋白類:與
結(jié)合。糖蛋白類:與
結(jié)合。脂蛋白類:與
結(jié)合。色蛋白類:與
結(jié)合。磷蛋白類:與
結(jié)合。金屬蛋白類:與
結(jié)合。核酸糖類脂類色素磷酸金屬
依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分類球狀蛋白質(zhì):globularprotein外形接近球形或橢圓形,溶解性較好,能形成結(jié)晶,大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。纖維狀蛋白質(zhì):fibrousprotein分子類似纖維或細(xì)棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。5.2氨基酸的物理化學(xué)性質(zhì)P1485.2.1一般性質(zhì)5.2.1.1結(jié)構(gòu)5.2.1.2酸堿性質(zhì)5.2.1.3疏水性5.2.1.4光學(xué)性質(zhì)
5.2.1.5旋光性5.2.2化學(xué)反應(yīng)5.2.2.1與茚三酮反應(yīng)5.2.2.2與鄰苯二甲醛反應(yīng)5.2.2.3與熒光胺反應(yīng)5.2.1.1結(jié)構(gòu)通式:HOR—C—CNH3OHa-氨基酸天然氨基酸主要是
。氨基酸的分類蛋白質(zhì)分子中存在20種氨基酸
含硫氨基酸有
和
。含羥基氨基酸有
和
。酸性氨基酸有
和
。環(huán)狀氨基酸是
。最小的氨基酸是
。胱蛋絲蘇谷天冬脯甘甘丙纈亮異亮脂肪族絲半胱蘇甲硫脯苯丙酪色組賴精天谷天酰谷酰5.2.1.2氨基酸的酸堿性質(zhì)P148如果要使氨基酸帶正電,則要使介質(zhì)pH
(<>)等電點。<PH1710凈電荷+10-1正離子兩性離子負(fù)離子
等電點PI5.2氨基酸的物理化學(xué)性質(zhì)5.2.1.3氨基酸的疏水性P149在相同的條件下,一種溶于水中的溶質(zhì)的自由能與溶于有機(jī)溶劑的相同溶質(zhì)的自由能相比所超過的數(shù)值。具有大的正ΔG的氨基酸側(cè)鏈?zhǔn)鞘杷缘?,具有?fù)的ΔG的氨基酸側(cè)鏈?zhǔn)怯H水性的。5.2.3食品中的氨基酸必須氨基酸:亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸8種(嬰兒還需強化組氨酸)。除甘氨酸外,氨基酸分子都有不對稱碳原子,在一般情況下只有L型氨基酸具有生物活性。氨基酸以生產(chǎn)現(xiàn)狀目前氨基酸生產(chǎn)方法有發(fā)酵法、酶法、化學(xué)合成法、提取法等,但主要以發(fā)酵法為主。主要生產(chǎn)國家有日本、美國、德國、法國、印尼、泰國、韓國、中國等。日本在氨基酸的研究開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、品種、產(chǎn)量上居世界領(lǐng)先地位、我國的氨基酸工業(yè)與世界先進(jìn)水平相比差距較大,主要表現(xiàn)在產(chǎn)品品種少,生產(chǎn)規(guī)模小,生產(chǎn)水平低"氨基酸化合物中產(chǎn)量較大的有L-谷氨酸鈉,DL-蛋氨酸,L-賴氨酸鹽酸鹽等,而尤以L-谷氨酸鈉產(chǎn)量最大。飼料用蛋氨酸和賴氨酸等需求量不斷增加。對合成甜味素的原料天冬氨酸和苯丙氨酸的需求近十幾年來增長了十幾倍氨基酸在食品工業(yè)中的應(yīng)用作食品添加劑,主要用作食品營養(yǎng)強化劑、增味劑等。用于強化劑主要是指必需氨基酸或其鹽類,如L-賴氨酸鹽酸鹽,DL-蛋氨酸,DL-蘇氨酸,DL-色氨酸等,它們可用于米、小麥粉、玉米等谷類及面包、面條、醬油、奶粉、軟飲料、糖果等食品中。用于鮮味劑谷氨酸的鈉鹽即谷氨酸鈉具有很強的增加食品鮮味的作用,俗稱味精,是世界范圍應(yīng)用最廣的鮮味劑,也是產(chǎn)銷量最大的一種氨基酸產(chǎn)品,作為鮮味劑廣泛用于家庭,飲食業(yè)及各種食品加工中,如罐頭、火腿、香腸、糖果、調(diào)味料、腌漬品、方便食品、快餐食品等。用于甜味劑以L-天門冬氨酸與L-苯丙氨酸為主要原料合成的天門冬酰苯丙氨酸甲酯(甜味素),甜味十分純正,甜度約為蔗糖的150倍左右,熱值很低,對人體無毒,其分解產(chǎn)物能被人體吸收利用,屬低熱值營養(yǎng)型甜味劑,可用于汽水、乳飲料、咖啡飲料、膠姆糖等。用于食品防腐甘氨酸是一種安全性高的氨基酸類抗菌劑,對枯草桿菌及大腸桿菌的繁殖有一定抑制作用,還具有緩沖作用和抗氧化作用,也是合成蘇氨酸的原料。賴氨酸聚合物(聚合賴氨酸)也是一種安全性很高的食品防腐劑,用于抑制革蘭氏陽性菌。革蘭氏陰性菌及真菌的增殖,抑制乳酸菌及酵母菌的增殖等。用于食品的其他方面如賴氨酸可用作食品除臭劑;唯一甘氨酸、L-谷氨酸、b-丙氨酸,L-苯丙氨酸、L-脯氨酸,L-半胱氨酸、L-亮氨酸、DL-蛋氨酸等用作食品香料;賴氨酸、精氨酸、半胱氨酸用作食品發(fā)色劑等5.3肽一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基之間失水形成的酰胺鍵稱為肽鍵,所形成的化合物稱為肽。由兩個氨基酸組成的肽稱為二肽,由多個氨基酸組成的肽則稱為多肽。組成多肽的氨基酸單元稱為氨基酸殘基。在多肽鏈中,氨基酸殘基按一定的順序排列,這種排列順序稱為氨基酸順序通常在多肽鏈的一端含有一個游離的
-氨基,稱為氨基端或N-端;在另一端含有一個游離的
-羧基,稱為羧基端或C-端。氨基酸的順序是從N-端的氨基酸殘基開始,以C-端氨基酸殘基為終點的排列順序。如上述五肽可表示為:Ser-Val-Tyr-Asp-Gln天然存在的重要多肽在生物體中,多肽最重要的存在形式是作為蛋白質(zhì)的亞單位。但是,也有許多分子量比較小的多肽以游離狀態(tài)存在。這類多肽通常都具有特殊的生理功能,常稱為活性肽。生物活性肽例如三肽胃泌素、四肽胃泌素在促進(jìn)胃酸分泌等方面的作用;谷胱甘肽(GSH)是一些酶的輔助因子,在機(jī)體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng),是生物防御體系的重要組成部分,例如可以清除過氧化物(ROOH)或者是過氧化氫,當(dāng)然,還有其它的一些重要作用。在食品方面,由于其還原性,能夠改善食品的風(fēng)味,防止褐變,有呈味,保鮮等功能;在生物醫(yī)學(xué)方面,谷胱甘肽可以保護(hù)體內(nèi)細(xì)胞,維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能,清除體內(nèi)過氧化物、自由基,解毒,促進(jìn)鐵質(zhì)的吸收,參與氨基酸的轉(zhuǎn)運和吸收。5.4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)P158穩(wěn)定蛋白質(zhì)的作用力-C-NH2NH2-COO—-CH2OHHOH2C--CH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CS-S-NH2···OOC-COO-H0--R-R-1.
