蛋白质(济南)课件

蛋白质①韩国和美国科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞②我国科学家破解膜蛋白晶体结构难题③法国艾滋病病毒抗体研究获得重要进展?蛋白质的存在

广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质:

肌肉，皮肤，发，角，蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比如大豆，花生，谷物；鸡蛋清等等

是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。？？学与问你知道哪些物质中有蛋白质？世界第一只克隆羊：多利世界首只克隆狗

1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的——结晶牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，可以说是科学史上又一“丰碑”。在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出了重要贡献。

我国科学家领衔人类蛋白质组计划2003年12月15日，国际人类蛋白质组组织负责人在北京宣布，国际人类蛋白质组计划正式启动，“人类肝脏蛋白质组计划”和“人类血浆蛋白质组计划”两大项目首先开始执行，其中“人类肝脏蛋白质组计划”由中国科学家领导执行，这是我国科学家第一次领导执行重大国际科技协作计划。

氨基酸(Aminoacids：AA)

氨基酸是组成蛋白质的基本单元，天然蛋白质中一般含有20种氨基酸，另外还有一些其它较少见的氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物功能。

一、结构与分类：

结构：除脯氨酸外，所有的氨基酸都是α-氨基酸，即在α-碳上有一个氨基，并且多以L-构型存在，某些微生物中有D-型氨基酸。

R-CH-COOHNH2R:代表不同的侧链是不同氨基酸的特征部分决定了不同氨基酸的化学性质2.

酸性氨基酸：侧链上带负电荷，它们是天冬氨酸和谷氨酸，侧链上均含一个羧基。4.非极性氨基酸：具有一个疏水性侧链，在水中的溶解度比极性氨基酸低。共有：甘氨酸，丙氨酸、缬氨酸，亮氨酸、甲硫氨酸和异亮氨酸(蛋氨酸)．蛋白质的氨基酸组成与分类氨基酸根据营养功能分类

必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）：是指机体不能合成或合成速度不能满足机体需要，而必须从食物获取的氨基酸。目前已肯定的有九种，即赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、苏氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、缬氨酸（Val）和组氨酸（His）。组氨酸为婴儿的必需氨基酸，成人需要较少。

非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）：是指机体可以利用体内已有的物质自行合成的氨基酸，不一定必须从食物获取，但其功能仍然是非常重要的。如丙氨酸（Ala）、谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）、天门冬氨酸（Asp）和天门冬酰胺（Asn）等。蛋白质的氨基酸组成与分类条件必需氨基酸：在某些特殊条件下可变成必需氨基酸。如蛋氨酸和苯丙氨酸在体内分别可转变为胱氨酸（Cys）和酪氨酸（Tyr）；如胱氨酸和酪氨酸供给不足，将加大对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。故这两种氨基酸属于条件必需氨基酸。甘氨酸（Gly）、丝氨酸（Ser）、脯氨酸（Pro）和牛磺酸（Taurine）在某些特殊条件下也是必需的。蛋白质的氨基酸组成与分类特殊氨基酸1、牛磺酸：氨基乙磺酸。对大脑发育、神经传导、视觉完善、钙吸收有利。初乳及贝类食品含量丰富，植物性食物没有。2、谷氨酰胺：应急条件下可变为必需氨基酸生病时蛋白质的重要来源刺激肠黏膜生长、减少细菌扩散判断肠胃功能衰竭的唯一可靠指标(5)甘氨酸：参与合成嘌呤，肌酸，神经递质，卟啉，胆酸。(6)组氨酸：组胺的前体；一碳单位的供体。(7)丝氨酸：磷脂的成分，合成鞘脂，乙醇胺和胆碱的前体。(8)赖氨酸：形成胶原中的交联蛋白；合成胆碱的前体。(9)丙氨酸：生成葡萄糖的前体；从外周组织将氮送至肝的载体。部分氨基酸的特殊生理功能(10)天冬氨酸：尿素合成的前体；合成嘧啶的前体。(11)谷氨酸：血浆和骨骼肌中最多的氨基酸；氨基酸相互转化的中介；合成脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸、多胺、-氨基丁酸（GABA）的前体；NH3的来源。(12)天冬酰胺：体内的氨基库。部分氨基酸的特殊生理功能氨基酸的分解代谢

氨基酸分解代谢的最主要反应是脱氨基作用。脱氨基方式有：氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基等，其中，以联合脱氨基最为重要。氨基酸脱氨基后生成的α-酮酸进一步代谢：①经氨基化生成非必需氨基酸；②转变成碳水化合物及脂类；③氧化供给能量。氨基酸的制备方法1.蛋白质水解：

天然蛋白质用酸、碱或酶催化水解，生成游离氨基酸，然后通过等电析出使之结晶，再经精制而得到各种氨基酸。其中以酶法水解较为理想。3.生物发酵法：

可以用来制备多种氨基酸，如谷氨酸、赖氨酸、g-氨基丁酸（GABA）等在生产上应用最多。

蛋白质一、蛋白质的结构：蛋白质是以AA为基本结构单位构成的结构复杂高分子化合物。其结构分为低级结构（一级结构）和高级结构（二、三、四级结构）：

1.

