蛋白质变性#课件参考

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1、 第三节第三节 蛋白质蛋白质 3.1 3.1 氨基酸氨基酸 3.2 3.2 蛋白质蛋白质 3.3 3.3 蛋白质的变性蛋白质的变性 3.4 3.4 蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质 3.5 3.5 新蛋白质资源新蛋白质资源 1精选课件教学目的:教学目的:教学目的:教学目的:掌握氨基酸、蛋白质、核酸的化学组掌握氨基酸、蛋白质、核酸的化学组成、分类、理化性质。重点掌握蛋白质的理化性成、分类、理化性质。重点掌握蛋白质的理化性质对食品加工过程中食品品质的影响。了解蛋白质对食品加工过程中食品品质的影响。了解蛋白质的提取、分离和测定方法。质的提取、分离和测定方法。 教学重点教学重点教学重点教学重点: :

2、: : 8 8 8 8种必需氨基酸、蛋白质的理化性质及种必需氨基酸、蛋白质的理化性质及种必需氨基酸、蛋白质的理化性质及种必需氨基酸、蛋白质的理化性质及功能性质、蛋白质的测定法、等电点、盐析功能性质、蛋白质的测定法、等电点、盐析功能性质、蛋白质的测定法、等电点、盐析功能性质、蛋白质的测定法、等电点、盐析 教学难点:教学难点:教学难点:教学难点:8 8 8 8种必需氨基酸、蛋白质的分类及理化种必需氨基酸、蛋白质的分类及理化种必需氨基酸、蛋白质的分类及理化种必需氨基酸、蛋白质的分类及理化性质性质性质性质2精选课件 概概 况况1.1.组成组成 蛋白质由C、H、O、N、S、P以及某些金属元素Zn、Fe等

3、组成的复杂大分子,它是细胞的主要成分(占干重50以上)3精选课件2. 2. 功能功能1.1.是维持生命活动和生长所必需的物质;是维持生命活动和生长所必需的物质;2. 2. 可以作为生物催化剂可以作为生物催化剂( (酶和激素酶和激素) )控制机控制机 体的生长、体的生长、消化、代谢、分泌及能量转移等化学变化;消化、代谢、分泌及能量转移等化学变化;3. 3. 是机体内生物免疫作用所必需的物质,可以形成抗是机体内生物免疫作用所必需的物质,可以形成抗体以防止机体感染;体以防止机体感染;4.4.在食品中蛋白质对食品的质地、色、香、味等方面还在食品中蛋白质对食品的质地、色、香、味等方面还起着重要的作用。起

4、着重要的作用。4精选课件3.3.化学组成化学组成 蛋白质虽然是复杂大分子,但是它们都含有基本结构单元氨基酸组成。 蛋白质就是由不同的氨基酸由酰胺键连接而成的,不同蛋白质分子之间的区别就在于其氨基酸组成及排布次序的不同。5精选课件 氨基酸与蛋白质6精选课件4.分类 单纯蛋白单纯蛋白单纯蛋白单纯蛋白:仅由氨基酸组成的蛋白质;仅由氨基酸组成的蛋白质; 结结结结合合合合蛋蛋蛋蛋白白白白:由由氨氨基基酸酸和和非非蛋蛋白白质质化化合合物物组组成成(如如,糖、磷酸基);糖、磷酸基); 衍衍衍衍生生生生蛋蛋蛋蛋白白白白:由由酶酶或或化化学学方方法法处处理理蛋蛋白白质质后后得得到到的的相应化合物。相应化合物。

5、# # 为为了了满满足足人人类类对对蛋蛋白白质质的的需需要要,不不仅仅要要充充分分利利用用现现有有的的蛋蛋白白质质资资源源,研研究究影影响响蛋蛋白白质质结结构构、性性质质的的加加工工处处理理因因素素,改改进进蛋蛋白白质质的的性性质质,尤尤其其是是蛋蛋白白质质的的营营养养价价值值和和功功能能性性质质,而而且且还还应应寻寻找找新新的的蛋蛋白质资源和开发蛋白质利用新技术。白质资源和开发蛋白质利用新技术。7精选课件 3.1 3.1 氨基酸氨基酸(Aminoacids(Aminoacids:AA)AA) 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单元,天然蛋白质中是组成蛋白质的基本单元,天然蛋白质中是组

6、成蛋白质的基本单元,天然蛋白质中是组成蛋白质的基本单元,天然蛋白质中一般含有一般含有一般含有一般含有20202020种氨基酸,另外还有一些其它较少见的种氨基酸,另外还有一些其它较少见的种氨基酸,另外还有一些其它较少见的种氨基酸,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。氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物功能。氨基酸存在于自然界中并具有特殊的生物功能。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:一、结构与分类:一、结构与分类:一、结构与分类: 结构:结构:除脯氨酸外,所有的氨基酸都是除脯氨酸外,所有的氨基酸都是-氨氨基酸,即在基酸,即在-碳碳上有一个氨基,

7、并且多以上有一个氨基,并且多以L-L-构型存构型存在,某些微生物中有在,某些微生物中有D-D-型氨基酸。型氨基酸。 R-CH-COOHNH2R: R: 代表不同的侧链代表不同的侧链8精选课件分类分类 根据氨基酸侧链R的极性不同可将其分为四四类类,它们分别是: 1. 1. 碱性氨基酸碱性氨基酸:侧链上带正电荷它们是赖氨酸酸、精精氨氨酸酸、组组氨氨酸酸,侧侧链链含含有有氨基氨基或或亚氨基亚氨基。R基基9精选课件2.2. 酸酸性性氨氨基基酸酸:侧侧链链上上带带负负电电荷荷,它它们们是是天天冬冬氨氨酸酸和和谷谷氨氨酸酸,侧侧链链上上均均含含一一个个羧基羧基。10精选课件3.3. 不不带带电电荷荷的的极

8、极性性氨氨基基酸酸:此此种种AAAA侧侧链链含含有有极极性性基基团团,可可以以形形成成氢氢键键,溶溶解解度度比比非非极极性性氨氨基基酸酸增增大大。有有:丝丝氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸、脯氨酸、天冬酰胺及谷氨酰胺。脯氨酸、天冬酰胺及谷氨酰胺。 11精选课件4.4.非非极极性性氨氨基基酸酸:具具有有一一个个疏疏水水性性侧侧链链,在在水水中的溶解度比极性氨基酸低。共有:中的溶解度比极性氨基酸低。共有:甘甘氨氨酸酸,丙丙氨氨酸酸、缬缬氨氨酸酸,亮亮氨氨酸酸、甲甲硫硫氨氨酸和异亮氨酸酸和异亮氨酸( (蛋氨酸蛋氨酸) ) 12精选课件二、氨基酸的物理性质二、氨基酸的物理性质1. 1. 旋旋光

9、光性性:除甘氨酸外,氨基酸的碳原子均是手性碳原子,所以具有旋光性。旋光方向和大小取决于其侧链R基性质,也与水溶液的pH有关。13精选课件2. 2. 紫紫外外吸吸收收:2020种种AAAA在在可可见见区区内内无无吸吸收收,但但在在紫紫外外光光区区酪酪氨氨酸酸、色色氨氨酸酸和和苯苯丙丙氨氨酸酸有有吸吸收收,其其最最大大吸吸收收波波manman分分别别为为278nm278nm、279nm279nm和和259nm259nm,故故此此利利用用此此性性质质对对这这三三种种氨氨基基酸酸进进行行测测定定。酪酪氨氨酸酸、色色氨氨酸酸残残基基同同样样在在280nm280nm处处有有最最大大的的吸吸收收,可可用用紫

