食品化学 第四章 蛋白质

食品化学第四章蛋白质第一页，共六十五页，2022年，8月28日第二页，共六十五页，2022年，8月28日第三页，共六十五页，2022年，8月28日第四页，共六十五页，2022年，8月28日第五页，共六十五页，2022年，8月28日第六页，共六十五页，2022年，8月28日第四章蛋白质（Protein）

第七页，共六十五页，2022年，8月28日[教学目标]

1、了解蛋白质的组成、结构和分类；

2、掌握食品中蛋白质的功能性质及加工对

其影响。

[重点难点]

重点：蛋白质的功能性质;

难点：加工对蛋白质功能性质和营养价值的

影响。第八页，共六十五页，2022年，8月28日[基本内容]

1、概述；

2、食品中蛋白质的功能性质；

3、食品加工对蛋白质功能性质和营养价值的影响。

第九页，共六十五页，2022年，8月28日第一节概述一、蛋白质的组成和分类（Classification）根据蛋白质分子的形状划分（20世纪30-40年代形成）球状蛋白质(Globularprotein)纤维状蛋白(Fibrousprotein)

第十页，共六十五页，2022年，8月28日根据化学组成划分（20世纪50-60年代分类方法）简单蛋白质（Simpleproteins）

结合蛋白（Conjugatedproteins）

衍生蛋白质（Derivedproteins）

第十一页，共六十五页，2022年，8月28日根据功能划分活性蛋白质

(Activeprotein)

非活性蛋白质（Passiveprotein）第十二页，共六十五页，2022年，8月28日活性蛋白质第十三页，共六十五页，2022年，8月28日第十四页，共六十五页，2022年，8月28日第十五页，共六十五页，2022年，8月28日非活性蛋白质胶原蛋白第十六页，共六十五页，2022年，8月28日弹性蛋白第十七页，共六十五页，2022年，8月28日二、稳定蛋白质结构的作用力蛋白质的结构一级结构（Primarystructure）

1969年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）定义为：一级结构是肽链中氨基酸的顺序。

第十八页，共六十五页，2022年，8月28日第十九页，共六十五页，2022年，8月28日二级结构（Secondarystructure）蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。

α-helixβ-pleatedsheetβ-turn第二十页，共六十五页，2022年，8月28日a-Helix第二十一页，共六十五页，2022年，8月28日β-pleatedsheets第二十二页，共六十五页，2022年，8月28日β-turn第二十三页，共六十五页，2022年，8月28日三级结构（Tertiarystructure）

1969年IUPAC定义为：三级结构包括蛋白质分子主链和侧链所有原子或原子团的空间排布关系，但不讨论亚基间或分子间的排布关系。四级结构（Quaternarystructure）

在三级结构的基础上，两条或多条肽链以特殊方式结合成有活性的蛋白质。

第二十四页，共六十五页，2022年，8月28日第二十五页，共六十五页，2022年，8月28日Super-secondarystructure

第二十六页，共六十五页，2022年，8月28日Structuraldomain第二十七页，共六十五页，2022年，8月28日稳定蛋白质结构的作用力

空间相互作用（Stericinteraction）范得华相互作用（Vanderwalsstructure）氢键（Hydrogenbond）静电相互作用（Electrostaticforces）疏水相互作用（Hydrophobicinteraction）二硫键（Disulfidebond）金属离子（Metalion）第二十八页，共六十五页，2022年，8月28日第二十九页，共六十五页，2022年，8月28日

构型：指一个不对称的化合物中不对称中心上几个原子或基团的空间排布方式。构型转换牵涉及共价键的形成或破坏

构象：指一个分子结构中一切原子绕共价单键旋转时产生的不同空间排列方式。构象转变不涉及共价键的形成或破坏。第三十页，共六十五页，2022年，8月28日蛋白质的变性作用（Denaturation）

变性复性变性仅涉及到二级、三级和四级结构的变化，而不破坏一级结构的肽链。第三十一页，共六十五页，2022年，8月28日引起蛋白质变性的因素（Factors）物理因素（Physicalfactors）温度、机械作用（Mechanicalstress）、辐射（Radiation）、液压（Liquidpress）。化学因素（Chemicalfactors）

pH、有机溶剂（Organicsolvent）、表面活性剂（Surfaceactiveagent）、金属离子。第三十二页，共六十五页，2022年，8月28日第二节食品中蛋白质的功能性质（Functionality）

蛋白质功能性质是指在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中性能的物理性质和化学性质。第三十三页，共六十五页，2022年，8月28日功能性质水合性质Hydrationproperties

结构性质Structureproperties

表面性质Surfaceproperties

第三十四页，共六十五页，2022年，8月28日溶解度（Solubility）

凝胶、乳化和起泡作用的前提。受溶解度影响最大的功能性质有增稠、起泡、乳化和胶凝作用。

盐溶（Saltingin）盐析（Saltingout）等电点（PI）

温度（T）

第三十五页，共六十五页，2022年，8月28日持水力吸水力膨润性溶解度评价指标：WSP、WDP、

PDI、NSI第三十六页，共六十五页，2022年，8月28日应用确定蛋白质提取、分离和纯化的条件判断蛋白质潜在的应用价值第三十七页，共六十五页，2022年，8月28日粘度（Viscosity）

