介绍谷物蛋白质课件

第三章谷物蛋白质

蛋白质分子的组成

蛋白质的元素组成蛋白质的基本组成单位（氨基酸）氨基酸的不同结构，肽键的基本形式氨基酸的分类（根据R基团的结构不同分类；根据极性不同分类）蛋白质的多级结构蛋白质的理化性质

蛋白质的胶体性质

蛋白质的两性电离和等电点

蛋白质的变性

蛋白质的沉淀

蛋白质的呈色反应

谷物蛋白质常用分类方法

传统的奥斯本-门德尔（Osborne-Mendel）分离法清蛋白类（albumins）：溶于水，加热凝固，为强碱、金属盐类或有机溶剂所沉淀，能被饱和硫酸铵盐析。球蛋白类（glubulins）：不溶于水，溶于中性盐稀溶液，加热凝固，为有机溶剂所沉淀，添加硫酸铵至半饱和状态时则沉淀析出。醇溶蛋白类（prolamins）：不溶于水及中性盐溶液，可溶于70~90%的乙醇溶液，也可溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。该类蛋白质仅存在于谷物中，如小麦醇溶蛋白。谷蛋白类（glutelin）：不溶于水、中性盐溶液及乙醇溶液中、但溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。该蛋白也仅存在于谷类籽粒中，常常是与醇溶谷蛋白分布在一起，典型的例子是小麦谷蛋白。一、小麦蛋白质小麦中含有小麦面筋蛋白质，约占面筋干重的85％以上，其中主要是麦胶蛋白（醇溶蛋白）和麦谷蛋白（谷蛋白）。麦胶蛋白的含量约比麦谷蛋白少10%。这两种蛋白质分离方便，在稀酸中溶解面筋，添加乙醇配成70%的乙醇溶液，然后添加足够的碱以中和酸，在4℃下放置一夜，麦谷蛋白沉淀，溶液中剩下麦胶蛋白。麦胶蛋白和麦谷蛋白都是高分子亲水性化合物，核心部分由疏水性基团构成，外壳由亲水性化合物构成。当水分子与蛋白质的亲水基团互相作用时就形成水化物：湿面筋。水化作用由表及里逐步进行，表面作用阶段体积增大，吸水量较少。当吸水胀润进一步进行时，水分子进一步扩散到蛋白质分子中去，蛋白质胶粒犹如一个渗透袋，使吸水量大增。吸水后的湿面筋保持了原有的自然活性及天然物理状态，具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和乳化性等功能性质。麦胶蛋白是一类具有类似特性的蛋白质，其平均分子量约为40,000，单链，水合时胶粘性极大，这类蛋白质的抗延伸性小或无，这可以认为是造成面团粘合性的主要原因。麦谷蛋白是一类不同组分的蛋白质，多链，分子量变化于100,000至数百万之间，平均分子量为3,000,000，有弹性但无粘性，麦谷蛋白使面团具有抗延伸性。面筋蛋白质的质量评价一般通过面团流变学特性测定（粉质曲线、拉伸曲线、吹泡示功曲线）来进行。粉质曲线：在定量的小麦粉中加入水，在恒定温度下将小麦粉揉成面团。根据揉制面团过程中混合搅拌刀所受到的阻力，由仪器自动绘出一条粉质曲线，从粉质曲线上可以得到吸水率、面团形成时间、稳定性、衰减度等参数。A.面团最大稠度B.面团形成时间(min)C.面团稳定时间(min)D.面团坚韧性指数E.面团弱化程度（衰减度）(12min,Bu)粉质曲线（farinogram）吹泡示功曲线：测定原理与拉伸曲线类似，都是根据面团变形所用比功、抗拉伸阻力和延伸性来测定面团的性质。不同的是，它用吹泡的方式使面团变形。从吹泡示功曲线得到抗变形阻力（张力）和延伸性的数值，曲线下所包括的面积可以换算成1g面团变形直至破裂所需要的比功。P：吹泡过程中所需最大压力（mm）W：吹泡所用的功（mJ）L：破裂点的平均最大横坐标（mm）吹泡示功曲线（alveogram）面筋、麦胶蛋白、麦谷蛋白的氨基酸组成（mol/105g蛋白质）氨基酸面筋麦胶蛋白麦谷蛋白精氨酸201520组氨酸151513赖氨酸9513苏氨酸211826丝氨酸403850天冬氨酸222023谷氨酸290317278甘氨酸472578丙氨酸302534缬氨酸454341亮氨酸596257异亮氨酸333728脯氨酸137148114酪氨酸201625苯丙氨酸323827色氨酸658胱氨酸/2141010蛋氨酸121212谷氨酸含量达总氨基酸的33%，是生产味精的原料。小麦中谷氨酰胺水平高引起氮含量高，小麦蛋白质的含量估计是其含氮量的5.7倍。小麦蛋白质的氨基酸组成不平衡，第一限制性氨基酸是赖氨酸，第二限制性氨基酸是苏氨酸。

