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第五章食品中的蛋白质,南方网讯5月10日4个月大的男婴刘金鹏进入湖南儿童医院治疗,被确诊为患有重度营养不良症的“大头娃娃”，医院曾一度向家属下达了病危通知。,都是缺少蛋白质惹的祸,感知生活,1、能举例说说你身边的蛋白质吗？,你对蛋白质知多少？,感知生活,1、能举例说说你身边的蛋白质吗？,你对蛋白质知多少？,蛋白质,100g常用食物中的蛋白质含量,第一节概述,一、蛋白质作用综述蛋白质是构成机体和生命的重要物质基础：人体的所有组织器官都有蛋白质，蛋白质约占人体全部质量的18，最重要的作用还是其与生命现象有关。1催化作用2调节生理机能3氧的运输4肌肉收缩5支架作用6免疫作用7遗传调控,建造新组织和修补更新组织食物蛋白质最重要的作用是供给人体合成蛋白质所需要的氨基酸；蛋白质是人体中惟一的氮的来源；蛋白质必须经过消化、分解成氨基酸后方能被吸收、利用。人体内蛋白质的合成与分解之间存在着动态平衡。体内蛋白质在不断地分解与合成，组织细胞在不断更新。但是，蛋白质的总量却维持动态平衡。儿童和青少年正处在生长、发育时期，对蛋白质的需要量较大，蛋白质的转换率也相对较高。,供能蛋白质在体内的主要功能并非供给能量，但它也是一种能源物质。特别在碳水化合物和脂肪供给量不足时，每克蛋白质在体内氧化供能4kcal(17kj)。它与碳水化合物和脂肪所供给的能量一样，都可用以促进机体的生物合成，维持体温和生理活动。赋予食品重要的功能特性,二、食品中蛋白质的定义及化学组成,1.蛋白质的定义蛋白质是由不同氨基酸以肽键相连所组成的具有一定空间结构的生物大分子物质，在生物体中广泛存在，是构成生物体最重要的高分子有机含氮化合物，是生命的物质基础。2.蛋白质的化学组成（1）蛋白质的元素组成C、H、O、N、S有些蛋白质含有Cu、Fe、Mn、Mo、Zn、Mg、Ca等矿物质元素。,氮元素含量与蛋白质含量的关系：粗蛋白（%）=氮元素含量6.25（2）蛋白质的基本结构单位氨基酸组成蛋白质的基本单位是氨基酸。参与人体蛋白质组成的氨基酸仅有20余种，且其化学结构均属于L-氨基酸（甘氨酸除外）。,一块块砖头垒成了万里长城,氨基酸就是构成蛋白质这个“万里长城”的基石,走进蛋白质精彩的世界,三、食品中蛋白质的特性及分类,1.蛋白质的结构特性（1）一级结构：肽链中的氨基酸顺序氨基酸依次通过肽键连接形成链状结构，这种链状结构称为多肽链。多肽链就是蛋白质分子的一级结构的基本结构形式。除肽键连接之外，还有二硫键，它对稳定蛋白质分子的空间结构起着重要作用。,（2）二级结构,二级结构是指肽链主链有规则的盘曲折叠所形成的构象。二级结构仅仅是主链构象。二级结构中，肽链中的CO与位置合适的NH间形成氢键，从而使肽链不是完全伸展的直链，而是盘曲折叠成多种形状。二级结构类型有：螺旋、折叠、环、无规则卷曲等形式。其中螺旋、折叠比较常见。,螺旋,折叠,（3）三级结构,是整条肽链完整的构象，是在二级结构的基础上进一步盘曲折叠而形成的结构，近似球形。此球形是“亲水表面，疏水核”。侧链一R基团形成的几种副键维持其稳定性如疏水相互作用、二硫键、静电作用、氢键、范德华力等。,（4）四级结构,蛋白质分子中，肽链间以副键缔合在一起，形成一个非常稳定的构象，称为蛋白质的四级结构。组成四级结构的多肽链称为蛋白质的亚基，各亚基间的结合力主要是疏水作用，另外，氢键和离子键也参与维持四级结构。,2.蛋白质的分类,（1）完全蛋白质优质蛋白质；它们所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。（2）半完全蛋白质所含氨基酸种类虽然齐全，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。（3）不完全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。,第二节食品中的氨基酸,一、氨基酸的组成、结构及分类结构通式构型：蛋白质水解产生的20种氨基酸用DL标记法，均属L构型,羧酸烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。,(氨基：NH3去掉一个H原子剩下的部分表示:-NH2，有碱性！),结构：含有一个-NH2及-COOH,性质：具有两性：碱性和酸性,氨基酸：,酸性,CH2-COOH+NaOH,NH2,碱性,NH2,CH2-COONa+H2O,NH2,显酸、碱两性,几种简单的氨基酸：,天然氨基酸的通式,羧基酸性,COOH,NH2,氨基碱性,分类和命名,组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。,二、食品中氨基酸的物理性质,1溶解度氨基酸一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于乙醚。