2.3.4.5.1345223二硫鍵憎水鍵離子鍵氫鍵范德華鍵二硫鍵離子鍵憎水鍵范德華鍵氫鍵5.5.1定義蛋白質(zhì)二級及其以上的高級結(jié)構(gòu)狀態(tài)受到破壞,引起蛋白質(zhì)理化性質(zhì)改變并導(dǎo)致其生理活性喪失。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。5.5蛋白質(zhì)的變性作用P159NativeUnfolded5.5.2變性對其結(jié)構(gòu)和功能的影響(1)分子內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露,蛋白質(zhì)在水中溶解性能降低(2)由于四級結(jié)構(gòu)的變化,某些生物蛋白質(zhì)的生物活性喪失(3)蛋白質(zhì)的肽鍵更多的暴露出來,易被蛋白酶結(jié)合而水解(4)蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力發(fā)生了變化(5)蛋白質(zhì)分散系的黏度發(fā)生了變化(6)蛋白質(zhì)的結(jié)晶能力喪失例如,豆類中胰蛋白酶熱變性能顯著地提高某些動物所食用的豆類蛋白質(zhì)的消化率;部分變性的蛋白質(zhì)比天然的更易消化和具有較好的起泡和乳化性質(zhì)。熱變性也是食品蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)膠凝的先決條件。NativemoleculeDenaturedmolecule5.5.3影響蛋白質(zhì)變性的物理因素P162物理因素(1)熱;(2)冷凍(3)機(jī)械(4)高凈壓(5)電磁輻射(6)界面作用化學(xué)因素(7)酸、堿因素(8)鹽類(9)有機(jī)溶劑(10)有機(jī)化合物(11)還原劑(1)加熱加熱是食品加工常用的處理過程,也是引起蛋白質(zhì)變性最常見的因素。蛋白質(zhì)在某一溫度時,會產(chǎn)生狀態(tài)的劇烈變化,這個溫度就是蛋白質(zhì)的變性溫度。蛋白質(zhì)經(jīng)過熱變性后,表現(xiàn)了相當(dāng)程度的伸展變形。例如天然血清蛋白是橢園形的,長:寬=3:1,而熱變性后的血清蛋白的長:寬=5.5:1,蛋白分子形狀明顯地發(fā)生伸展。加熱時,穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的氫鍵將被破壞,分子發(fā)生伸展使得一些疏水性殘基等暴露,可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間的聚集反應(yīng)。蛋白質(zhì)的變性速度的溫度系數(shù)約為600左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般化學(xué)反應(yīng)速度(3-4)的變化。這個性質(zhì)在食品加工中有很重要的應(yīng)用價值,例如高溫瞬時殺菌(HTST)、超高溫殺菌(UHT)技術(shù)就是利用高溫大大提升蛋白質(zhì)的變性速度,短時間內(nèi)破壞食品中的生物活性蛋白質(zhì)或微生物中的酶,而由于其他化學(xué)反應(yīng)的速度變化相對較小,短時間的升溫確保了其它營養(yǎng)素的較少損失。(2)冷凍低溫處理可以導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)的變性,例如L-蘇氨酸胱氨酸酶在室溫下穩(wěn)定,但在0℃不穩(wěn)定。11S大豆蛋白質(zhì)、乳蛋白在冷卻或冷凍時可以發(fā)生凝集和沉淀。還有一些例外的情況,就是一些酶在較低溫度下被激活(例如一些氧化酶)。導(dǎo)致蛋白質(zhì)在低溫下的變性的原因可能是由于導(dǎo)致蛋白質(zhì)的水合環(huán)境變化,破壞了維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力的平衡,并且因為一些基團(tuán)的水化層被破壞,基團(tuán)之間的相互作用引起蛋白質(zhì)的聚集或亞基重排;也可能是由于體系結(jié)冰后的鹽效應(yīng)問題,鹽濃度的提高導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性。另外,由于冷凍引起的濃縮效應(yīng),可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子內(nèi)、分子間的雙硫鍵交換反應(yīng)增加,從而也導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性。(3)機(jī)械處理有些機(jī)械處理如揉捏、攪打等,由于剪切力的作用使蛋白質(zhì)分子伸展,破壞了其中的
-螺旋,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。剪切的速度越大,蛋白質(zhì)的變性程度越大,例如在pH=3.5~4.5和80℃~120℃的條件下,用8,000s-1~10,000s-1的剪切速度處理乳清蛋白(濃度10%~20%),就可以形成蛋白質(zhì)脂肪代用品;沙拉醬、冰激凌等的生產(chǎn)中也涉及到蛋白質(zhì)的機(jī)械變性過程。(4)靜高壓球型的蛋白質(zhì)分子不是剛性球,分子內(nèi)部還是存在一些空穴,具有一定的柔性和可壓縮性,高壓下(一般溫度下,100MPa~1,000MPa)蛋白質(zhì)分子會發(fā)生變形現(xiàn)象(即發(fā)生變性)。有時,由于高壓而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性或酶的失活,在高壓消除以后會重新恢復(fù)。靜高壓處理只是導(dǎo)致酶或微生物的滅活,對食品中的營養(yǎng)物質(zhì)、色澤、風(fēng)味等不會造成破壞作用,也不形成有害的化合物,它已經(jīng)是21世紀(jì)食品加工技術(shù)的一個重要新技術(shù)。(5)電磁輻射電磁波對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響與電磁波的波長與能量有關(guān),一般可見光由于波長較長、能量較低,對蛋白質(zhì)的構(gòu)象影響不大,而像紫外線、x-射線、