一级结构：是氨基酸按一定顺序通过肽键（酰胺键）相连形成的多肽链成为Pr的一级结构。每一种蛋白质构成氨基酸的种类、数目和顺序都是一定的。2.二级结构：指多肽链借助氢键排列成沿一个方向、具有周期性结构的构象，并不考虑侧链的构象和片断间的关系。Pr的二级结构主要有α-螺旋和β-折叠，氢键在其中起着稳定构象的作用。4.四级结构：

蛋白质的四级结构是二条或多条肽链之间以特殊方式结合，形成有生物活性的蛋白质；其中每条肽键都有自己的一、二、三级结构，这些肽链称为亚基，它们可以相同，也可以不同。四级结构一级结构二级结构三级结构四级结构蛋白质的各种结构的关系氨基酸：20种蛋白质：1010～1012[思考与讨论]观察下图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？由氨基酸形成蛋白质的示意图氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→蛋白质蛋白质分子结构的多样性：

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★-★-★-★-★-★-★-★-★-★◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸种类不同，肽链结构不同②氨基酸数目不同，肽链结构不同☆-☆-○-◎-

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-★-◆-◆-□●-■-◎-○-☆-○-☆-□-◎-▲-★-◆-

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-◆-□-△③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。二分类：（1）按分子形状分：球状蛋白质和纤维状蛋白质。（2）按功能分为：活性蛋白质（酶、激素等）和非活性蛋白质（胶原蛋白等）。（3）按化学组成分为：简单蛋白质和结合蛋白质。（4）按所含氨基酸种类数量分：完全蛋白质：（优质蛋白质）蛋、肉、鱼虾、奶、豆半完全蛋白质：（半优质蛋白质）米、面、土豆、干果不完全蛋白质：玉米、豌豆、肉皮、蹄筋、鱼翅按蛋白质形状分类按蛋白质形状，蛋白质分为纤维状蛋白和球状蛋白。纤维状蛋白多为结构蛋白，是组织结构不可缺少的蛋白质，由长的氨基酸肽链连接成为纤维状或蜷曲成盘状结构，成为各种组织的支柱，如皮肤、肌腱、软骨及骨组织中的胶原蛋白；球状蛋白的形状近似于球形或椭圆形。许多具有生理活性的蛋白质，如酶、转运蛋白、蛋白类激素与免疫球蛋白、补体等均属于球蛋白。按蛋白质的营养价值分类食物蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类和数量，所以在营养上尚可根据食物蛋白质的氨基酸组成，分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质三类。1.完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，不但能维持成人的健康，并能促进儿童生长发育，如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白，蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白，肉类中的白蛋白、肌蛋白，大豆中的大豆蛋白，小麦中的麦谷蛋白，玉米中的谷蛋白等。2.半完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全，但有的氨基酸数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育，如小麦中的麦胶蛋白等。3.不完全蛋白所含必需氨基酸种类不全，既不能维持生命，也不能促进生长发育，如玉米中的玉米胶蛋白，动物结缔组织和肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白等。蛋白质根据其化学组成和溶解度分为三大类：即单纯蛋白质、结合蛋白质和衍生蛋白质。

(一)单纯蛋白质：仅含氨基酸的一类蛋白质：1．清蛋白(Albumin)：它们是分子量很低的蛋白质，能溶于中性无盐的水中。例如蛋清蛋白、乳清蛋白、血清蛋白、牛乳中的乳清蛋白、谷物中的麦谷蛋白和豆科种子里的豆白蛋白等即是。2．球蛋白(Globulin)：不溶于水，但可溶于稀酸、稀碱及中性盐溶液，如牛乳中的乳清球蛋白、血清球蛋白，肉中的肌球蛋白和肌动蛋白与大豆中的大豆球蛋白即是。3．谷蛋白(Glutelin)：

不溶于水、乙醇及盐溶液中，能溶于很稀的酸和碱溶液中。例如小麦中的谷蛋白和水稻中的米谷蛋白即是。4．醇溶谷蛋白(Prolamines)：

不溶于水及中性有机溶剂中，能溶于50％~90％酒精中。例如玉米醇溶谷蛋白。5．硬蛋白(Scleroprotein)：

不溶于水和中性溶剂中并能抵抗酶的水解。这是一种具有结构功能和结合功能的纤维状蛋白。例如肌肉中的胶原蛋白、腱中的弹性蛋白和毛发及角蹄中的角蛋白。6．组蛋白(Histone)：

为一种碱性蛋白质，因为它含有大量的赖氨酸和精氨酸，能溶于水中。7．鱼精蛋白(Protamine)：

为一种低分子量(400—8000Da)的碱性很强的蛋白质，它含有丰富的精氨酸，例如鲱鱼中的鲱精蛋白。(二)结合蛋白质

结合蛋白质：是单纯蛋白质与非蛋白质成分，如碳水化合物、油脂、核酸、金属离子或磷酸盐结合而成的蛋白质。

1．脂蛋白：为油脂与蛋白质结合的复合物，具有极性的乳化能力，存在于牛乳和蛋黄中。与蛋白质结合的油脂有甘油三脂、磷脂、胆固醇及其衍生物。有些蛋白质如视紫红蛋白能与细胞的生物膜相结合，与生物膜的脂双层结合的部分为富含疏水氨基酸的肽段，它们呈α一螺旋结构，这类蛋白质称为膜蛋白。2．糖蛋白：糖蛋白是碳水化合物与蛋白质结合的复合物。这些碳水化合物是氨基葡萄糖、氨基半乳糖、半乳糖、甘露糖、海藻糖等中的一种或多种，与蛋白质间的共价键或羟基生成配糖体。糖蛋白可溶于碱性溶液。哺乳动物的物的粘性分泌物、血浆蛋白、卵粘蛋白及大豆某些部位中之蛋白质都属于糖蛋白。

