食品--第四章氨基酸、肽和蛋白质

1、结合态低聚肽蛋白质游离态氨基酸天然食品中的主要氨基酸：氨基酸种类 蛋白质中平均含量存 在Ala47畜肉、鱼肉中，游离型蕨菜中Asp410植物蛋白Glu1520小麦蛋白，游离型，海带风味Asn-Gln游离型，蔬菜、豆类中Lys49多存在于动物蛋白，谷物蛋白较少His23血红蛋白、鱼精Cys0.72蛋清中含量多、豆类、蔬菜中少Met13动物性蛋白（蛋），豆类、蔬菜中少Phe35游离型，蘑菇煮汁Trp0.81.5动物蛋白，玉米中特别少Pro412游离型，鱿鱼干、墨鱼、虾风味物理因素物理因素热热蛋白质热变性敏感性取决于蛋白质热变性敏感性取决于蛋白质的性质蛋白质的性质蛋白质的浓度蛋白质的浓度水分活度水分

2、活度pH值值离子强度及离子种类离子强度及离子种类热变性结果热变性结果蛋白质溶解度降低蛋白质溶解度降低蛋白质吸水能力提高蛋白质吸水能力提高蛋白质乳化能力提高蛋白质乳化能力提高二硫键断裂二硫键断裂产生产生谷氨酰谷氨酰N赖赖氨酸氨酸低温低温稳定的酶及蛋白质稳定的酶及蛋白质 脂酶、氧化酶。脂酶、氧化酶。不稳定的酶及蛋白质不稳定的酶及蛋白质 脱氨酶、脱氨酶、11S大豆蛋白、醇溶谷大豆蛋白、醇溶谷蛋白、蛋及乳中蛋白质。蛋白、蛋及乳中蛋白质。静水压静水压 常温下蛋白质在常温下蛋白质在1001200MPa静水压作用下发生变性。静水压作用下发生变性。机理机理：蛋白质（球蛋白）是柔性的：蛋白质（球蛋白）是柔性的和

3、可压缩的（内部存在空穴）。和可压缩的（内部存在空穴）。用途用途：灭菌灭菌：使微生物细胞膜和细胞器破：使微生物细胞膜和细胞器破坏和离解。坏和离解。生产蛋白质凝胶生产蛋白质凝胶：机械处理机械处理振动、捏合、打擦振动、捏合、打擦： 蛋白质在界面发生构象变化。取决于蛋蛋白质在界面发生构象变化。取决于蛋白质的柔性。白质的柔性。挤压、高速搅拌、均质挤压、高速搅拌、均质： 高压、高剪切、高温。高压、高剪切、高温。辐照辐照本质：本质：含苯环氨基酸残基对紫外线的吸收含苯环氨基酸残基对紫外线的吸收二硫键断裂二硫键断裂氨基酸残基氧化氨基酸残基氧化共价键断裂共价键断裂离子化离子化形成蛋白质自由基及聚合反应形成蛋白质自

4、由基及聚合反应结果：结果：蛋白质构象改变蛋白质构象改变蛋白质营养价值改变蛋白质营养价值改变化学因素化学因素酸和碱酸和碱金属金属有机溶剂有机溶剂表面活性剂表面活性剂（二）两性性质（二）两性性质（三）反应性：羰氨反应（三）反应性：羰氨反应干蛋白质肿胀的不溶性粒子或块溶液水分子通过与极性部位结合而被吸附多层水吸附液态水凝聚肿胀溶剂分散2、与蛋白质水化过程相关的性质吸水性：干燥蛋白质在一定湿度中达到水分平衡时的水分含量。保水性：指离心分离后，蛋白质中残留的水分含量。膨润性：指蛋白质吸水后不溶解，在保持水分的同时赋予制品以强度和粘度时的一种重要功能性质。3、影响蛋白质水化的环境因素、影响蛋白质水化的环境

5、因素蛋白质的浓度蛋白质的浓度pH值值温度温度温度效应温度效应减少氢键减少氢键结合水量减少结合水量减少变性与聚集变性与聚集蛋白质表面积降低蛋白质表面积降低极性氨基酸有效性降低极性氨基酸有效性降低蛋白质解离和开链蛋白质解离和开链内部极性基团暴露内部极性基团暴露结合水量提高结合水量提高离子强度离子强度蛋白质自身状况蛋白质自身状况4、实际测定蛋白质水化性质的方法、实际测定蛋白质水化性质的方法相对湿度法（或平衡水分含量法）：测相对湿度法（或平衡水分含量法）：测定在指定定在指定Aw下吸收的水。下吸收的水。用途：评价蛋白质吸湿性。用途：评价蛋白质吸湿性。肿胀法：采用肿胀法：采用 Baumann仪进行测定。该

