烹饪与化学 第六章-2

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1、第六章 蛋白质与核酸,第六章 蛋白质与核酸,第一节 蛋白质概述 第二节 蛋白质的结构与分类 第三节 蛋白质的性质 第四节 蛋白质在烹调过程中的功能性质 第五节 核酸及其功能,（二）起泡性和稳定性,起泡能力是指液体在外界条件下，生成泡沫的难易程度。 泡沫的稳定性是指泡沫生成后的持久性。 蛋白质不仅是很好的起泡剂，更重要的是还有稳泡性。蛋白质能降低表面张力，形成具有一层粘结、富有弹性而不透气的蛋白质膜，能较长时间保持泡沫不破灭。另外，蛋白质在液膜中的存在大大提高了液体的粘度，液体的流动减小，这对泡沫的稳定也有益。,1，鸡蛋要新鲜， 2，不能用刚从冰箱拿出来的（温度太低）起码在室温下放4小时。 3，

2、打蛋白的器具不能沾油（用开水烫过）。 4，加5-6滴白醋，可去腥，易起泡。 与加糖没关系，手打一样起泡。,柠檬汁,这是由于在强烈的搅拌过程中，蛋清液中充人气体，蛋清蛋白质变性伸展成薄膜状，将混人的空气包裹起来形成泡沫并有一定的强度，从而保持泡沫一定的稳定性。,七、蛋白质的水解,蛋白质经过酸、碱或酶催化水解后，经过一系列中间产物，最后生成氨基酸，中间产物主要是蛋白胨和各种肽类。蛋白质水解过程： 蛋白质 蛋白胨 多肽 二肽 氨基酸,蛋白质的水解类型及特点：,（一）完全水解 （产物是各种氨基酸 ） 碱水解：可以使胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸破坏，并引起 氨基酸的外消旋化； 酸水解：可破坏色氨酸； （二）

3、不完全水解（产物是各种大小不等的肽段和氨基酸 ） ： 酶水解：它的反应条件温和，副反应少，对氨基酸破坏少，缺点是酶水解时间较长且水解也难彻底，中间产物多。,蛋白质水解在烹饪中的应用,富含蛋白质和脂肪的原料，采用烧、煮、炖、煨、焖等烹调技术，使蛋白质水解产生氨基酸和低聚肽，原料中的呈味物质就不断溶于汤中，不但使菜肴酥烂，而且汁浓味厚。 发酵食品中的豆酱、酱油是利用大豆蛋白为原料经酶水解制成，含有呈鲜味的谷氨酸钠外，还含有以天门冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸构成的低聚肽，从而赋予这类食品鲜香的味道。 含有蹄筋、肉皮等结缔组织的原料中含有较多的胶元蛋白，胶元蛋白是很难被人体利用的。需要长时间的加热，尽可能地

4、使胶元蛋白水解为明胶，使烹制出来的菜肴柔软、爽滑，便于人体吸收。,肉皮冻,烹饪熬汤时，原料蛋白质主要就是发生水解反应，让不溶性蛋白质变成低分子可溶成分，从而产生鲜味，而且这些低分子水解产物还能进一步发生反应，使菜肴风味更加多样。例如肉皮冻的制作，就是利用了胶原蛋白能水解生成明胶的性质。使烹制出来的菜肴柔软、爽滑，便于人体吸收。,羰氨反应（美拉德反应）,八、加热对氨基酸的影响,氨基酸裂解反应和异构化,其它反应,（一）羰氨反应（美拉德反应）,羰氨反应指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的,

5、故又称为美拉德反应。 反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽等。 羰氨反应可以给食品与菜肴的色泽、风味、营养价值等品质带来深刻的影响。,1.美拉德反应与食品色泽,* 美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，对于这些食品颜色的产生都是我们期望得的。但有些食品会因羰氨褐变带来品质下降 ，比如乳品加工过程中，如果杀菌温度控制的不好，乳中的乳糖和酪蛋白发生美拉德反应会使乳呈现褐色，影响了乳品的品质。,2.美拉德反应与食品风味,通过美拉德反应，可制备各种不同风味、香味的物质。 举例：核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味

6、和烤牛肉香味。 酱香型白酒的风味 生产肉类香精,（二）氨基酸裂解反应和异构化,蛋白质中的氨基酸残基和游离氨基酸在100以上强热，或在强氧化剂、强碱下，都会发生裂解反应。如： -NH2、羧基分别脱去，产生CO2、NH3、胺、醛和酮酸。 巯基以H2S方式脱去，或产生其它含硫有机物（硫醇和硫醚），或氧化为亚砜、砜、次磺酸、亚磺酸和磺酸。 烹饪中的煸、爆、烤等强热加工。,（三）其他反应,蛋白质在强热过程中，分子中赖氨酸残基的NH2，容易与天门冬氨酸或谷氨酸的羧基发生反应，形成酰胺键，导致蛋白质很难被蛋白酶水解，蛋白质的营养价值降低 。,蛋白质分子交联,在一定条件下，蛋白质分子间可以通过其侧链上的特定基