3．核蛋白：

由核酸与蛋白质结合而成的复合物。存在细胞核及核糖体中。

4．磷蛋白：为许多主要食物中一种很重要的蛋白质。磷酸基团是与丝氨酸或苏氨酸中的羟基结合，如牛乳中的酪蛋白和鸡蛋黄中的磷蛋白即是。

5．色蛋白：

为蛋白质与有色辅基结合而成的复合物，后者多为金属。色蛋白有许多种，如血红蛋白、肌红蛋白、叶绿素蛋白及黄素蛋白等。肌红蛋白(三)衍生蛋白质

衍生蛋白质是用化学方法或酶学方法处理蛋白质得到的一类衍生物。根据其变化程度可分为：

一级衍生物：一级衍生物的改性程度较小、不溶于水，如凝乳酶凝结的酪蛋白。二级衍生物：

二级衍生物改性程度较大，包括(proteose)(peptone)胨和肽(peptide)，这些降解产物因在大小和溶解度上有所不同，溶于水、加热不凝集，在许多食品加工过程中如干酪成熟时易生成肽这类降解产物。三、蛋白质的主要性质1.蛋白质的酸碱性质蛋白质是两性电解质，分子内既有游离氨基，又有游离羧基，同时又侧链基团。在一定条件下，这些基团解离为带电基团，从而是蛋白质带电，所带电荷的性质和数量与可解离基团有关，也与溶液的pH值有关。蛋白质在某pH值时其所带电荷数为零，此时它所在溶液的pH就是它的等电点pI

。蛋白质（氨基酸）在等电时，其溶解度最小，对外呈电中性。在工业上用于提取某些蛋白质（氨基酸），2.蛋白质的胶体性(1)蛋白质溶液(溶胶)水是分散介质,蛋白质是分散质点,这种分散体系具有一定的流动性,叫做溶胶.蛋清、糊精能直接溶于水生成胶体溶液.明胶、淀粉、动物胶等需与水共热才生成胶体溶液.生活中常见的蛋白质溶液有牛奶、豆浆、蛋清、血液(2)蛋白质胶凝作用胶凝作用是指蛋白质溶液中蛋白质分子聚集形成有序的,连续的立体网络结构,使蛋白质溶液的流动性失去,转变成固体或半固体凝胶的现象,即溶胶在一定条件下转变成凝胶的现象.例如,面团是面粉蛋白质在水中吸水后形成的凝胶,水发后的大豆蛋白是蛋白质凝胶,面筋制品,肉皮冻等..亲水胶体的蛋白质有一个重要的作用的性质,在酶,氧气,温度,酸,碱等条件下,溶胶,凝胶状态是可以相互转化的.例如,松花蛋在碱的作用下由溶胶转化为凝胶,生鸡蛋经加热后转化为凝胶,肉皮冻加热后由凝胶状态转化为熔胶状态,动物血液在空气中在氧和酶的作用下凝固成凝胶等现象

(3)蛋白质的水化作用烹饪加工中最重要的是维持蛋白质的水化状态,其次是提高一些低水分食品的水化程度.为了个蛋白质的水化作用和溶解度,要偏离期其等电点,而一般食品蛋白质等电点都在微酸性PH值处,所以,烹饪中一般采用加碱方法而不是加碱方法来改善食品的水化状况,如干货原料的碱发.蛋白质溶液相当稳定,经长时间防止也不会聚集而沉淀,它稳定的主要原因是由于蛋白质分子的亲水基因的水化作用,其次是蛋白质分子上某些基团的离子化而使蛋白质分子便面带有电荷.在调制冷水面条时加入少量的食盐,可以提高蛋白质的水化作用,增加面团的吸水能力.在制作肉丸子时可加入少量的食盐以提高肉馅的吸水能力,使肉丸子口感更嫩,更爽口.(4)渗透压和透析现象由于蛋白质分子量大,溶液的摩尔浓度一般很小,蛋白质溶液的渗透压很低,所以腌制鱼,肉类食品时,因膜外盐的渗透压大,细胞内的大量水分渗出,引起细胞大量水分失水而死亡.因此可以用高浓度的食盐溶液或糖溶液老保存.大分子蛋白质等不宜通过细胞膜,而盐,糖类的低分子物质易于透过细胞膜,利用这一性质蛋白质与小分子物质分离开,这个过程胶透析,烹饪中干活原料碱发后用清水退碱,腌制品用清水侵泡去盐就是利用这个原理.(5)蛋白质胶体性质在烹饪中的应用1)蛋白质胶体的性质在烹饪中的应用很多,如肉糜类菜肴,蛋糕的制作,奶糖的熬制,蛋黄酱的调制等都涉及蛋白质的乳化作用.卵磷脂是烹饪中使用做多的一种天然乳化剂,西餐沙拉酱的调制就是利用鸡蛋黄的乳化作用,工业制品称为蛋黄酱,手工调制品称为马乃司.2)蛋白质胶体的起泡性及泡沫的稳定性在烹饪及食品生产中常有利用常见的食品泡沫有蛋糕/蛋泡/蛋糖霜/蛋糕的装饰材料/冰激凌/啤酒泡沫/加热奶豆浆和肉类的泡沫热凝物.蛋白质溶胀(膨润)作用是指蛋白质吸水后不溶解,水分散到蛋白质中,使蛋白质整体膨大的一种现象.加工中有大量蛋白质溶胀的例子,如鱿鱼海参蹄筋干贝鱼翅鱼肚等质地不同的原料,其涨发的方法也不同.(6)蛋白质的水解蛋白质的水解蛋白胨肽氨基酸