-射線等高能量的電磁波,對蛋白質(zhì)的構(gòu)象會產(chǎn)生明顯的影響。高能射線被芳香族氨基酸吸收,導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變,同時還會使氨基酸的殘基發(fā)生各種變化,如破壞共價鍵、分子離子化、分子游離基化等。所以輻射不僅可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行變性,而且還可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值變化。(6)界面作用蛋白質(zhì)吸附在氣-液、液-固或液-液界面后,可以發(fā)生不可逆的變性。發(fā)生界面變性的原因在于,在氣液界面上水分子的能量較本體水分子的能量高,這些水分子與蛋白質(zhì)分子發(fā)生相互作用后,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生少許伸展,水分子進(jìn)入蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部,進(jìn)一步導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的伸展,并使得蛋白質(zhì)的疏水性殘基、親水性殘基分別向極性不同的兩相(空氣-水)排列,最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的變性。(7)酸、堿因素大多數(shù)蛋白質(zhì)在特定的pH值范圍內(nèi)是穩(wěn)定的,但若處于極端pH條件下,分子內(nèi)部的可離解基團(tuán)如氨基、羧基等離解,產(chǎn)生強烈的分子內(nèi)靜電作用,分子產(chǎn)生伸展、變性。此時如果再加熱,變性速率會更大。在一些情況下,蛋白質(zhì)經(jīng)過酸堿處理后,pH又調(diào)節(jié)回原來的范圍,蛋白質(zhì)仍可以恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu),例如酶。大多數(shù)蛋白質(zhì)在中性條件下比較穩(wěn)定。(8)鹽類堿土金屬Ca2+、Mg2+離子可能是蛋白質(zhì)中的組成部分,對蛋白質(zhì)構(gòu)象起著重要作用,所以除去會降低蛋白質(zhì)分子對熱、酶等的穩(wěn)定性。而對于一些重金屬離子如Cu2+、Fe2+、Hg2+、Pb2+、Ag3+等,由于易與蛋白質(zhì)分子中的-SH形成穩(wěn)定的化合物,或者是將雙硫鍵轉(zhuǎn)化為-SH基,因而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性。此外由于Hg2+、Pb2+等還能夠與組氨酸、色氨酸殘基等反應(yīng),它們也能導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性變化。對于陰離子,它們對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的大小程度為:F-<SO42-<Cl-<Br-<I-<ClO4-<SCN-<Cl3CCOO-。在高濃度時陰離子對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響比陽離子更強,一般氯離子、氟離子、硫酸根離子是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑,而硫氰酸根、三氯乙酸根則是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的去穩(wěn)定劑。(9)有機(jī)溶劑大部分的有機(jī)溶劑可導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性,因為它們降低了溶液的介電常數(shù),使蛋白質(zhì)分子內(nèi)基團(tuán)間的靜電力增加;或者是破壞(或增加)蛋白質(zhì)分子內(nèi)的氫鍵,改變了穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象原有的作用力情況;或是進(jìn)入蛋白質(zhì)的疏水性區(qū)域,破壞了蛋白質(zhì)分子的疏水相互作用。結(jié)果是蛋白質(zhì)構(gòu)象改變,從而產(chǎn)生變性作用。在低濃度下有機(jī)溶劑對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響較小,一些甚至具有穩(wěn)定作用,但是在高濃度下所有的有機(jī)溶劑均能對蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性作用。(10)有機(jī)化合物高濃度的脲素和胍鹽(4mol·L-1~8mol·L-1)導(dǎo)致蛋白質(zhì)因分子中氫鍵的斷裂而變性;是一個有常用的試劑。表面活性劑如十二烷基磺酸鈉(SDS)能在蛋白質(zhì)的疏水區(qū)和親水區(qū)間起作用,破壞疏水相互作用,促使天然蛋白分子伸展,是一種很強的變性劑。(11)還原劑巰基乙醇(HSCH2CH2OH)、半胱氨酸、二硫蘇糖醇等還原劑,由于具有-SH基,能使蛋白質(zhì)分子中存在的二硫鍵還原,從而改變蛋白質(zhì)的原有構(gòu)象,造成蛋白質(zhì)的不可逆變性。HSCH2CH2OH+-S-S--
-S-SCH2CH2OH+HS—在食品加工中常常會有目的的利用蛋白質(zhì)的變性作用。食品加工中蛋白質(zhì)的變性一般來講是有利的,但在某些情況下是必須避免蛋白質(zhì)的變性,如在酶的分離、牛乳的濃縮等,蛋白質(zhì)過度變性會導(dǎo)致酶的失活或沉淀生成,這是我們所不希望的變化。5.6蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)
(FunctionalPropertise)
P166食品蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)分為兩大類:①流體動力學(xué)性質(zhì):水合性質(zhì)、溶脹性、粘性、膠凝性等;②表面性質(zhì):濕潤性、分散性、溶解度、表面張力、乳化性、起泡性、以及與脂肪和風(fēng)味結(jié)合性等。定義:在食品體系在加工、保藏、制備和消費過程中蛋白質(zhì)對食品產(chǎn)生需要特征的物理和化學(xué)性質(zhì)。5.6.1蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)P167通過蛋白質(zhì)的肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子間的相互作用而實現(xiàn)的結(jié)合水的性質(zhì)。蛋白質(zhì)的許多功能性質(zhì),如分散性、潤濕性、溶脹、增稠、粘度、持水能力、凝膠作用、凝結(jié)、乳化和起泡,取決于蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)。
一般來講,1g蛋白質(zhì)約有0.3g的水與蛋白質(zhì)結(jié)合的比較牢固,還有0.3g水與蛋白質(zhì)結(jié)合的較松散。氨基酸組成不同的水結(jié)合能力不同。極性氨基酸、離子化的氨基酸、蛋白質(zhì)的鹽由于極性基團(tuán)對水有更強的結(jié)合能力,所以它們的結(jié)合水量相應(yīng)較大。表氨基酸殘基的水合能力(mol水/mol殘基)氨基酸殘基水結(jié)合能力氨基酸殘基水結(jié)合能力極性殘基Asn2離子化殘基Asp6Gln2Glu7Pro3Tyr7Ser,The2Arg3Trp2His4Asp(非離解)
