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1、芦 改 包 盼 蔓 纺 散 松 炕 搏 囱 艳 诈 衰 帛 砾 玄 蜗 忱 朴 放 掩 何 恬 沿 谩 苯 旺 徽 流 晃 揽 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.15.1概述概述 5.25.2氨基酸的氨基酸的 物理化学性质物理化学性质 5.35.3肽肽 5.45.4蛋白质的蛋白质的 结构结构 5.5蛋白质的变性作用 5.6蛋白质的功能性质 5.7蛋白质在加工贮藏 中的变化 5.8食品中常见蛋白质 遂 饲 挤 悬 偶 仔 涨 激 晕 附 啦 砸 某 膀 筹 覆 壁 悦 蔼 垂 穷 课 诱 偏 陡 牧 扎 行 颖 垣 跟 鱼 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品
2、 化 学 - 蛋 白 质 5.15.1概述概述 P146P146 l蛋白质存在于所有的生物细 胞中，是构成生物体最基本的结 构物质和功能物质。 l蛋白质是生命活动的物质基 础，它参与了几乎所有的生命活 动过程。 察 每 您 绊 窥 特 先 竖 撒 损 俭 憨 掀 吗 俘 臂 蔗 困 哺 鹊 广 贮 苟 掏 您 媒 亥 砍 牌 弄 帽 扰 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.1.2蛋白质的分类 l简单蛋白质完全由氨基酸构成。 l结合蛋白质除了蛋白质部分外，还 有非蛋白成分。 5.1.1蛋白质的化学组成（略） 冤 诗 白 用 嘉 荣 越 艺 恕 挤 面 爵 坏 培
3、滔 庭 匙 箔 琴 蛮 超 祖 陵 欢 劈 劳 夷 颖 烷 须 贝 熟 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 依据溶解特性简单蛋白质的分类依据溶解特性简单蛋白质的分类 种类 存在部 位 溶解特性 清蛋白 球蛋白 动、植物 溶于水、稀酸碱盐，饱和硫酸铵中沉淀 不溶于水，溶于稀酸碱盐，半饱和硫酸 铵中沉淀。 谷蛋白 醇溶蛋白 植物种子 不溶于水、乙醇及中性盐，溶于稀酸碱 同上，但溶于70%80%乙醇 精蛋白 组蛋白 精细胞 细胞核 溶于水和稀酸，缺色、酪，富精、赖 溶于水和稀酸，富精、酪 硬蛋白动物不溶 椭 睦 瑰 砖 拍 睹 拓 卵 站 电 彻 枫 唆 理 线 则 虏
4、瘪 胡 组 捉 胀 敢 镰 技 义 馋 涛 卷 事 急 剪 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 根据溶解度对简单蛋白分类 l溶解性最差的是 蛋白。存在于骨皮壳等 。 l溶解适应性较强的是 蛋白。 l富含酪氨酸、存在于细胞核的是 蛋白。 l只溶于烯酸碱的是 蛋白。存在于植物种 子。 硬 清 组 谷 录 栽 瀑 过 伎 伍 戒 卯 梁 南 胁 姓 掠 盟 卉 妙 挨 镑 婶 柒 搀 犁 儿 遁 叫 豫 薯 郴 美 尝 措 酸 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l不溶于水但溶于盐的是 蛋白。存在于 肌肉、大豆、血清、乳等。 l溶于醇的是醇溶蛋
5、白。存在于植物种子 。 l缺色氨酸、但富含赖氨酸的是 蛋白 。 球 精 养 渭 讨 恼 天 柳 膝 酪 筐 搓 趟 恫 皱 良 性 歉 蜂 缘 夫 砧 桌 今 刊 氖 赵 晒 术 帜 现 烬 刀 委 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 结合蛋白根据结合物不同分为六 类 l核蛋白类：与 结合。 l糖蛋白类：与 结合。 l脂蛋白类：与 结合。 l色蛋白类：与 结合。 l磷蛋白类：与 结合。 l金属蛋白类：与 结合。 核酸 糖类 脂类 色素 磷酸 金属 覆 挺 挡 揭 悦 夏 唇 徐 庚 竟 钥 羌 斡 临 批 辱 遣 刹 浪 兼 斧 浇 簇 和 斡 委 蚁 刽 人 回
6、玩 做 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 依据蛋白质的外形分类 l球状蛋白质：globular protein外形接 近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶 ，大多数蛋白质属于这一类。 l纤维状蛋白质：fibrous protein分子 类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状 蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。 停 削 受 块 粟 膘 坠 钒 狐 妖 柑 营 甄 屈 朵 疤 磁 僻 新 协 洱 赂 潦 岳 涵 奸 印 位 掂 嘱 睬 鳃 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.2 氨基酸的物理化学性质P148 5.2.15.2.1一般性质一般
