1、食品中的蛋白質(zhì) 學(xué)號(hào)：212011083201012 姓名：李春燕 指導(dǎo)老師：王維香 教授,主要內(nèi)容,概念 食品中的氨基酸 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 各類食品中的蛋白質(zhì) 食品中蛋白質(zhì)的性質(zhì) 蛋白質(zhì)在食品加工中的變化 功能蛋白、肽,1 概述,蛋白質(zhì)是含氮的生物大分子，它不僅是生物 體的重要組成成分，而且在生物體內(nèi)具有廣 泛和重要的生理功能。,1.1 蛋白質(zhì)的概念,蛋白質(zhì) -一切生物體中普遍存在的、由氨基酸通過(guò)肽鏈連接而成的生物大分子。 食品中的蛋白質(zhì) -人類從食物中攝取的對(duì)人體無(wú)毒副作用、易消化吸收且能滿足人體生長(zhǎng)、發(fā)育及生命活動(dòng)過(guò)程中所需求的蛋白質(zhì)。,蛋白質(zhì)具有以下特征,蛋白質(zhì)是一種復(fù)雜而且變化很大的

2、復(fù)雜巨型分子，是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)功能主要是為人體提供所必需的氨基酸。 部分蛋白質(zhì)可作為生物催化劑 。 蛋白質(zhì)是人體的免疫作用所必需的物質(zhì) 。 有些蛋白質(zhì)還會(huì)導(dǎo)致食物過(guò)敏 。 蛋白質(zhì)是由不同的氨基酸通過(guò)肽鍵相互連接而成。,1.2 食品中的蛋白質(zhì)的分類,1.2.1 根據(jù)食品蛋白質(zhì)化學(xué)組成特性分類 （1）單純蛋白質(zhì) ：僅含有氨基酸 。 清蛋白（白蛋白）、球蛋白、組蛋白、精 蛋白、硬蛋白、核糖核酸酶、胰島素等。 （2）結(jié)合蛋白質(zhì) ：?jiǎn)渭兊鞍着c非蛋白質(zhì)成分如碳水化合物、油脂、核酸、金屬離子或磷酸鹽結(jié)合而成 。 （3）衍生蛋白質(zhì) 一級(jí)衍生物 ：酪蛋白 二級(jí)衍生物 ：胨、肽,1.2.2 根

3、據(jù)食品中單純蛋白質(zhì)溶解度不同分類,（1）清蛋白 ：蛋清蛋白、乳清蛋白、血清蛋 白、乳清蛋白、麥谷蛋白、豆蛋白 （2）球蛋白 ：-乳清球蛋白、血清球蛋 白 、肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、大豆蛋白 （3）谷蛋白 ：谷蛋白、米谷蛋白 （4）醇溶谷蛋白 ：玉米醇溶谷蛋白、小麥醇 溶谷蛋白、大麥醇溶谷蛋白 （5）硬蛋白 ：膠原蛋白、彈性蛋白、角蛋白 （6）組蛋白,1.2.3 根據(jù)結(jié)合蛋白質(zhì)中輔基不同分類,（1）脂蛋白 ：與蛋白質(zhì)結(jié)合的油脂有：三甘 油酯、磷脂、膽固醇及其衍生物 （2）糖蛋白 ：氨基葡萄糖、氨基半乳糖、 半乳糖、甘露糖和海藻糖 （3）核蛋白 ：核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合而成 （4）磷蛋白 ：牛乳中的酪氨酸、

4、雞蛋蛋黃中 的磷蛋白 （5）色蛋白 ：血紅蛋白、肌紅蛋白、葉綠素 蛋白、黃素蛋白,1.2.4 根據(jù)食品中蛋白質(zhì)的功能特性分類,按食品中蛋白質(zhì)的功能特性分： 酶；結(jié)構(gòu)蛋白；收縮蛋白（肌球蛋 白、肌動(dòng)蛋白、微管蛋白）；激素（胰島 素、生長(zhǎng)激素）；傳遞蛋白（血清蛋白、 鐵傳遞蛋白、血紅蛋白）；抗體（免疫球 蛋白）；儲(chǔ)藏蛋白（蛋清蛋白、種子蛋 白）；保護(hù)蛋白（毒素和過(guò)敏素）。,1.3 蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能,催化功能。 結(jié)構(gòu)功能。 運(yùn)輸功能。 儲(chǔ)存功能。 運(yùn)動(dòng)功能。 防御功能。 調(diào)節(jié)功能。 信息傳遞功能。 遺傳調(diào)控功能。,1.4 蛋白質(zhì)的組成,蛋白質(zhì)的化學(xué)組成 相對(duì)分子量：1萬(wàn)幾百萬(wàn) 主要元素：C、H、O