2Lys4Glu(非離解)2疏水性殘基Ala1Tyr3Gly1Arg(非離解)4Phe0Lys(非離解)4Val,Ile,Leu,Met1影響蛋白水合能力的因素濃度、pH值、溫度、離子強度、其它成分的存在等。例如,動物被屠宰后,僵直期內(nèi)肌肉組織的持水力最差,就是由于肌肉的pH從6.5下降到5.0左右(接近等電點),肉的嫩度下降,肉的品質(zhì)不佳。蛋白質(zhì)結(jié)合水能力一般隨溫度的升高而降低(見圖)肌肉蛋白的水結(jié)合能力與溫度、pH值的關(guān)系
蛋白質(zhì)吸附水、結(jié)合水的能力對各類食品,尤其是肉制品和面團(tuán)等的質(zhì)地起重要的作用,蛋白質(zhì)的其它的功能性質(zhì)如膠凝、乳化作用也與蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)有著十分重要的關(guān)系。蛋白質(zhì)的持水力與結(jié)合水能力有關(guān),可影響食品的嫩度、多汁性、柔軟性,所以持水力對食品品質(zhì)具有更重要的實際意義。5.6.2蛋白質(zhì)的溶解度P170蛋白質(zhì)溶解度的大小在實際應(yīng)用中非常重要,因為溶解度特性數(shù)據(jù)對在確定天然蛋白質(zhì)的提取、提純和分離時是非常有用的,蛋白質(zhì)變性的程度也可以通過蛋白質(zhì)的溶解行為的變化作為評價指標(biāo),此外蛋白質(zhì)在飲料中的應(yīng)用也與其溶解性能有直接的關(guān)系。蛋白質(zhì)分子表面疏水性小區(qū)域越少和電荷頻率越大,溶解度越大。影響蛋白質(zhì)溶解度的因素:(1)pH值;(2)離子強度;(3)溫度;(4)蛋白質(zhì)濃度。pH值等電點時通常最低,不同蛋白質(zhì)有差異,溶解性隨pH變化大的蛋白質(zhì),可通過改變介質(zhì)的酸堿度對其進(jìn)行提取、分離。鹽產(chǎn)生不同的影響當(dāng)中性鹽低濃度時可增大溶解度(鹽溶),蛋白質(zhì)的溶解性與離子強度有關(guān);在高濃度時,可降低蛋白質(zhì)在水中的溶解度甚至產(chǎn)生沉淀(鹽析),降低了蛋白質(zhì)的溶解度。有機(jī)溶劑可以降低蛋白質(zhì)的溶解度。一些有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇等由于降低了蛋白質(zhì)溶液中的介電常數(shù),使得蛋白質(zhì)分子之間的靜電斥力減弱,蛋白質(zhì)分子間的作用相對增加,從而使蛋白質(zhì)發(fā)生聚集和甚至產(chǎn)生沉淀。熱處理使溶解度明顯地不可逆降低例如商品的脫脂大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白、分離蛋白的氮溶解指數(shù)就因為加工時的處理不同而在10%~90%之間。一般來講在其它條件固定時,蛋白質(zhì)的溶解度在0℃~40℃范圍內(nèi)是隨溫度的升高而增加的,隨著溫度的進(jìn)一步升高,蛋白質(zhì)分子發(fā)生伸展、變性,蛋白質(zhì)的溶解性最終下降。如:大豆分離蛋白加工后的溶解度變化處理溶解度天然100100℃,15s100100℃,30s92100℃,60s54100℃,120s155.6.3蛋白質(zhì)溶液的黏度P171蛋白質(zhì)溶液的黏度系數(shù)隨流動速度的增加而降低,影響蛋白質(zhì)流體黏度特性的主要因素是分散的蛋白分子或顆粒的表觀直徑;隨蛋白質(zhì)溶液濃度的增加粘度系數(shù)呈指數(shù)增加;隨蛋白質(zhì)分子的形狀和表面狀態(tài)而異:球狀分子低于纖維狀分子;帶電高于不帶電蛋白質(zhì)溶液的粘度是液態(tài)、醬狀食品(飲料、肉湯、湯汁、稀奶油等)的主要功能性質(zhì)。對于優(yōu)化確定加工工藝有實際意義,例如泵傳送、混合、加熱、噴霧干燥等。5.6.4蛋白質(zhì)的膠凝作用P172膠凝作用(gelation):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)的過程。膠凝條件:加熱后再冷卻,如明膠;加熱,如蛋清;加二價離子,如豆腐;部分水解或調(diào)整pH,如發(fā)酵酸奶、干酪。5.6.5蛋白質(zhì)的織構(gòu)化P174織構(gòu)化(texturization):使蛋白質(zhì)變?yōu)榫哂芯捉佬院土己贸炙缘钠瑺罨蚶w維狀產(chǎn)品的過程??棙?gòu)化方法:熱凝結(jié)和形成薄膜,如腐竹;纖維的形成,如人造肉制品;熱塑性擠壓,如用于制作肉糜制品原料的組織蛋白。熱塑性擠壓大豆組織蛋白的結(jié)構(gòu)5.6.7蛋白質(zhì)的乳化性質(zhì)蛋白質(zhì)是天然的兩親物質(zhì),從而具有乳化性質(zhì)(emulsifyingproperties)影響因素:pH、離子強度、溫度、低分子量的表面活性劑、糖、油相體積分?jǐn)?shù)、蛋白質(zhì)類型和使用的油的熔點等以及乳化外力。具有乳狀液的蛋白食品如牛乳、蛋黃醬、冰激凌等。5.6.8蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)泡沫是氣泡分散在含有表面活性劑的連續(xù)液相或半固相中的分散體系。許多加工食品是泡沫型產(chǎn)品,如奶油、蛋糕、面包、冰激凌、啤酒等。蛋白質(zhì)能作為起泡劑主要決定于蛋白質(zhì)的表面活性和成膜性。影響泡沫形成和穩(wěn)定性的因素1.蛋白質(zhì)的分子性質(zhì)。應(yīng)具有:快速分散至氣-水界面,易于在界面上展開和重排。取決于蛋白質(zhì)分子的疏水性、在界面的柔性、水溶性、缺乏二級和三級結(jié)構(gòu)等。通過分子間相互作用能形成剛性膜。需要分子質(zhì)量較大、分子間較易發(fā)生相互結(jié)合或黏合的蛋白。穩(wěn)定性取決于蛋白質(zhì)膜的流變性質(zhì)。2.蛋白質(zhì)的濃度。2%~8%有利。3.溫度適當(dāng)加熱可提高起泡性。4.pH接近等電點,有利于起泡和穩(wěn)定。5.鹽不同鹽作用各異。起泡性:蛋白被鹽析時較好,被鹽溶時則較差。6.糖不利起泡,但改進(jìn)穩(wěn)定性。7.脂使泡沫穩(wěn)定性下降。8.攪打適當(dāng)攪打可提高起泡性,過度則不利。牛血清白蛋白(BSA)和雞蛋白蛋白(albumin)當(dāng)變性溫度超過60℃時,溶液中BSA分子表面SH含量隨變性溫度的升高而明顯降低。因為分子中巰基的氧化或與二硫化物交換形成了新的二硫鍵,在溶液中形成了分子聚集體。albumin分子表面SH含量隨變性溫度的增加而顯著增加,熱變性使分子充分伸展,使很多內(nèi)埋的疏水基團(tuán)暴露,大大提高了該蛋白質(zhì)的表面疏水性,在泡沫膜吸附層中分子間以疏水形式相互作用的機(jī)會增大,這在一定程度上提高了蛋白的起泡性能.5.6.9蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)能夠部分被吸附或結(jié)合在蛋白質(zhì)中,對于食品有正(如肉香)反(如豆腥味)兩面作用。蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合物質(zhì)通過各種化學(xué)鍵和物理吸附力。