所有的氨基酸都能溶于强酸或强碱的溶液中。2熔点氨基酸属于高熔点化合物，一般超过200。3旋光性除甘氨酸外，其它的氨基酸都具有旋光性。大多天然存在的氨基酸属于L型氨基酸。4味感氨基酸的味感与其立体构型有关。D型氨基酸多数带有甜味；L型氨基酸有甜、苦、鲜、酸等四种不同味感。,三、食品中氨基酸的化学性质,1氨基酸的两性和等电点,当调整溶液的pH，使氨基酸的酸性与碱性电离相同，此时氨基酸以偶极离子形式存在，净电荷为零，把此时氨基酸溶液的pH称为氨基酸的等电点，用pI表示。,氨基酸的等电点决定于其结构，中性氨基酸的pI一般在565之间；酸性氨基酸的pI较小，在2535之间；而碱性氨基酸的pI较大，在911之间。氨基酸在等电点状态下熔点最高，溶解度最低。,肽键是肽及蛋白质分子中的主键,2脱水成肽反应,多个氨基酸分子消去水分子而形成多肽,多肽是螺旋状的长链,多肽的性质:因肽键的存在,多肽能进行水解,分子间脱水反应,+H2O,氨基酸的缩合形成了多肽蛋白质是多肽形成高分子化合物,1965年我国科技工作者成功合成了具有生物学活性的蛋白质结晶牛胰岛素。,大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？,我叫阳阳,我是阳阳的妈妈,我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的,基因工程以DNA控制和蛋白质合成技术为核心,3与金属离子的螯合作用4脱氨基反应5脱羧基反应氨基酸经高温或细菌作用发生脱羧反应而生成胺，赋于食物不良的气味和毒性。6褐变反应,7与茚三酮反应：常用于氨基酸的比色测定,第三节各类食品中的蛋白质,一、动物来源食品中的蛋白质1肌肉蛋白质2胶元和明胶3乳蛋白质（1）酪蛋白（2）乳清蛋白（3）脂肪球膜蛋白质4卵类蛋白质,三、食品中的蛋白质,1.动物蛋白,2.植物蛋白,黑大豆,植物蛋白粉,SARS病毒的电子图片,非典型性肺炎的凶手冠状病毒，究竟有多可怕？其实，冠状病毒是引起人类上呼吸道感染的常见病原之一，可引起成人的普通感冒，占成人呼吸道感染的10%-24%，主要发生在冬季和春季。,禽流感病毒,禽流感病毒正在侵蚀健康的肌体(蓝色的为禽流感病毒),二、植物来源食品中的蛋白质1.谷物蛋白质面粉蛋白质分为四类：醇溶谷蛋白、谷蛋白、清蛋白和球蛋白。2.油料种子蛋白质油料种子蛋白质中最主要的成分是球蛋白类三、可食用的蛋白质新资源单细胞蛋白质来源于微生物,第四节食品中蛋白质的性质,一、蛋白质的理化性质1.蛋白质的胶体性质具有胶体溶液的特性蛋白质胶体稳定的两个重要因素：水化膜和带有同种电荷2.沉淀作用（1）盐析机理：破坏水化膜（2）有机溶剂沉淀（3）重金属盐沉淀,（4）某些酸类沉淀（5）其它3.蛋白质的变性(1)概念蛋白质由于受些些物理因素，如加热、高压、搅拌、振荡、紫外线、X射线和超声波等；化学因素，如强酸、强碱、尿素、重金属盐、有机溶剂等的影响，可改变或破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质的理化性质改变或失去生物活性，这种现象称为蛋白质的变性。（2）变性对蛋白质的影响失去生物活性溶解度就减小容易被酶水解消化,（3）变性的机理（4）变性的分类可逆变性：不可逆变性4.蛋白质的水解和分解蛋白质能在酸、碱、或酶(蛋白酶)的作用下发生水解作用，水解生成的低肽和氨基酸增加了食品的风味，同时肽和氨基酸与食物中其它成分反应，进一步形成各种风味物质。蛋白质在高温下变性后易水解，也易发生分解，形成一定的风味物质。蛋白质还能在腐败菌作用下发生分解。,5.蛋白质的颜色反应,茚三酮反应,缩二脲反应,二、蛋白质的化学性质,下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是NaHCO3;(NH4)2S;Al(OH)3;NH4Cl；H2N-CH2-COOH;CH3-COOHA.B.C.D.,既能与酸反应又能与碱反应的物质：,(1)多元弱酸的酸式盐；(2)弱酸的铵盐；(3)具两性的物质；(4)氨基酸和蛋白质；,性质1:具有两性,蛋白质的化学性质,水解原理：,注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸,性质2:能够水解(结构中含有肽键),在适宜条件下完全水解得到4种产物，它们的结构简式为。