食物与化学蛋白质

食物与化学,蛋白质,1,蛋白质,在人体所需的各种营养素中，蛋白质是最主要的成分，它是构成机体细胞、促进生长发育、调节生理功能、增强抵抗能力的重要物质。,2,蛋白质,蛋白质是一类大分子化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。它的基本组成单元是氨基酸，如氨基乙酸、丙氨酸等。这些不同的氨基酸按照一定的顺序结合起来，组成蛋白质大分子，分子量从几万到几百万。,3,蛋白质,蛋白质是生物体内最重要的物质之一，不论是高等动物、植物、或是简单细菌、病毒等都有蛋白质存在。它是细胞原生质的主要成分，与核酸一起共同构成了生命现象的物质基础。,4,蛋白质,自然界蛋白质的种类繁多，最简单的单细胞生物如大肠杆菌有3000多种不同的蛋白质，人体有10万种以上不同的蛋白质。 整个生物界蛋白质的种类约为1010数量级，不同结构的蛋白质，各具不同的生物学功能，许多重要的生命现象和生理活动往往都是通过蛋白质来实现的。,5,蛋白质的生理功能,1、催化作用 生命的基本特征是物质代谢，代谢的全部反应几乎都需要酶作为催化剂，酶都是蛋白质。,6,蛋白质的生理功能,2、代谢的调节作用 激素是机体内分泌细胞制造的一类化学物质，它随血液循环流遍全身，调节机体的正常活动，对机体的繁殖、生长、发育和适应内外环境的变化起重要作用，这些激素中许多都是蛋白质。如胰岛素，可调节血糖的水平，若分泌不足可导致糖尿病。,7,蛋白质的生理功能,3、营养物质的运输和贮存 体内许多小分子物质的运输和贮存，可由一些特殊的蛋白质来完成。如血红蛋白运输O2和CO2，血浆蛋白运输Fe，并在肝脏中形成铁蛋白复合物贮存。,8,蛋白质的生理功能,4、免疫保护作用 机体的免疫功能与抗体有关，而抗体是一种特异的球蛋白，它能识别进入体内的异体物质（如细菌、病毒等），并与其结合而使其失去活性，使机体具有抵抗外界病原侵袭的能力。 注射疫苗，使身体产生抗体（螯合剂）。,9,蛋白质的生理功能,5、运动与支持作用 肌肉的收缩与舒张是由肌动蛋白和肌球蛋白来完成的。皮肤、骨骼和肌腱的胶原纤维，主要含胶原蛋白，它有强烈的韧性。1平方毫米粗的胶原纤维可耐受98392N的张力。,10,蛋白质的生理功能,6、生长、繁殖、遗传、变异作用 生长、繁殖、遗传、变异作用都与核蛋白有关，核蛋白是由核酸与蛋白质组成的结合蛋白。 遗传信息大多以蛋白质的形式表达出来。,11,蛋白质的生理功能,7、供能 主要功能非供能，但它是一种供能物质，分解1克蛋白质可释放16.8千焦的能量。 当人体内缺乏葡萄糖，贮存的脂肪又不足时，需动用蛋白质供能。,12,蛋白质的生理功能,8、赋予食品重要的功能特征 蛋白质有起泡性，如鸡蛋蛋白有良好的起泡性，可用于蛋糕、冰淇淋的生产。,13,蛋白质的组成及结构,蛋白质是由各种氨基酸通过肽键连接而成的、具有特定结构的生物大分子。 蛋白质结构的基本单位是氨基酸，蛋白质分子都很大，分子量一般在十万以上，最小的也有几千，它们结构复杂，但都可被酸、碱、以及各种水解蛋白质的酶等催化水解，水解的最终产物是氨基酸。