蛋白质的营养价值

1、摘要蛋白质是食品中重要的营养物质之一。当今随着科学技术的不断发展，食品行业的日新月异，食品蛋白质的使用出现当前的规模。蛋白质的营养价值将蛋白质推上更高的台阶。蛋 白质在细胞和生物体的生命活动过程中，起着十分重要的作用。生物的结构和性状都与蛋白 质有关。蛋白质是一切生命的物质基础，是机体的重要组成部分，是人体组织更新和修复的 主要原料，没有蛋白质就没有生命。蛋白质的使用对食品产业的发展起着重要的作用，它可 以提供人体很多营养，也可以帮助人体生长，而且人体的各部分都含有蛋白质，所以不能小 觑了蛋白质的存在。目录第一章 概述11.1蛋白质的定义、功能及分类 11.2蛋白质的组成及作用 21.3蛋白质

2、的性质 3第二章蛋白质的测定.42.1蛋白质的营养价值522凯氏定氮法62.3测定步骤7第三章结论 .83.1结论 .83.2建议 .9参考文献10致谢11第一章概述蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体 中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋 白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗 传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白

3、质，也离不开蛋白质。1.1蛋白质的定义、功能及分类蛋白质的定义组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链有二十数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列。蛋白质的功能蛋白质是人体的主要 建筑材料”。婴幼儿靠它形成肌肉、血液、骨骼、神经、毛发等； 成年人需要它更新组织，修补损伤、老化的机体。没有蛋白质的供给，人就不可能从34千克的新生儿长成 5060千克重的成年人，所以说蛋白质是人体生命得以延续的主要物质基 础。它在人体内的功能共有6个方面：(1) 结构功能与催化调节功能：蛋白质是构成体内各组织的主要成分，蛋白质在

4、人体内的主要功能是构成组织和修补组织。人的大脑、神经、肌肉、内脏、血液、皮肤乃至指甲、 头发等都是以蛋白质为主要成分构成的。人体发育成长后，随着机体内新陈代谢的不断进行，部分蛋白质分解，组织衰老更新以及损伤后的组织修补等都需要不断补充蛋白质。所以，人 每天都要补充一定量的蛋白质，以满足身体的正常需要。人体内的化学变化几乎都是在酶的催化下不断进行的。激素对代谢的调节作用也具有重要意义，而酶和激素都直接或间接来自 于蛋白质。（2） 防御功能与运动功能：机体抵抗力的强弱， 取决于抵抗疾病的抗体的多少，抗体的 生成与蛋白质有密切关系。近年来被誉为抑制病毒的法宝和抗癌生力军的干扰素，也是一种复合蛋白质（

5、糖和蛋白质结合而成）。肌肉收缩依赖于肌球蛋白和肌动蛋白，有肌肉收缩才 有躯体运动、呼吸、消化及血液循环等生理活动。（3） 供给热能与运输和存储功能 ：人体每日需要的能量， 主要来自于糖类及脂肪。 当蛋 白质的量超过人体的需要，或者饮食中的糖类、脂肪供给不足时，蛋白质亦可作为热量的来源。另外，在人体新陈代谢过程中，被更新的组织蛋白亦可氧化产生热能，供给人体的需要。不论是营养素的吸收、运输和储存以及其他物质的运输和储存，都有特殊蛋白质作为载体。 如氧和二氧化碳在血液中的运输、脂类的运输、铁的运输和储存都与蛋白质有密切的关系蛋白质的分类营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：

6、1、完全蛋白质：这是一类优质蛋白质。它们所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。这一类 蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完 全蛋白质。2、半完全蛋白质：这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。它们可以维持生命，但不能促进生长发育。例如，小麦中的麦胶蛋 白便是半完全蛋白质，含赖氨酸很少。食物中所含与人体所需相比有差距的某一种或某几种 氨基酸叫做限制氨基酸。谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少，所以，它们的限制氨基酸是赖 氨酸。3、不完全蛋白质：这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，单纯靠它们既不能促进生长