,已知有机化合物:,CH3-C-O,-NH-C-CH2-CH3,-C-O-,实验结论,有白色沉淀析出白色沉淀重新溶解,有白色沉淀析出白色沉淀不溶解,有沉淀析出沉淀不溶解,有白色沉淀析出白色沉淀不溶解,有白色沉淀析出白色沉淀不溶解,蛋白质的化学性质,实验：,鸡蛋白溶液,蛋白质凝聚,蛋白质重新溶解,结论：,1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如Na2SO4、(NH4)2SO4等,可使蛋白质的溶解度减小,而从溶液中析出-盐析,2、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质,应用：,利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。,浓无机盐,水,性质3:盐析,蛋白质的化学性质,实验：,鸡蛋白溶液,加热,蛋白质凝结,加水,不再溶解,鸡蛋白溶液,蛋白质凝结,加水,不再溶解,结论：,在热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。,应用：,消毒原理,乙酸铅,性质4:变性,蛋白质的化学性质,实验：,鸡蛋白溶液,浓硝酸,变成黄色,结论：,蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色，称“黄蛋白反应”,应用：,用于鉴别蛋白质的存在,性质5:颜色反应,用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等),归纳：检验蛋白质的方法(1)燃烧；(2)颜色反应。,鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”，在如下各方法中正确的是()滴加浓HNO3,滴加浓硫酸,滴加酒精,灼烧A.B.C.D.,性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味,蛋白质的盐析和变性,浓的无机盐溶液,受热、紫外线、酸、碱、重金属盐和某些有机物,物理变化(溶解度降低),化学变化(蛋白质性质改变),可逆,不可逆,分离提纯,杀菌消毒,概念对比,二、蛋白质的功能性质,1.蛋白质的水合（1）蛋白质的水化蛋白质中水的存在及存在方式直接影响着食物的质构和口感，干燥的蛋白质原料须先水化后使用。影响蛋白质水化的因素：（2）蛋白质的持水性蛋白质保留水的能力与许多食品的质量，特别是肉类菜肴的质量有重要关系。提高持水性的措施：,2.蛋白质的膨润,指蛋白质吸水后不溶解，在保持水分的同时赋予制品以强度和黏度的一种重要功能特性。3.蛋白质的乳化性与发泡性（1）乳化性及其作用（2）发泡性及其作用4.蛋白质的风味结合蛋白质本身没有气味，但能结合风味化合物，影响食品的感官品质。影响风味结合的因素：,第五节蛋白质的功能性质在食品加工中的应用,1.以乳蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用2.以卵蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用3.以肌肉蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用4.以大豆蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用,第六节食品加工条件对蛋白质功能性和营养价值的影响,1.热处理对蛋白质的影响蛋白质热加工处理后的有益作用蛋白质过度热加工处理后的危害2.低温处理对蛋白质的影响3.脱水作用对蛋白质的影响4.碱处理对蛋白质的影响,蛋白质,衔接生活,豆豉是一种营养价值较高的食品据现代科学分析，豆豉含有大量能溶解血栓的尿激酶，还含一些能产生大量B族维生素和抗菌素的细菌。而导致老年性痴呆症的主因是血管血栓的形成。因此，专家们建议：日常生活中，老年人不妨多吃些豆豉。,吃豆豉可防老年性痴呆,阅读材料,冻豆腐内部组织结构发生了变化，形状成蜂窝状，颜色变深，基本上保持了原有的蛋白质、维生素、矿物质成分。经常吃冻豆腐，还可以吸收人体肠胃道及全身组织的脂臃，有利于脂肪排泄，从而使体内积蓄的脂肪减少，达到减肥的目的。,吃冻豆腐减肥,前几年，美国癌症协会的附属医院收治了一位52岁的男性肺癌患者汤姆森。在医生设计治疗方案时，汤姆森患了重度病毒性感冒，一周里发热高达41摄氏度，谁也不曾想到，在汤姆森感冒痊愈后竟出现了奇迹：他的癌症消失了。这一事例震惊了当时的美国医学界。学者对此进行过大量的研究，最后的结论是汤姆森患病后常饮酸奶是一个重要的因素，而高热激发的免疫功能加强了对癌细胞的杀伤。,酸奶有助抗癌,牛奶与滋补药不要同服牛奶富含钙、磷、铁等无机盐物质，还含有大量的蛋白质、氨基酸、脂肪和多种维生素。而滋补药的有效成分中一是糖、多糖及其衍生物；二是蛋白质、多肽与氨基酸类；三是一些有机成分；四是微量元素。牛奶中的钙、磷、铁容易和中药的有机物质发生化学反应，生成难溶、稳定的化合物，使牛奶和药物的有效成分受到破坏，一些中药中的生物碱也易与牛奶中的氨基酸反应，而失去疗效。二者同服，会相互破坏其芝养物质有的甚至对身体产生不良作用，如过敏反应等等。,多