10、紫外外分分光光光光度度法法定定量量分析蛋白质。分析蛋白质。 色氨酸色氨酸 酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸14精选课件# # # # 在在在在不不不不同同同同的的的的pHpHpHpH条条条条件件件件下下下下既可作为碱接受质子:既可作为碱接受质子:既可作为碱接受质子:既可作为碱接受质子: # # # # 又又又又可可可可作作作作为为为为酸酸酸酸离离离离解解解解出出出出一质子:一质子:一质子:一质子: 当当当当氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸呈呈呈呈电电电电中中中中性性性性( ( ( (即即即即净净净净电电电电荷荷荷荷为为为为零零零零) ) ) )时时时时,所所所所处处处处环环环环

11、境境境境的的的的pHpHpHpH值值值值即即即即为为为为该该该该氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的等等等等电电电电点点点点(pI)(pI)(pI)(pI)。3. 离解:在中性溶液中氨基酸是以偶极离子或两性离子的形式存在:15精选课件 三、氨基酸的化学性质三、氨基酸的化学性质 氨基酸上的各个官能团可进行多种反应,在这里介绍氨基酸上的各个官能团可进行多种反应,在这里介绍氨基、羧基及侧链的一些主要反应:氨基、羧基及侧链的一些主要反应:1. 1. 氨基的反应(氨基的反应(4 4个):个):(1 1)-AA -AA 能与亚硝酸定量作用,能与亚硝酸定量作用,产生氨气和羟基酸;产生氨气和羟基酸;测定测定N N

12、2 2的体积就可以计算氨基酸含量。但是,的体积就可以计算氨基酸含量。但是,NHNH2 2与与HNOHNO2 2反应较慢,脯氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中的环反应较慢,脯氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中的环结合氮不与结合氮不与HNOHNO2 2作用。作用。16精选课件(2 2)与醛类化合物反应)与醛类化合物反应:氨基与醛类化合物反应生成Schiff碱,而Schiff碱是美拉德反应中间产物,与褐变反应褐变反应有关17精选课件(3 3)酰基化反应:)酰基化反应:例如氨基可与苄氧基甲酰氯在弱碱性条件下反应 :#在合成肽的过程中可利用此反应保护氨基18精选课件(4)4)烃烃基基化化反反应应:AA-氨基可以

13、与二硝基氟苯反应生成稳定的黄色化合物:该反应可用于对肽的N一末端氨基酸来进行分析。19精选课件2.2. 羧基的反应(羧基的反应(2 2个)个)(1 1)成酯或成盐反应:)成酯或成盐反应: 氨基酸在干燥HCl存在下与无水甲醇或乙醇作用生成甲酯或乙酯: 20精选课件(2 2)脱脱羧羧反反应应:大肠杆菌中含有一种谷氨酸脱羧酶,可使谷氨酸脱羧。21精选课件3. 由氨基与羧基共同参加的反应(2个):(1 1)形成肽键(酰胺键)形成肽键(酰胺键):氨基酸之间的羧基和氨基缩合反应,可以形成肽: 22精选课件 (2 2)与茚三酮反应:)与茚三酮反应:在微酸性条件下茚三酮在微酸性条件下茚三酮与氨基酸共热可发生下

14、列反应,终产物为与氨基酸共热可发生下列反应,终产物为蓝紫色蓝紫色化合物化合物,可用于氨基酸的定性、定量分析。只有,可用于氨基酸的定性、定量分析。只有脯氨酸生成黄色化金物。脯氨酸生成黄色化金物。23精选课件4. 侧链的反应 1.-氨基酸的侧链R基反应:()R R基基上上含含有有酚酚基基,可还原Folin血试剂,生成钼蓝和钨蓝,可用于蛋白质的定量分析;24精选课件()R R基基上上含含有有巯巯基基(SH SH ),在氧化剂存在下生成双硫健(SS),在还原剂存在下亦可重新变为一SH基等。25精选课件()()R R基上含有羟基(基上含有羟基(OHOH),),可以发生磷酸化。-OH+P O-P26精选课

15、件四、氨基酸的制备方法四、氨基酸的制备方法 1. 1. 蛋白质水解: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。27精选课件2. 2. 人工合成法:人工合成法:一一般般只只用用于于制制备备少少数数难难以以用用其其它它方方法法制制备的氨基酸,如色氨酸、甲硫氨酸。备的氨基酸,如色氨酸、甲硫氨酸。28精选课件3. 3. 生物发酵法: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。29精选课件3.2 蛋白质蛋白质一、蛋白质的结构:一、蛋白质的结构: 蛋白质是以

16、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:是氨基酸通过肽键(酰胺键)组成的肽链中,氨基酸残基的种类、数目、排列顺序为Pr的一级结构。 在多肽链中带有氨基的一端称作N端,而带有羧基的一端称作C端。30精选课件 胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构31精选课件2. 2. 二级结构二级结构:指多肽链借助氢键排列成沿一个方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。和片断间的关系。PrPr的二级结构主要有的二级结构主要有-螺旋和螺旋

17、和-折叠,折叠,氢键氢键在其中起着稳定构象的作用。在其中起着稳定构象的作用。32精选课件 3. 3. 三三级级结结构构:是指多肽链借助各种作用力在二级结构基础上,进一步折叠卷曲形成紧密的复杂球形分子的结构。 稳定蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、二硫键和范德华力。肌球素的三级结构肌球素的三级结构肌球素的三级结构肌球素的三级结构33精选课件4. 4. 四级结构: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。四级结构四级结构34精选课件一级结构二级结构三级结构四级结构一级

18、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蛋白质的各种结构的关系35精选课件二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类 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。 ( (一一) )单纯蛋白质:单纯蛋白质:仅含氨基酸的一类蛋白质: 1 1清清蛋蛋白白(Albumin)(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。36精选课件2 2 2 2球蛋白球蛋白球蛋白球蛋白(Globulin)(Globulin)(Globulin)(Globulin):不

19、不溶溶于于水水,但但可可溶溶于于稀稀酸酸、稀稀碱碱及及中中性性盐盐溶溶液液,如如牛牛乳乳中中的的乳乳清清球球蛋蛋白白、血血清清球球蛋蛋白白,肉肉中中的的肌肌球蛋白和肌动蛋白与大豆中的大豆球蛋白即是。球蛋白和肌动蛋白与大豆中的大豆球蛋白即是。37精选课件3 3谷蛋白谷蛋白(Glutelin)(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。38精选课件4醇溶谷蛋白(Prolamines):不溶于水及中性有机溶剂中,能溶于5090酒精中。例如玉米醇溶谷蛋白。39精选课件5 5硬蛋白硬蛋白( (Scleroprotein) ):不溶于

20、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。40精选课件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。41精选课件7鱼精蛋白(Protamine):为一种低分子量(4008000Da)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。42精选课件( (二二) )结合蛋白质结合蛋白质 结结合合蛋蛋白白质质: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 1脂脂蛋蛋白白:为油脂与蛋白质结合的复合物,具有极

21、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,它们呈一螺旋结构,这类蛋白质称为膜蛋白。43精选课件2 2糖蛋白: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。44精选课件 3 3 3 3核蛋白:核蛋白:核蛋白:核蛋白:由由核核酸酸与与蛋蛋白

22、白质质结结合合而而成成的的复复合合物物。存存在在细细胞胞核及核糖体中。核及核糖体中。45精选课件4 4磷蛋白磷蛋白: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。46精选课件5 5色蛋白: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。肌红蛋白肌红蛋白47精选课件(三) 衍生蛋白质 衍生蛋白质是是用用化化学学方方法法或或酶酶学学方方法法处处理理蛋蛋白白质得到的一类衍生物。质得到的一类衍生物。 根据其变化程度可分为:根据其变化程度可分为: 一级衍生物:一一