7、发育，也不能维持生命。12蛋白质的组成及作用蛋白质的组成蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种化学元素组成，多数蛋白质还含有硫和磷，有些蛋白质还含有铁、铜、锰、锌等矿物质。蛋白质内四种主要化学元素的含量为：碳15%55%、氢67%、氧21%23.5%、氮15%18.6%。在人体内只有蛋白质含有氮元素，其他营养素不含氮。因此，氮成了测量体内蛋白质存在数量的标志。一般来说蛋白质的平均含氮量为16%，即人体内每6.25克蛋白质含1克氮，所以只要测定出体内含氮量，就可以计算出蛋白质的含量。 氮在人体内所占比重如此之大，导致动物和植物对氮的需求量也非常大。据资料介绍，全世 界的庄稼一年内要从土壤里摄取40万吨氮

8、，因此氮被誉为庄稼生长的“三大要素”之一，这些氮直接供给植物，间接供给动物。蛋白质的作用蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中，起着十分重要的作用。生物的结构和性状都 与蛋白质有关。蛋白质还参与基因表达的调节，以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递乃至学习和记忆等多种生命活动过程。在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的 酶主要也是蛋白质。许多重要的激素，如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质。此外，多种蛋 白质，如植物种子（豆、花生、小麦等）中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生 长之用的蛋白质。蛋白质是人体中最重要的物质，也是最多的物质之一，成人身体中有包含 了2 0%的蛋白质。蛋白质

9、的作用主要包括修补细胞与建造组织；维持细胞的正常功能与新 陈代谢；维持正常的消化机能；制造血液的运送物质，维持身体的渗透压。1.3蛋白质的性质蛋白质的性质有以下几个方面 具有两性：蛋白质是由a -氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，在蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白质也是两性物质 可发生水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，经过多肽，最后得到 多种a -氨基酸。蛋白质水解时，应找准结构中肽键的“断裂点”，水解时肽键断裂。 溶水具有胶体的性质：有些蛋白质能够溶解在水里（例如鸡蛋白能溶解在水里）形成溶液，具有胶体性质。蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小（10-910

10、- 7m）时，所以蛋白质具有胶体的性质。 加入电解质可产生盐析作用：少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解，如向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出，这种作用叫做盐析这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质， 因此盐析是个可逆过程利用这个性质，采用盐析方法可以分离提纯蛋白质. 蛋白质的变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下，蛋白质会发生性质上的 改变而凝结起来.这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种 变化叫做变性蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们生理上的作用因 此蛋白质的变性凝固

11、是个不可逆过程. 颜色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应.例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸， 则鸡蛋白溶液呈黄色这是由于蛋白质（含苯环结构）与浓硝酸发生了颜色反应的缘故利 用这种颜色反应可以鉴别蛋白质. 蛋白质在灼烧时，可以产生烧焦羽毛的气味蛋白质在灼烧分解时，可以产生一种烧 焦羽毛的特殊气味.第二章 蛋白质的营养价值及测定2.1蛋白质的营养价值营养价值食物蛋白质的营养价值主要包括含量和质量，更主要指质量。含量高、质量好的食物蛋 白质营养价值高，反之则低。食物蛋白质的营养价值主要取决于其在人体内的消化吸收率， 利用率又取决于必需氨基酸组成。必需氨基酸组成接近人体需要者，利用率和营养价值均高；反

12、之则低。一般来说，动物蛋白质所含的必需氨基酸的种类、数量和比例，都比较合乎人体的需要。植物蛋白质则差一些，但也有完全蛋白质，如豆类蛋白质的氨基酸组成和人体蛋白质的组成 接近，因此有较高的营养价值。此外葵花子、杏仁、栗、养麦、芝麻、花生、马铃薯及绿色 蔬菜中均含有完全蛋白质。例如：人体组织蛋白质每100 g含有苯丙氨酸1 g、蛋氨酸1 g和亮氨酸1g这三种氨基酸组成比为 1 : 1 : 1。如果某种食物蛋白质100 g含有苯丙氨酸1 g、蛋 氨酸1 g而亮氨酸只有0.5克，即这三种氨基酸组成比为1 : 1 : 0.5时，当该蛋白质摄入体内，经消化分解成氨基酸，并再组成人体组织蛋白质，人体只能按1