,14,蛋白质的组成及结构,蛋白质的元素组成与糖、脂肪不同，除含有C、H、O外，都含有N，大多数蛋白质的含N量比较接近，一般为1517%，这是蛋白质组成的一个重要特点，有些蛋白质还含有S、P、Fe、Mn、I、Zn等元素,15,有关氨基酸,分子中含有氨基和羧基的化合物。组成蛋白质的氨基酸大多是氨基酸 RCHCOOH （脯氨酸除外） NH2组成人体蛋白质的氨基酸有二十种。,16,有关氨基酸,氨基酸的功用:1、经胃肠道消化吸收进入血液的氨基酸进入人体组织细胞合成相应的蛋白质（如肌蛋白、血红蛋白、脂蛋白、核蛋白等），以满足人体生长、发育、补充消化的需要。2、存在于血液内的氨基酸可维持血容量的相对稳定。,17,有关氨基酸,氨基酸的功用:3、合成多种含氮化合物（如肾上腺素、甲状腺素、嘌呤、嘧啶等），甚至直接充当神经介质，从各个不同的角度起到维持身体机能和遗传作用。4、合成多种抗体、补体物质，参与人体免疫功能。,18,有关氨基酸,氨基酸的功用:5、多余的氨基酸还可以合成脂类物质或氧化放出能量。 此外，在食品工业中添加氨基酸能增加食品的色、香、味。如葡萄糖中加缬氨酸，能增加巧克力香味；加半胱氨酸，能产生牛肉香味；加亮氨酸，能产生奶酪香味等。,19,有关氨基酸,从营养学上可将氨基酸分为两类：1、必需氨基酸 肌体需要但不能合成或合成量很少，不能满足需要，必需由食物供给。 赖氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、（组氨酸、精氨酸为婴幼儿必需氨基酸）,20,有关氨基酸,2、非必需氨基酸 肌体需要且肌体能合成，可不强调由食物供给。 甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、脯氨酸、组氨酸、精氨酸。,21,蛋白质的消化与吸收,动植物蛋白 各种氨基酸 人体吸收 各种人体蛋白质,胃酸、酶,分解,按人体需要及遗传密码,合成,22,蛋白质的消化与吸收,构成蛋白质的氨基酸，除赖氨酸外，都不能在体内贮留，12小时后，不配套的氨基酸几乎全转化为糖或脱氨，通过肾脏排出体外。,23,限制氨基酸,食物蛋白质中，按照人体的需要及其比例关系相对不足的氨基酸称为限制氨基酸。限制氨基酸中缺乏最多的称第一限制氨基酸。 食物中最主要的限制氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸在谷物蛋白质和其它植物蛋白质中含量较少；蛋氨酸在大豆、花生、牛奶和肉类蛋白中相对不足。,24,氨基酸的短线平衡,氨基酸是短线平衡，人体总是以含量最少的一种氨基酸为基点，按比例结合各种氨基酸，重新排列组合，形成人体蛋白质。若必需氨基酸品种不齐全或量不足，都会影响其它氨基酸的吸收。 在天然蛋白质中，完全符合人体比例的氨基酸是没有的，若长期偏食，会造成代谢紊乱（代谢多余的氨基酸会使肝脏、肾脏超负荷工作）。,25,蛋白质“中毒”,蛋白质氨基酸在体内不能贮存（糖、脂肪能贮存），未被利用的氨基酸要分解，氨基酸 氨 尿素 排出,分解,肝脏中,合成,26,蛋白质“中毒”,尿素毒性比氨大，肝脏长时间超负荷工作，引起肝功能不良，如肝脏有疾病，氨在肝脏蓄积，发生肝昏迷；肾功能不全的患者，尿素排出困难，易引起尿毒症及尿毒性心包炎。 “氨基酸摄入越多越好”的观点是错误的。 