23、级级衍衍生生物物的的改改性性程程度度较较小小、不溶于水,如凝乳酶凝结的酪蛋白。不溶于水,如凝乳酶凝结的酪蛋白。48精选课件二级衍生物:二级衍生物:二二 级级 衍衍 生生 物物 改改 性性 程程 度度 较较 大大 , 包包 括括 (proteose) (proteose) (peptone)(peptone)胨胨和和肽肽(peptide)(peptide),这这些些降降解解产产物物因因在在大大小小和和溶溶解解度度上上有有所所不不同同,溶溶于于水水、加加热热不不凝凝集集,在在许许多多食食品品加加工工过过程程中中如如干干酪酪成成熟熟时时易易生生成成肽肽这这类类降降解产物。解产物。49精选课件 三、蛋

24、白质的物理化学性质三、蛋白质的物理化学性质1. 1. 1. 1. 蛋白质的酸碱性质蛋白质的酸碱性质蛋白质的酸碱性质蛋白质的酸碱性质 蛋蛋白白质质是是两两性性电电解解质质,分分子子内内既既有有游游离离氨氨基基,又又有有游游离离羧羧基基,同同时时又又侧侧链链基基团团如如COOHCOOH、 -NHNH2 2、咪咪唑唑基基、胍胍基基等等。在在一一定定条条件件下下,这这些些基基团团解解离离为为带带电电基基团团,从从而而是是蛋蛋白白质质带带电电,所所带带电电荷荷的的性性质质和和数数量量与与可可解解离离基基团团有有关关,也也与与溶溶液液的的pHpH值有关。值有关。 蛋蛋白白质质在在某某pHpH值值时时其其所

25、所带带电电荷荷数数为为零零,此此时时它它所所在在溶溶液液的的pHpH就就是是它它的的等等电电点点pIpI 。当当 pH pH pI pI 时时蛋蛋白白质质为为阴阴离离子子,在在电电场场中中可可向向阳阳极极移移动动;而而当当 pH pH pI pI 时时蛋蛋白白质质作作为为阳阳离离子子,在在电电场场中中向向阴极移动。阴极移动。 50精选课件 2.蛋白质的水解 蛋蛋白白质质经经过过酸酸、碱碱或或酶酶催催化化水水解解后后,经经过过一一系系列列中中间间产产物物,最最后后生生成成氨氨基基酸酸,中中间间产产物物主主要要是是蛋蛋白白胨胨和和各各种种肽类:肽类:状态:状态:蛋白质蛋白质 蛋白胨蛋白胨 小肽小肽

26、 二肽二肽 氨基酸氨基酸大小:大小:10kDa 10kDa 10kDa10kDa 10kDa 10kDa 0.2KDa 0.1kDa0.2KDa 0.1kDa NC51精选课件蛋白质的水解类型及特点:蛋白质的水解类型及特点:碱碱水水解解:可可以以使使胱胱氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸、精精氨氨酸酸破破坏坏,并引起氨基酸的外消旋化;并引起氨基酸的外消旋化;酸水解:可破坏色氨酸;可破坏色氨酸; 酶水解:它它的的反反应应条条件件温温和和,副副反反应应少少,对对氨氨基基酸酸破破坏坏少少,但但需需要要一一系系列列酶酶作作用用才才能能使使一一种种蛋蛋白白质质完完全水解成游离氨基酸。全水解成游离氨基酸。52精选

27、课件 3. 3. 蛋白质的颜色反应蛋白质的颜色反应 (1 1) 双双缩缩脲脲反反应应: :是蛋白质的一个颜色反应,凡是具有二个以上肽键的化合物都能发生这种反应,而二肽和游离氨基酸不发生该反应。双缩脲(蛋白质或肽分子)在碱性环境内与CuS04形成紫色化合物,用此反应对蛋白质进行定量分析。 53精选课件(2)茚三酮反应: 也是蛋白质的一个颜色反应,在中性条件下蛋白质或多肽也能同茚三酮试剂发生颜色反应,生成兰色或紫红色化合物。茚三酮试剂与胺盐、氨基酸均能反应。54精选课件(3 3)黄色反应)黄色反应: : 在蛋白质溶液中加入浓硝酸,在蛋白质溶液中加入浓硝酸,PrPr沉淀析出后,再沉淀析出后,再加热则

28、变成黄色沉淀。这一反应是含有芳香族加热则变成黄色沉淀。这一反应是含有芳香族AAAA(苯并、色、酪)的(苯并、色、酪)的PrPr所特有的颜色反应。如皮肤、所特有的颜色反应。如皮肤、指甲、毛发等遇到浓硝酸会呈黄色。指甲、毛发等遇到浓硝酸会呈黄色。55精选课件(4 4)费林反应)费林反应: : 含有酪氨酸的Pr因酪氨酸的酚基能育费林试剂中的磷钼酸和磷钨酸反应,还原成蓝蓝色化合物色化合物。利用这一反应定量测定Pr。56精选课件 3.3 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。变性后的蛋白质

29、某些性质发生变化,主要包括:57精选课件 疏水性基团暴露,水中溶解性降低;疏水性基团暴露,水中溶解性降低;疏水性基团暴露,水中溶解性降低;疏水性基团暴露,水中溶解性降低; 某些蛋白质的生物活性丧失;某些蛋白质的生物活性丧失;某些蛋白质的生物活性丧失;某些蛋白质的生物活性丧失; 肽键暴露出,易被酶攻击而水解;肽键暴露出,易被酶攻击而水解;肽键暴露出,易被酶攻击而水解;肽键暴露出,易被酶攻击而水解; 蛋白质结合水的能力发生了变化;蛋白质结合水的能力发生了变化;蛋白质结合水的能力发生了变化;蛋白质结合水的能力发生了变化; 溶液粘度发生了变化;溶液粘度发生了变化;溶液粘度发生了变化;溶液粘度发生了变化

30、; 蛋白质结晶能力丧失。蛋白质结晶能力丧失。蛋白质结晶能力丧失。蛋白质结晶能力丧失。 因因此此可可以以通通过过测测定定蛋蛋白白质质的的一一些些性性质质如如沉沉降降性性质质、粘度、电泳性质、热力学性质等了解其变性程度。粘度、电泳性质、热力学性质等了解其变性程度。58精选课件蛋白质的变性蛋白质的变性 正常结构正常结构 randam结构59精选课件蛋白质变性的因素蛋白质变性的因素一、物理因素一、物理因素 1. 1. 加热: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,60精选课件2. 2. 2. 2. 低温:低温:低温:低温: 低低温温处处理理可可导导致致某某些些蛋蛋白白质质

31、的的变变性性,例例如如 L-L-苏苏氨氨酸酸胱胱氨氨酸酸酶酶在在室室温温下下稳稳定定,但但在在00不不稳稳定定;比比如如:11S:11S大大豆豆蛋蛋白白质质、乳乳蛋蛋白白在在冷冷却却或或冷冷冻冻时时可可以以发发生生凝集和沉淀就是低温变性的例子。凝集和沉淀就是低温变性的例子。61精选课件 3. 3. 机械处理: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。62精选课件4. 其它因素: 如高压、辐射等处理均能导致蛋白的变性。63精选课件二、化学因素二、化学因素 1. 1. 酸、碱因素酸、碱因素

