食品化学_蛋白质2

1、食品化学食品化学第四章第四章 蛋白质蛋白质 2蛋白质的结构性质蛋白质的结构性质 蛋白质的界面性质蛋白质的界面性质食品中的蛋白质简介食品中的蛋白质简介4.2.2 蛋白质的结构性质蛋白质的结构性质p凝胶性凝胶性p质构性质构性p面团形成性面团形成性4.2.3.1 蛋白质的胶凝作用蛋白质的胶凝作用p变性蛋白质分子聚集形成蛋白质为骨架的三维持变性蛋白质分子聚集形成蛋白质为骨架的三维持水网络结构，称为胶凝作用。水网络结构，称为胶凝作用。p蛋白质蛋白质-水作用和蛋白质水作用和蛋白质-蛋白质相互作用的平衡蛋白质相互作用的平衡p凝胶机理凝胶机理n加热后冷却形成的热可逆凝胶：氢键力加热后冷却形成的热可逆凝胶：氢键

2、力n加热形成的不可逆凝胶：二硫键加热形成的不可逆凝胶：二硫键n金属盐形成的不可逆凝胶：离子交联金属盐形成的不可逆凝胶：离子交联n部分水解或部分水解或pH调整的凝胶：水合能力下降调整的凝胶：水合能力下降蛋白质的胶凝作用举例蛋白质的胶凝作用举例p胶原蛋白凝胶：肉皮冻胶原蛋白凝胶：肉皮冻p鸡蛋清蛋白凝胶：蛋白鸡蛋清蛋白凝胶：蛋白p大豆蛋白凝胶：豆腐大豆蛋白凝胶：豆腐p酪蛋白凝胶：酸奶酪蛋白凝胶：酸奶p酪蛋白凝胶：奶酪酪蛋白凝胶：奶酪影响蛋白质胶凝的因素影响蛋白质胶凝的因素p加热、添加二价金属有利凝胶加热、添加二价金属有利凝胶p蛋白质浓度高有利凝胶蛋白质浓度高有利凝胶p游离二硫键存在有利凝胶游离二硫键

3、存在有利凝胶p分子量过低不利凝胶分子量过低不利凝胶23000p达到等电点有利疏水聚合而凝胶达到等电点有利疏水聚合而凝胶p轻微酸化有利凝胶轻微酸化有利凝胶p凝胶生成速度与质地和外观有关凝胶生成速度与质地和外观有关蛋白质凝胶过程蛋白质凝胶过程p预凝胶过程：蛋白质肽链展开，蛋白质预凝胶过程：蛋白质肽链展开，蛋白质-蛋白质相蛋白质相互作用增强。互作用增强。p变性：高温或低温下发生，将三维持水网络固定变性：高温或低温下发生，将三维持水网络固定下来。下来。p冷却：分子动能下降，分子间力和氢键力增强，冷却：分子动能下降，分子间力和氢键力增强，发生凝胶。此时亲水基团发挥持水作用。发生凝胶。此时亲水基团发挥持水

4、作用。p透明凝胶：分子聚集速度高于变性速度，蛋白质透明凝胶：分子聚集速度高于变性速度，蛋白质网络无序，组织状态混乱。网络无序，组织状态混乱。p透明凝胶：网络形成慢，低温凝胶，有序性强。透明凝胶：网络形成慢，低温凝胶，有序性强。发酵面团形成的蛋白质网络发酵面团形成的蛋白质网络鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH9鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH6鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH5鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH6的放大的放大鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH5凝聚物的放大凝聚物的放大鸡蛋清凝胶：鸡蛋清凝胶：pH5大凝聚物大凝聚物4.2.3.2蛋白质的面团形成性蛋白质的面团形成性p面团形成性（面团形成性（dough-for