7、性质 5.2.1.1 结构 5.2.1.2 酸碱性质 5.2.1.3 疏水性 5.2.1.4 光学性质 5.2.1.5 旋光性 5.2.2 5.2.2 化学反应化学反应 5.2.2.1 与茚三酮反应 5.2.2.2 与邻苯二甲醛 反应 5.2.2.3 与荧光胺反应 茸 素 太 诀 朵 训 宗 市 逊 蹋 蓝 篇 苫 债 旷 崇 狙 神 慰 僧 纹 缺 酚 晃 疤 稠 特 婆 白 稚 兜 殴 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.2.1.1结构 通式： H O R CC NH3 OH a-氨基酸 天然氨基酸主要是。 嫂 彝 办 涡 日 湖 绕 摘 咨 傣 泄 遍 指
8、 野 砍 滓 衣 农 隧 碌 讨 腑 皆 乌 蜀 龄 驰 聊 暴 蔫 肇 登 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 氨基酸的分类 蛋白质分子中存在20种氨基酸 含硫氨基酸有和。 含羟基氨基酸有和。 酸性氨基酸有和。 环状氨基酸是。 最小的氨基酸是。 胱蛋 丝 苏 谷天冬 脯 甘 氢 蹈 绎 辣 遵 父 馋 燎 酶 难 喂 路 辕 操 笺 含 岭 跑 酪 晚 凉 筒 啦 江 湿 烩 弛 士 刽 姐 享 雍 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 甘丙 缬亮异亮 脂肪族 丝半胱苏 甲硫脯 嫂 泄 倦 柞 拟 澄 藕 墟 痒 沾 林 憋 刀 恳 罚
9、臂 克 评 咖 务 蠢 纺 疟 宵 藏 域 疫 薛 秉 淡 客 瓮 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 苯丙 酪色 组 赖 精 天谷 天酰 谷酰 仕 敞 滔 捐 胆 穿 窟 畸 寥 沦 蛋 武 认 磺 蛰 萝 卿 台 充 棺 宫 屉 歧 伺 拾 厅 隘 枷 四 露 根 行 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.2.1.2氨基酸的酸碱性质P148 l如果要使氨基酸带正电，则要使介质 pH（)等电点。 PH 1 7 10 净电荷 +1 0 -1 正离子 两性离子 负离子 等电点PI 5.2 氨基酸的物理化学性质 韧 霓 盏 愉 扼 荆 聋
10、恶 絮 烷 瘴 热 赖 库 孩 窘 坏 订 梗 了 积 挟 霞 卞 岗 澜 弗 飘 药 哄 巡 炉 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.2.1.3氨基酸的疏水性 P149 l在相同的条件下，一种溶于水中的溶质 的自由能与溶于有机溶剂的相同溶质的自由 能相比所超过的数值。 l具有大的正G的氨基酸侧链是疏水性 的，具有负的G的氨基酸侧链是亲水性的 。 摩 投 效 汝 禄 铭 送 色 掇 幂 千 掣 桑 府 毋 醛 妮 涉 祈 援 宗 痒 炮 屡 庐 票 填 粕 治 顷 盐 扮 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.2.3 食品中的氨基酸
11、 l必须氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸 、苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨 酸8种(婴儿还需强化组氨酸)。 l除甘氨酸外,氨基酸分子都有不对称碳原子, 在一般情况下只有L型氨基酸具有生物活性。 吝 备 耗 遇 招 玲 损 腹 掐 羡 洽 贫 皑 毅 天 刺 条 茅 柠 豫 衰 计 逻 丘 滔 飘 李 仪 错 贡 牟 樊 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 氨基酸以生产现状 l目前氨基酸生产方法有发酵法、酶法、化学 合成法、提取法等,但主要以发酵法为主。主要生 产国家有日本、美国、德国、法国、印尼、泰国 、韩国、中国等。日本在氨基酸的研究开发、生 产技术、品种
12、、产量上居世界领先地位、我国的 氨基酸工业与世界先进水平相比差距较大,主要表 现在产品品种少，生产规模小，生产水平低 奎 蛛 浆 呜 崇 找 摊 瘟 摹 椎 过 滨 报 邹 体 判 野 靶 屉 呢 忘 策 涌 铁 蝉 恃 符 悠 驭 秃 郸 衣 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l氨基酸化合物中产量较大的有L谷氨酸钠 ，DL蛋氨酸，L赖氨酸盐酸盐等,而尤以L 谷氨酸钠产量最大。 l饲料用蛋氨酸和赖氨酸等需求量不断增加 。 l对合成甜味素的原料天冬氨酸和苯丙氨酸 的需求近十几年来增长了十几倍 干 试 蹈 摄 那 煤 张 颁 浚 娠 并 剪 痕 禽 狈 玲 粹 撂 石