32、: 大多数在特定的pH值范围内是稳定的,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。 64精选课件 2.2.2.2. 金属离子:金属离子:金属离子:金属离子: CaCa2+2+、MgMg2+2+离子是离子是PrPr分子中的组成部分,对稳定分子中的组成部分,对稳定PrPr构象起着重要作用除去构象起着重要作用除去CaCa2+2+、MgMg2+2+会大大地降低会大大地降低PrPr对对热、酶的稳定性;而热、酶的稳定性;而CuCu2+2+、FeFe2+2+、HgHg2+2+、AgAg+ +等易与等易与PrPr分子中的分子中的-SH-SH形成稳定的化合物,而降低蛋白质

33、的稳形成稳定的化合物,而降低蛋白质的稳定性。定性。65精选课件 3. 3. 有机溶剂: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。66精选课件4. 4. 4. 4. 有机化合物:有机化合物:有机化合物:有机化合物: 高高浓浓度度的的脲脲素素和和胍胍盐盐(4(48mol8molL)L)会会导导致致蛋蛋白白质质分分子子中中氢氢键键的的断断裂裂,因因而而导导致致蛋蛋白白质质的的变变性性;而而表表面面活活性性剂剂如如十十二二烷烷基基磺磺酸酸钠钠(

34、 ( SDS SDS ) )能能在在蛋蛋白白质质的的疏疏水水区区和和亲亲水水区区间间起起作作用用,不不仅仅破破坏坏疏疏水水相相互互作作用用,还还能能促促使使天天然然蛋蛋白白分分子子伸伸展展,所所以以是是一一种种很很强强的的变变性剂。性剂。67精选课件5. 5. 5. 5. 还原剂:还原剂:还原剂:还原剂: 巯巯基基乙乙醇醇、半半胱胱氨氨酸酸、二二硫硫苏苏糖糖醇醇等等还还原原剂剂能能使使PrPr分分子子中中存存在在的的二二硫硫键键还还原原,从从而而改改变变蛋蛋白白质质的的构构象。象。 总总的的说说来来, ,蛋蛋白白质质的的变变性性般般来来讲讲是是有有利利的的,但但在在某某些些情情况况下下是是必必

35、须须避避免免的的,如如酶酶的的分分离离、牛牛乳乳的的浓浓缩缩等等过过程程蛋蛋白白正变性会导致酶的失活或沉淀生成。正变性会导致酶的失活或沉淀生成。68精选课件 3.4 蛋白质的功能性质 蛋蛋白白质质的的功功能能性性质质是是指指除除营营养养价价值值外外,对对食食品品需需宜宜特特性性有有利利的的蛋蛋白白质质的的物物理理化化学学性性质质,如如凝凝胶胶、溶溶解解、泡泡沫沫、乳乳化化、粘粘度度等等在在食食品品中中起起着着十十分分重重要要作作用用的的性性质质。蛋蛋白白质质的的功功能能性性质质影影响响着着食食品品感感官官质质量量、食食品品质质地地,也也对对食食品品或或成成分分在在制制备备、加加工工或或贮贮存存

36、过过程程中中的的物物理理特特性性起起着着主主要要作作用用。食食品品蛋蛋白白质质的的功功能能性性质质可可以以分分为三大类:为三大类: 69精选课件水水合合性性质质:取取决决于于蛋蛋白白质质与与水水之之间间的的相相互互作作用用,包包括括水水的的吸吸附附与与保保留留、湿湿润润性性、膨膨胀胀性性、粘粘合合、分分散散性、溶解性等。性、溶解性等。与与蛋蛋白白质质之之间间的的相相互互作作用用有有关关的的性性质质,如如沉沉淀淀、胶胶凝、组织化、面团的形成等。凝、组织化、面团的形成等。蛋白质的表面性质:蛋白质的表面性质:蛋白质的表面性质:蛋白质的表面性质: 蛋白质的起泡、乳化等方面的性质。蛋白质的起泡、乳化等方

37、面的性质。70精选课件 71精选课件 食品 功能性质饮料汤沙司饮料汤沙司不同PH下的溶解度,热稳定性,粘度,乳化性质,水保留性烧烤食品(面包、蛋糕等)的面团形成形成基质和具有粘弹性的薄膜粘合性,热变性,胶凝性,水的吸附,乳化作用,发泡性,褐变。乳制品(干酪、冰淇淋等)乳化作用,脂肪保留性,粘度,发泡性,胶凝作用,凝结作用。肉制品(香肠等)乳化作用,胶凝作用,内聚力,水和脂肪的吸附与保留肉的替代物(组织化蛋白)水和脂肪的吸附与保持,不溶性,硬度,嘴嚼性,内聚力,热变性食品涂膜内聚力,粘附性糖果制品(巧克力等)分散性,乳化性质鸡蛋代用品发泡性,胶凝作用表表表表3.1 3.1 3.1 3.1 各种食

38、品中蛋白质的功能性质各种食品中蛋白质的功能性质各种食品中蛋白质的功能性质各种食品中蛋白质的功能性质 72精选课件 一、水合性质一、水合性质 1. 1.水合性质水合性质水合性质水合性质: : : : 多多多多数数数数食食食食品品品品是是是是水水水水合合合合体体体体系系系系,食食食食品品品品中中中中各各各各成成成成分分分分的的的的物物物物理理理理化化化化学学学学性性性性质质质质和和和和流流流流变变变变学学学学性性性性质质质质受受受受体体体体系系系系中中中中水水水水活活活活度度度度的的的的影影影影响响响响,PrPrPrPr的的的的构构构构象象象象在在在在很很很很大大大大程程程程度度度度上上上上和和和

39、和它它它它与与与与水水水水的的的的作作作作用用用用有有有有关关关关。浓浓浓浓缩缩缩缩物物物物或或或或离离离离析析析析物物物物在在在在应应应应用用用用于于于于食食食食品品品品中中中中时时时时都都都都涉涉涉涉及及及及水水水水合合合合,因因因因此此此此研研研研究究究究PrPrPrPr水合和复水性质在食品加工中是非常有用的。水合和复水性质在食品加工中是非常有用的。水合和复水性质在食品加工中是非常有用的。水合和复水性质在食品加工中是非常有用的。 蛋白质从干燥状态逐渐水合时有如下的过程:蛋白质从干燥状态逐渐水合时有如下的过程: 干燥蛋白干燥蛋白干燥蛋白干燥蛋白极性部位吸附水极性部位吸附水极性部位吸附水极性

40、部位吸附水多层水吸附多层水吸附多层水吸附多层水吸附 液态水凝聚液态水凝聚液态水凝聚液态水凝聚 蛋白质溶胀蛋白质溶胀蛋白质溶胀蛋白质溶胀73精选课件2.2.2.2.影响影响影响影响PrPrPrPr水合作用的因素水合作用的因素水合作用的因素水合作用的因素: PrPr浓浓度度、pHpH值值、温温度度、离离子子强强度度、其其它它成成分分的的存存在在均均能能影影响响Pr Pr - - PrPr和和Pr-Pr-水水。蛋蛋白白质质吸吸附附水水、保保留留水水的的能能力力对对各各类类食食品品尤尤其其是是碎碎肉肉和和面面团团等等的的质质地地起起重重要要的的作作用用,其其它它的的功功能能性性质质如如胶胶凝凝、乳乳化

