蛋白质是食品中重要的营养物质之一当今随着科学技术的不断发展,食品行业的日新 月异,食品蛋白质的使用出现当前的规模蛋白质的营养价值将蛋白质推上更高的台阶蛋 白质在细胞和生物体的生命活动过程中,起着十分重要的作用生物的结构和性状都与蛋白 质有关蛋白质是一切生命的物质基础,是机体的重要组成部分,是人体组织更新和修复的 主要原料,没有蛋白质就没有生命蛋白质的使用对食品产业的发展起着重要的作用,它可 以提供人体很多营养,也可以帮助人体生长,而且人体的各部分都含有蛋白质,所以不能小 觑了蛋白质的存在关键词:蛋白质 凯氏定氮法 营养价值 好处目录第一章概述 11.1蛋白质的定义、功能及分类 11.2蛋白质的组成及作用 21.3蛋白质的性质 3第二章蛋白质的测定 42.1蛋白质的营养价值 52.2凯氏定氮法 62.3测定步骤 7第三章 结论 83.1结论 83.2建议 9参考文献 10致谢 11第一章概述蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的他观察到有生命的东西离开了蛋白 质就不能生存蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的 54%蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。
人体 中估计有10万种以上的蛋白质生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋 白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义人体的生长、发育、运动、遗 传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质1.1蛋白质的定义、功能及分类1.1.1蛋白质的定义组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链蛋白质是由一条或多 条多肽链组成的生物大分子,每一条多肽链有二十〜数百个氨基酸残基不等;各种氨基酸残 基按一定的顺序排列1.1.2蛋白质的功能蛋白质是人体的主要“建筑材料”婴幼儿靠它形成肌肉、血液、骨骼、神经、毛发等; 成年人需要它更新组织,修补损伤、老化的机体没有蛋白质的供给,人就不可能从3〜4 千克的新生儿长成50〜60千克重的成年人,所以说蛋白质是人体生命得以延续的主要物质基 础它在人体内的功能共有6个方面:(1) 结构功能与催化调节功能:蛋白质是构成体内各组织的主要成分,蛋白质在人体内 的主要功能是构成组织和修补组织人的大脑、神经、肌肉、内脏、血液、皮肤乃至指甲、 头发等都是以蛋白质为主要成分构成的人体发育成长后,随着机体内新陈代谢的不断进行, 部分蛋白质分解,组织衰老更新以及损伤后的组织修补等都需要不断补充蛋白质。
所以,人 每天都要补充一定量的蛋白质,以满足身体的正常需要人体内的化学变化几乎都是在酶的 催化下不断进行的激素对代谢的调节作用也具有重要意义,而酶和激素都直接或间接来自 于蛋白质2) 防御功能与运动功能:机体抵抗力的强弱,取决于抵抗疾病的抗体的多少,抗体的 生成与蛋白质有密切关系近年来被誉为抑制病毒的法宝和抗癌生力军的干扰素,也是一种 复合蛋白质(糖和蛋白质结合而成)肌肉收缩依赖于肌球蛋白和肌动蛋白,有肌肉收缩才 有躯体运动、呼吸、消化及血液循环等生理活动3)供给热能与运输和存储功能:人体每日需要的能量,主要来自于糖类及脂肪当蛋 白质的量超过人体的需要,或者饮食中的糖类、脂肪供给不足时,蛋白质亦可作为热量的来 源另外,在人体新陈代谢过程中,被更新的组织蛋白亦可氧化产生热能,供给人体的需要 不论是营养素的吸收、运输和储存以及其他物质的运输和储存,都有特殊蛋白质作为载体 如氧和二氧化碳在血液中的运输、脂类的运输、铁的运输和储存都与蛋白质有密切的关系1.1.3蛋白质的分类营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类:1、完全蛋白质: 这是一类优质蛋白质它们所含的必需氨基酸种类齐全,数量充足,彼此比例适当。