影響因素:水促進(jìn)極性揮發(fā)物的結(jié)合而對非極性化合物沒有影響。堿性比在酸性更能促進(jìn)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合。蛋白變性提高結(jié)合風(fēng)味能力。食品蛋白質(zhì)在食品中的功能作用功能機(jī)制食品蛋白質(zhì)種類溶解性親水性飲料乳清蛋白粘度水結(jié)合,流體動力學(xué)分子大小和形狀湯、肉汁、色拉調(diào)味料和甜食明膠水結(jié)合氫鍵、離子水合肉、香腸、蛋糕和面包肌肉和雞蛋蛋白質(zhì)膠凝作用水截留和固定、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成肉、凝膠、蛋糕、焙烤食品和奶酪肌肉、雞蛋和乳蛋白質(zhì)粘結(jié)粘合疏水結(jié)合、離子結(jié)合和氫鍵肉、香腸和烘焙食品肌肉和谷物蛋白質(zhì)功能機(jī)制食品蛋白質(zhì)種類彈性疏水結(jié)合和二硫交聯(lián)肉和焙烤食品肌肉和谷物蛋白質(zhì)乳化在界面上吸附和形成膜香腸、大紅腸、腸、蛋糕和調(diào)味料肌肉雞蛋和乳蛋白質(zhì)起泡界面吸附和形成膜攪打起泡的澆頭,冰淇淋、蛋糕等雞蛋和乳蛋白質(zhì)脂肪和風(fēng)味物的結(jié)合疏水結(jié)合和截留低脂烘焙食品和油炸面包圈乳、雞蛋和谷物蛋白質(zhì)食品蛋白質(zhì)在食品中的功能作用蛋白質(zhì)的這些功能性質(zhì)不是相互獨立、完全不同的性質(zhì),它們之間也存在著相互聯(lián)系,例如蛋白質(zhì)的膠凝作用既涉及了蛋白質(zhì)分子之間的相互作用(形成空間三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)),又涉及到蛋白質(zhì)分子同水分子之間的作用(水的保留);而黏度、溶解度均涉及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的作用、蛋白質(zhì)與水之間的作用。一般來講,蛋白質(zhì)的一個功能性質(zhì)不只是某一個物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的結(jié)果,因此很難說明蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)在功能性質(zhì)中所起的作用有多大。不過,對于蛋白質(zhì)的通常幾個重要功能性質(zhì),蛋白質(zhì)的一些理化常數(shù)還是與其存在一定的相關(guān)性。蛋白質(zhì)的疏水性、電荷密度和結(jié)構(gòu)
對功能性質(zhì)的貢獻(xiàn)功能性質(zhì)疏水性電荷密度結(jié)構(gòu)溶解度無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)無貢獻(xiàn)乳化作用表面疏水性有貢獻(xiàn)一般無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)發(fā)泡作用總疏水性有貢獻(xiàn)無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)脂肪結(jié)合表面疏水性有貢獻(xiàn)一般無貢獻(xiàn)無貢獻(xiàn)水保留無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)有疑問熱凝結(jié)總疏水性有貢獻(xiàn)無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)面團(tuán)形成稍有貢獻(xiàn)無貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)影響蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的因素內(nèi)在因素環(huán)境因素加工處理蛋白質(zhì)的化學(xué)組成pH加熱蛋白質(zhì)的構(gòu)象氧化還原電位干燥單一或其它多種成分鹽pH調(diào)整水離子強度碳水化合物還原劑脂類貯藏條件表面活性劑物理改性風(fēng)味物質(zhì)化學(xué)改性各種食品中蛋白質(zhì)的需宜功能性質(zhì)食品功能性質(zhì)飲料不同pH值時的溶解性,熱穩(wěn)定性,黏度湯,沙司黏度,乳化作用,持水性面團(tuán)焙烤產(chǎn)品(面包,蛋糕等)成型和形成粘彈性膜,內(nèi)聚力,熱變性和膠凝作用,乳化作用,吸水作用,發(fā)泡,褐變?nèi)橹破?干酪,冰淇淋,甜點心等)乳化作用,對脂肪的保留,黏度,發(fā)泡,膠凝作用,凝結(jié)作用雞蛋發(fā)泡,膠凝作用肉制品(香腸等)乳化作用,膠凝作用,內(nèi)聚力,對水和脂肪的吸收和保持肉代用品(組織化植物蛋白)對水和脂肪的吸收和保持,不溶性,硬度,嘴嚼性,內(nèi)聚力,熱變性食品涂膜內(nèi)聚,粘合糖果制品(牛奶巧克力等)分散性,乳化作用5.7蛋白質(zhì)在食品加工和貯藏中的物理、化學(xué)和營養(yǎng)變化P1865.7.1熱處理5.7.2堿處理5.7.3冷凍加工5.7.4脫水與干燥5.7.1、熱處理熱處理對蛋白質(zhì)的影響較大,影響的程度取決于加熱時間、溫度、濕度以及有無還原性物質(zhì)等因素。熱處理涉及到化學(xué)反應(yīng)有:變性、分解、氨基酸氧化、氨基酸鍵之間的交換、氨基酸新鍵的形成等。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)加熱后營養(yǎng)價值得到提高。因為在適宜的加熱條件下,原有圓球狀的肽鏈因受熱而造成副鍵斷裂,使原來折疊部分的肽鏈松散,容易受到消化酶的作用,從而提高消化率。對植物蛋白質(zhì)而言,在適宜的加熱條件下,可破壞胰蛋白酶和其他抗?fàn)I養(yǎng)的抑制素。但是過度地加熱,會導(dǎo)致氨基酸氧化;氨基酸鍵之間交換,形成新的酰胺鍵,從而難以被消化酶水解,造成消化遲滯,食品的風(fēng)味也隨之降低。食品加工中選擇適宜的熱處理條件,對保持蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值有重要意義5.7.2、堿處理蛋白質(zhì)經(jīng)過堿處理后,能引起變化的氨基酸有絲氨酸、賴氨酸、胱氨酸和精氨酸等。對蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值影響很大。5.7.3、冷凍加工肉解凍時間過長,會引起相當(dāng)量的蛋白質(zhì)降解,而且會使蛋白質(zhì)形成不可逆的變性。這些變化導(dǎo)致蛋白質(zhì)持水力喪失。如冰凍魚類時,由于肌球蛋白質(zhì)不穩(wěn)定,容易變性,因此,解凍以后魚體變得既干且韌,魚肉的風(fēng)味變壞。5.7.4、脫水與干燥干燥時,如濕度過高,時間過長,蛋白質(zhì)中的結(jié)合受到破壞,則引起蛋白質(zhì)的變性,因而食品的復(fù)水性降低,硬度增加,風(fēng)味變劣。目前最好的干燥方法是冷凍真空干燥,使蛋白質(zhì)的外層水化膜和顆粒間的水結(jié)成冰,然后真空升華去水分而干燥??墒沟鞍鬃冃詷O少,還能保持食品原來的色香味。5.8食品中的常見蛋白質(zhì)