轻微水解产物较小分子产物最终水解产物羰氨反应：又称美拉德反映，由于非酶褐变，可使菜肴产生诱人的颜色。

蛋白质水解为胨、肽、氨基酸及相应的非蛋白质物质如糖类、色素、脂肪等。胨是轻微水解的产物，它仍具有高分子的特性（黏度大，溶解度小，甚至加热可凝固）肽是较小分子的产物，易溶于水，胶体性弱

蛋白质被分解时的次级结构称肽含10个以上氨基酸的肽成为多肽含10个以下氨基酸的肽称为寡肽含3个或2个氨基酸的分别称3肽或2肽烹饪应用烹饪吊汤，原料蛋白质主要发生水解反应，让不溶性蛋白质变成低分子可溶性成分，从而产生鲜味。肉皮冻得的制作利用了胶原蛋白能水解生成明胶的性质。韧性原料的腌制及嫩肉粉的应用

四蛋白质的变性

蛋白质的二、三、四级结构的构象不稳定，在某些物理或化学因素作用下，发生不同程度的改变称为变性。变性是指蛋白质高级结构发生改变，而肽键不断裂。本质：空间结构的破坏

蛋白质变性使高级结构破坏变性后的蛋白质分子复性蛋白质的变性

正常结构

randam结构

可逆变性：只三、四级结构破坏不可逆变性：二、三、四级结构均破坏

物理因素：温度、紫外线、高压、搅拌等。

化学因素：PH、有机溶剂、重金属盐等。（一）变性后蛋白质的特性（1）物理性质的改变如黏度、溶解度。（2）化学性质的改变如水解。（3）生物活性的改变如酶活性消失、激素失去作用等。蛋白质变性的因素(一)物理因素

1.加热：

加热是引起蛋白质变性的最常见因素，蛋白质热变性后结构伸展变形，不同蛋白质变形的温度不同，一般在45度开始变性，55度变性加快温度再升高发生变性凝固。蛋白质受热变性的机制肽键在加热的情况下产生强烈的热振荡，原来维持蛋白质空间结构的次级键，特别是氢键断裂，破坏了肽键特定的排列,原料分子内部的一些非极性基团暴露到分子表面，因此降低了蛋白质的溶解度，促进了蛋白质分子之间的互相结合而凝结，形成不可逆凝胶而凝固热变性的敏感性决定因素蛋白质变性的温度与蛋白质自身性质、浓度、水分、pH值、离子种类和离子强度等。蛋白质的疏水性愈强，分子的柔性愈小，变性温度愈高蛋白质中含半胱胺酸愈多，其变性和热凝固温度愈低（牛奶酪蛋白和豆浆球蛋白含半胱胺酸少，热变性温度高且不易热凝固）水能促进蛋白质的热变性，烹饪中增加食物水分可降低蛋白质变性温度，不易发生化学反映，从而有利于保留食物的营养成分影响蛋白质热变性后凝聚的因素：A氨基酸种类：如与-SH的含量成正比B蛋白质种类

可溶性清蛋白、球蛋白一般小于80C

。

卵清蛋白56℃

血清清蛋白67℃

乳清清蛋白72℃

酪蛋白160-200℃而牛乳酪蛋白多，乳清蛋白少，一般加热不凝固。C水分：

含水量越高凝固温度越低加水量变性温度卵清蛋白+50%水56℃卵清蛋白+25%水78-80℃卵清蛋白+18%水80-90℃卵清蛋白+6%水145℃卵清蛋白160-170℃D电解质

PR的凝固温度因电解质的存在而降低。如制豆腐。EPH（氢离子浓度）在PI时最易凝固，但是在PH=4.8以下时则凝固温度上升。热变性的应用不同食品原料，由于质地不同，其热变性的速度也不同，需要采用不同的烹调方法。炖鸡汤与凉拌鸡，由于成品质量要求不同，排除原料等其他因素的影响，在热加工上差异较大。蛋清在加热时凝固瘦肉在烹调时收缩变硬热力杀菌。。。。。均是PR的热变性2.低温：

