粮油食品加工

二、植物蛋白,蛋白质定义是一切生物体中普遍存在的，由天然氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。英文称protein，意为“最原初的，第一重要的”。蛋白质的特点种类繁多；各具有一定的相对分子质量，复杂的分子结构和特定的生物功能；是表达生物遗传性状的一类主要物质。,第一节蛋白质的性质,蛋白质的功能,是人体组织的构成成分构成和修补人体组织蛋白质是构成细胞、组织和器官的主要材料。婴幼儿、儿童和青少年的生长发育都离不开蛋白质。即使成年人的身体组织也在不断地分解和合成进行更新，例如，小肠黏膜细胞每12天即更新一次，血液红细胞每120天更新一次，头发和指甲也在不断推陈出新。身体受伤后的修复也需要依靠蛋白质的补充。,构成体内各种重要物质,调节身体功能体内新陈代谢过程中起催化作用的酶，调节生长、代谢的各种激素以及有免疫功能的抗体都是由蛋白质构成的。此外，蛋白质对维持体内酸碱平衡和水分的正常分布也都有重要作用。,提供能量,虽然蛋白质的主要功能不是供给能量，但当食物中蛋白质的氨基酸组成和比例不符合人体的需要，或摄入蛋白质过多，超过身体合成蛋白质的需要时，多余的食物蛋白质就会被当作能量来源氧化分解放出热能。在正常代谢过程中，陈旧破损的组织和细胞中的蛋白质也会分解释放出能量。每克蛋白质可产生.16.7千焦耳（4千卡）热能。,1.1蛋白质在食品应用中的性质,食品体系中，蛋白质的功能性质是指在食品的加工、储存和消费过程中，蛋白质和其他食品组分相互作用时表现出的物理化学性质的总和。决定蛋白质功能性的因素有蛋白质本身的性质（蛋白质分子的大小、形状、氨基酸组成和序列、电荷分布和净电荷、表面疏水性、空间结构、分子的柔性和刚性）、所处体系的性质（温度、pH值、离子强度和离子对种类、脂类和糖类、食品添加剂等）以及蛋白质分子内和分子间的相互作用。,从分子水平上看，蛋白质的功能性是蛋白质的水合性质和与蛋白表面性质有关的性质。蛋白质的功能性也可以看成是蛋白质-水的相互作用、蛋白质-蛋白质的相互作用、蛋白质-空气的相互作用，体现了蛋白质的流体力学性质和界面性质。,蛋白应用,(1)溶解性（Solubility）,蛋白质的溶解性是蛋白质的基本物理性质之一，会影响蛋白质的其他功能性和实际应用价值一般地，一种蛋白质要有较好的功能性，它必须有较好的溶解性。目前，溶解性差的蛋白质在食品中几乎没有实际应用价值。蛋白质在水中的溶解性是蛋白质-蛋白质、水-水和蛋白质-水相互作用的综合作用的结果，热力学上说是一个动态平衡。,蛋白质-蛋白质水-水蛋白质-水,影响蛋白质溶解性的因素蛋白质的表面疏水性和表面亲水性pH值温度离子强度和种类,(2)乳化性（Emulsifying）,乳化是指将两种以上不相溶的物质，其中一种液体以微粒的形式分散到另一种液体里形成均匀分散体系的性能。蛋白质乳化性是指蛋白质能使油与水形成稳定的乳化液而起乳化剂的作用，主要包括乳化能力（EC，emulsifyingcapacity）和乳化稳定性（ES，emulsifyingstability）。蛋白质是由一系列氨基酸通过肽键结合而成的高分子化合物。组成蛋白质的氨基酸有亲水氨基酸和疏水氨基酸，因此决定了蛋白质有两亲性。,乳化性测定,（3）起泡性（Foaming）,发泡性是指大豆蛋白质在加工中体积的增加率，可起到的酥松作用。形成起泡的方法有三种，振荡法、鼓泡法和搅打法，搅打法是最常用的方法。蛋白质浓度、溶解性、pH值、离子强度等会影响蛋白质溶液的起泡性。蛋白质的发泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。,（4）粘度（viscosity）,指液体流动时表现出来的内摩擦，又称流动性，它是调整食品的物性方面的重要参数。