5.8.1肉類中的蛋白
膠原5.8.2牛乳中的蛋白5.8.3雞蛋蛋白5.8.4魚肉中的蛋白質(zhì)5.8.5大豆蛋白和小麥蛋白
肉蛋白的分類和性質(zhì)肌漿蛋白
(20-30%)[水溶蛋白]肌紅蛋白:使肌肉顯得紅色肌溶蛋白:溶于水,在55-65℃變性凝固球蛋白X:溶于鹽水,在50℃時變性凝固肌原纖維蛋白(51-53%)[鹽溶蛋白]硬蛋白不溶于水和鹽溶液肌質(zhì)蛋白膠原蛋白,是皮骨和結(jié)締組織中的主要蛋白質(zhì)。彈性蛋白。是骨骼肌的主要成分肌球蛋白肌動蛋白肌動球蛋白肌原球蛋白5.8.1肉類中的蛋白骨骼肌的結(jié)構(gòu)
肌節(jié)結(jié)構(gòu)圖
肌節(jié)是肌肉的基本收縮單位。主要由肌動蛋白(細(xì)絲)和肌球蛋白(粗絲)等蛋白組成。肌節(jié)的結(jié)構(gòu)H區(qū)I區(qū)I區(qū)A區(qū)Z線Z線M線
肌球蛋白由鉸鏈區(qū)和頭部組成,其頭部具有ATP酶活性.肌球蛋白
多個肌球蛋白的鉸鏈區(qū)聚合,頭部有規(guī)律地排列在聚合體外部形成粗絲.肌球蛋白F--肌動蛋白和原肌球蛋白的排列肌纖維上的動作電位引起肌漿網(wǎng)膜釋放Ca2+,肌漿中Ca2+濃度升高,肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合,引發(fā)原肌球蛋白構(gòu)象改變,暴露出肌動蛋白與肌球蛋白的結(jié)合位點。肌球蛋白與肌動蛋白的相互結(jié)合肌球蛋白與肌動蛋白的相對運動肌肉的收縮作用是肌球蛋白和肌動蛋白相互滑動的結(jié)果。肌動蛋白滑動橫橋動作示意圖肌肉收縮的機(jī)制中樞神經(jīng)肌肉纖維肌漿網(wǎng)膜釋放鈣肌纖維上的動作電位引起肌漿網(wǎng)膜釋放Ca2+,Ca2+使肌動蛋白構(gòu)型邊為利于與肌球蛋白結(jié)合。肌動蛋白通過鈣激活肌球蛋白上的ATP酶,水解ATP、不斷發(fā)生周期性的構(gòu)象改變、引起粗肌絲和細(xì)肌絲的相對滑動。附著的細(xì)絲向中間方向滑動,表現(xiàn)為肌肉的收縮。①肌球蛋白頭ATP酶被激活,分解了ATP并釋放能量;②肌球蛋白的頭及桿發(fā)生屈曲轉(zhuǎn)動,將肌動蛋白拉向M線;③細(xì)肌絲向A帶內(nèi)滑入,I帶變窄,A帶長度不變,但H帶因細(xì)肌絲的插入可消失,由于細(xì)肌絲在粗肌絲之間向M線滑動,肌節(jié)縮短,肌纖維收縮。肌肉的松弛(1)肌漿網(wǎng)Ca2+泵被激活,并使Ca2+返回肌漿網(wǎng),肌漿內(nèi)Ca2+濃度降低,肌原蛋白恢復(fù)原來構(gòu)型;(2)原肌球蛋白恢復(fù)原位又掩蓋肌動蛋白位點,肌球蛋白頭與肌動蛋白脫離接觸,肌細(xì)絲被動滑行肌節(jié)回至安靜狀態(tài),肌則處于松馳狀態(tài)。收縮所需的能量是恢復(fù)膜電位所需能量的1千倍,是肌漿網(wǎng)泵鈣耗費的10倍。肉蛋白質(zhì)的保水作用肉中的水分一般占鮮肉重的70%~80%左右,分三種形式存在,即結(jié)合水、準(zhǔn)結(jié)合水和自由水。結(jié)合水約5%;準(zhǔn)結(jié)合水約85%,存在于肌原纖維和肌質(zhì)網(wǎng)之間;自由水約10%,存在于細(xì)胞間隙及組織間隙,只靠毛細(xì)管張力結(jié)合于蛋白質(zhì)分子的最外面。參與肉保水性變化的主要是準(zhǔn)結(jié)合水和自由水。蛋白質(zhì)保持水分的前提有兩個:(1)肉中有存留水分的空間肌肉中的蛋白質(zhì)以結(jié)構(gòu)蛋白的方式存在,在肌纖維間、肌原纖維間形成大量的毛細(xì)管,使肌肉蛋白質(zhì)呈現(xiàn)均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),為水分提供了大量的存留空間。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的疏松或緊密,決定了固定水分的多少,即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)愈疏松,固定的水分就越多。(2)肉中存在維持水分存留的作用力對肉來講,靜電荷增加,保水性提高。這與肉的pH密切相關(guān)。在肉可能的pH范圍內(nèi)(5.2~6.8),隨pH增加,所帶負(fù)電荷增加,電荷的斥力使肌原纖維之間距離增大,肉的保水性提高;pH在5.8以下時,特別是當(dāng)pH下降到等電點(5.0~5.5)時,肌原纖維蛋白不帶電或帶電很少,纖維之間無斥力或斥力小,此時保水性很低。此外,一定濃度的鹽溶液能使肌原纖維上的負(fù)電荷增加、肌原纖維之間的斥力增強、纖維間空隙加大;同時還打破了維持肌球蛋白、肌動蛋白、Z線、M線之間相互連結(jié)的力量。提高肉的保水性。因此,為了獲得好的產(chǎn)品,肉在加工前應(yīng)先加鹽腌制。還應(yīng)采取各種措施,使肉的pH上升到5.8以上,以提高保水性,最常用的方法是在肉中添加堿性的多聚磷酸鹽。膠元和明膠
膠元是皮、骨和結(jié)締組織中的主要蛋白質(zhì)。明膠是膠元分子熱分解的產(chǎn)物。1膠原蛋白和明膠的組成和性質(zhì)在組成上,膠原蛋白中甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)和谷氨酸(Glu)含量較高,特別是甘氨酸的含量幾乎占了1/3;其中脯氨酸和羥脯氨酸(Hyp)的含量是各種蛋白質(zhì)中含量最高的;膠原蛋白中存在的羥基賴氨酸(Hyl)在其它蛋白質(zhì)中不存在,羥基脯氨酸和焦谷氨酸在一般蛋白質(zhì)中也很少見。2明膠的組成和性質(zhì)組成明膠的蛋白質(zhì)中含有18種氨基酸,其中7種為人體所必需.除16%以下的水分和無機(jī)鹽外,明膠中蛋白質(zhì)的含量占82%以上,是一種理想的蛋白源.明膠是一種重要的食品添加劑,如作為食品的膠凍劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、發(fā)泡劑、乳化劑、分散劑、澄清劑等.膠原蛋白在食品中的應(yīng)用1食品包裝材料如天然腸衣的替代品———人造腸衣.食品粘合劑合成纖維膜,用作肉類、魚類等的包裝紙。食品保護(hù)層。將膠原液噴到肉上,形成一層保護(hù)膜,可以減少保存期肉重量的下降。2肉制品添加劑將膠原蛋白粉添加到肉制品中,不僅能改善產(chǎn)品品質(zhì)(如口感好、多汁),而且能提高產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量,并且無不良?xì)馕丁?.8.2牛乳蛋白質(zhì)
離心分離脫脂乳全乳酸或凝乳酶
凝乳酪蛋白
煮沸乳糖、無機(jī)質(zhì)水溶性維生素乳清蛋白乳脂乳清凝乳乳清牛乳成分1.乳液蛋白組成脂肪脂肪球膜蛋白少量酪蛋白占總蛋白的80%±乳清蛋白清占總蛋白的20%±
2.