13、 : 1 : 1的比例利用其苯丙氨酸0.5g、蛋氨酸0.5g和亮氨酸0.5 g即只能以这种蛋白质中含量最低的氨基酸来决定其 他氨基酸的利用程度，并以此决定了这种蛋白质的营养价值，也就是说这种蛋白质仅有 50 %的部分被利用。怎样提高蛋白质的营养价值(1) 蛋白质的互补作用多种食物蛋白质混合食用时，其所含的氨基酸之间可取长补短，相互补充，从而提高了 食物蛋白质的营养价值。食物混合食用时，为使蛋白质的互补作用得以发挥，一般应遵循以 下原则：食物的生物学属性愈远愈好。如动物性与植物性食物混食时蛋白质的生物价值超过单纯植物性食物之间的混合，搭配的食物种类愈多愈好，并且各种食物要同时食用。因为单 个氨基

14、酸吸收到体内之后，一般要在血液中停留约4小时，然后到达各组织器官，再合成组织器官的蛋白质，而合成组织器官的蛋白质所需要的氨基酸必须同时到达，才能发挥氨基酸 的互补作用，装配成组织器官蛋白质。（2）蛋白质的混合作用两种以上非优质蛋白质混合食用，或在非优质蛋白质的食品中加入少量完全蛋白质，其 营养价值也可提高。所以，各种粮食混合食用，可以取长补短，提高蛋白质的营养价值。我 国北方人把玉米、小米和黄豆掺合磨成杂合面”作为主食，是提高食品中蛋白质营养价值的好方法。因此，将高质量的蛋白质与必需氨基酸含量少、而非必需氨基酸含量高的蛋白质混 合，能大大提高蛋白质的营养价值。（3）各种氨基酸同时摄取许多研究证

15、明，各种氨基酸必须同时摄取，才能达到最高利用率，即使仅相隔12小时，其利用率也会受到影响。因此， 8种必需氨基酸应当按一定比例同时存在于血液和组织 中，人体才能最有效地利用它们来组成组织蛋白质。所以，在饮食安排上对蛋白质摄取要多 种多样，各种食物要混合并同时食用。此外，肉类、蛋类、奶类、豆类等优质蛋白质食品也 不应集中在一天或一餐内食用，要平均分配在各餐食用，这样才能更好地发挥蛋白质的互补 作用，提高其营养价值。2.2凯氏定氮法凯氏定氮法比较繁复，但较准确，往往以凯氏定氮法测定的蛋白质作为其他方法的标准 蛋白。2.3蛋白质的测定原理消化：样品中的含氮有机物经浓硫酸加热消化，硫酸使有机物脱水，然

16、后，有机物炭化 生成C; C将硫酸还原为SO2，本身生成CO2; SO2使N还原为NH3,本身则氧化为 S03, 而消化过程中生成的 H，又加速了 NH3的形成。在反应过程中，生成物水和SO3逸出，而NH3则与硫酸结合成硫酸铵，留在溶液中。蒸馏：硫酸铵在碱性条件下，释放出氨。吸收和滴定：蒸馏过程中放出的氨用硼酸溶液 吸收后，用硫酸标准溶液滴定，根据硫酸标准溶液消耗量计算出总氮量，进而算出蛋白质的 含量。其反应式如下：H2NCH2COOH+ 3H 2SO4 =2CO2 + 3SO2 +4H2O +NH 3（消化）（蒸馏）(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2H 2O +Na2SO4 + 2N