蛋白质溶液的粘度受蛋白质的分子量，形状、轴比、水合度或摩擦比等条件的影响，温度、pH值、离子强度、处理条件等，可改变蛋白质分子的形态、结构、缔结状态、水合度及膨润性(度)。,(5)凝胶性（gelation）,当变性的蛋白质分子聚集形成一个有规则的蛋白质网时，此过程称为凝胶作用。食用蛋白质凝胶大致可以分成两类，加热凝胶和钙盐等二价金属凝胶。凝胶性可以赋予食品良好的质构特性。,蛋白凝胶,凝胶性测定,（6）水合能力（hydrationcapacity）,蛋白质的水合作用是通过蛋白质多肽链的极性部分与水分子间的相互作用来实现的。水合作用是一个渐进的过程，与水活度关系密切。蛋白质浓度、pH值、温度、离子强度及离子对种类、食品体系中的其它成分都会影响水合能力。,（7）吸油性（Oil-AbsorptionCapability）,吸油性就是指蛋白质促进脂肪吸收的作用，是另一种形式的乳化作用。例如，分离蛋白加入肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质，防止脂肪向表面移动，因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用，可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。,（8）成膜性（filmformingability）,成膜性是指蛋白与水形成面团后，经高压蒸煮，其表面能形成一层薄膜。这层薄膜是水与含水剂的一个屏障，这是蛋白适合肠类加工需要的一个特征。当肉切碎后，用分离蛋白与鸡蛋蛋白的混合物涂在其纤维表面形成薄膜，易于干燥，可以防止气味散失，有利于再水化过程，并对再水化产品提供合理的结构。,腐竹（Yuba）,1.2蛋白质的改性方法,蛋白质改性是人为地对蛋白质结构进行修饰，从而改善产品的相容性和功能性。目前常用的蛋白质改性方法包括物理法、化学法、酶法和基因工程方法等。,（1）物理改性,物理改性是利用加热、机械作用、声波等方式改变蛋白质的高级结构和分子间的聚集方式，一般不涉及蛋白质的一级结构。如热、高频电场、微波、超声波、强烈震荡等。实际上，物理改性就是在控制条件下的蛋白质定向变性。,优点,物理改性具有费用低，无毒无副作用，作用时间短，对产品营养性影响较小等优点。例如利用高频电场对大豆蛋白质分子进行处理，大豆蛋白质分子正负电荷在高速交变的电场作用下，产生往复极化、蛋白质分子受到强烈的位伸、撞击、摩擦、挤压等作用并产生极化效应，使大豆蛋白质分子部分降低作用或空间结构改变，产生分子改性现象，NSI值明显提高。高压均质对醇法大豆浓缩蛋白进行改性处理，可使其溶解度、乳化性和起泡性提高。,(2)化学改性,化学改性是用化学方法（化学试剂）使蛋白质分子中氨基酸残基的侧链基团或多肽链发生发生断裂、聚合或引入新的基团，导致蛋白质分子空间结构、蛋白质的理化物质和功能性发生改变。如在蛋白质分子中引入带负电荷基团、亲水、亲油基团、疏基等，可生产出多种具有特殊功能特的蛋白产品。,化学改性后蛋白质的功能特性,（3）酶法改性,酶法改性通常是蛋白酶的有限水解。酶法改性的程度取决于所用的酶、处理的时间以及人们所需要的功能性质。大豆分离蛋白经酶解后，其功能性质的变化十分显著。据研究，酶解大豆分离蛋白具有较高的应用价值，如酶解大豆分离蛋白的pH溶解度范围很宽，可应用于透明型酸性饮料补充营养成分;其次，酶解大豆分离蛋白水结合能力的提高可改进中等水分含量食品的质构和储藏期间的稳定性;此外，酶解产物抗氧化能力的增强可提高脂类和含脂食品的稳定性。,优点,酶解过程十分温和，很少或没有不受欢迎的副反应或副产品；最终水解产物，经平衡后，含盐极少且最