41、化也也与与蛋蛋白质的水合有十分重要的关系。白质的水合有十分重要的关系。74精选课件 二、溶解度二、溶解度 Pr的溶解度即Pr在水中的溶解能力。Pr溶解度对天然蛋白质的提取、分离提纯及评价蛋白质变性程度非常有用,蛋白质在饮料中的应用也与其溶解度有关。 影响Pr溶解度的因素:pH值、离子强度、温度、溶剂类型等。75精选课件 三、粘度三、粘度三、粘度三、粘度 PrPr溶溶液液的的粘粘度度反反映映出出它它流流动动的的阻阻力力. .蛋蛋白白质质溶溶液液与与多多数数溶溶液液如如悬悬浮浮液液、乳乳浊浊液液一一样样,是是非非牛牛顿顿流流体体,粘粘度度系系数数随随其其流流速速的的增增加加而而降降低低,这这种种现

42、现象象称称之之为为“ “剪剪切切稀稀释释” ”. .原原因因如如下下: 分分子子朝朝着着流流动动方方向向逐逐渐渐取取向向,使使得得摩摩擦擦阻阻力力降降低低; 蛋蛋白白质质的的水水合合环环境境朝朝着着流流动动方方向向变变形形; 氢氢键键和和其其它它弱弱键键的的断断裂裂使得蛋白质很快分散。使得蛋白质很快分散。 76精选课件影响蛋白质流体粘度的主要因素影响蛋白质流体粘度的主要因素 蛋白质分子的固有特性,例如分子大小、 体积、结构、电荷数及浓度的大小等; 蛋白质和溶剂间的相互作用; 蛋白质分子之间的相互作用。 Pr的粘度、稠度是流体食品如饮料、肉汤、汤汁等的主要功能性质,对蛋白质食品的输送、混合、加热

43、、冷却等加工过程也有实际意义。77精选课件四、胶凝作用四、胶凝作用 1. 1. 定定义义:变变性性的的PrPr分分子子聚聚集集并并形形成成有有序序的的PrPr空空间间网网络络结结构构,其其中中含含有有大大量量的的水水。蛋蛋白白质质的的胶胶凝凝与与蛋蛋白白质质的的缔缔合合、聚聚集集、聚聚合合、沉沉淀淀、絮絮凝凝和和凝凝结结等等有有区区别别: PrPr的的缔缔合合是是指指在在亚亚基基或或分分子子水水平平上上发发生生的的变变化化;聚聚合合或或聚聚集集是是指指由由于于溶溶解解度度部部分分或或全全部部丧丧失失而而引引起起的的一一切切聚聚集集反反应应;絮絮凝凝是是指指没没有有蛋蛋白白质质变变性性时时的的无

44、无序序聚聚集集反反应;应;凝结凝结是变性蛋白质的无序聚集反应。是变性蛋白质的无序聚集反应。78精选课件2. 2. 2. 2. 凝胶形成的特性和凝胶结构凝胶形成的特性和凝胶结构凝胶形成的特性和凝胶结构凝胶形成的特性和凝胶结构: 在在凝凝胶胶中中,PrPr的的网网络络是是由由于于 Pr-PrPr-Pr、Pr-HPr-H2 2O O 之之间间的的相相互互作作用用及及邻邻近近肽肽链链之之间间的的吸吸引引力力和和排排斥斥力力达达到到平平衡衡时时形形成成的的。即即静静电电引引力力、Pr-PrPr-Pr的的作作用用有有利利于于肽肽链链的的靠靠近近;静静电电斥斥力力、Pr-HPr-H2 2O O的的作作用用有

45、有利利于于肽肽链链的的分离。分离。79精选课件 3. 3. 3. 3.形成凝胶的条件形成凝胶的条件形成凝胶的条件形成凝胶的条件: : : : (1 1)在在多多数数情情况况下下热热处处理理是是凝凝胶胶形形成成的的必必需需条条件件,然然后后再再冷冷却却。有有时时加加入入少少量量的的酸酸或或CaCa2+2+盐盐可可提提高高胶胶凝凝速度和胶凝强度;速度和胶凝强度; (2 2)有有时时不不需需要要加加热热也也可可以以形形成成凝凝胶胶,如如有有些些蛋蛋白白质质只只需需要要加加入入CaCa2+2+盐盐,或或适适当当的的酶酶解解,或或加加入入碱碱使使之之碱化后再调碱化后再调PHPH值至等电点,就可发生胶凝作

46、用。值至等电点,就可发生胶凝作用。80精选课件4.4.凝胶的分类:凝胶的分类: (1 1)热热可可逆逆凝凝胶胶:在在加加热热时时融融解解,冷冷却却后后又又可可重重新新通过氢键形成凝胶;通过氢键形成凝胶; (2 2)热热不不可可逆逆凝凝胶胶:这这类类凝凝胶胶一一旦旦形形成成就就通通过过二二硫硫键维持其稳定的结构状态,不易受加热等因素的影响。键维持其稳定的结构状态,不易受加热等因素的影响。81精选课件5.5.5.5.凝胶的特性:凝胶的特性:凝胶的特性:凝胶的特性: 由由于于凝凝胶胶是是一一种种有有序序的的空空间间网网络络结结构构,它它高高度度水水合合(每每克克蛋蛋白白质质可可结结合合水水10g10

47、g以以上上),且且其其它它成成分分也也存存在在于于该该网网络络结结构构中中,它它们们都都不不易易被被挤挤压压出出来来。水水的的保保留留可可能能与与网网络络的的微微毛毛细细孔孔结结构构有有关关,也也可可能能与与肽链上羰基和氨基的极化有关。肽链上羰基和氨基的极化有关。82精选课件6.6.胶凝作用胶凝作用 蛋蛋白白质质的的胶胶凝凝作作用用是是重重要要的的功功能能性性质质,在在许许多多食食品品的的制制备备中中起起着着重重要要作作用用, 如如乳乳制制品品、各各种种加加热热的的肉肉糜糜,鱼鱼制制品品等等。蛋蛋白白质质的的胶胶凝凝作作用用可可以以形形成成固固体体弹弹性性凝凝胶胶,也也可可提提高高吸吸水水性性

48、、增增稠稠性性、粘粘着着性性、乳乳化化性性和和发发泡泡性性。一一般般来来讲讲, ,与与蛋蛋白白质质的的变变性性相相比比,其其聚聚集集速速度度慢慢将将有有利利于于伸伸展展的的蛋蛋白白质质分分子子更更好好取取向向,有有利利于于更更好好地地形形成成有有序序、均均匀匀光光滑滑、粘粘稠稠、弹弹性性好好、透透明明、稳稳定定性性好好的的凝凝胶胶,否否则则所所形形成成的的凝凝胶胶缺缺乏乏弹弹性、不透明、稳定性差。性、不透明、稳定性差。83精选课件五、组织化五、组织化(一一)概概念念:蛋蛋白白质质是是食食品品质质地地或或结结构构的的构构成成基基础础,例如肉、鱼的肌原纤维、干酪的酪蛋白等。例如肉、鱼的肌原纤维、干

49、酪的酪蛋白等。 蛋蛋白白质质的的组组织织化化是是使使可可溶溶性性植植物物蛋蛋白白或或乳乳蛋蛋白白形形成成具具嘴嘴嚼嚼性性和和良良好好持持水水性性的的薄薄膜膜或或纤纤维维状状产产品品,且且在在以以后后的的水水合合或或加加热热处处理理中中能能保保持持良良好好的的性性能能。组组织织化化的的蛋蛋白白质质可可以以作作为为肉肉的的代代用用品品或或替替代代物物,还还可可以以用用于于对对动动物物蛋蛋白白进进行行重重组组织织化化( (例例如如对对牛牛肉肉或或禽禽肉肉的的重整加工)。重整加工)。84精选课件(二)常见的蛋白质组织化方法:(二)常见的蛋白质组织化方法:1.热凝固和簿膜形成: 大豆蛋白的浓溶液在平滑的