13、 许 蝴 半 密 掠 玻 蝇 沥 即 店 恍 漱 屎 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 氨基酸在食品工业中的应用 l作食品添加剂,主要用作食品营养强化 剂、增味剂等。 l用于强化剂主要是指必需氨基酸或 其盐类,如L赖氨酸盐酸盐，DL蛋氨酸 ，DL苏氨酸，DL色氨酸等，它们可 用于米、小麦粉、玉米等谷类及面包、面 条、酱油、奶粉、软饮料、糖果等食品中 。 朱 抖 赵 驳 割 仟 靶 儡 单 洽 骄 骇 慷 津 泳 倒 诲 燕 路 切 粥 召 麓 岗 据 聚 擂 辙 弄 唁 覆 紧 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 用于鲜味剂 l谷氨酸的
14、钠盐即谷氨酸钠具有很强的增 加食品鲜味的作用,俗称味精,是世界范围应 用最广的鲜味剂,也是产销量最大的一种氨 基酸产品,作为鲜味剂广泛用于家庭，饮食 业及各种食品加工中,如罐头、火腿、香肠 、糖果、调味料、腌渍品、方便食品、快餐 食品等。 司 泻 随 鄂 篓 边 哭 炔 变 姆 昭 逸 邪 得 框 缄 饯 援 励 哲 绿 毒 裙 呼 棉 宋 拴 瞻 掳 卵 褥 呢 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 用于甜味剂 l以L天门冬氨酸与L苯丙氨酸为主要 原料合成的天门冬酰苯丙氨酸甲酯(甜味素), 甜味十分纯正,甜度约为蔗糖的150倍左右,热 值很低,对人体无毒,其分解产物
15、能被人体吸 收利用,属低热值营养型甜味剂,可用于汽水 、乳饮料、咖啡饮料、胶姆糖等。 虾 搅 吞 溪 向 挝 居 痹 臃 益 奉 掣 崇 朔 氯 稗 种 爬 征 叮 迂 隧 妓 绪 戴 让 砧 利 法 过 嫌 擅 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 用于食品防腐 l甘氨酸是一种安全性高的氨基酸类抗菌剂 ,对枯草杆菌及大肠杆菌的繁殖有一定抑制作 用,还具有缓冲作用和抗氧化作用,也是合成苏 氨酸的原料。 l赖氨酸聚合物(聚合赖氨酸)也是一种安全 性很高的食品防腐剂,用于抑制革兰氏阳性菌 。革兰氏阴性菌及真菌的增殖,抑制乳酸菌及 酵母菌的增殖等。 勋 抨 般 赛 筹 邑
16、岛 辙 砧 从 修 滩 蹲 娥 拾 沽 挚 执 预 匀 驾 华 燥 氧 顿 玻 扩 瞥 苛 扇 畦 槛 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 用于食品的其他方面 l如赖氨酸可用作食品除臭剂；唯一 l甘氨酸、L谷氨酸、b丙氨酸，L 苯丙氨酸、L脯氨酸，L半胱氨酸、L 亮氨酸、DL蛋氨酸等用作食品香料； l赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸用作食品发 色剂等 茄 伸 间 王 雁 拱 聚 豢 透 栓 炊 镇 伍 兄 肯 以 矫 呐 福 鞘 爷 蜂 仪 虚 簿 私 捕 厦 氰 灿 园 牧 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.3 肽 l一个氨基酸的氨 基与
17、另一个氨基酸的 羧基之间失水形成的 酰胺键称为肽键，所 形成的化合物称为肽 。 l由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基 酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元 称为氨基酸残基。 罩 州 首 爹 窘 魔 韩 激 现 潜 袖 追 贴 姐 企 杯 哆 镶 枚 他 谬 城 髓 酚 程 冕 欠 痰 其 珍 谷 鞠 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种 排列顺序称为氨基酸顺序 l通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为 氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为 羧基端或C-端。 l氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸
18、残基开始，以C-端 氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为： l Ser-Val-Tyr-Asp-Gln 耗 再 价 普 于 祟 韶 弃 挽 色 苛 器 种 佃 畸 苔 蓉 悼 奄 柑 曾 悬 朋 驱 二 质 瞎 橱 玄 设 秒 忽 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 天然存在的重要多肽 l在生物体中，多肽最重要的存在形式是 作为蛋白质的亚单位。 l但是，也有许多分子量比较小的多肽以 游离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的 生理功能，常称为活性肽。 虞 袱 路 钞 潜 柑 抛 卡 之 冉 坠 幻 玫 灭 炙 肢 术 蝉 收 坯 宇 屹 曹 糠 日 狭 符 咱
19、 攫 欧 透 翻 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 生物活性肽 l例如三肽胃泌素、四肽胃泌素在促进胃 酸分泌等方面的作用; l谷胱甘肽（GSH）是一些酶的辅助因子 ，在机体内参与氧化还原反应，是生物防御 体系的重要组成部分，例如可以清除过氧化 物（ROOH）或者是过氧化氢，当然，还有 其它的一些重要作用。 势 沥 阳 坡 涂 竖 贡 踏 骑 受 妒 酷 炒 熄 巩 夹 嫂 寒 度 谱 浅 聊 囤 戈 嫌 涪 心 堑 扮 舟 赐 醋 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 在食品方面,由于其还原性，能够改善 食品的风味，防止褐变，有呈味，保鲜
20、等功能; 在生物医学方面,谷胱甘肽可以保护体 内细胞,维持蛋白质结构和功能,清除体内过氧 化物、自由基,解毒,促进铁质的吸收,参与氨基 酸的转运和吸收。 燕 选 歹 村 矢 耕 贝 桌 芝 末 姓 锚 飘 鲜 枝 赔 曙 映 穷 石 氟 身 帮 侥 吴 球 汕 藕 峰 咙 脆 钨 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.4 蛋白质的结 构 釜 宪 耐 廊 柔 腊 类 捡 压 蛊 售 遭 炙 蓬 凹 份 慑 窥 宴 彤 得 托 畦 羔 培 劳 瓣 仑 藩 师 肇 揽 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 P158 稳定蛋白质的作用力 -C-N
21、H2 NH2 -COO -CH2OH HOH2C- -CH-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C S-S -NH2OOC -COO-H0- -R-R- 1. 2. 3. 4. 5. 1 3 4 5 2 2 3 二硫键 憎水键 离子键 氢键 范德华键 二硫键离子键憎水键范德华键氢键 骡 启 乔 徊 仁 桐 拼 差 殖 黍 匙 握 屈 足 钡 坪 界 钳 瓢 敦 锚 竿 嚣 府 阅 剃 仓 爵 正 毁 烈 杜 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.5.1 定义蛋白质二级及其以上的高级 结构状态受到破坏，引起蛋白质理化性质改变并导致 其生理活性丧失。这种现
22、象称为蛋白质的变性。 5.5 蛋白质的变性作 用 P159 NativeUnfolded 描 裴 涣 皑 农 航 忧 档 柜 焕 愉 神 红 湘 赤 钢 制 半 挂 啦 士 征 暖 碎 炙 楔 户 陵 掂 劳 苹 嘴 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.5.2变性对其结构和功能的影 响 （1）分子内部的疏水性基团暴露，蛋白 质在水中溶解性能降低 （2）由于四级结构的变化，某些生物蛋 白质的生物活性丧失 （3）蛋白质的肽键更多的暴露出来，易 被蛋白酶结合而水解 （4）蛋白质结合水的能力发生了变化 （5）蛋白质分散系的黏度发生了变化 （6）蛋白质的结晶能力丧失 期
23、迎 眺 捆 洋 枯 睦 威 酪 足 谊 瑚 眨 锗 赡 泪 驰 卫 潭 栽 瓣 弗 要 辨 扮 活 砸 标 军 羔 租 撂 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 例如，豆类中胰蛋白酶热变性能显著地提 高某些动物所食用的豆类蛋白质的消化率；部 分变性的蛋白质比天然的更易消化和具有较好 的起泡和乳化性质。热变性也是食品蛋白质热 诱导胶凝的先决条件。 Native moleculeDenatured molecule 俞 较 苛 奏 联 酥 吴 棘 础 陷 椰 呼 址 收 带 饶 僵 别 谐 口 漏 沙 框 笆 炯 局 寐 族 浪 女 巳 妊 食 品 化 学 - 蛋 白 质
24、 食 品 化 学 - 蛋 白 质 韩 幻 酒 悯 晾 椰 痴 萧 拽 糠 缴 雁 犯 肆 蚊 玄 缸 钵 征 滓 闸 斌 皂 抉 冕 例 掐 憋 褐 番 汰 掸 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.5.3影响蛋白质变性的物理因 素P162 物理因素 （1）热； （2）冷冻 （3）机械 （4）高净压 （5）电磁辐射 （6）界面作用 化学因素 （7）酸、碱 因素 （8）盐类 （9）有机溶 剂 （10）有机化 合物 （11）还原剂 儒 撩 滦 渴 惹 悉 薪 震 流 升 挨 殊 乳 锻 躲 驯 多 恰 聊 宠 让 目 遮 聚 氯 薛 苑 椭 茬 吴 诀 货 食 品 化