大多数亲水性溶液的分散体系、乳浊液、糊状物或凝胶不具牛顿流体的性质，它们的粘度系数（μ）值随剪切速度（r）的加快而减小。此现象称假塑或剪切稀释（Shearthing）。

第三十八页，共六十五页，2022年，8月28日原因分子在流动的方向逐步定向，摩擦力减小水合球在流动方向上变形（线型）氢键和其他弱键断裂导致蛋白质的聚集体和网络结构解离第三十九页，共六十五页，2022年，8月28日食品在用泵输送、混合、加热、冷却和喷雾干燥等加工过程中，蛋白质体系的粘度涉及到热和质量的转移，是流体食品加工中必须考虑的重要功能性质。第四十页，共六十五页，2022年，8月28日乳化性质（Emulsifyingproperties）

乳化容量(能力)（Emulsioncapacity,EC）乳浊液稳定性（Emulsionstability,ES）

乳化活性指数（Emulsionactivityindex,EAI）反映蛋白质乳化活性的大小第四十一页，共六十五页，2022年，8月28日第四十二页，共六十五页，2022年，8月28日发泡性质（Forming）

蛋白质能作为发泡剂决定于蛋白质的表面活性和成膜性。棉花糖第四十三页，共六十五页，2022年，8月28日泡沫产生的方法

将气体通过一个多孔分配器吹通入低浓度（0.01%-2%，W/V）蛋白质溶液中有大量气体存在时，搅打或震荡蛋白质溶液（常用）第四十四页，共六十五页，2022年，8月28日

将预先加压的气体通入要生成泡沫的溶液中当压力突然解除时，系统中气体会因膨胀而形成泡沫第四十五页，共六十五页，2022年，8月28日影响泡沫形成和稳定性的因素

蛋白质溶解度：溶解性好，起泡能力强；不溶性蛋白质可稳定气泡

蛋白质浓度：当蛋白质在初始液相中浓度大于2%-8%时，气泡达到最大膨胀度。当浓度>10%时，产生气泡小，泡沫较硬第四十六页，共六十五页，2022年，8月28日

盐：NaCl提高起泡能力但降低稳定性；Ca2+可改进泡沫的稳定性糖：可提高粘度，稳定气泡脂类：低浓度损害起泡性质热处理：适度热处理可以改进起泡性质，但稳定性可能会降低第四十七页，共六十五页，2022年，8月28日搅拌时间和强度过分激烈地搅拌会导致泡沫稳定性降低。例如，鸡蛋清搅打>6-8min，泡沫稳定性降低。（在气/水界面部分蛋白质聚集并凝结）第四十八页，共六十五页，2022年，8月28日发泡性质的评价泡沫密度泡沫强度气泡平均直径和直径分布

发泡能力（P140）

泡沫稳定性(P141)第四十九页，共六十五页，2022年，8月28日胶凝作用（Gelation）

缔合（Association）聚合（集）（Polymerization）沉淀（Precipitation）絮凝（Flocculation）凝结（Coagultion）P135第五十页，共六十五页，2022年，8月28日

胶凝是指变性的蛋白质分子凝集形成一种有序的蛋白质网络的过程。第五十一页，共六十五页，2022年，8月28日凝胶类型加热后冷却产生的凝胶加热状态下冷却产生的凝胶由钙盐等二价金属形成的凝胶不加热部分水解或pH调整到等电点产生的凝胶第五十二页，共六十五页，2022年，8月28日其他功能性质

亲油性风味结合功能成膜性保鲜、造型、提高附加值第五十三页，共六十五页，2022年，8月28日第三节食品加工对蛋白质功能性质和营养价值的影响

第五十四页，共六十五页，2022年，8月28日一、热和碱处理温和热处理影响功能性质，但改善蛋白质的营养。过度热处理蛋白质发生交联，降低其营养价值。碱处理降低蛋白质营养价值，但改善其功能性质。

避免高温加工第五十五页，共六十五页，2022年，8月28日二、低温处理

冷却：几乎不影响。

冷冻：损害功能性质，对营养影响小。冷冻鱼肉僵硬、持水性低第五十六页，共六十五页，2022年，8月28日三、氧化剂处理蛋白质发生交联产生有毒成分，改变蛋白质风味和结构四、机械处理改善蛋白质功能性质提高其营养价值第五十七页，共六十五页，2022年，8月28日普通干燥：坚硬、萎缩、回复性差五、脱水的影响第五十八页，共六十五页，2022年，8月28日真空干燥：影响小五、脱水的影响第五十九页，共六十五页，2022年，8月28日冷冻干燥：保水性差五、脱水的影响第六十页，共六十五页，2022年，8月28日喷雾干燥：影响小五、脱水的影响第六十一页，共六十五页，2022年，8月28日六、蛋白质的改性水解：提高其溶解性，改变其营养价值和

风味酰基化：改善功能性质如溶解度、吸油性等添加亲水性基团：改善功能性质羧肽酶A除去苦味肽亲水氨基酸残基、糖或磷酸根第六十二页，共六十五页，2022年，8月28日补充：蛋白质水解方法比较肽酶酶解不降低蛋白质营养价值可获得比原食品蛋白质多的功能可保持多肽营养纯天然绿色属性酶解出来的多肽，没有任何苦味和异味，改善原食品蛋白质的一些过敏原，不会引起过敏可有效的控制多肽的分子量段第六十三页，共六