病人大补，不利健康，应病愈后补。,27,蛋白质“中毒”,1945年6月，一部分原来关在希特勒集中营的人自由了，受到盛宴款待。他们在忍受了长期的饥饿后，看到丰盛的酒菜，就狂饮大吃起来，结果不少人断送了生命，经专家研究，发现是由于过量食用了高蛋白食物，引起了蛋白质“中毒”。,28,蛋白质摄入不足引起的后果,青少年、幼儿：生长发育迟缓，消瘦，体重 过轻，智力发育障碍成人：疲倦，体重下降、肌肉萎缩、贫血、血浆蛋白减少，严重的会引起营养性水肿。 蛋白质缺乏对处于生长阶段的儿童更为敏感，它往往与热能缺乏并在，称蛋白质热能营养不良,29,蛋白质摄入不足引起的后果,安徽阜阳农村的一百多名儿童陆续患上了一 种怪病。本来健康的孩子在喂养期间开始出现四肢短小，身体瘦弱，尤其是这些婴儿的脑部显得偏大 ，当地人称这些婴儿为“大头娃娃”。现在阜阳已经有多名婴儿因为这种怪病而夭折。那么这些婴儿到 底得的什么病，病因到底在哪里呢？,30,蛋白质摄入不足引起的后果,经工作人员检验，送检的婴儿奶粉全部都不符合国家标准，尤其是蛋白质的含量。按照国家卫生标准，婴儿一段奶粉蛋白质含量是12到18，二段、三段应该不低于18，而这些奶粉蛋白质含量大多数只有2到3，有的甚至只有0.37。,31,蛋白质的分类,营养学上，根据蛋白质所含氨基酸种类是否齐全及比例是否合理，将蛋白质分为三大类：1、完全蛋白质 含有的必需氨基酸的种类和比例，符合人体需要，且易吸收，利用充分。 如：畜禽肉、蛋、奶、鱼、大豆等。,32,蛋白质的分类,2、半完全蛋白质 含有的必需氨基酸的种类基本齐全，但相互比例不合适，促进生长发育的功能不全。 如：小麦、大麦。,33,蛋白质的分类,3、不完全蛋白质 含有的必需氨基酸的种类不齐全，且比例不合适，促进生长发育的功能差。 如：动物的结缔组织（软骨、肌腱）、动物的肉皮、水果等。 各种食物含有的氨基酸相互补充，各得其所，组装成人体蛋白质。,34,有关消化与吸收,消化： 食物在消化道内的分解过程称为消化。吸收： 透过消化道黏膜进入血液循环的过程称为吸收。 这是两个紧密联系的过程。,35,有关消化与吸收,食物在消化道内的分解过程称为消化，消化有两种形式：物理消化：靠消化道运动把大块食物粉碎的 过程称物理消化。化学消化：靠消化液及消化酶的作用，把食 物中的大分子分解成小分子物质 的过程称化学消化。,36,人食肉为何要熟食而不生食？,原因有三：1、生食具有强烈的血腥气味，且给人很不愉快的刺激；2、生食韧性很大，不易嚼烂（物理消化困难）。3、结构紧密，难于化学消化。,37,人食肉为何要熟食而不生食？,动物蛋白质分子链呈螺旋状紧密结构，弹性蛋白韧性大，且不溶于水，因此难消化。蛋白质遇热发生变性，动物肌肉中的肌球蛋白、肌动蛋白和弹性蛋白的紧密螺旋状结构变为松弛状态，经变性后的松弛结构的蛋白质既易于咀嚼，又易于在胃酸和酶的作用下分解，同时去了血腥味。,38,“生吃鸡蛋很营养”的说法对吗？,不对 鸡蛋中主要含蛋清蛋白（属于球蛋白），分子同样是螺旋链状的紧密结构，生吃不易化学消化，只有煮熟，使蛋白质发生变性，结构变松弛后，才易被分解吸收。另：生鸡蛋中不可避免存在细菌，不卫生，吃了易生病，煮熟可灭菌。