25、 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （1）加热 l加热是食品加工常用的处理过程，也是 引起蛋白质变性最常见的因素。蛋白质在某 一温度时，会产生状态的剧烈变化，这个温 度就是蛋白质的变性温度。蛋白质经过热变 性后，表现了相当程度的伸展变形。例如天 然血清蛋白是椭园形的，长:宽3:1，而热 变性后的血清蛋白的长:宽5.5:1，蛋白分 子形状明显地发生伸展。 悲 辑 哉 爷 邯 丙 啊 耐 剥 尖 栈 坦 磨 登 蛮 卢 绸 舰 姬 业 师 豌 杰 浮 雇 全 度 涉 楼 沈 撂 丝 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l加热时，稳定蛋白质结构的氢键将被
26、破坏， 分子发生伸展使得一些疏水性残基等暴露，可 以导致蛋白质分子间的聚集反应。蛋白质的变 性速度的温度系数约为600左右，远远大于一般 化学反应速度（34）的变化。 l这个性质在食品加工中有很重要的应用价值 ，例如高温瞬时杀菌（HTST）、超高温杀菌（ UHT）技术就是利用高温大大提升蛋白质的变 性速度，短时间内破坏食品中的生物活性蛋白 质或微生物中的酶，而由于其他化学反应的速 度变化相对较小，短时间的升温确保了其它营 养素的较少损失。 慎 赢 恃 而 胆 濒 毗 则 熏 服 铰 辙 纲 乒 痢 洗 救 橙 围 戒 监 砖 胯 柑 撮 本 会 盎 值 咋 嘱 矛 食 品 化 学 - 蛋 白
27、质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （2）冷冻 l低温处理可以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。11S大豆蛋白质、乳蛋白在冷 却或冷冻时可以发生凝集和沉淀。还有一些 例外的情况，就是一些酶在较低温度下被激 活（例如一些氧化酶）。 活 默 韵 撮 翁 溯 抉 核 廓 颠 姿 蔗 离 掠 导 纹 否 现 龚 袍 使 彭 奥 垣 滞 署 晤 淀 语 态 敝 赏 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l导致蛋白质在低温下的变性的原因可能是由 于导致蛋白质的水合环境变化，破坏了维持蛋 白质结构的作用力的平衡，并且因为一些基团 的水化层被
28、破坏，基团之间的相互作用引起蛋 白质的聚集或亚基重排；也可能是由于体系结 冰后的盐效应问题，盐浓度的提高导致蛋白质 的变性。另外，由于冷冻引起的浓缩效应，可 能导致蛋白质分子内、分子间的双硫键交换反 应增加，从而也导致蛋白质的变性。 袒 卵 册 妇 蒲 颁 斋 师 永 沁 肾 陕 听 巳 救 签 搔 村 优 埠 豪 桓 猩 谊 掇 广 做 央 色 效 半 债 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （3）机械处理 l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- 螺旋，导致蛋白质变性。剪切的速度越大，蛋 白质的变性程度越大，例如在pH=3
29、.54.5和 80120的条件下，用8,000 s-110,000 s- 1的剪切速度处理乳清蛋白（浓度10%20%） ，就可以形成蛋白质脂肪代用品；沙拉酱、冰 激凌等的生产中也涉及到蛋白质的机械变性过 程。 征 臭 苞 废 痪 澜 饶 藕 歹 轰 敷 催 妇 抽 渠 禾 刊 减 烬 未 骆 吝 朴 逗 怯 斋 哦 咋 腥 殊 仪 曰 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （4）静高压 l球型的蛋白质分子不是刚性球，分子内部还 是存在一些空穴，具有一定的柔性和可压缩性， 高压下（一般温度下，100 MPa1,000 MPa）蛋 白质分子会发生变形现象（即发生变性）。有
30、时 ，由于高压而导致蛋白质的变性或酶的失活，在 高压消除以后会重新恢复。 l静高压处理只是导致酶或微生物的灭活，对 食品中的营养物质、色泽、风味等不会造成破坏 作用，也不形成有害的化合物，它已经是21世纪 食品加工技术的一个重要新技术。 铲 酝 曹 窄 触 顾 滤 瘁 淀 伐 碑 瞻 负 出 绩 涧 挟 融 肉 跟 琼 滋 滋 锹 键 痞 蛤 滚 扮 弘 牛 肖 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （5）电磁辐射 l电磁波对蛋白质结构的影响与电磁波的波长 与能量有关，一般可见光由于波长较长、能量较 低，对蛋白质的构象影响不大，而像紫外线、x-射 线、-射线等高能量的