二、玉米蛋白质玉米籽粒中蛋白质含量一般在10％左右，其中80％在玉米胚乳中，而另外20％在玉籽粒的玉米胚中。玉米籽粒中的胚乳同时有玻璃质和不透明部分，是由于蛋白质的分配不同导致。玉米胚乳蛋白质的氨基酸组成（％蛋白质）氨基酸玉米胚乳赖氨酸2.0组氨酸2.8精氨酸3.8天冬氨酸6.2谷氨酸21.3色氨酸0.6苏氨酸3.5丝氨酸5.2脯氨酸9.7甘氨酸3.2丙氨酸8.1缬氨酸4.7胱氨酸1.8蛋氨酸2.8异亮氨酸3.8亮氨酸14.3酪氨酸5.3苯丙氨酸5.3玉米蛋白质有高水平的谷氨酸，氨基氮水平低表明谷氨酸是以酸而不是以酰胺的形式存在的。高水平亮氨酸含量，被认为与糙皮病的发生有连带关系(影响色氨酸代谢而诱发维生素p缺乏)。玉米蛋白质的氨基酸组成（％蛋白质）氨基酸清蛋白和球蛋白玉米醇溶蛋白交链玉米醇溶蛋白谷蛋白赖氨酸4.180.460.574.38组氨酸2.381.286.772.52精氨酸7.352.163.464.49天冬氨酸10.065.121.737.90苏氨酸4.602.933.864.04丝氨酸5.235.114.035.15谷氨酸14.7022.1823.6116.70脯氨酸5.069.8417.836.95甘氨酸6.692.024.724.12丙氨酸7.109.014.927.49半胱氨酸/23.732.270.870.64缬氨酸5.283.436.075.27蛋氨酸1.730.941.632.86异亮氨酸4.253.532.233.97亮氨酸6.5017.4910.2312.09酪氨酸3.254.542.524.72苯丙氨酸3.576.112.565.31三、大米蛋白质大米含蛋白质7％～8％，主要是碱溶性的谷蛋白。大米蛋白质大部分分布在糊粉层中，大米加工精度越高，碾去的糊粉层就越多，蛋白质损失也就越多。稻谷中蛋白质的量为N×5.95。大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白的必需氨基酸组成必需氨基酸大米蛋白小麦蛋白玉米蛋白WHO模式赖氨酸4.0±0.12.522.007.0胱氨酸21.7±0.22.241.705.5蛋氨酸2.2±0.32.111.304.0异亮氨酸4.1±0.13.594.204.0亮氨酸8.2±0.36.7914.61.0苯丙氨酸5.1±0.34.753.205.0酪氨酸5.2±0.33.205.20色氨酸1.7±0.31.320.60缬氨酸5.8±0.44.225.70苏氨酸3.5±0.22.874.10

几种蛋白质的生物价（BiologicalValue，BV值）和蛋白质效用比率（Proteinefficiencyratio，PER值）谷物BVPER大米771.36-2.56小麦671.0玉米601.2大豆580.7-1.8鸡蛋-4.0棉籽-1.3-2.1蛋白质的生物价：氮贮留量/氮吸收量蛋白质效用比率：幼小动物增加体重/摄入蛋白质量谷物籽粒中蛋白的主要组成和Lys含量谷物清蛋白（%）球蛋白（%）醇溶蛋白（%）谷蛋白（%）赖氨酸（%）小麦5-105-1040-5030-452.3大米2-52-101-575-903.8玉米2-102-2050-5530-452.5大麦3-1010-2035-5025-453.2燕麦5-1050-6010-165-204.0高粱5-105-1055-7030-402.7黑麦20-305-1020-3030-403.7燕麦及其组成部分的氨基酸组成（%蛋白质）氨基酸整粒燕麦去壳燕麦胚乳FAO评分模式赖氨酸4.24.23.75.5组氨酸2.42.22.2-精氨酸6.46.96.6-天冬氨酸9.28.98.5-苏氨酸3.33.33.3-丝氨酸4.04.24.6-谷氨酸21.623.923.6-半胱氨酸1.71.62.2-蛋氨酸2.32.52.43.5甘氨酸5.14.94.7-丙氨酸5.15.04.5-缬氨酸5.85.35.55.0脯氨酸5.74.74.6-异亮氨酸4.23.94.24.0亮氨酸7.57.47.87.0酪氨酸2.63.13.3-苯丙氨酸5.45.35.66.