5、、N及S、P等，少數(shù)含F(xiàn)e、Zn、Mg、Mn、Co、Cu等 一般元素含量： C：5060，H：67，O：2030，N：1419 （平均含量為16），S：0.23，P：03,1.4.2 蛋白質(zhì)的氨基酸組成,蛋白質(zhì)是高分子有機(jī)化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種 類繁多，但其水解的最終產(chǎn)物都是氨基酸， 因此，把氨基酸稱為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本組成 單位或構(gòu)件分子 。在種類上，天然存在的氨 基酸有180多種，但組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有 20種，稱為基本氨基酸，在蛋白質(zhì)生物合成 時(shí)它們受遺傳密碼控制，且不存在種族差異 和個(gè)體差異。,2 食品中的氨基酸,2.1 食品中氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)和分類 在氨基酸結(jié)構(gòu)中至少含一個(gè)堿性的氨基

6、（-NH2）和 一個(gè)酸性的羧基（-COOH）。,2.1.1根據(jù)R基團(tuán)性質(zhì)的不同，可將氨基酸分成下列幾類,1 側(cè)鏈R非極性或疏水性的氨基酸 丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨 酸、脯氨酸、色氨酸和纈氨酸 2 側(cè)鏈R極性而不帶電荷（親水的）的氨基酸 絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷酰胺 、 甘氨酸 3 側(cè)鏈R帶正電荷的堿性氨基酸 賴氨酸、精氨酸和組氨酸 4 側(cè)鏈R帶負(fù)電荷的酸性氨基酸 天冬氨酸、谷氨酸,2.1.2 必需氨基酸,必需氨基酸 -人和動(dòng)物不能合成，也不能由別的氨基酸轉(zhuǎn)化而來(lái)，必須由食物或飼料供給，食物和飼料中如果缺乏這些氨基酸，就會(huì)影響機(jī)體正常生長(zhǎng)和健康。 8種必需氨基酸 賴

7、氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、 色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸。 對(duì)于嬰兒，組氨酸也是必需的。,2.2 氨基酸的重要理化性質(zhì),2.2.1 氨基酸的物理性質(zhì) 1色澤與狀態(tài)：各種常見氨基酸均為無(wú)色結(jié)晶 2 熔點(diǎn)：熔點(diǎn)較高，一般在200300之間 3 溶解度：溶于水，微溶于醇，不溶于乙醚。 4 味感：氨基酸及其某些衍生物有一定的味感 5 旋光性：除甘氨酸外，其他氨基酸都有旋光性和一定的比旋光度。 6 酸堿性質(zhì)：由于氨基酸同時(shí)含有羧基（酸性）和氨基（堿性），因此他們具有兩性性質(zhì)。,2.2.2 氨基酸的化學(xué)性質(zhì),1 氨基酸分子中-氨基參與的反應(yīng) （1）氨基酸分子的脫氨基反應(yīng) （2）氨基酸分子中-氨

8、基與亞硝酸的反應(yīng),（3）氨基酸分子中-氨基與甲醛的反應(yīng) 2 氨基酸分子中羧基參與的反應(yīng),3 氨基酸分子中-氨基、-羧基都參加的反應(yīng) （1）羰氨反應(yīng)（又稱美拉德反應(yīng)） （2）氨基酸分子中-氨基、-羧基與金屬離子作用,（3）不同氨基酸之間的成肽反應(yīng) 4 氨基酸與茚三酮反應(yīng),5 氨基酸與熒光胺反應(yīng) 6 氨基酸與1,2-苯二甲醛反應(yīng),3 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)是由各種氨基酸的通過(guò)肽鍵連接而成的多肽 鏈，再由一條或一條以上的多肽鏈按各自不同的方式 組合成具有完整生物活性的分子。隨著肽鏈數(shù)目、氨 基酸組成及其排列順序的不同，就有不同的三維空間 結(jié)構(gòu)，也就形成了不同的蛋白質(zhì)。 通常將蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)分為一