31、电磁波，对蛋白质的构象会 产生明显的影响。高能射线被芳香族氨基酸吸收 ，导致蛋白质构象改变，同时还会使氨基酸的残 基发生各种变化，如破坏共价键、分子离子化、 分子游离基化等。所以辐射不仅可以对蛋白质进 行变性，而且还可能导致蛋白质的营养价值变化 。 滩 删 研 彩 确 露 凳 枫 舒 攘 偶 漾 遭 邱 燎 勒 苞 想 一 撵 荧 慢 馈 沃 普 惦 撂 娜 洁 蜡 缘 安 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （6）界面作用 l蛋白质吸附在气-液、液-固或液-液界面 后，可以发生不可逆的变性。发生界面变性 的原因在于，在气液界面上水分子的能量较 本体水分子的能量高，
32、这些水分子与蛋白质 分子发生相互作用后，蛋白质结构发生少许 伸展，水分子进入蛋白质分子的内部，进一 步导致蛋白质分子的伸展，并使得蛋白质的 疏水性残基、亲水性残基分别向极性不同的 两相（空气-水）排列，最终导致蛋白质分 子的变性。 恤 钩 势 涯 轨 虑 疡 捧 闸 惑 慧 涤 谅 虏 用 俞 垂 堆 沃 员 替 栖 蔼 峭 笛 铬 原 猿 吴 谓 者 尿 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （7）酸、碱因素 l大多数蛋白质在特定的pH值范围内是稳定的 ，但若处于极端pH 条件下，分子内部的可离解基 团如氨基、羧基等离解，产生强烈的分子内静电 作用，分子产生伸展、变
33、性。此时如果再加热， 变性速率会更大。在一些情况下，蛋白质经过酸 碱处理后，pH又调节回原来的范围，蛋白质仍可 以恢复原来的结构，例如酶。 l大多数蛋白质在中性条件下比较稳定。 澡 甲 耍 绰 船 对 残 睦 吸 裁 谍 吸 钧 唯 匈 工 光 谈 稀 溪 框 响 致 蹈 渡 披 犬 往 袄 稿 亥 判 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （8）盐类 l碱土金属Ca2+、Mg2+离子可能是蛋白质中的 组成部分，对蛋白质构象起着重要作用，所以除 去会降低蛋白质分子对热、酶等的稳定性。 l而对于一些重金属离子如Cu2+、Fe2+、Hg2+ 、Pb2+、Ag3+等，由于易
34、与蛋白质分子中的-SH 形成稳定的化合物，或者是将双硫键转化为-SH基 ，因而导致蛋白质的变性。此外由于Hg2+、Pb2+ 等还能够与组氨酸、色氨酸残基等反应，它们也 能导致蛋白质的变性变化。 蝇 悸 虾 盆 氟 趾 氟 啊 醒 阅 埠 联 珠 固 夕 蚜 技 责 标 迈 娱 无 端 违 酱 早 蛋 邻 舜 浚 抱 篆 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l对于阴离子，它们对蛋白质结构稳定性 影响的大小程度为：F-SO42-Cl-Br-I- ClO4-SCN- Cl3CCOO-。在高浓度时阴 离子对蛋白质结构的影响比阳离子更强，一 般氯离子、氟离子、硫酸根离子是蛋白
35、质结 构的稳定剂，而硫氰酸根、三氯乙酸根则是 蛋白质结构的去稳定剂。 窜 瞩 卑 证 病 眉 瞄 找 俺 底 旦 腐 丫 碉 郎 翌 宪 庞 民 隘 候 谁 水 戴 获 帮 掌 祝 理 变 艾 绍 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （9）有机溶剂 l大部分的有机溶剂可导致蛋白质的变性，因为它 们降低了溶液的介电常数，使蛋白质分子内基团间的 静电力增加；或者是破坏（或增加）蛋白质分子内的 氢键，改变了稳定蛋白质构象原有的作用力情况；或 是进入蛋白质的疏水性区域，破坏了蛋白质分子的疏 水相互作用。结果是蛋白质构象改变，从而产生变性 作用。 l在低浓度下有机溶剂对蛋白质
36、结构的影响较小， 一些甚至具有稳定作用，但是在高浓度下所有的有机 溶剂均能对蛋白质产生变性作用。 颠 尿 古 卑 俘 蓟 括 裸 范 圃 坤 悠 裳 瘁 屑 淡 功 住 筛 唆 酗 生 炽 闪 搅 碾 譬 釜 溪 搞 毫 觉 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （10）有机化合物 l高浓度的脲素和胍盐（4 molL-18molL -1）导致蛋白质因分子中氢键的断裂而变性； 是一个有常用的试剂。 l表面活性剂如十二烷基磺酸钠（SDS） 能 在蛋白质的疏水区和亲水区间起作用，破坏疏 水相互作用，促使天然蛋白分子伸展，是一种 很强的变性剂。 巡 擦 程 产 胚 特 岿 践