6、仪进行测定。该仪器是由一根同沙芯玻璃过滤器相联的带仪器是由一根同沙芯玻璃过滤器相联的带刻度的毛细管构成，将蛋白质粉末置于过刻度的毛细管构成，将蛋白质粉末置于过滤器上，它能通过过滤器下的毛细管自动滤器上，它能通过过滤器下的毛细管自动地吸收水。地吸收水。用途：同时测定水化速度及程度。用途：同时测定水化速度及程度。过量水法：水过量，除水（过滤、温和过量水法：水过量，除水（过滤、温和的离心、挤压法），进行测定。的离心、挤压法），进行测定。用途：仅适用于溶解度极差的蛋白质，用途：仅适用于溶解度极差的蛋白质，且必需经过校正。且必需经过校正。（二）溶解度（二）溶解度1、特点、特点是蛋白质的固有性质。是蛋白质

7、的固有性质。蛋白质具有高溶解度是其它功能特性的先决蛋白质具有高溶解度是其它功能特性的先决条件条件加工对蛋白质水溶性的损害，也会损害其它加工对蛋白质水溶性的损害，也会损害其它功能特性功能特性2、提高蛋白质溶解度的方法、提高蛋白质溶解度的方法 适度碱处理适度碱处理 采用二硫键断裂剂采用二硫键断裂剂 改变蛋白质的改变蛋白质的pH值及离子强度值及离子强度3、蛋白质溶解度的确定氮溶解度指数（、蛋白质溶解度的确定氮溶解度指数（NSI）T40温温度度升升高高溶解度减少溶解度减少4、用途、用途确定分离提纯蛋白质的途径确定分离提纯蛋白质的途径确定加工因素的作用确定加工因素的作用 （pH，离子强度、温度、加热时间

8、），离子强度、温度、加热时间）蛋白饮料选择依据蛋白饮料选择依据（三）凝胶作用（三）凝胶作用1、凝胶作用、凝胶作用 指变性的蛋白质分子聚集形成一个有规则指变性的蛋白质分子聚集形成一个有规则的蛋白质立体网状结构，水和其它物质截留其的蛋白质立体网状结构，水和其它物质截留其中，此过程称为凝胶作用。中，此过程称为凝胶作用。2、常见的蛋白质凝胶食品、常见的蛋白质凝胶食品蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质水蛋白质水相邻多肽链吸引力相邻多肽链吸引力推斥力推斥力凝胶强度凝胶强度膨胀性膨胀性滑润性滑润性稳定性稳定性3、凝胶作用的机制、凝胶作用的机制1）蛋白质与蛋白质之间的相互作用）蛋白质与蛋白质之间的相互作用蛋白质之

9、间的相互吸引：决定凝胶强度和稳定蛋白质之间的相互吸引：决定凝胶强度和稳定性性v疏水相互作用疏水相互作用v静电相互作用静电相互作用v氢键：热可逆氢键：热可逆v二硫键：热不可逆二硫键：热不可逆蛋白质与蛋白质之间的相互排斥力蛋白质与蛋白质之间的相互排斥力v静电排斥作用：静电排斥作用：pH、离子强度影响离子强度影响v蛋白质与水相互作用：与蛋白质的保蛋白质与水相互作用：与蛋白质的保水性、弹性有关。水性、弹性有关。2）蛋白质与其它成分相互作用形成凝胶）蛋白质与其它成分相互作用形成凝胶不同蛋白质间发生共凝胶作用不同蛋白质间发生共凝胶作用蛋白质与多糖胶凝剂相互作用蛋白质与多糖胶凝剂相互作用（四）、组织化（四）

10、、组织化1、组织化的概念、组织化的概念 可溶性球蛋白经处理后成为具有良好可溶性球蛋白经处理后成为具有良好咀嚼性和持水特征的膜或纤维状产品，且咀嚼性和持水特征的膜或纤维状产品，且这些产品经水化和加热后仍能维持上述性这些产品经水化和加热后仍能维持上述性质，这即称为组织化。质，这即称为组织化。2、组织化产品、组织化产品2、组织化用途、组织化用途用植物蛋白仿造动物蛋白用植物蛋白仿造动物蛋白用动物蛋白废弃物仿造动物蛋白用动物蛋白废弃物仿造动物蛋白3、组织化的主要途径、组织化的主要途径热凝结热凝结纤维形成纤维形成热塑挤压热塑挤压（五）面团形成五）面团形成1、影响面团形成的主要食物成分、影响面团形成的主要食