17、H3（吸收）2NH 3 + 4H 2BO3 = (NH 4屈4。7 +5出0（NH 4）2B4O7 + 2HCL + 5H 2O = 2NH 4CL + 4H 2BO3（滴定）为了加速消化，可以加入CuS04作催化剂，K2SO4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液，滴定则用强酸。试剂和仪器（1 ）试剂：浓硫酸。K2SO4溶液、CUS04溶液、4OOg/LNaOH溶液、40 g/LH 3BO3溶液、O.lmol/LHCL标准溶液、混合指示剂（甲基红一溴甲酚绿）仪器：凯氏烧瓶、凯氏定氮的蒸馏装置测定步骤（1）样品的称取固体或半固体样品：精密称取固体样品或半固体样品，倒于凯氏烧瓶中，残留在容器中的样

18、品可以用温水洗入凯氏烧瓶中。液体样品：称取12-15ml液体样品于凯氏烧瓶中，倾倒样品时要用玻璃棒引流，小心操 作，尽量使样品不挂在凯氏烧瓶的颈口部。（2）测定a. 消化：在凯氏烧瓶中加入10g硫酸钾和1g硫酸铜，量取20ml浓硫酸，缓缓加入到凯氏烧瓶中，混合，置于有石棉网的电炉上加热（通风橱内进行）。一开始火要小，小心烧瓶 内泡沫冲出而影响测定结果。当瓶内有气泡时停止，再加大火力。同时，分数次加入10ml过氧化氢溶液（加前须将烧瓶冷却），冲下瓶颈和瓶壁上的炭化颗粒。当烧瓶内溶物的颜色逐渐变成透明的淡绿色时，继续消化0.5-1h。b. 转移：使消化好的样品冷却，沿瓶壁吹入少许水，混合，再逐渐沿

19、瓶壁吹入少许水（防止剧烈沸腾，水迸出烧瓶），至烧瓶内液体的体积约60ml，沿玻璃棒将烧瓶壁内的液体倒入放有小漏斗的100ml容量瓶中，以水洗凯氏烧瓶多次， 洗涤液沿玻璃棒倒入容量瓶中，冷却，定容。c. 蒸馏：连接好定氮装置，在水蒸汽发生瓶中装入2/3以下的水，加入数粒玻璃珠防止暴沸，加热煮沸水蒸汽发生瓶内的水，接通冷凝水。在接收瓶中加入50ml 30g/L硼酸溶液和3滴混合指示剂，使冷凝器的出液端口位于接收瓶液面以下。将25ml消化液小心移入定氮器的蒸馏瓶中，再缓慢加入 25ml400g/L氢氧化钠溶液，迅速塞好塞，并用水封好，通入蒸汽进 行蒸馏。蒸至液面达 150ml时，稍移动接收瓶，使出液

20、口位于液面之上，流出的蒸馏液沿瓶 壁流下，至接收瓶内液体达200ml时，用少量蒸馏水冲洗冷凝管的出液口，将冲洗液收集入接收瓶，拿开接收瓶，停止蒸馏。d. 滴定：用硫酸标准溶液滴定接收瓶中溶液至酒红色。空白实验：在测定样品的同时，进行空白试验，即除不加样品外，其他过程和样品的 测定一样。(4) 计算蛋白质中氮含量的公式 X = (V1 V2 )X N X 0.014X FX 100 /m x( 10/100)式中：X样品中蛋白质的含量，% ；V1样品消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积，mlV2试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积，ml;N硫酸或盐酸标准溶液的物质的量浓度；0.0141N硫酸或盐酸标准溶

21、液 1ml相当于氮的克数；m样品的质量体积，g、ml;F氮换算为蛋白质的系数。蛋白质中的氮含量一般为 1517.6%，按16%计算乘以6.25即为蛋白质，乳制品为6.38, 面粉为5.70，玉米、高粱为 6.24，花生为5.46，米为5.95,大豆及其制品为 5.71，肉与肉制 品为6.25，大麦、小米、燕麦、裸麦为 5.83，芝麻、向日葵为 5.300该方法只适合测定蛋白质中氮的含量。在一定范围内，氮的含量越多营养价值越丰富，但是一定要遵循食品中对氮含量的要求，否则将在一次出现三聚氢胺事件。第三章结论3.1总结蛋白质是构成体内各组织的主要成分，蛋白质在人体内的主要功能是构成组织和修补组 织。