酪蛋白成分
種類溶解性分子量結(jié)構(gòu)特點αs150%不溶23600含磷酸酯β30%室溫不溶24500含磷酸酯γ15%易溶19000含胱氨酸κ5%可溶21000含S量高酪蛋白膠粒模型(a)a或b-酪蛋白酸鈣單體,具有一個荷電的磷酸鹽圈。(b)a或b-酪蛋白酸鈣形成的中心聚合體的平面模型。(c)k-酪蛋白覆蓋在中心聚合體表面形成酪蛋白膠粒。3.膠粒結(jié)構(gòu)和凝結(jié)
在制造乳酪時用凝乳酶催化κ—酪蛋白的部分水解,因而破壞了膠粒的保護(hù)膠體,使酪蛋白和鈣離子的復(fù)合物凝結(jié)成塊。將牛乳酸化,使pH值達(dá)到酪蛋白的等電點(pH4.6)而析出酪蛋白沉淀,也是提取乳中酪蛋白的一種方法。
4.乳清蛋白和脂肪球膜蛋白
主要成分按含量遞減依次為β—乳球蛋白占50%、α—乳球蛋白占25%、免疫球蛋白和血清白蛋白。β—乳球蛋白含有游離的硫氫基,牛奶的加熱氣味與之有關(guān)。脂肪球膜蛋白這層膜控制著牛乳中脂肪—水分散體系的穩(wěn)定性,膜上還含有許多酶。說明酸度與粘度之間存在高度顯著的正相關(guān)性。發(fā)酵產(chǎn)酸的結(jié)果,導(dǎo)致球形的酪蛋白變性,伸展成線性的酪蛋白分子,并凝結(jié)成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠狀態(tài),因此,粘度變化極其顯著。5.8.3雞蛋蛋白質(zhì)
含蛋白:卵白約10%,卵黃約16%。60℃左右凝固。80℃以上時完全凝固。卵黃和卵白均有乳化性,還具有起泡性。卵白及卵黃加熱、加酸或堿等,會失去流動性而凝固。
5.8.4魚肉中的蛋白質(zhì)
魚類肌肉組織中水分的含量約在70%~80%,比畜肉(65%~75%)為高,而結(jié)締組織肌質(zhì)蛋白質(zhì)較肉蛋白質(zhì)的含量少,僅占2%~8%。魚肉之所以柔軟,其原因就在于此。
魚糜制品有生魚糜(冷凍魚糜)和熟魚糜兩大類:
熟魚糜制品
熟魚糜工藝:采肉——漂洗——加鹽、調(diào)味料、淀粉等——擂潰——成型——加熱——冷卻——產(chǎn)品
漂洗防止內(nèi)臟或血液中存在的酶會對魚肉蛋白質(zhì)進(jìn)行部分分解而影響魚糜制品的彈性和質(zhì)量;可以除去魚肉中的水溶性蛋白質(zhì)、色素、氣味和脂肪成分,以提高魚糜制品的質(zhì)量及其保藏性能。清洗水溫應(yīng)控制在10℃以下,以防止蛋白質(zhì)變性。加鹽和淀粉擂潰擂潰可使魚肉的肌纖維組織破壞,鹽使魚肉中的鹽溶性蛋白質(zhì)充分溶出,魚肉變成粘性很強的溶膠。淀粉可加強肌動球蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成,因而可起到增強制品彈性的作用.加熱其目的是殺菌和使蛋白質(zhì)變性凝固,形成具有彈性的凝膠體。
5.8.5大豆中的蛋白1.大豆蛋白的優(yōu)勢2.大豆蛋白制品3.大豆蛋白制品的利用4.植物蛋白小結(jié)1.大豆蛋白的優(yōu)勢:1)產(chǎn)量大
所提供的蛋白質(zhì)實際上可達(dá)到世界畜肉蛋白產(chǎn)量的1.3倍。而其中直接為人類所食用的只不過10%左右。2)必需氨基酸平衡極為良好。可與牛肉和牛乳相媲美。1.大豆蛋白的優(yōu)勢:3)消化率高可達(dá)95%4)配伍功能好5)對人體具有功能優(yōu)勢6)具有經(jīng)濟(jì)價值優(yōu)勢
20元可買全價蛋白量,瘦豬肉是200克,而大豆是2352克種1公頃草77天,種1公頃小麥877天的需要,而種1公頃大豆則能滿足2224天的需要。
再如生產(chǎn)西式火腿添加大豆分離蛋白增產(chǎn)23%。品名水分%蛋白質(zhì)%脂肪%纖維%灰分%大豆粉6520.52.55.5濃縮蛋白6640.33.54.5分離蛋白5860.20.34.5組織蛋白(粒狀)6570.536.5組織蛋白(纖維狀)65~7020~320.30.512.大豆蛋白制品3.大豆蛋白制品的利用
1)在小麥粉制品中的利用
2)乳制品中的利用
3)在肉制品中的利用
4)在傳統(tǒng)大豆食品中
5)豆乳
植物性蛋白(一)植物性蛋白的優(yōu)勢
1.產(chǎn)量大:總蛋白中80%為植物性蛋白質(zhì),是動物性蛋白質(zhì)總產(chǎn)量的4倍。2.含蛋白質(zhì)高:許多油料種子都含20~30%。目前利用植物蛋白的狀態(tài)除大豆外均用作飼料或肥料。原因:含有不消化的纖維性組織,有的還含毒性物質(zhì)或令人不適的有臭物質(zhì)。不能容易地加工成可攝取的狀態(tài)。措施:1)
提取濃縮成以蛋白為主成分的食品。2)將所含的有害物質(zhì)去除,或使之失活。3)使植物性蛋白質(zhì)具有食品的魅力。4)使這些植物性蛋白食品具有方便性。價格便宜。
小麥蛋白質(zhì)
主要成分:麥醇溶蛋白與麥谷蛋白。在面粉中占總蛋白量的80%以上,面團(tuán)的特性與它們的性質(zhì)直接有關(guān)。首先,這些蛋白質(zhì)的可離解氨基酸含量低,所以在中性水中它們是不溶解的;其次,它們含有大量的谷氨酸酰胺和羥基氨基酸,所以它們的分子間易形成氫鍵,使面筋具有很強的吸水能力和粘聚性質(zhì),其中粘聚性質(zhì)還與疏水相互作用有關(guān);最后這些蛋白質(zhì)中含有-SH基,能形成雙硫鍵,所以在面團(tuán)中它們緊密連接在一起,使其具有韌性。當(dāng)面粉被揉捏時蛋白質(zhì)分子伸展,雙硫鍵形成,疏水相互作用增強,面筋蛋白轉(zhuǎn)化形成了立體的、具有粘彈性的蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并截留了淀粉粒和其它的成份,如果此時加入還原劑破壞-S-S-則可破壞面團(tuán)的內(nèi)聚結(jié)構(gòu),但如加入氧化劑KBrO3則有利于面團(tuán)的彈性和韌性。麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的適當(dāng)平衡對面制品的品質(zhì)是非常重要的麥谷蛋白的分子量高達(dá)106,而且分子中含有大量的雙硫鍵(鏈內(nèi)與鏈間),麥谷蛋白決定面團(tuán)的彈性、粘合性以及強度。麥醇溶蛋白的分子量僅為104,只有鏈內(nèi)的雙硫鍵。麥醇溶蛋白決定面團(tuán)的流動性、伸展性和膨脹性。因為面包的強度與大分子的麥谷蛋白有關(guān),所以它的含量過高會抑制發(fā)酵過程中殘留的CO2氣泡的膨脹,抑制面團(tuán)的鼓起,但是若麥醇溶蛋白含量過高則也會導(dǎo)致過度的膨脹,產(chǎn)生的面筋膜易破裂和易滲透、面團(tuán)塌陷。在面團(tuán)中加入極性脂類,有利于麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的相互作用,提高面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而中性脂肪的加入則十分不利。幾種谷物食品中蛋白質(zhì)的分級組成(%)谷物清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋白小麥5106916大米510580玉米425539高粱885232一般不同蛋白質(zhì)含量的面粉的用途小麥粉中谷物蛋白對焙烤加工產(chǎn)品的品質(zhì)影響最大。小麥蛋白的利用世界小麥蛋白的產(chǎn)量為4500萬噸,是大豆蛋白的2倍,但由于面粉精制過程蛋白損失嚴(yán)重,因此有必要將這部分蛋白質(zhì)有效地食用化。