7、团联结在一起形成更大的分子从而使蛋白质变性，即分子交联。在氧化剂（如空气中的氧）存在的条件下，蛋白质分子可发生硫氢基与硫氢基的氧化型交联从而生成二硫键。 蛋白质中的半胱氨酸易于发生这种二硫键型交联，使食物的机械强度增加，例如面粉在加水揉制成面团的过程中就发生了这样的变化。在强热下，蛋白质分子可通过氨基酸残基上的羟基、氨基、羧基之间的脱水缩合而交联，而这种交联多数情况下不利于我们对食品蛋白质的消化利用。,蛋白质变化的作用,1 对消化率的影响 蛋白质变性后，分子中的次级键破坏，有利于消化酶作用于蛋白质分子，一般可使消化率提高。由于蛋白质变性，食物蛋白质原有的生物特性，如抗原性、酶活性和毒性被消除，

8、保证食物安全无毒，并使蛋白质更易为人体所消化吸收。 2 对质地的影响 蛋白质变性的程度影响菜肴的质地。如烹制肉类时，火候掌握不当会使蛋白质过度收缩或水分丧失，从而会导致肉质不细嫩且韧性强。,3 对风味的影响 蛋白质水解产物具有特殊的滋味，如某些氨基酸（天门冬氨酸钠、谷氨酸钠）有鲜味，是肉汤鲜味的物质基础. 4 对色泽的影响 由羰氨反应生成有色物质从而改变食物的色泽。,常见烹饪原料的蛋白质及其功能性质,各种食品中蛋白质组成情况相差很大烹饪中常见的蛋白质来源主要集中在肉类、蛋类、乳类、粮谷类和豆类食物中。,1 肉类蛋白质 ( 1 ）肉的形态结构和蛋白质组成。一般所说的肉，是指屠宰后的畜禽除去血、皮

9、、毛、内脏、头、蹄的胭体，包括肌肉（又称瘦肉）、脂肪（肥肉）、骨骼或软骨、健、筋膜、血管、淋巴、神经、腺体等。 从肉食品加工的角度，将动物体可利用部位粗略地划分为肌肉组织、脂肪组织、结缔组织、骨骼组织。其组成的比例，依据动物的种类、品种、年龄、性别、营养状况、肥瘦等不同而异。而且各个组织的化学成分也不同。因此，肉的不同结构形态，不仅决定了肉的性质也决定了肉的营养价值。,肌肉有横纹肌、心肌、平滑肌三种。食用最普遍的是横纹肌（俗称瘦肉）。心肌是构成心脏的肌肉，平滑肌是构成消化道、血管的肌肉。不论何种肌肉，都是由肌纤维构成。 判断肉的老嫩，可通过观察肌肉的横断面得出结论。肌束膜厚，肌间脂肪沉积少，肉

10、质老；肌束膜薄，肌间脂肪沉积多，肌束细，肉质细嫩。而肌肉的肌束膜厚薄、肌间脂肪沉积数量与动物的年龄、营养状况及役用情况有关。年龄小、营养状况良好、活动少的动物，肉质较细嫩。,肌原纤维之间充满了肌浆。 肌浆呈红色，含有大量肌肉可溶性蛋白质和参与糖代谢的多种酶类。肌肉可溶性蛋白质是肉中最容易提取、最容易损失的蛋白质，包括肌溶蛋白、肌红蛋白、血红蛋白及肌粒中的蛋白等。肌浆中还含有可溶于水的含氮浸出物，包括肌肤、肌酸、肌配、核昔、漂吟碱、尿素和游离氨基酸等非蛋白质含氮物质，它们也是肉汤鲜味的来源其中谷氨酸钠和呈味核昔酸是主要的鲜味物质。通常成年动物中含氮浸出物比幼小动物多。,骨骼是构成肉的组织之一。

11、骨骼的构造一般包括骨膜、内部构造和骨髓三部分。骨膜是覆盖在骨骼表面的一层红色致密状组织所构成的薄膜，有丰富的血管和神经。骨髓存在于长骨的骨髓腔及松质层的腔隙内。骨髓有红色和黄色两种，幼年动物只有红色骨髓，随着年龄增长逐渐变成黄色。红色骨髓含有大量的血管和各种细胞成分，黄色骨髓含脂肪丰富。骨骼中含有许多钙质，这些钙质沉着在骨板的胶原纤维上。钙盐只在硬骨中存在，而不存在于软骨中。由于骨骼中含有丰富的胶原纤维（约为 10 一 32 % ) ，烹饪中常被用于熬汤，工业上被用来生产明胶。,(2)烹饪加工中肉类蛋白质的变化及控制 肌肉蛋白质是肉的风味、粘着性、胶凝性、保水性、嫩度和颜色等重要功能性质的决定