这一类 蛋白质不但可以维持人体健康,还可以促进生长发育奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完 全蛋白质2、半完全蛋白质:这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全,但其中某些氨基酸的数 量不能满足人体的需要它们可以维持生命,但不能促进生长发育例如,小麦中的麦胶蛋 白便是半完全蛋白质,含赖氨酸很少食物中所含与人体所需相比有差距的某一种或某几种 氨基酸叫做限制氨基酸谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少,所以,它们的限制氨基酸是赖 氨酸3、不完全蛋白质:这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸,单纯靠它们既不 能促进生长发育,也不能维持生命1.2蛋白质的组成及作用1.2.1蛋白质的组成蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种化学元素组成,多数蛋白质还含有硫和磷,有些蛋白 质还含有铁、铜、锰、锌等矿物质蛋白质内四种主要化学元素的含量为:碳15%〜55%、氢 67%、氧21%〜23.5%、氮15%〜18.6%在人体内只有蛋白质含有氮元素,其他营养素不含氮 因此,氮成了测量体内蛋白质存在数量的标志一般来说蛋白质的平均含氮量为16%,即人 体内每6.25克蛋白质含1克氮,所以只要测定出体内含氮量,就可以计算出蛋白质的含量 氮在人体内所占比重如此之大,导致动物和植物对氮的需求量也非常大。
据资料介绍,全世 界的庄稼一年内要从土壤里摄取40万吨氮,因此氮被誉为庄稼生长的“三大要素”之一,这 些氮直接供给植物,间接供给动物1.2.2蛋白质的作用蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中,起着十分重要的作用生物的结构和性状都 与蛋白质有关蛋白质还参与基因表达的调节,以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递 乃至学习和记忆等多种生命活动过程在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的 酶主要也是蛋白质许多重要的激素,如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质此外,多种蛋 白质,如植物种子(豆、花生、小麦等)中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生 长之用的蛋白质蛋白质是人体中最重要的物质,也是最多的物质之一,成人身体中有包含 了2 0%的蛋白质蛋白质的作用主要包括修补细胞与建造组织;维持细胞的正常功能与新 陈代谢;维持正常的消化机能;制造血液的运送物质,维持身体的渗透压1.3蛋白质的性质蛋白质的性质有以下几个方面① 具有两性:蛋白质是由a-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在 着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质② 可发生水解反应:蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到 多种a-氨基酸。
蛋白质水解时,应找准结构中肽键的“断裂点”,水解时肽键断裂③ 溶水具有胶体的性质:有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成 溶液,具有胶体性质蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10 —9〜10—7m)时,所 以蛋白质具有胶体的性质④ 加入电解质可产生盐析作用:少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解, 如向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出,这 种作用叫做盐析.这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质, 因此盐析是个可逆过程.利用这个性质,采用盐析方法可以分离提纯蛋白质.⑤ 蛋白质的变性:在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下,蛋白质会发生性质上的 改变而凝结起来.这种凝结是不可逆的,不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种 变化叫做变性.