小麥蛋白食品及其應(yīng)用
魚肉、畜肉制品中,用2~4%,起強化魚糕彈性的效果。在畜肉加工品中,用變性面筋以滿足畜肉香腸70~75℃加熱殺菌的溫度要求。仿干貝或螃蟹腿之類的新組合食品的制作。還可用于肉糜食品中取代原料肉,防止加熱中的脂肪、肉汁的流失和改良品質(zhì)。面包改良劑;制面中1~2%添加量增加面片成型性,柔軟性,增加筋力,提高煮面得率,防止面過軟或斷條,推遲面延伸等效果。其他蛋白
農(nóng)產(chǎn)加工副產(chǎn)品蛋白細(xì)麥麩(含22.8%、米糠10%、豆腐渣及漿水占原總蛋白量的30%。藻類(綠藻干物質(zhì)蛋白占50~65%;藍(lán)藻類干物質(zhì)蛋白占65~70%)微生物蛋白(特點:可用廉價的非食用原料生產(chǎn);可高效率生產(chǎn)。擴(kuò)大一倍所需時間:菌1~6小時;高等植物1~4周;禽類1個月;豬2~4個月;奶牛奶2~4個月;肉牛5年以下。)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果,請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用:
1.主機(jī)的啟動、換向;
2.輔機(jī)的啟動;
3.為氣動裝置提供氣源;
4.為氣動工具提供氣源;
5.吹洗零部件和濾器。
排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位:m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor空壓機(jī)分類:按排氣壓力分:低壓0.2~1.0MPa;中壓1~10MPa;高壓10~100MPa。按排氣量分:微型<1m3/min;小型1~10m3/min;中型10~100m3/min;大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類:往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機(jī)單級活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-
----低轉(zhuǎn)速(1460RPM),動件少(軸承與滑片),潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜,防止磨損及泄漏,使空壓機(jī)能夠安靜有效運作;平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī),至今使用十萬小時以上,依然完好如初,按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運作計算,可長達(dá)33年之久。因此,將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實不為過?;?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時,空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動,氣密范圍變小,空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時,空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動,氣密范圍變小,空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn),噪音低,是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng):
A
進(jìn)氣過濾器
B
空氣進(jìn)氣閥
C
壓縮機(jī)主機(jī)
D
單向閥
E
空氣/油分離器
F
最小壓力閥
G
后冷卻器
H
帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng):
J
油箱
K
恒溫旁通閥
L
油冷卻器
M
油過濾器
N
回油閥
O
斷油閥冷凍系統(tǒng):
P
冷凍壓縮機(jī)
Q
冷凝器
R
熱交換器
S
旁通系統(tǒng)
T
空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)
渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī),已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨特設(shè)計,使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運動件渦卷付,只有磨合沒有磨損,因而壽命更長,被譽為免維修壓縮機(jī)。
由于渦旋式壓縮機(jī)運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜,又被譽為“超靜壓縮機(jī)”。
渦旋式壓縮機(jī)零部件少,只有四個運動部件,壓縮機(jī)工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔,當(dāng)動渦卷作平動運動時,使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?;钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級壓縮)工作循環(huán):4—1—2—34—1吸氣過程
1—2壓縮過程
2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級壓縮)
壓縮分類:絕熱壓縮:1—2耗功最大等溫壓縮:1—2''耗功最小多變壓縮:1—2'耗功居中功=P×V(PV圖上的面積)加強對氣缸的冷卻,省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)(單級壓縮)1
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