低温处理可导致某些蛋白质的变性，例如L-苏氨酸胱氨酸酶在室温下稳定，但在0℃不稳定；比如:大豆蛋白质、乳蛋白在冷却或冷冻时可以发生凝集和沉淀就是低温变性的例子。新鲜的水果蔬菜不宜冷冻，鱼、肉类蛋白质经冻藏后，持水性降低。大白菜冬天受冻后，口感差。蛋白质冷冻变性的程度与冻结速度有关。一般来说，冻结速度越快，并结晶越小，挤压作用越小，变性程度越小。

3.机械处理：

有些机械处理如揉捏、搅打等，由于剪切力的作用使蛋白质分子伸展，破坏了其中的α一螺旋，使蛋白质网络发生改变而导致变性。面团的揉制就是典型的例子。用筷子或打蛋器打蛋清，蛋液起泡成白色泡沫膏状。这是由于在强烈的搅拌过程中，蛋清液中充入气体，蛋清蛋白质变性延伸成薄膜状，将混入的空气包裹起来形成泡沫，并有一定的强度，从而保持泡沫有一定的稳定性4.其它因素：

如高压、辐射等处理均能导致蛋白的变性。(二)化学因素1.酸、碱因素：大多数在特定的pH值4－6范围内是稳定的，但在极端pH条下，Pr分子内部的可离解基团受强烈的静电排斥作用而使分子伸展、变性。

强酸、强碱发生不可逆变性。如熬醋杀菌

原因：多肽链上某些基团的解离变化，维持构象的键破坏，引起构象变化。

蛋白质酸凝固的利用生产酸牛奶、酸奶油、凝乳烹饪中常用的酸为醋酸.醋酸作为酸味调味品在解腻、增香、去腥的同时，还有抑制、杀灭微生物和寄生虫的作用用碱加工皮蛋是使蛋白质变性的典型例子

2.

金属离子：

Ca2+、Mg2+离子是Pr分子中的组成部分，对稳定Pr构象起着重要作用除去Ca2+、Mg2+会大大地降低Pr对热、酶的稳定性；而Cu2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等易与Pr分子中的-SH形成稳定的化合物，而降低蛋白质的稳定性。

盐对蛋白质的作用盐析：即在蛋白质中加入大量中性盐以破坏蛋白质的胶体性，使蛋白质从水溶液中沉淀析出，其实质是破坏蛋白质胶体的水化膜。豆腐的制作利用的就是盐（石膏和盐卤等）使蛋白质变性腌咸鸭蛋，也是蛋白质变性的典型例子。盐对蛋白和蛋黄所表现的作用并不相同，使蛋白黏度降低而变稀，却使蛋黄黏度逐渐增加而变稠凝固，即是蛋黄中的脂肪逐渐集聚在蛋的中心，从而使蛋黄出油蒸蛋羹先加盐；煮肉汤、炖肉后加盐；烹鱼先用盐码味；面团加盐，筋力增强。3.有机溶剂：

有机溶剂可通过降低Pr溶液的介电常数，降低Pr分子间的静电斥，导致其变性；或是进入蛋白质的疏水性区域，破坏蛋白质分子的疏水相互作用。这些作用力的改变均导致了蛋白质构象的改变，从而产生了变性。

烹饪应用酒精消毒原因：1）脱水2）介点常数小，使蛋白质电离

程度下降，破坏维持空间结构的键。烹鱼时加料酒,醉虾,醉蟹加工糟蛋利用酒精使蛋白质变性（四川宜宾糟蛋和浙江平湖糟蛋）。在制作过程中，因酒精生成的同时有醋酸生成，可使蛋壳中的钙溶解度增加，钙的含量较鲜鸡蛋稿40倍.变性作用在食品加工中的应用有益方面：

1）增加蛋白质的分解性（pr酶只分解变性的pr）

2）使有害物质变性，提高营养价值（胰蛋白酶抑制剂、抗生物素蛋白）

3）热变性应用于食品的加工中成熟、成形鸡蛋、面包、饼干加工

4）碱凝固性用于松花蛋加工；牛奶发酵变酸—酸奶

5）细菌pr变性死亡——杀菌有害方面1）干制品吸水能力下降2）冷冻鱼、肉pr变性，放出部分结合水，增加解冻时的流出液，影响冷冻品的种类、食味、营养故食品加工中：低温快速干燥快速冻结速炒肉总的说来,蛋白质的变性—般来讲是有利的，但在某些情况下是必须避免的，如酶的分离、牛乳的浓缩等过程蛋白质变性会导致酶的失活或沉淀生成。蛋白质的消化、吸收与代谢

1.蛋白质的消化与吸收生物体内含有多种类型的蛋白质水解酶（即蛋白酶）。人和哺乳动物体内消化蛋白质的酶主要有胃蛋白酶、凝乳酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶(糜蛋白酶)、羧肽酶和弹性蛋白酶

蛋白质在人体内的消化过程中，第一阶段的水解发生于胃，由羧基蛋白酶催化，以后的水解则需在胰液中的一些中性蛋白酶，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和羧肽酶的作用下进行。胃蛋白酶在胃酸环境中迅速将大分子蛋白质水解成较小的多肽片段。胰腺分泌的蛋白酶通过十二指肠进入肠腔，作用于胃蛋白酶催化水解产生的多肽片段，使其进一步水解成能被吸收的二肽、三肽和氨基酸。故小分子肽类的最终水解主要是在小肠细胞内完成的。