50、金属表面热凝结,生成水合蛋白薄膜,或将其在95加热数小时,此时由于水分蒸发和热凝结也能在表面形成一层薄的蛋白膜,腐竹就是采用上述方法加工而成的。85精选课件 2. 2. 2. 2.热塑性挤压:热塑性挤压:热塑性挤压:热塑性挤压: 植物蛋白通过热塑性挤压得到干燥的纤维多孔状植物蛋白通过热塑性挤压得到干燥的纤维多孔状颗粒或小块,复水后嘴嚼性好。用此法可制作肉丸、颗粒或小块,复水后嘴嚼性好。用此法可制作肉丸、汉堡包的肉糜、肉的替代物、填充物等,还可以用于汉堡包的肉糜、肉的替代物、填充物等,还可以用于血液、鱼肉及其它农副产品的组织化。血液、鱼肉及其它农副产品的组织化。 86精选课件3.3.3.3.纤维

51、的形成:纤维的形成:纤维的形成:纤维的形成: 在在PH10PH10的条件下,高浓度的蛋白溶液通过静电斥力而分的条件下,高浓度的蛋白溶液通过静电斥力而分子离解并充分伸展。子离解并充分伸展。 制作方法:制作方法:制作方法:制作方法:将该溶液在高压下通过一个有许多小孔的喷头将该溶液在高压下通过一个有许多小孔的喷头 87精选课件六、面团的形成六、面团的形成(Dough formation)(Dough formation)1.1.面团的形成:面团的形成: 小小麦麦胚胚乳乳中中面面筋筋蛋蛋白白质质在在有有水水存存在在下下室室温温混混和和、揉揉捏捏能能够够形形成成强强内内聚聚力力和和粘粘弹弹性性糊糊状状物

52、物,这这是是小小麦麦面面粉粉转化为面包面团,并经发酵烘烤形成面包的基础。转化为面包面团,并经发酵烘烤形成面包的基础。2.2.面团形成的本质:面团形成的本质:面筋蛋白面筋蛋白主要由主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋麦谷蛋白和麦醇溶蛋白白组成,面团的特性与它们组成,面团的特性与它们密切相关。密切相关。88精选课件影响面团的因素:影响面团的因素:(1 1)在在面面包包制制作作过过程程中中麦麦谷谷蛋蛋白白和和麦麦醇醇溶溶蛋蛋白白的的平平衡衡非非常常重重要要。大大分分子子的的麦麦谷谷蛋蛋白白与与面面包包的的强强度度有有关关,它它的的含含量量过过高高会会抑抑制制发发酵酵过过程程中中残残留留COCO2 2的的膨膨胀胀

53、,抑抑制制面面团团的的鼓鼓起起;麦麦醇醇溶溶蛋蛋白白含含量量过过高高会会导导致致过过度度的的膨胀,产生的面筋膜易破裂和易渗透,面团塌陷。膨胀,产生的面筋膜易破裂和易渗透,面团塌陷。89精选课件(2 2)在面团中加入)在面团中加入极性脂类、变性球蛋白极性脂类、变性球蛋白有利于麦有利于麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的相互作用,提高面筋的网络谷蛋白和麦醇溶蛋白的相互作用,提高面筋的网络结构,而结构,而中性脂肪、球蛋白中性脂肪、球蛋白则不利面团网络结构的则不利面团网络结构的形成。形成。90精选课件 (3 3)面面筋筋蛋蛋白白的的组组成成:面面筋筋蛋蛋白白中中大大量量的的谷谷氨氨酰酰胺胺与与羟羟基基氨氨基基酸酸易

54、易形形成成氢氢键键,使使面面筋筋具具有有吸吸水水能能力力和和粘粘聚聚性性质质,含含有有一一SH SH 的的面面筋筋蛋蛋白白能能形形成成双双硫硫键键,在在面面团团中中它它们们紧紧密密连连在在一一起起。当当面面粉粉被被揉揉捏捏时时分分子子伸伸展展,二二硫硫键键形形成成,疏疏水水作作用用增增强强,面面筋筋蛋蛋白白转转化化形形成成了了立立体体的具有粘弹性的蛋白质网络。的具有粘弹性的蛋白质网络。 加加入入还还原原剂剂能能破破坏坏S SS S, ,则则可可破破坏坏面面团团的的内内聚聚结结构,但加入构,但加入KBrOKBrO3 3氧化剂则有利于面团的弹性和韧性。氧化剂则有利于面团的弹性和韧性。91精选课件兰

55、州拉面的制作巧妙运用了面粉的物理性能,即面筋蛋白质的延伸性和弹性。 用新鲜的高筋面粉加适量碱,和面的水温30,因如此面中的蛋白质吸水性高,面筋多,面的延伸性和弹性最好醒面,可使蛋白质有充分的吸水时间溜条,将面反复捣、揉、抻、摔,增加面筋的强度92精选课件七、乳化性质七、乳化性质七、乳化性质七、乳化性质 (Emulsifying properties) (Emulsifying properties) (Emulsifying properties) (Emulsifying properties) 1.1.1.1.蛋白质在食品乳胶体中的稳定作用蛋白质在食品乳胶体中的稳定作用蛋白质在食品乳胶体中

56、的稳定作用蛋白质在食品乳胶体中的稳定作用: 许多食品(如牛乳、冰淇淋)属于乳胶体,蛋白许多食品(如牛乳、冰淇淋)属于乳胶体,蛋白质对稳定这些乳胶体起着重要作用。可溶性质对稳定这些乳胶体起着重要作用。可溶性PrPr的乳化的乳化特性是由于特性是由于PrPr具有具有亲水基团和疏水基团,它亲水基团和疏水基团,它们浓集在们浓集在油油- -水表面,降低体系的表面张力和减少形成乳浊液所水表面,降低体系的表面张力和减少形成乳浊液所需的能量。一般认为蛋白质的疏水性越大,界面上吸需的能量。一般认为蛋白质的疏水性越大,界面上吸附的蛋白质浓度越大,界面张力越小,乳浊液因而也附的蛋白质浓度越大,界面张力越小,乳浊液因而

57、也就更稳定。就更稳定。93精选课件2.2.影响乳化作用的因素:影响乳化作用的因素: (1 1) Pr Pr的种类的种类: 球蛋白(如血清蛋白、乳清蛋白)具有很稳定的结构和球蛋白(如血清蛋白、乳清蛋白)具有很稳定的结构和很强的亲水性,故不是很好的乳化剂;很强的亲水性,故不是很好的乳化剂; 酪蛋白由于其无规则卷曲的结构特点及肽链上的高度亲酪蛋白由于其无规则卷曲的结构特点及肽链上的高度亲水区域和高度疏水区域是很好的乳化剂。水区域和高度疏水区域是很好的乳化剂。 大豆蛋白离析物、肉和鱼肉蛋白质等也是很好的乳化剂。大豆蛋白离析物、肉和鱼肉蛋白质等也是很好的乳化剂。94精选课件(2 2) 蛋白质的溶解度:蛋

58、白质的溶解度:与其乳化性质呈正相关。一般来与其乳化性质呈正相关。一般来讲,蛋白质的溶解性有利于蛋白质的乳化性,如肉糜中讲,蛋白质的溶解性有利于蛋白质的乳化性,如肉糜中有有NaClNaCl存在时(存在时(0.50.51M1M)可提高蛋白质的乳化容量。)可提高蛋白质的乳化容量。不过一旦乳浊液形成,不溶蛋白质对其稳定性起促进作不过一旦乳浊液形成,不溶蛋白质对其稳定性起促进作用。用。95精选课件(3 3 3 3)pHpHpHpH对乳化作用的影响:对乳化作用的影响:对乳化作用的影响:对乳化作用的影响:因蛋白质种类的不同而因蛋白质种类的不同而不同,不同, 如明胶、卵清蛋白在如明胶、卵清蛋白在pIpI时具有