22、人的大脑、神经、肌肉、内脏、血液、皮肤乃至指甲、头发等都是以蛋白质为主要成分 构成的。人体发育成长后，随着机体内新陈代谢的不断进行，部分蛋白质分解，组织衰老更 新以及损伤后的组织修补等都需要不断补充蛋白质。所以，人每天都要补充一定量的蛋白质，以满足身体的正常需要。人体内的化学变化几乎都是在酶的催化下不断进行的。激素对代谢 的调节作用也具有重要意义，而酶和激素都直接或间接来自于蛋白质。蛋白质是人体和生物体内必不可少的营养成分，而且我们所吃的食品中蛋白质的含量是 最多的。蛋白质占人体的 20 %,占身体比例最大的。胆汁，尿液除外，都是蛋白质合成的。 只有蛋白质充足，才能代谢正常。就像盖房子，构建身

23、体的原材料最主要的是蛋白质。食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化，分解成氨基酸才能被人体吸收利用，人体对蛋白质的需要 实际就是对氨基酸的需要。吸收后的氨基酸只有在数量和种类上都能满足人体需要，身体才 能利用它们合成自身的蛋白质。蛋白质每天都处在不断的合成与分解动态平衡之中，每天约有3%的蛋白质参与构成新组织，完成人体的各种生理活动。氨基酸在体内不能储存，当人体缺乏食物蛋白质时，骨骼 肌的肌肉蛋白质分解氨基酸作为原料供应肝脏合成新的蛋白质。蛋白质缺乏就会疲乏、 消瘦、浮肿，长期严重缺乏可造成死亡；儿童缺乏蛋白质生长发育会受到严重影响。所以必须每天 补充食物蛋白质。3.2建议蛋白质具有多种生理功能，所

24、以每天在膳食中都必须摄入一定量的蛋白质。缺乏蛋白质可影响人体健康；成年人体约含蛋白质16.3%，一个60kg体重的人，体内有1011kg的蛋白质，估计如同丢失体内蛋白质的20%以上，生命活动就会被迫停止运行。蛋白质是构成人类体内的各类重要的生命活性物质，体内蛋白质的种类数以千计，其中包括人 类赖以生存的无数的酶类。如果没有酶催化体内各种化学反应的进行，生命活动就无法进行。当人体长期 缺乏蛋白质时血浆蛋白质含量下降，血液内的水分便渗入周围组织，造成营养性水肿。人体 细胞要不断的更新，如肝细胞一个月更新一遍。衰老组织的更新、损伤后组织的修复都需要蛋白质。所以每天都必须摄入一定量的蛋白质，作为构成和

25、修补组织的“建筑材料”，但是 其摄入的量要合理。，可 也是显而在现代社会的食品中，蛋白质是食品中必不可少的，也是人体内的重要营养成分。蛋白 质是人类和其他动物的主要食物成分，高蛋白膳食是人民生活水平提高的重要标志之一。许 多纯的蛋白质制剂也是有效的药物，例如胰岛素、人丙种球蛋白和一些酶制剂等。在临床检 验方面，测定有关酶的活力和某些蛋白质的变化可以作为一些疾病临床诊断的指标，例如乳 酸脱氢酶同工酶的鉴定可以用作心肌梗塞的指标，甲胎蛋白的升高可以作为早期肝癌病变的 指标等。在工业生产上，某些蛋白质是食品工业及轻工业的重要原料，如羊毛和蚕丝都是蛋 白质，皮革是经过处理的胶原蛋白。在制革、制药、缫丝等工业部门应用各种酶制剂后 以提高生产效率和产品质量。蛋白质在农业、畜牧业、水产养殖业方面的重要性， 易见的。综上所述，蛋白质是人体的必需营养素，蛋白质是生命活动中第一重要的物质，现代科 学已证明，生命的产生、存在和消亡都与蛋白质有关，蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白 质