蛋白质的消化、吸收与代谢小肠粘膜细胞的刷状缘及胞液中含有多种寡肽酶，作用于肽链，从N端逐个水解肽键，释放出游离氨基酸，或短肽而通过人类小肠上皮细胞表面存在的载体，分别参与不同氨基酸的吸收。

蛋白质的消化、吸收与代谢食物中食物蛋白质如何在体内转化为氨基酸胃当食物进入胃后，蛋白质长链在胃酸的作用下变性，然后被酶分解为多肽、三肽、二肽和少量氨基酸小肠胰和小肠分泌的酶将肽链分解为三肽、二肽和氨基酸小肠位于小肠内衬表面和吸收细胞内的酶将三肽和二肽分解。小肠细胞吸收氨基酸并将其转化至血液中，血液将氨基酸运送到全身各处小肠内细胞的不同部位吸收不同类型的氨基酸。同种类的氨基酸会竞争同一吸收位点。当任何一种氨基酸摄入量太大时，这种氨基酸就会限制其同种类型的其他氨基酸的吸收蛋白质的消化、吸收与代谢一、消化与吸收胃胃液消化酶小肠胰蛋白酶糜蛋白酶小肽、氨基酸通过肝门静脉送到肝脏和其他器官

二、氨基酸代谢池氨基酸池：存在于人体各组织器官体液中的氨基酸。必要氮损失：机体每天由皮肤、毛发、粘膜的脱落、妇女月经期失血、肠内菌体死亡排出损失20克蛋白质男性：每日每千克体重必要氮损失54毫克女性：每日每千克体重必要氮损失55毫克从饮食中获得的氨基酸=必需氮损失量，即可满足机体需要。蛋白质的生理功能支持机体生长和更新新生组织蛋白质的合成需要氨基酸的连续供应。这些新组织可位于胚胎中，正在发育的小孩中，烧伤、出血或术后需要补充新鲜血液中，伤口愈合的疤组织中或是头发和指甲中。人体需要氨基酸来产生新细胞替换旧细胞。蛋白质作为身体生长和组织修复的构建材料。红细胞的寿命只有3-4个月,到一定时间就会被骨髓产生的新细胞所代替.消化道壁的细胞只能存活3天,它们在不停的脱落和更新.活细胞中,自身的蛋白质也在不断的合成和分解.食物中的氨基酸可以支持所有的这些机体生长和组织构件维护更新的过程.蛋白质的功能结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。

合成酶、激素和其他化合物

假想的酶的工作机制

酶和两个底物A和B

酶与A和B形成复合物酶与新的化合物AB酶是催化剂：可使本可以发生但进行速度又很慢的反应速度加快酶可以使两个化合物A和B处于合适的位置，从而使两者之间容易发生反应化合物A和B被吸引到酶的活性部位并安置在是反应最容易发生的位置，生成新的化合物AB后离开催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。（上图所示为胃蛋白质酶结晶）身体利用氨基酸合成酶、激素和神经系统的化学信使酪氨酸是是化学信使肾上腺素和去肾上腺素的组成部分，这些信使可以传递全身各处的神经信号。酪氨酸合成黑色素（皮肤、头发、眼睛的颜色来源），也可以转化成甲状腺素以调节机体的代谢速率。色氨酸是神经递质血清素和烟酸的合成原料。免疫作用：抗体由氨基酸构成,用于防御侵入体内的外源蛋白质和其他的外源物质在生物体所有的蛋白质中，抗体最能说明蛋白质的生物特异性。抗体能够识别属于自身的蛋白质和入侵人体的外源微粒（通常为蛋白质），而且只会与后者发生作用。外源蛋白质可能是细菌病毒或毒素的组成部分,或是食物中引起过敏的成分.机体识别出入侵的蛋白质,就会产生专门用来抑制这种蛋白质的抗体.运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。提供能量当糖和脂肪供应不足以满足能量的需要时,人体则会将蛋白质分解来提供能量,此时氨基酸的含氮部分被脱去而残留的部分则被氧化产生能量.氨基酸不仅能提供能量,而且很多氨基酸可以转化为葡萄糖,这一点脂肪不行.在必要的条件下,蛋白质能帮助维持稳定的血糖水平,满足大脑对葡萄糖的需要.只有糖和脂肪提供的能量足以满足细胞的需要时氨基酸才能都用来进行蛋白质的合成.人体可以产生由糖和脂肪贮存能量的化合物,葡萄糖以糖原的形式贮存,脂肪以三酰甘油的形式贮存,而蛋白质只是以组织的结构成分和功能分子的形式存在.当情况紧急时,人体不得不分解组织蛋白质得到氨基酸来获得能量.每种蛋白质的调用都有一定的次序: 首先是血液和肝脏中的小蛋白质,其次才是肌肉和其他器官的蛋白质.因此能量不足(饥饿)时则会导致脂肪和机体非脂肪组织的消耗.蛋白质的功能构成细胞和生物体的主要成分;催化化学反应：酶，部分激素（如胰岛素、生长激素）运输作用：如血红蛋白、载体、肌红蛋白（贮氧）免疫作用：如抗体运动作用：如肌动蛋白、肌球蛋白凝血：如纤维蛋白