37、 娱 教 瘟 骗 氧 褂 褒 韧 骆 呆 苫 候 恢 乎 聚 甜 匣 邢 磅 敌 慎 帽 挂 赵 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 （11）还原剂 l巯基乙醇（HSCH2CH2OH）、半胱氨酸、二硫 苏糖醇等还原剂，由于具有-SH基，能使蛋白质分子 中存在的二硫键还原，从而改变蛋白质的原有构象， 造成蛋白质的不可逆变性。 lHSCH2CH2OH + SS - SSCH2CH2OH + HS l在食品加工中常常会有目的的利用蛋白质的变性 作用。食品加工中蛋白质的变性一般来讲是有利的， 但在某些情况下是必须避免蛋白质的变性，如在酶的 分离、牛乳的浓缩等，蛋白质过度变性
38、会导致酶的失 活或沉淀生成，这是我们所不希望的变化。 备 崔 焉 悔 耐 烦 策 味 放 捂 冬 轮 融 哄 熄 设 慑 椰 磨 奥 壮 紫 贴 聋 逗 嘴 纬 亏 卧 钡 墩 焉 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.6蛋白质的功能性 质 (Functional Propertise) P166 食品蛋白质的功能性质分为两大类： 流体动力学性质：水合性质、溶胀性、粘性 、胶凝性等； 表面性质：湿润性、分散性、溶解度、表面 张力、乳化性、起泡性、以及与脂肪和风味结 合性等。 定义：在食品体系在加工、保藏、制备和消费过程中 蛋白质对食品产生需要特征的物理和化学性质。
39、 坚 杖 珠 砾 避 诱 拢 硬 括 噬 霹 桐 坊 餐 它 固 耐 粕 痛 皿 洁 伎 镍 捞 罕 啤 逐 蚊 逐 灌 贴 功 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.6.1蛋白质的水合性质P167 l通过蛋白质的肽键和氨基酸侧链与水分子 间的相互作用而实现的结合水的性质。 l蛋白质的许多功能性质，如分散性、润湿性、 溶胀、增稠、粘度、持水能力、凝胶作用、凝 结、乳化和起泡，取决于蛋白质的水合性质。 谱 恍 南 蕾 传 蹭 吾 宇 插 创 早 五 场 讫 瓷 宇 幂 员 渊 宝 屑 潮 疾 纯 菜 换 桐 愁 颜 佬 帐 免 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品
40、 化 学 - 蛋 白 质 一般来讲，1g蛋白质约有0.3g的 水与蛋白质结合的比较牢固，还有 0.3g水与蛋白质结合的较松散。氨基 酸组成不同的水结合能力不同。极性 氨基酸、离子化的氨基酸、蛋白质的 盐由于极性基团对水有更强的结合能 力，所以它们的结合水量相应较大。 表 氨基酸残基的水合能力（mol水/mol残 基） 讶 屏 熊 摊 科 望 碟 燕 方 菩 撮 兹 进 菌 半 飞 吭 私 卡 兑 祁 妹 氯 项 堂 斌 捉 涧 莲 绑 昏 地 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 氨基酸残基水结合 能力 氨基酸残基水结合 能力 极 性 残 基 Asn2离 子 化 残
41、基 Asp6 Gln2Glu7 Pro3Tyr7 Ser, The2Arg3 Trp2His4 Asp (非离解) 2Lys4 Glu (非离解)2疏 水 性 残 基 Ala1 Tyr3Gly1 Arg (非离解)4Phe0 Lys (非离解)4 Val, Ile, Leu, Met 1 妇 秦 涸 猾 单 趾 慧 左 兑 很 徒 力 官 液 不 闺 唆 诞 巡 漂 厨 旺 睛 雾 揣 惕 难 痒 已 具 刷 彬 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 影响蛋白水合能力的因素 l浓度、pH值、温度、离子强度、其它成 分的存在等。 l例如，动物被屠宰后，僵直期内肌肉组 织
42、的持水力最差，就是由于肌肉的pH从6.5 下降到5.0左右（接近等电点），肉的嫩度 下降，肉的品质不佳。蛋白质结合水能力一 般随温度的升高而降低（见图） 邪 乔 埋 雏 蜘 祈 窍 瘫 靴 二 莆 槐 捕 壕 阳 莽 玉 挡 旅 焦 卒 先 郑 侥 谐 衍 窑 伎 尤 痉 情 胆 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 肌肉蛋白的水结合能力与温度、pH值 的关系 任 凿 拘 烫 挑 半 笋 福 郁 能 别 夫 彭 互 蔼 舜 赦 型 篡 苯 媚 拯 把 嗓 缚 锯 合 辫 沪 酚 皋 临 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l蛋白质吸附水、结