9、級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、 超二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。其中一 級(jí)結(jié)構(gòu)又稱為蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、共價(jià)結(jié)構(gòu)或初級(jí)結(jié) 構(gòu)。而二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)又稱為蛋白質(zhì) 的空間結(jié)構(gòu)或三維結(jié)構(gòu)。,3.1 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鍵結(jié)構(gòu),多肽鏈可以看成由C串聯(lián)起來(lái)的無(wú)數(shù)個(gè)酰胺平面組成,蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：肽單位結(jié)構(gòu)特征,肽鍵具有部分單鍵性質(zhì)同時(shí)又有雙鍵性質(zhì)； 肽鍵不能自由旋轉(zhuǎn)； 肽單位平面有一定的鍵長(zhǎng)和鍵角； 肽鍵中的四個(gè)原子和相鄰的兩個(gè)-碳處于同一平面上，肽平面。,3.2 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)-多肽鏈中彼此靠近的氨基酸殘基之間由于氫鍵相互作用而形成的空間關(guān)系；是指蛋白質(zhì)分子中多

10、肽鏈本身的折疊方式。 主要是-螺旋結(jié)構(gòu)，其次是-折疊結(jié)構(gòu)和 -轉(zhuǎn)角。,3.2.1 肽單位的構(gòu)象,1 肽單位是一個(gè)剛性的平面結(jié)構(gòu) 酰胺平面或肽平面 -肽單位所包含的六個(gè)原子處于同一個(gè)平面上，這個(gè)平面又稱為酰胺平面或肽平面。 2 肽平面中羰基氧與亞氨基氫幾乎總是處于相反的位置 3 C和亞氨基氮及C與羰基碳之間的鍵是單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn),3.2.2 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位,二級(jí)結(jié)構(gòu)單位-蛋白質(zhì)多肽鏈在空間的規(guī)律性結(jié)構(gòu)單位。 包括-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角、自由 回轉(zhuǎn)四種，它們是蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的基 礎(chǔ)。,1 -螺旋結(jié)構(gòu),右手螺旋 ； 每一圈包含3.6個(gè)殘基， 螺距0.54nm； 氨基酸殘基高0.15nm 相鄰

11、螺旋之間形成鏈內(nèi) 氫鍵； 氫鍵的取向與螺軸幾乎 平行。,2 -折疊結(jié)構(gòu),許多條多肽鏈或一條多肽鏈的一部分與另一 部分并排地排列，同時(shí)多肽鏈的主鏈稍微皺 縮，以利于通過(guò)側(cè)面方向的氫鍵緊密地聯(lián)系 在一起，構(gòu)成的折疊薄片狀結(jié)構(gòu)就是-折疊 片狀結(jié)構(gòu)。在-片狀結(jié)構(gòu)中，肽鏈的排列可 以采取平行或反平行的方式。,3 -轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu),-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)又 稱為-彎曲、 -回折、發(fā)夾結(jié) 構(gòu)和U形轉(zhuǎn)折等。 蛋白質(zhì)分子多肽鏈 在形成空間構(gòu)象時(shí)， 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)180 的回折，回折處的 結(jié)構(gòu)就稱為 -轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu),4 自由回轉(zhuǎn),3.3 超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域,3.3.1 超二級(jí)結(jié)構(gòu),型,型,型,3.3.2 結(jié)構(gòu)域,結(jié)構(gòu)域-蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明