蛋白质是生命活动的主要承担者：食物蛋白质质量评价食物蛋白质营养学评价

评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定，新的食品资源的研究和开发，指导人群膳食等许多方面，都是十分重要的。各种食物，其蛋白质的含量、氨基酸模式等都不一样，人体对不同的蛋白质的消化、吸收和利用程度也存在差异，所以营养学上主要从食物蛋白质含量、被消化吸收的程度和被人体利用程度三方面全面地进行评价。蛋白质的含量

虽然蛋白质的含量不等于质量，但是没有一定数量，再好的蛋白质其营养价值也有限。所以蛋白质含量是食物蛋白质营养价值的基础。食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定氮法，测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。

常见食物中蛋白质的含量范围：大米7～10%，小麦粉9～12%，玉米7～10%，大豆30～40%，绿豆、豌豆18～25%，核桃12～17%，花生18～28%，木耳11～18%，猪肉（肥）1～3%，猪肉（瘦）18～22%，猪肝15～22%，鸡肉17～22%，鸭肉13～18%，鱼、虾15～22%，虾仁35～50%，鸡蛋11～14%，鲜牛奶2.5～3.5%，奶粉18～25%，萝卜0.7～1.5%，马铃薯1.5～2.5%，菠菜2～3%，梨、苹果、葡萄0.1～0.8%，枣0.8～2.0%。食物蛋白质营养学评价

氨基酸模式(aminoacidpattern)：是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为l，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。氨基酸种类人体全鸡蛋鸡蛋白牛奶猪瘦肉牛肉大豆面粉大米异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸缬氨酸色氨酸4.07.05.53.56.04.05.01.02.54.03.12.33.62.12.51.03.35.64.33.96.32.74.01.03.06.45.42.46.12.73.51.03.46.35.72.56.03.53.91.03.25.65.82.84.93.03.21.03.05.14.41.76.42.73.51.02.34.41.52.75.11.82.71.02.55.12.32.45.82.33.41.0几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式根据《食物成分表》（王光亚主编，人民卫生出版社，1991年）计算。大豆、全鸡蛋（红皮）来自上海；鸡蛋白来自河北；牛奶产自甘肃；猪瘦弱、牛肉（里脊）、小麦标准粉来自北京；大米为浙江早籼标二米。

参考蛋白(referenceprotein)：是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。

限制氨基酸(1imitingaminoacid)：是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸，称为限制氨基酸。

蛋白质互补作用(complementaryaction)：为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，而达到以多补少的目的，提高膳食蛋白质的营养价值，不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称为蛋白质互补作用。

氨基酸池(aminoacidpool)：存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸，统称为氨基酸池。

必要的氮损失(obligatorynitrogenlosses)：机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血及肠道菌体死亡排出等损失约20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。蛋白质代谢及氮平衡

氮平衡(nitrogenbalance)：是反应机体摄入氮(食物蛋白质含氮量约为16%)和排出氮的关系。

B＝I-(U+F+S)B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤等氮损失。摄入氮和排出氮相等为零氮平衡(zeronitrogenbalance)；摄入氮多于排出氮为正氮平衡(positivenitrogenbalance)；摄入氮少于排出氮为负氮平衡(negativenitrogenbalance)。

食物蛋白质营养学评价

蛋白质的含量

微量凯氏(Kjeldahl)定氮法：测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。蛋白质消化率(digestibility)蛋白质利用率（utilization)几种食物蛋白质的消化率(%)食物真消化率食物真消化率食物真消化率鸡蛋牛奶肉、鱼玉米97±395±394±385±6大米面粉(精致)燕麦小米88±496±486±779大豆粉菜豆花生酱中国混合膳87±7788896摘自WHOTechnicalReportSeries724,第119页，1985年。不同食品氮折算系数*食物折算系数食物折算系数小麦

鸡蛋

全小麦粉5.83鸡蛋（整）6.25麦糠麸皮6.31蛋黄6.12麦胚芽5.80蛋白6.32麦胚粉5.70肉类和鱼类6.25燕麦5.83动物明胶5.55大麦、黑麦粉5.83乳及乳制品6.38小米6.31酪蛋白6.40玉米6.25人乳6.37大米及米粉5.95豆类

坚果、种子类

大豆（黄）5.71巴西果5.46其它豆类6.25花生5.46

杏仁5.18

其他如核桃、榛子等5.30其它食品6.25

真消化率(truedigestibility)

食物氮－(粪氮－粪代谢氮)

蛋白质真消化率(%)＝×100

食物氮

表观消化率(apparentdigestibility)

食物氮－粪氮蛋白质表观消化率(%)＝×100

食物氮蛋白质利用率

★生物价(biologicalvalue，BV)

★蛋白质净利用率(netproteinutilization，NPU)

★蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，PER)

★氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)

相对蛋白质值(relativeproteinvalue，RPV)

净蛋白质比值(netproteinratio，NPR)

氮平衡指数(nitrogenbalanceindex，NBI)

生物价(biologicalvalue，BV)：是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。储留氮生物价＝×100