59、良好的乳化性,而大时具有良好的乳化性,而大多蛋白质如大豆蛋白、花生蛋白、酪蛋白、肌原纤多蛋白质如大豆蛋白、花生蛋白、酪蛋白、肌原纤维蛋白、乳清蛋白等在非维蛋白、乳清蛋白等在非PIPI时的乳化性更好,因为时的乳化性更好,因为此时氨基酸侧链的离解,产生了有利于乳浊液稳定此时氨基酸侧链的离解,产生了有利于乳浊液稳定的静电斥力,避免了液滴的聚集同时还有利于蛋白的静电斥力,避免了液滴的聚集同时还有利于蛋白质的溶解。质的溶解。96精选课件(4 4 4 4)加热:)加热:)加热:)加热:加热会降低吸附在界面上蛋白质膜的粘度,加热会降低吸附在界面上蛋白质膜的粘度,因而降低乳浊液的稳定性,但是如果加热蛋白质产因

60、而降低乳浊液的稳定性,但是如果加热蛋白质产生了胶凝作用就能提高其粘度和硬度,提高乳浊液生了胶凝作用就能提高其粘度和硬度,提高乳浊液的稳定性,例如肌原纤维蛋白的胶凝作用对灌肠等的稳定性,例如肌原纤维蛋白的胶凝作用对灌肠等食品的乳浊稳定性十分有益,它提高了保水性和脂食品的乳浊稳定性十分有益,它提高了保水性和脂肪的稳定性,还增强了粘结性。肪的稳定性,还增强了粘结性。97精选课件 (5 5)表面活性剂:)表面活性剂:低分子表面活性剂不利于蛋白质乳浊低分子表面活性剂不利于蛋白质乳浊液的稳定性,它们会降低蛋白膜的硬度,减弱了蛋白液的稳定性,它们会降低蛋白膜的硬度,减弱了蛋白质吸附于界面的作用力,从而降低乳

61、液的稳定性。质吸附于界面的作用力,从而降低乳液的稳定性。98精选课件八、发泡性质(发泡性质(Foaming propertiesFoaming properties)1.1.食品泡沫:食品泡沫:食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。 如蛋白质酥皮、蛋糕、棉花糖、冰淇淋、蛋奶酥、如蛋白质酥皮、蛋糕、棉花糖、冰淇淋、蛋奶酥、啤酒泡沫、奶油冻等。啤酒泡沫、奶油冻等。 99精选课件分布均匀的细微气泡可以使食品产生稠性、细腻和松软性,提高分散性和风味感。 100精选课件糖类通常能抑制泡沫膨胀

62、,但可提高泡沫的稳定性。后者是因为糖类物质能增大体相粘度,降低了薄片流体的脱水速率。由于糖类提高了蛋白质结构的稳定性,使蛋白质不能够在界面吸附和伸长,因此,在搅打时蛋白质就很难产生大的界面面积和大的泡沫体积。所以制作蛋白酥皮和其它含糖泡沫甜食,最好在泡沫膨胀后再加入糖。 101精选课件脂类会严重损害蛋白质的起泡性能,因此,无磷脂脂类会严重损害蛋白质的起泡性能,因此,无磷脂的大豆蛋白质制品、不含蛋黄的蛋白质、的大豆蛋白质制品、不含蛋黄的蛋白质、“ “澄清的澄清的” ”乳清蛋白或低脂乳清蛋白离析物与它们的含脂对乳清蛋白或低脂乳清蛋白离析物与它们的含脂对应物相比,其起泡性能更好。这可能是由于具有表应

63、物相比,其起泡性能更好。这可能是由于具有表面活性的脂类化合物占据了空气面活性的脂类化合物占据了空气- -水界面,对吸附蛋水界面,对吸附蛋白质膜的最适宜构象产生干扰,从而抑制了蛋白质白质膜的最适宜构象产生干扰,从而抑制了蛋白质在界面的吸附,使泡沫的内聚力和粘弹性降低,最在界面的吸附,使泡沫的内聚力和粘弹性降低,最终造成搅打过程中泡沫破裂。终造成搅打过程中泡沫破裂。 102精选课件蛋白质加热部分变性,可改善泡沫的起泡性。因此蛋白质加热部分变性,可改善泡沫的起泡性。因此在产生泡沫前,适当加热处理可提高大豆蛋白(在产生泡沫前,适当加热处理可提高大豆蛋白(70-70-8080)、乳清蛋白()、乳清蛋白(

64、40406060)、卵清蛋白(卵)、卵清蛋白(卵清蛋白和溶菌酶)等蛋白质的起泡性能,热处理虽清蛋白和溶菌酶)等蛋白质的起泡性能,热处理虽然能增加膨胀量,但会使泡沫稳定性降低。若用比然能增加膨胀量,但会使泡沫稳定性降低。若用比上述更剧烈的条件热处理则会损害起泡能力。上述更剧烈的条件热处理则会损害起泡能力。103精选课件要想形成足够量的泡沫,必须使搅动的持续时间和要想形成足够量的泡沫,必须使搅动的持续时间和强度适合于蛋白质的充分伸展和吸附。过度强烈搅强度适合于蛋白质的充分伸展和吸附。过度强烈搅拌会降低膨胀量和泡沫的稳定性,卵清对过度搅拌拌会降低膨胀量和泡沫的稳定性,卵清对过度搅拌特别敏感,搅打卵清

65、蛋白超过特别敏感,搅打卵清蛋白超过6 68min8min可引起蛋白质可引起蛋白质在空气在空气- -水界面发生聚集水界面发生聚集- -絮凝。这些不溶解的蛋白絮凝。这些不溶解的蛋白质在界面不能被完全吸附,使液体薄片的粘性不能质在界面不能被完全吸附,使液体薄片的粘性不能满足泡沫高度稳定性的要求。满足泡沫高度稳定性的要求。104精选课件大多数蛋白质是一种复合蛋白,因此,它们的起泡大多数蛋白质是一种复合蛋白,因此,它们的起泡性质受吸附在界面上的蛋白质组分之间的相互作用性质受吸附在界面上的蛋白质组分之间的相互作用影响。例如,蛋清之所以具有优良的起泡性能,是影响。例如,蛋清之所以具有优良的起泡性能,是与它的

66、蛋白质组成有关。酸性蛋白质如果适当与碱与它的蛋白质组成有关。酸性蛋白质如果适当与碱性蛋白结合,则可提高起泡性,蛋白质的乳化能力性蛋白结合,则可提高起泡性,蛋白质的乳化能力和起泡能力之间不存在紧密的相关性。和起泡能力之间不存在紧密的相关性。105精选课件意大利咖啡意大利咖啡卡布奇诺卡布奇诺(cappuccinocappuccino)意大利特浓意大利特浓(EspressoEspresso)等等的调制中常用到奶沫,而奶沫是用搅的调制中常用到奶沫,而奶沫是用搅打热牛奶来制作的。打热牛奶来制作的。鸡蛋糕的制作中就利用了蛋白质的起泡性鸡蛋糕的制作中就利用了蛋白质的起泡性106精选课件3.5 3.5 新蛋白