5、ming）是面类蛋白质）是面类蛋白质的特性：与水形成具有粘弹性和可塑性的面团。的特性：与水形成具有粘弹性和可塑性的面团。p小麦面粉中小麦面粉中80%为不溶性蛋白质。麦醇溶蛋白为不溶性蛋白质。麦醇溶蛋白和麦谷蛋白为主体组成了面筋蛋白。和麦谷蛋白为主体组成了面筋蛋白。n巨大的分子量：形成三维网络的基础巨大的分子量：形成三维网络的基础n谷氨酸和极性氨基酸：良好吸水能力谷氨酸和极性氨基酸：良好吸水能力n非极性氨基酸：良好粘弹性、脂肪结合性非极性氨基酸：良好粘弹性、脂肪结合性n链内和链间二硫键：良好韧性，形成网络链内和链间二硫键：良好韧性，形成网络p面粉氧化剂和还原剂：二硫键的变化面粉氧化剂和还原剂：二

6、硫键的变化面筋蛋白的主要成分面筋蛋白的主要成分面筋蛋白模型面筋蛋白模型面团形成与面筋蛋白质性质的关系面团形成与面筋蛋白质性质的关系 p蛋白质中含有较少的可解离氨基酸，在水溶液中蛋白质中含有较少的可解离氨基酸，在水溶液中难以溶解；难以溶解；p含有大量谷氨酰胺和羟基氨基酸，具有良好亲水含有大量谷氨酰胺和羟基氨基酸，具有良好亲水性和粘着性；性和粘着性；p蛋白质中的疏水氨基酸集中形成肽段，易与脂蛋蛋白质中的疏水氨基酸集中形成肽段，易与脂蛋白和脂类发生疏水结合作用；白和脂类发生疏水结合作用；p蛋白质中具有大量分子内和分子间的二硫键，从蛋白质中具有大量分子内和分子间的二硫键，从而产生坚韧而连续的结构。而产

7、生坚韧而连续的结构。 面团性质的影响因素面团性质的影响因素p“水化面筋模型水化面筋模型”认为，面筋是蛋白质组成的片认为，面筋是蛋白质组成的片状结构，中间有脂蛋白隔离。面筋蛋白吸水后，状结构，中间有脂蛋白隔离。面筋蛋白吸水后，蛋白质水化，适度伸展、定向排列，组合形成三蛋白质水化，适度伸展、定向排列，组合形成三维立体网络，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。维立体网络，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。p满意的面团形成需要谷蛋白与醇溶蛋白的适当配满意的面团形成需要谷蛋白与醇溶蛋白的适当配合：面团的强度、粘性和弹性主要与谷蛋白有关，合：面团的强度、粘性和弹性主要与谷蛋白有关，而其流动性、延展性和膨胀性主要

8、与醇溶蛋白有而其流动性、延展性和膨胀性主要与醇溶蛋白有关。关。p还原剂如半胱氨酸、二硫苏糖醇等破坏二硫键的还原剂如半胱氨酸、二硫苏糖醇等破坏二硫键的连接而使面团弱化；反之氧化剂如溴酸钾、碘酸连接而使面团弱化；反之氧化剂如溴酸钾、碘酸钾等可使面团强化。钾等可使面团强化。 面团的结构面团的结构不同处理的面包体积不同处理的面包体积4.2.3.3 蛋白质的质构化蛋白质的质构化p质构化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白质食品。质构化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白质食品。p主要方法：主要方法：n热凝结和薄膜形成热凝结和薄膜形成n热塑挤压热塑挤压n喷丝聚合成型喷丝聚合成型n膨化膨化4.2.3 蛋白质的表面性质蛋白质

9、的表面性质p乳化性：水乳化性：水-油两相油两相p起泡性：液起泡性：液-气两相气两相p风味结合性：亲水风味结合性：亲水-疏水部位疏水部位4.2.3.1 乳化性质的影响因素乳化性质的影响因素p良好乳化性对蛋白质的要求：良好乳化性对蛋白质的要求：n快速吸附到界面上快速吸附到界面上n分子柔性好，能够快速展开并在界面上定向分子柔性好，能够快速展开并在界面上定向n在界面上能够与相邻分子相互作用形成强度和韧性足在界面上能够与相邻分子相互作用形成强度和韧性足够的薄膜。够的薄膜。p结构特点：结构特点：n分子溶解性好分子溶解性好n亲水亲水/疏水部位相对集中疏水部位相对集中n分子容易变形打开分子容易变形打开n疏水作