,39,肉的“嫩”与“老”在于结构？,刚煮熟的肉，蛋白质发生变性，紧密的结构变得松弛，吃起来很“嫩”。如肉受到长时间高温的作用，蛋白质发生深度变性，分子内发生脱水反应，从而使肌肉纤维束紧缩，变得短而粗，结构又趋紧密，吃起来感到硬，即“老”。,40,如何炒肉丝？,炒肉丝用淀粉“勾芡”，目的是生成隔热保护膜，缓冲受热，使肉丝既达到变性，又不发生深度变性，且防水分流失，肉丝既熟又嫩。,41,如何从颜色上判断肉是否新鲜？,动物肌肉中含有肌红蛋白，是由蛋白质和血红素结合组成的一种结合蛋白，由于血红素呈红色，在肌肉中含量少，因而使肌肉呈粉红色。 如鲜肉在空气中暴露时间长了，血红素中的亚铁离子Fe2+被氧化成三价铁离子Fe3+，三价铁离子为红棕色，因而使肉的颜色变成暗红色。 因氧化过程是逐渐由表及里的，所以肉的颜色也是由表及里逐渐加深的。,42,臭肉能吃吗？,肌肉中的蛋白质分子，正常情况下分解的产物是氨基酸 ，如蛋白质受到细菌或霉菌的侵蚀，往往还要发生非正常分解反应，生成尸胺和腐肉胺，这两种胺有恶臭且有剧毒，肉腐烂后，其臭味和毒气来自这两种胺，所以，臭肉不能吃。,43,鱼类的腥味及去腥的化学方法,鱼腥来自鱼身上存在的甲胺及其同系物（二甲胺、三甲胺），以三甲胺为最腥，鱼头皮中甲胺类物质最多，因而鱼头腥味最重。 甲胺类物质均易于溶于乙醇，因此，煮鱼时加一些酒，使甲胺类物质溶于乙醇中，乙醇经加热挥发逸去，即可除鱼腥了。 另：加醋，醋与醇发生酯化反应，生成酯，酯很香。加葱姜蒜，掩盖腥味。,44,水产类多以高蛋白低脂肪为特征。如鱼类脂肪含量110 % ,且长肽链、多价不饱和脂肪酸含量高,故鱼类脂肪有一定的防治动脉粥样硬化和冠心病的作用。我国和日本调查发现,渔民冠心病的发病率较低。常年食鱼的爱斯基摩人是全球发病率最低的民族,糖尿病患者也较少。再加上鱼类肌肉分化程度低、肌纤维细、肉嫩、易消化,保健作用更好。海藻类也能预防多种疾病,宜多食。,水产品是营养价值很高的保健食品,45,大量海鲜+大量维生素C=砒霜,虾等软壳类食物中含有浓度较高的五价砷化合物。这种物质本身对人体毒性较小，但是，在服用大量的维生素C（一次性摄入超过500毫克）之后，由于化学作用，使原来低毒的五价砷转变为剧毒的三价砷，因此导致中毒。 一般我们日常生活中的正常进食，摄入这两种食物的量绝对不足以导致这种症状出现。,46,瘦猪肉的脂肪含量为30 %;牛肉的脂肪含量为6. 2 %;鸡肉的脂肪含量36 %;兔肉的脂肪含量为0. 4 %。胆固醇的含量在上述各类肉中也以兔肉最低,且兔肉中含有丰富的卵磷脂,有阻止血栓形成、保护血管壁、防止动脉硬化的作用。所以兔肉和鸡肉作为动物蛋白的选择是值得称道的。,兔肉和鸡肉优于其他畜禽肉,47,食物与营养素,食物在人体中转化为易被吸收的营养素，其中，一部分营养素又转化为人体所需要的蛋白质、脂肪等贮存起来；另一部分营养素进一步氧化产生能量等。这是一个十分复杂的生物化学过程中。,48,食物与营养素,进入人体的三大营养素（淀粉、油脂、蛋白质）的分解产物（葡萄糖、脂肪酸、氨基酸），跟呼吸获得的氧发生反应，产生能量、水及二氧化碳等。据测定，1g淀粉完全氧化产生约16.8kJ能量；1g油脂完全氧化产生约38kJ能量，是人体的重要