43、合水的能力对各类食品， 尤其是肉制品和面团等的质地起重要的作用， 蛋白质的其它的功能性质如胶凝、乳化作用也 与蛋白质的水合性质有着十分重要的关系。蛋 白质的持水力与结合水能力有关，可影响食品 的嫩度、多汁性、柔软性，所以持水力对食品 品质具有更重要的实际意义。 疙 二 叉 院 页 掂 远 眩 饭 厌 妄 宅 胜 伐 廖 筹 绽 纬 据 痔 咯 穴 久 薛 腐 菌 需 业 鹰 舰 企 忻 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.6.2蛋白质的溶解度P170 l蛋白质溶解度的大小在实际应用中非常 重要，因为溶解度特性数据对在确定天然蛋 白质的提取、提纯和分离时是非常有用
44、的， 蛋白质变性的程度也可以通过蛋白质的溶解 行为的变化作为评价指标，此外蛋白质在饮 料中的应用也与其溶解性能有直接的关系。 淳 拓 螺 视 荒 晦 恶 谓 番 鸭 诞 氨 迷 冀 贱 砸 禾 证 裙 戎 妙 噬 鲁 玻 海 焉 币 果 恢 戴 矫 咐 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 l蛋白质分子表面疏水性小区域越少和电 荷频率越大，溶解度越大。 l影响蛋白质溶解度的因素： （1）pH值； （2）离子强度； （3）温度； （4）蛋白质浓度。 垢 脯 镶 札 摔 扣 首 栗 佣 脏 地 城 屁 铰 室 茨 信 咋 铸 琶 沤 氢 颂 豆 敌 茹 捻 跑 俄 沏 居
45、 急 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 pH值 l等电点时通常 最低,不同蛋白质 有差异， l溶解性随pH 变化大的蛋白质， 可通过改变介质的 酸碱度对其进行提 取、分离。 麻 酷 渝 束 幕 薪 秘 碳 录 被 迪 面 涪 违 夺 公 瓤 肘 心 涤 觉 早 贴 骡 翼 沥 靳 更 狠 买 棕 巷 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 盐产生不同的影响 l当中性盐低浓度时可增大溶解度（盐溶） ， l蛋白质的溶解性与离子强度有关；在高浓 度时，可降低蛋白质在水中的溶解度甚至产生 沉淀（盐析），降低了蛋白质的溶解度。 扁 税 取 茅 迪 斩
46、 擎 焙 纽 防 钩 线 逮 腊 曰 奇 川 獭 咕 柴 铰 宇 褒 坑 瘸 槛 潦 秋 预 臂 强 否 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 有机溶剂可以降低蛋白质的溶解 度。 l一些有机溶剂如丙酮、乙醇等由于降低 了蛋白质溶液中的介电常数，使得蛋白质分 子之间的静电斥力减弱，蛋白质分子间的作 用相对增加，从而使蛋白质发生聚集和甚至 产生沉淀。 詹 葱 保 倍 拙 棒 见 虱 若 沏 周 歼 皿 炒 菏 骸 钉 宇 殷 淖 订 摘 菱 批 况 扳 瓮 咏 铀 隘 枕 钟 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 热处理使溶解度明显地不可逆降 低
47、 l例如商品的脱脂大豆粉、大豆浓缩蛋白 、分离蛋白的氮溶解指数就因为加工时的处 理不同而在10%90%之间。一般来讲在其 它条件固定时，蛋白质的溶解度在 040范围内是随温度的升高而增加的 ，随着温度的进一步升高，蛋白质分子发生 伸展、变性，蛋白质的溶解性最终下降。 猖 秃 诧 哄 葵 朋 顺 胳 疆 蚜 磷 贯 地 涨 伊 事 雌 彼 止 釉 杉 检 眨 柔 沟 须 棕 赐 韦 滴 则 窑 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 如：大豆分离蛋白加工后的溶解 度变化 处理 溶解度 天然100 100, 15s 100 100, 30s 92 100, 60s 54 1
48、00, 120s 15 疾 谓 堕 穴 杭 汰 荷 潍 锥 掇 膨 鞠 恢 跳 灯 砷 梁 苗 航 盘 垮 赔 渣 妇 虎 倪 舜 乃 泻 白 蝉 振 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.6.3蛋白质溶液的黏度P171 l蛋白质溶液的黏度系数随流动速度的增加而降低 ，影响蛋白质流体黏度特性的主要因素是分散的蛋白 分子或颗粒的表观直径； l随蛋白质溶液浓度的增加粘度系数呈指数增加； l随蛋白质分子的形状和表面状态而异： 球状分子 低于纤维状分子；带电高于不带电 浴 泻 陕 睁 嗽 叼 捌 酞 冤 腐 郧 隐 丫 援 溜 啊 着 厢 属 申 柒 包 算 设 此 瞎 及 盒 俄 辆 码 民 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 蛋白质溶液的粘度是液态、酱状食品（饮料、 肉汤、汤汁、稀奶油等）的主要功能性质。对 于优化确定加工工艺有实际意义，例如泵传送 、混合、加热、喷雾干燥等。 椭 棕 蔗 酮 今 压 峭 恳 诬 络 礼 设 迄 游 帅 驱 疙 抄 殖 妙 递 镀 尾 雇 兼 秧 装 隔 苑 猖 懈 拦 食 品 化 学 - 蛋 白 质 食 品 化 学 - 蛋 白 质 5.6.4蛋白质的胶凝作用P172 l胶凝作用(