11、物成分蛋白质蛋白质可溶性小麦蛋白可溶性小麦蛋白不可溶性小麦蛋白（面筋）：麦谷蛋白、麦不可溶性小麦蛋白（面筋）：麦谷蛋白、麦醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白淀粉淀粉戊聚糖戊聚糖脂肪及衍生物脂肪及衍生物2、面筋的概念、组成及特点：、面筋的概念、组成及特点：概念：在水中搓洗小麦粉制面团时最后得概念：在水中搓洗小麦粉制面团时最后得到的一块具有粘弹性的物质就是面筋。到的一块具有粘弹性的物质就是面筋。面筋的组成：麦谷蛋白、麦醇溶谷蛋白面筋的组成：麦谷蛋白、麦醇溶谷蛋白面筋蛋白质氨基酸组成特点：面筋蛋白质氨基酸组成特点：可解离基团少可解离基团少异常高的异常高的Gln（33）含有含有Cys，并存在，并存在SS键键3、麦谷

12、蛋白和麦醇溶谷蛋白、麦谷蛋白和麦醇溶谷蛋白4、小麦蛋白质与食品加工的关系 取决于面筋蛋白质的数量、质量及相对比例。形成SS多少产品体积糕瓤柔软度 生产面包生产饼干概念概念:是指蛋白质能自发地迁移至汽是指蛋白质能自发地迁移至汽-水界面水界面或油或油-水界面的性质。水界面的性质。能否快速地吸附至界面能否快速地吸附至界面能否快速地展开并在界上面再定向能否快速地展开并在界上面再定向能否形成经受热和机械运动的膜能否形成经受热和机械运动的膜 具有界面性质的蛋白质必要条件具有界面性质的蛋白质必要条件（七（七）乳化性质乳化性质1、由蛋白质稳定的食品乳状液、由蛋白质稳定的食品乳状液乳、奶油、冰淇淋、蛋黄酱、剁碎

13、的肉乳、奶油、冰淇淋、蛋黄酱、剁碎的肉2、蛋白质乳化乳状液的机制、蛋白质乳化乳状液的机制降低界面张力降低界面张力在界面形成物理障碍在界面形成物理障碍3、测定乳化性质的方法、测定乳化性质的方法乳化稳定性乳化稳定性液滴大小分布液滴大小分布乳化活力乳化活力乳化能力乳化能力Counlter计数器计数器光学显微镜法光学显微镜法电子显微镜法电子显微镜法光散射法光散射法测定乳状液滴大小方法测定乳状液滴大小方法热处理热处理小分子表面活性剂小分子表面活性剂蛋白质的浓度蛋白质的浓度蛋白质的表面性质蛋白质的表面性质良好：酪蛋白胶束（脱脂乳粉）、良好：酪蛋白胶束（脱脂乳粉）、肌动球蛋白、大豆分离蛋白、血浆及肌动球蛋白

14、、大豆分离蛋白、血浆及血浆球蛋白血浆球蛋白 中等：酪蛋白酸盐中等：酪蛋白酸盐 差：乳清蛋白、卵清白蛋白差：乳清蛋白、卵清白蛋白（七）起泡性质（七）起泡性质1、食品泡沫的含义：、食品泡沫的含义：指气泡分散在含有可溶性表面活性剂的连续指气泡分散在含有可溶性表面活性剂的连续液态或半固体中的分散体系液态或半固体中的分散体系2、常见的食品泡沫、常见的食品泡沫蛋糕、加糖蛋白、棉花糖、顶端配料、冰淇蛋糕、加糖蛋白、棉花糖、顶端配料、冰淇淋、啤酒泡沫、面包淋、啤酒泡沫、面包3、蛋白质在食品泡沫中的作用、蛋白质在食品泡沫中的作用 吸附在气液界面形成保护膜吸附在气液界面形成保护膜必须快速地吸附至气必须快速地吸附至