10、用与静电力的平衡疏水作用与静电力的平衡乳化性质的影响因素（续）乳化性质的影响因素（续）p影响到蛋白质状态的因素，也会对乳化性质发生影响到蛋白质状态的因素，也会对乳化性质发生影响。影响。ppI时乳化性能下降。时乳化性能下降。p加热妨碍乳化稳定性，但部分变性有利乳化。加热妨碍乳化稳定性，但部分变性有利乳化。p小分子表面活性剂降低蛋白质的乳化性能。小分子表面活性剂降低蛋白质的乳化性能。p蛋白质浓度需要达到一定程度方具良好乳化性。蛋白质浓度需要达到一定程度方具良好乳化性。大豆蛋白质的乳化作用大豆蛋白质的乳化作用需要蛋白质乳化作用的食品需要蛋白质乳化作用的食品p蛋白质饮料蛋白质饮料p色拉酱色拉酱p冰淇淋

11、冰淇淋p蛋糕蛋糕p肉卤肉卤p低脂肪肉肠低脂肪肉肠4.2.3.2 起泡性质起泡性质p气气-液界面的自由能高于油液界面的自由能高于油-水界面。故而蛋白质水界面。故而蛋白质需要在界面上展开以降低表面张力。需要在界面上展开以降低表面张力。p起泡性：需要分子具备柔韧性和疏水性起泡性：需要分子具备柔韧性和疏水性p气泡稳定性：需良好水合作用和蛋白质分子间相气泡稳定性：需良好水合作用和蛋白质分子间相互作用互作用p起泡作用的指标：膨胀率、起泡力、泡沫稳定性、起泡作用的指标：膨胀率、起泡力、泡沫稳定性、泡沫强度泡沫强度气液界面上的水分子气液界面上的水分子p界面上的水分子排界面上的水分子排布更为整齐，能量布更为整齐

12、，能量更高。更高。起泡作用的影响因素起泡作用的影响因素ppI时泡沫稳定性最佳时泡沫稳定性最佳p盐溶作用妨碍起泡，二价离子有利起泡盐溶作用妨碍起泡，二价离子有利起泡p搅打前加糖妨碍蛋白质展开，后加糖增加粘度稳搅打前加糖妨碍蛋白质展开，后加糖增加粘度稳定泡沫定泡沫p表面活性剂具有消泡作用表面活性剂具有消泡作用p低温加强氢键力，不利泡沫形成低温加强氢键力，不利泡沫形成p蛋白质浓度高有利起泡蛋白质浓度高有利起泡p部分变性有利起泡但高温妨碍蛋白质吸附于界面部分变性有利起泡但高温妨碍蛋白质吸附于界面p剪切力有利起泡但过度搅打引起凝沉剪切力有利起泡但过度搅打引起凝沉起泡性和疏水性的关系起泡性和疏水性的关系

13、需要蛋白质起泡作用的食品需要蛋白质起泡作用的食品p搅打奶油搅打奶油p蛋糕蛋糕p面包面包p冰淇淋冰淇淋4.2.3.3风味结合性风味结合性p蛋白质通过疏水相互作用与各种风味物质相结合蛋白质通过疏水相互作用与各种风味物质相结合p有利增强疏水性的条件都会促进风味结合有利增强疏水性的条件都会促进风味结合4.4 食品中的蛋白质食品中的蛋白质p谷类蛋白质谷类蛋白质p大豆蛋白质大豆蛋白质p乳蛋白质乳蛋白质p肌肉蛋白质肌肉蛋白质p胶原蛋白质胶原蛋白质肌肉的结构肌肉的结构肌纤维的结构肌纤维的结构肌纤维的模式图肌纤维的模式图胶原蛋白的结构模型胶原蛋白的结构模型胶原纤维的结构模型胶原纤维的结构模型思考题：思考题：p请预测一下，如果鸡肌肉的请预测一下，如果鸡肌肉的pI为为5.1，那么分别，那么分别用用pH8.5、pH5.0、pH7.2的缓冲液来制作鸡的缓冲液来制作鸡肉丸，那么向肉馅中能够加入的最大水量有何