12、因素。 肌球蛋白的热凝温度是 45 一 50 ，肌溶蛋白的热凝温度是 55 一 65 。所以当肌肉被加热时，蛋白质很容易发生变性、脱水和凝固，使肉产生收缩，持水性下降；当温度更高、时间更长时，肉的凝固收缩更明显；温度超过 100 时，肉蛋白水解反应增强产生肉的特殊风味。胶原蛋白在 65 左右会发生剧烈的热收缩现象，加重肉质的韧性，对菜肴的保形和质地产生不利影响。,烹饪中常常通过保水、控制烹调的温度和时间等方法来防止肉收缩、凝固，以提高肉质嫩度。肉所具有的持水力直接关系到肉类菜肴的质地、口感、风味和组织状态。如果码味时加碱或加少量盐，可增强蛋白质的水化作用，提高肉的持水力。 加热温度高低和加热时

13、间长短，对肉类蛋白质的变胜影响很大。一般肌纤维蛋白最先凝固，肌浆可溶性蛋白凝固之后，原料温度为 50 一 60 ，此时胶原蛋白还没有明显热收缩。所以控制好火候急火快烹，可使肉中肌纤维蛋白和可溶性蛋白刚好变性，而胶原蛋白收缩不明显，从而使菜肴鲜嫩滑爽（中国菜的炒、爆、馏是典型）,2 乳类蛋白质 鲜乳液为复杂的胶体体系，分散介质为水，约占 83 % ，分散相为蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素等。乳蛋白主要有酪蛋白和乳清蛋白。不同品种的动物乳中酪蛋白和乳清蛋白的含量差异很大。牛乳属酪蛋白型，其中酪蛋白各占 8 0一 82 % ，且以酪蛋白钙的形式存在。人乳属乳清蛋白型，酪蛋白和乳澹蛋白几乎各占一半

14、。 如牛奶腐败后呈现的豆花状酸奶的制造等。 原料乳除去酪蛋白后，仍留在乳中的蛋自质统称为乳清蛋白。乳清蛋白有很高的营养价值。牛乳中酪蛋白含量多，乳清蛋白含量少，与人乳的组成相反。为生产出高质量的婴儿营养乳粉和其他营养食品，可以用乳清蛋白调整牛乳的组成成分，使之接近人乳的组成成分。,3 豆类蛋白质,蛋白质营养价值的高低，取决于氨基酸组成符合人体需要的程度。大豆蛋白质中8种必需氨基酸的组成十分符合人体的需要，因此是一种优良的植物性蛋白，特别是它含有丰富的赖氨酸，其含量比谷类粮食高10倍；所含的苏氨酸比谷类高5倍左右。而赖氨酸是所有谷类的第一限制氨基酸，因此如果把大豆制品与其他粮食混合食用，不仅可以

15、弥补谷类食物蛋白质的含量不足，而且由于补充了其他谷类食物所不足的氨基酸，从而使混合食物蛋白质的营养价值有了明显的提高。,包括大豆、豌豆、蚕豆、豇豆、绿豆、小豆、苫豆等,大豆既有较高的蛋白营养价值，又不含胆固醇，特有的生理活性物质异黄酮还有着降胆固醇,黃豆的加工,全粒食用：毛豆、笋豆 磨成豆浆及進一步制成豆腐、豆干、豆皮等 孵成黃豆芽 发酵制成醬油、納豆、味噌等 抽取油脂制成黃豆油 抽取蛋白质制成浓缩大豆蛋白(soy protein concentrate)或分离大豆蛋白(soy protein isolate)，為人造肉的原料,大豆经纳豆菌发酵而成,第五节 核酸及其功能,核酸是重要的生物大分子

16、化合物，所有的有机体中都含有核酸。核酸占有机体细胞干重的515。 核酸是生物体遗传和变异的物质基础。对遗传物质DNA、RNA的研究，尤其是利用DNA重组技术进行的基因工程的研究一直是生物工程中的热点和重点问题。,一、核酸的基本概念,核酸分脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类，与蛋白质等一样是构成人体细胞的生物大分子。 核酸具有编码遗传命令的功能，携带基因 食物中的核酸被肠道中存在的核酸酶降解，生成没有遗传功能的碱基、核苷、核苷酸，食物中核酸真正被吸收的是这三种物质，而不是具有遗传功能的核酸。 因此核酸能被消化、吸收、转化成生理物质和营养物质，核酸食品不是基因食品。,什麼是基因？,核酸的营养功能,核酸是细胞的基本营养物质。在合成人体细胞时，所需要的核酸不能完全由机体供给，有相当数量的核酸需通过食物获得。那些能同时提供全部的合成核酸用碱基及必需氨基酸的食物的营养价值远高于仅能提供单一营养素的食物的营养价值。 动物营养研究表明，随着年龄的增大，机体的细胞数目及原生质中核酸的数量有逐渐减少的趋势。所以，从食物中及时地补充核酸对细胞营养、抵御衰老、防止疾病有重要的作用。核酸被认为很可能是人体最后的营养素，正日益引起人们的广泛关注。,