15、气-水界面水界面必须易在界面上展开和重排必须易在界面上展开和重排必须在界面上形成一层粘合性膜必须在界面上形成一层粘合性膜泡沫体积泡沫体积-起始液体的体积起始液体的体积膨胀率膨胀率=-100%起始液体的体积起始液体的体积拼入气体的体积拼入气体的体积膨胀力膨胀力=-100%液体的体积液体的体积蛋白质的起泡力评价蛋白质的起泡力评价是指蛋白质能产生的界面面积的量是指蛋白质能产生的界面面积的量泡沫稳定性评价760明胶（酸法加工猪皮明胶）500大豆蛋白（酶水解）360血纤维蛋白原480-乳乳球蛋白球蛋白260牛血浆40卵清蛋白240鸡蛋蛋清600乳清分离蛋白280牛血清清蛋白起泡力蛋白质不同蛋白质溶液的起

16、泡力不同蛋白质溶液的起泡力4、气泡稳定的主要决定因素气泡稳定的主要决定因素低界面张力低界面张力高粘度的主体液相高粘度的主体液相牢固而有弹性的吸附蛋白膜牢固而有弹性的吸附蛋白膜5、比较各种食品泡沫的参照物、比较各种食品泡沫的参照物鸡蛋蛋清鸡蛋蛋清6、影响泡沫形成和稳定的环境因素影响泡沫形成和稳定的环境因素pH值：在值：在pI时：如球蛋白（时：如球蛋白（pH56）、）、面筋蛋白（面筋蛋白（pH6.57.5）、乳清蛋）、乳清蛋白（白（pH45）、鸡蛋清蛋白（）、鸡蛋清蛋白（pH45） 小分子物质小分子物质脂类及具有表面活性的极性脂类脂类及具有表面活性的极性脂类蛋白质浓度蛋白质浓度搅拌强度与时间搅拌强

17、度与时间热处理热处理二、不利的影响n过度的热处理往往导致氨基酸的破坏过度的热处理往往导致氨基酸的破坏脱脱S脱酰胺脱酰胺异构化异构化DHA与赖氨酸、鸟氨酸、半胱氨酸形成交联与赖氨酸、鸟氨酸、半胱氨酸形成交联_NHCHCO2(CH )4NH22NH)(CH2OCCHNH_32NH_NHCHCO2CHSHCH2HN C CO脱氢丙氨酸脱氢丙氨酸2_NHCHCO2(CH )4NH2CHCHCOHN赖氨酰丙氨酸残基赖氨酰丙氨酸残基_NHCHCO2(CH )NH2CHCHCOHN3鸟氨丙氨酸残基 _NHCHCO22CHCHCOHNCHS羊毛硫氨酸残基+与脂肪氧化形成的游离基发生分子间、分子内聚合反应PPP

18、PLOOHpLOOHPn在有氧化剂及大量氧气存在条件下，在有氧化剂及大量氧气存在条件下，蛋白质及氨基酸易发生氧化及降解蛋白质及氨基酸易发生氧化及降解反应，并生成有毒物质。反应，并生成有毒物质。氧化剂：氧化剂：H2O2、次氯酸钠、脂类过氧化物、次氯酸钠、脂类过氧化物、亚硫酸盐、溴酸盐亚硫酸盐、溴酸盐、过氧苯甲酰过氧苯甲酰主要破坏的氨基酸：含主要破坏的氨基酸：含S氨基酸、色氨酸、氨基酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸酪氨酸、组氨酸n发生不需要的美拉德反应发生不需要的美拉德反应酸、凝乳酶牛乳乳清蛋白（57g/L）酪蛋白胶粒（2428g/L）乳清蛋白乳球蛋白s酪蛋白（ s1 ，s2 ）酪蛋白酪蛋白酪蛋白（二）酪蛋白胶粒1. 酪蛋白分类钙敏感酪蛋白 包括s1、s2、酪蛋白。 结构特点：一级结构具有相似性。极性区域非极性区域成簇的磷酸丝氨酰残基成簇的非极性残基:C端对Ca2+、H+敏感影响蛋白质水化钙不敏感酪蛋白 酪蛋白结构特点：不含成簇极性磷酸丝氨酰残基对电中和不敏感不会发生去水化作用2、酪蛋白胶粒及稳定的机理牛乳矿物质组成和分布牛乳酪蛋白胶粒及稳定机理3、乳中酪蛋白在食品加工中的作用作为食品添加剂酪蛋白稳定性的利用保持乳稳定破坏乳稳定4、乳清蛋白可溶性蛋白：酶和色素蛋白不可溶性蛋白：结