67、质资源新蛋白质资源 开开发发利利用用传传统统蛋蛋白白质质资资源源和和新新蛋蛋白白质质资资源源是是目目前前研研究究、发发展展的的方方向向,对对传传统统蛋蛋白白的的研研究究则则主主要要集集中中于于对对大大豆豆蛋蛋白白的的开开发发利利用用,而而在在新新蛋蛋白白质质资资源源中中单单细细胞胞蛋蛋白白、叶叶蛋蛋白白、藻藻类类蛋蛋白白等等是是研研究究的的主要方向主要方向。 107精选课件一、大豆蛋白和其它油籽蛋白一、大豆蛋白和其它油籽蛋白一、大豆蛋白和其它油籽蛋白一、大豆蛋白和其它油籽蛋白 在在油油籽籽作作物物中中以以大大豆豆蛋蛋白白最最为为重重要要,一一是是因因为为它它的的种种植植面面积积非非常常大大,二

68、二是是它它的的必必需需氨氨基基酸酸组组成成与与动动物物蛋蛋白白十十分分接接近近。大大豆豆经经脱脱脂脂加加工工以以得得到到三三种种不同的商品大豆蛋白:不同的商品大豆蛋白: 1.1.脱脱脂脂豆豆粉粉:大大豆豆脱脱皮皮压压浸浸去去油油脂脂蛋蛋白白质质和和碳碳水水化化合合物物加加热热灭灭活活抗抗营营养养因因子子胰胰蛋蛋白白酶酶抑抑制制物物和和血血球球凝凝集集素素脱脱脂脂豆豆粉粉(蛋蛋白白质质含含量量约约为为5050)。108精选课件 2.2.2.2.浓缩大豆蛋白:浓缩大豆蛋白:浓缩大豆蛋白:浓缩大豆蛋白: 脱脱脂脂豆豆粉粉用用PH4.5PH4.5水水或或含含一一定定浓浓度度乙乙醇醇的的水水浸浸提提处处

69、理理除除去去低低聚聚糖糖( (胀胀气气因因子子) )和和降降低低胰胰蛋蛋白白酶酶抑抑制制物物的的量量 蛋蛋白白质质的的含含量量在在7070左左右右。由由于于浸浸提提使使脱脱脂脂豆豆粉粉中中相相当当量量的的蛋蛋白白质质损损失。失。109精选课件3.大豆蛋白分离物(大豆分离蛋白): 脱脂豆粉用PH10的稀碱浸提分离出残渣后溶液酸化至等电点 沉淀中和 干燥大豆分离蛋白,在水中的溶解度也比前二者高,但回收率较浓缩蛋白低得多。110精选课件二、单细胞蛋白二、单细胞蛋白 单单细细胞胞蛋蛋白白一一般般是是指指以以微微生生物物中中的的蛋蛋白白质质作作为为食食物物蛋蛋白白,其其优优点点是是单单细细胞胞蛋蛋白白的

70、的生生产产一一般般不不受受气气候候、地地域域条条件件的的限限制制,生生长长繁繁殖殖快快,产产量量高高,易易控控制制。它它们们主主要要有有酵酵母母蛋蛋白白,细细菌菌蛋蛋白白,藻藻类类和和真真菌菌蛋白。蛋白。 111精选课件酵酵母母蛋蛋白白:它它们们的的蛋蛋白白质质的的含含量量超超过过了了干干重重的的一一半半,缺缺乏乏含含硫硫氨氨基基酸酸,其其生生物物价价可可因因添添加加甲甲硫硫氨氨酸酸而而增增加加;但但由由于于含含有有较较高高量量的的核核酸酸,若若摄摄入入过过量量则则会会形形成成尿尿酸酸的的血血浆浆液液水水平平升升高高,造造成成代代谢谢紊紊乱乱。一一般般它它们们可可作作为为动动物物饲饲料料蛋蛋白

71、白用用,也也可可经经化化学学分分离离提提取取蛋蛋白或去掉核酸后供人食用。白或去掉核酸后供人食用。112精选课件 细细细细菌菌菌菌蛋蛋蛋蛋白白白白:细细细细菌菌菌菌蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的生生生生产产产产一一一一般般般般是是是是以以以以碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物或或或或甲甲甲甲醇醇醇醇作作作作为为为为底底底底物物物物,它它它它们们们们的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白含含含含量量量量占占占占干干干干重重重重的的的的3 3 3 34 4 4 4以以以以上上上上,缺缺缺缺乏乏乏乏含含含含硫硫硫硫氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸一一一一般般般般不不不不直直直直接接接接食食食食用用用用。常常常常作作作作为为

72、为为饲饲饲饲料料料料蛋白或经过加工以用作为食用蛋白原料。蛋白或经过加工以用作为食用蛋白原料。蛋白或经过加工以用作为食用蛋白原料。蛋白或经过加工以用作为食用蛋白原料。113精选课件藻类:藻类: 以以小小球球藻藻和和螺螺旋旋藻藻最最引引人人注注意意,二二者者蛋蛋白白含含量量分分别别为为5050、6060( (干干重重) ),必必需需氨氨基基酸酸中中除除含含硫硫氨氨基基酸酸较较少少外外,其其它它必必需需氨氨基基酸酸丰丰富。富。114精选课件 真菌:真菌:真菌:真菌: 蘑菇是食用最广的蘑菇是食用最广的蘑菇是食用最广的蘑菇是食用最广的一种食用真菌它的蛋白质一种食用真菌它的蛋白质一种食用真菌它的蛋白质一种

73、食用真菌它的蛋白质含量较低含量较低含量较低含量较低( ( ( (不超过干重不超过干重不超过干重不超过干重30303030,鲜蘑菇中蛋白质约鲜蘑菇中蛋白质约鲜蘑菇中蛋白质约鲜蘑菇中蛋白质约4 4 4 4) ) ) ),其蛋白质也不是完全蛋白。其蛋白质也不是完全蛋白。其蛋白质也不是完全蛋白。其蛋白质也不是完全蛋白。115精选课件 三、叶蛋白三、叶蛋白三、叶蛋白三、叶蛋白 植植物物的的叶叶片片是是进进行行光光合合作作用用及及合合成成蛋蛋白白质质的的场场所所,许许多多禾禾谷谷类类、豆豆类类作作物物的的叶叶片片中中约约含含24%Pr24%Pr。若若经经过过脱脱色色处处理理后后会会改改善善其其适适口口性性

74、,添添加加到到谷谷类类食食物物中中提提高高谷谷类类食食物物中中赖赖氨氨酸酸的的不足。不足。116精选课件四、鱼蛋白四、鱼蛋白 生鱼磨粉后,用有机溶剂浸提除掉脂类和水分,生鱼磨粉后,用有机溶剂浸提除掉脂类和水分,再经适当的研磨制成颗料即为无臭味的再经适当的研磨制成颗料即为无臭味的浓缩鱼蛋白浓缩鱼蛋白,其蛋白质含量达其蛋白质含量达7575以上。鱼蛋白的必需氨基酸组以上。鱼蛋白的必需氨基酸组成与鸡蛋蛋白、酪蛋白相似,但是它的一些功能性成与鸡蛋蛋白、酪蛋白相似,但是它的一些功能性质如质如溶解性、分散性、吸湿性溶解性、分散性、吸湿性等不好,所以不太适等不好,所以不太适用于食品加工。必须经过一些特殊的加工处理后方用于食品加工。必须经过一些特殊的加工处理后方可在食品中应用,如组织化、水解等。可在食品中应用,如组织化、水解等。降低了Pr的溶度并可能产生焦糊味;117精选课件二、解释下列名词: 1、蛋白质的等电点 2、蛋白质的一、二、三、四级结构 3、蛋白质的不可逆性 4、蛋白质的盐析 5、米伦氏反应 本节思考题本节思考题118精选课件

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