吸收氮吸收氮=食物氮－(粪氮－粪代谢氮)

储留氮=吸收氮－(尿氮－尿内源性氮)

蛋白质净利用率(netproteinutilization，NPU)：是反应食物中蛋白质被利用的程度，即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。

储留氮蛋白质净利用率＝消化率×生物价＝×100%

食物氮

蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，PER)：是用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)，在实验期内其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质营养价值的指标。动物体重增加(g)

蛋白质功效比值＝摄入食物蛋白质(g)

实验组功效比值被测蛋白质功效比值＝×2.5

对照组功效比值

氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(aminoacidscoringpattern)和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用的关系。

被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg)氨基酸评分=

理想模式或参考蛋白质中每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg)确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤

※计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值

※在上述计算结果中，找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。

几种食物的蛋白质含量和质量指标

食物蛋白质含量（%）

质量指标（%）鲜食品干食品消化率生物学价值NPU

全鸡蛋11.848999493

全牛乳3.527978482

鱼1972988381牛肉1845997473

大豆1541907366花生1627875447全麦14655938土豆29896760玉米11905953

几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式人群(mg/g蛋白质)食物(mg/g蛋白质〕1岁以下2～5岁10～12岁成人鸡蛋牛奶牛肉组氨酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸缬氨酸色氨酸总计2646936642724355174601928665825633435113391928444422222825924116131916171991351272254867057934766175122747957833102446414504344881894080465012479表常见几种食物蛋白质质量食物BVNPU(%)PERAAS全鸡蛋全牛奶鱼牛肉大豆精制面粉大米土豆948783747352636784828173665163603.923.094.552.302.320.602.16-1.060.981.001.000.630.340.590.48摘自《营养与食品卫生学》，第3版，第11页。

经消化率修正的氨基酸评分(proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore,PDCAAS)：可替代蛋白质功效比值PER，对除孕妇和l岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。

经消化率修正的氨基酸评分＝氨基酸评分×真消化率

几种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分

食物蛋白经消化率修正的氨基酸评分食物蛋白经消化率修正的氨基酸评分酪蛋白鸡蛋大豆分离蛋白牛肉豌豆粉菜豆1.001.000.990.920.690.68斑豆燕麦粉花生粉小扁豆全麦0.630.570.520.520.40蛋白质的互补作用：几种营养价值较低的蛋白质混合摄入时，其中的限制氨基酸得到了互相补充，从而使混合蛋白质中的必需氨基酸比例更接近人体蛋白质的氨基酸模式，提高了膳食蛋白质的营养价值。如大豆和米或面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的营养价值在调配膳食时，为充分发挥蛋白质互补作用，应遵循三个原则：（1）食物的生物学种属愈远愈好（2）搭配的种类愈多愈好（3）食用时间愈近愈好人体蛋白质和能量营养状况评价蛋白质-能量营养不良蛋白质摄入过多蛋白质-能量营养不良的分类

蛋白质-能量营养不良可分为三型：水肿型营养不良：以蛋白质缺乏为主而能量供给尚能适应机体需要，以水肿为主要特征。凹陷性水肿常见于腹部、腿部，也可能遍及全身，包括面部，最明显是下肢。腹水和胸膜渗出通常较轻，如果临床上检查出来，提示有感染存在。尽管有水肿，也有一些皮下脂肪，使体重减轻不像干瘦型儿童那么严重，但其生长处于停滞状态。水肿情况取决于蛋白质缺乏的程度，但也取决于膳食中盐和水的量消瘦型营养不良：以能量不足为主，主要表现为皮下脂肪和骨骼肌显著消耗和内在器官萎缩。四肢犹如“皮包骨”。腹部因无脂肪呈舟状腹或因胀气呈蛙状腹，腹壁薄甚至可见肠蠕动或摸到大便包块混合型：蛋白质和能量均有不同程度的缺乏，常同时伴有维生素和其他营养素缺乏蛋白质-热能缺乏症(一)发生原因原发性：经济、政治、宗教、风俗、习惯、灾荒、战争等造成食物缺乏2.继发性(1)摄入减少(2)消化吸收障碍(3)需要量增加(4)消耗增加(5)合成障碍(6)排出增多(二)儿童蛋白质热能缺乏症蛋白质热能缺乏症特别好发于儿童，其次是孕妇和乳母，临床上的PEM多见于严重的烧伤病人、肿瘤病人、消化道病人和肝、肾病人在儿童，PEM主要有3种类型：即干瘦型、水肿型和混合型1.干瘦型蛋白质热能缺乏症(1)发生原因：热能缺乏为主(2)好发年龄：1岁以内(3)头发：干枯无光泽，易折断(4)颜面：干枯无肉，Monkeyface干瘦型PEM，示Monkeyface干瘦型PEM，示头发干枯(5)全身：消瘦、体重低，称为"皮包骨"(6)皮肤:松弛有皱褶，称"小老头"(7)皮下：无水肿(8)食欲：亢进、易饥饿(9)血清蛋白质：不降低或略有下降干瘦型PEM，示"皮包骨"干瘦型PEM，示"小老头"2.水肿型PEM(1)发生原因：蛋白质缺乏为主(2)好发年龄：1