蛋白质变性后,就失去了原有的可溶性,也就失去了它们生理上的作用.因 此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程.⑥ 颜色反应:蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应.例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸, 则鸡蛋白溶液呈黄色.这是由于蛋白质(含苯环结构)与浓硝酸发生了颜色反应的缘故.利 用这种颜色反应可以鉴别蛋白质.⑦ 蛋白质在灼烧时,可以产生烧焦羽毛的气味.蛋白质在灼烧分解时,可以产生一种烧 焦羽毛的特殊气味.第二章蛋白质的营养价值及测定2.1蛋白质的营养价值2.1.1营养价值食物蛋白质的营养价值主要包括含量和质量,更主要指质量。
含量高、质量好的食物蛋 白质营养价值高,反之则低食物蛋白质的营养价值主要取决于其在人体内的消化吸收率, 利用率又取决于必需氨基酸组成必需氨基酸组成接近人体需要者,利用率和营养价值均高; 反之则低一般来说,动物蛋白质所含的必需氨基酸的种类、数量和比例,都比较合乎人体的需要 植物蛋白质则差一些,但也有完全蛋白质,如豆类蛋白质的氨基酸组成和人体蛋白质的组成 接近,因此有较高的营养价值此外葵花子、杏仁、栗、养麦、芝麻、花生、马铃薯及绿色 蔬菜中均含有完全蛋白质例如:人体组织蛋白质每100 g含有苯丙氨酸1 g、蛋氨酸1 g和 亮氨酸1g这三种氨基酸组成比为1 : 1 : 1如果某种食物蛋白质100 g含有苯丙氨酸1 g、蛋 氨酸1 g而亮氨酸只有0.5克,即这三种氨基酸组成比为1 : 1 : 0.5时,当该蛋白质摄入体 内,经消化分解成氨基酸,并再组成人体组织蛋白质,人体只能按1 : 1 : 1的比例利用其苯 丙氨酸0.5g、蛋氨酸0.5g和亮氨酸0.5 g即只能以这种蛋白质中含量最低的氨基酸来决定其 他氨基酸的利用程度,并以此决定了这种蛋白质的营养价值,也就是说这种蛋白质仅有50% 的部分被利用。
2.1.2怎样提高蛋白质的营养价值(1) 蛋白质的互补作用多种食物蛋白质混合食用时,其所含的氨基酸之间可取长补短,相互补充,从而提高了 食物蛋白质的营养价值食物混合食用时,为使蛋白质的互补作用得以发挥,一般应遵循以 下原则:食物的生物学属性愈远愈好如动物性与植物性食物混食时蛋白质的生物价值超过 单纯植物性食物之间的混合,搭配的食物种类愈多愈好,并且各种食物要同时食用因为单 个氨基酸吸收到体内之后,一般要在血液中停留约4小时,然后到达各组织器官,再合成组 织器官的蛋白质,而合成组织器官的蛋白质所需要的氨基酸必须同时到达,才能发挥氨基酸 的互补作用,装配成组织器官蛋白质2) 蛋白质的混合作用两种以上非优质蛋白质混合食用,或在非优质蛋白质的食品中加入少量完全蛋白质,其 营养价值也可提高所以,各种粮食混合食用,可以取长补短,提高蛋白质的营养价值我 国北方人把玉米、小米和黄豆掺合磨成“杂合面”作为主食,是提高食品中蛋白质营养价值的 好方法因此,将高质量的蛋白质与必需氨基酸含量少、而非必需氨基酸含量高的蛋白质混 合,能大大提高蛋白质的营养价值3) 各种氨基酸同时摄取许多研究证明,各种氨基酸必须同时摄取,才能达到最高利用率,即使仅相隔1〜2小 时,其利用率也会受到影响。
因此,8种必需氨基酸应当按一定比例同时存在于血液和组织 中,人体才能最有效地利用它们来组成组织蛋白质所以,在饮食安排上对蛋白质摄取要多 种多样,各种食物要混合并同时食用此外,肉类、蛋类、奶类、豆类等优质蛋白质食品也 不应集中在一天或一餐内食用,要平均分配在各餐食用,这样才能更好地发挥蛋白质的互补 作用,提高其营养价值2.2凯氏定氮法凯氏定氮法比较繁复,但较准确,往往以凯氏定氮法测定的蛋白质作为其他方法的标准 蛋白2.3蛋白质的测定2.3.1原理消化:样品中的含氮有机物经浓硫酸加热消化,硫酸使有机物脱水,然后,有机物炭化 生成C; C将硫酸还原为SO2,本身生成co2; so2使N还原为nh3,本身则氧化为so3, 而消化过程中生成的H,又加速了 NH3的形成在反应过程中,生成物水和SO3逸出,而 nh3则与硫酸结合成硫酸铵,留在溶液中蒸馏:硫酸铵在碱性条件下,释放出氨吸收和滴定:蒸馏过程中放出的氨用硼酸溶液 吸收后,用硫酸标准溶液滴定,根据硫酸标准溶液消耗量计算出总氮量,进而算出蛋白质的 含量其反应式如下:H2NCH2COOH+ 3H2SO4 =2CO2 + 3SO2 +4H2O +NH3 (消化)(NH4)。