12、顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域，又稱為轄區(qū)。 對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基，多肽鏈往往由兩個(gè) 或多個(gè)在空間上可明顯區(qū)分的、相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域結(jié) 構(gòu)締合而成三級(jí)結(jié)構(gòu)，這種相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域性結(jié)構(gòu) 就稱為結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域與結(jié)構(gòu)域之間常常有一段長(zhǎng) 短不等的肽鏈相連，形成鉸鏈區(qū)。常見的結(jié)構(gòu)域的 氨基酸殘基數(shù)在100400之間，最小的結(jié)構(gòu)域只有 4050個(gè)氨基酸殘基。,3.4 蛋白質(zhì)的三級(jí)與四級(jí)結(jié)構(gòu),3.4.1 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 1 蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的概念 蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)-多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步卷曲、折疊形成的復(fù)雜球狀分子結(jié)構(gòu)。 肽鏈中的二硫鍵可以使遠(yuǎn)離的兩個(gè)肽段連在 一起，所以對(duì)三

13、級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也起到重要作用。,蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu),碳酸酐酶三級(jí)結(jié)構(gòu)的示意圖,多肽鏈所發(fā)生的盤旋是由蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的順序和分子內(nèi)的各種相互作用（疏水相互作用、靜電相互作用和范德華引力等）和氫鍵決定的。,蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)有以下共同特點(diǎn)。 （1）具備三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)一般都是球蛋白，都有近似球狀或橢球狀的外形，而且整個(gè)分子排列緊密，內(nèi)部有時(shí)只能容納幾個(gè)水分子。 （2）大多數(shù)疏水性氨基酸側(cè)鏈都埋藏在分子內(nèi)部，它們相互作用形成一個(gè)致密的疏水核，這對(duì)穩(wěn)定蛋白質(zhì)的構(gòu)象有十分重要的作用，而且這些疏水區(qū)域常常是蛋白質(zhì)分子的功能部位或活性中心。 （3）大多數(shù)親水性氨基酸側(cè)鏈都分布在分子的表面，它們與水接觸并

14、強(qiáng)烈水化，形成親水的分子外殼，從而使球蛋白分子可溶于水。,3.4.2 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu),兩條和兩條以上具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵相互結(jié)合而成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)。 由兩條或兩條以上具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為寡聚蛋白，每條多肽鏈形成的獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)單元稱為亞基或亞單位。亞基單獨(dú)存在時(shí)無(wú)生物活性，只有聚合成四級(jí)結(jié)構(gòu)才有完整的生物活性。 無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（溶菌酶、肌紅蛋白等）稱為單體蛋白質(zhì)。,3.5蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,蛋白質(zhì)的種類很多，各種蛋白質(zhì)都有其獨(dú)特 的生物學(xué)功能，而實(shí)現(xiàn)其生物功能的基礎(chǔ)就 是蛋白質(zhì)分子所具有的結(jié)構(gòu)，從根本上來(lái)說(shuō) 取決于它的一級(jí)結(jié)構(gòu)。,3.5.1 蛋白

15、質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,1 分子病與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 分子病是指蛋白質(zhì)分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的氨基酸排 列順序與正常順序有所不同的遺傳病，如鐮 刀型貧血病就是一例。 2 同功能蛋白質(zhì)中氨基酸順序的種屬差異 有些蛋白質(zhì)雖然存在于不同的生物體中，但 具有相同的生物學(xué)功能，這些蛋白質(zhì)被稱為 同功能蛋白質(zhì)或同源蛋白質(zhì)。生物體中同功 能蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上有相似性，如維生素C就是一例。,3 一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激活 生物體中的很多酶、蛋白激素、凝血因子等 蛋白質(zhì)都具有重要的生物學(xué)功能，但它們?cè)?體內(nèi)往往以無(wú)活性的前體形式儲(chǔ)存著，酶的 無(wú)活性前體稱為酶原。這些酶原在體內(nèi)被切 去一個(gè)或幾個(gè)肽段后才能

16、被激活成有催化活 性的酶。每種蛋白質(zhì)分子都具有特定的結(jié) 構(gòu)，并且都以某種特異的結(jié)構(gòu)行使其特定的 功能，當(dāng)一級(jí)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，則喪失其功能。,3.5.2 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,一些蛋白質(zhì)由于受某些因素的影響，一級(jí)結(jié) 構(gòu)不變而空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致生物功能 的改變，稱為蛋白質(zhì)的變構(gòu)現(xiàn)象或別構(gòu)現(xiàn) 象，也是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)生物功能極為有效的方 式，血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象就是典型的例子。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有一定的“柔性”，但是超過(guò)限度的 變化可引起破壞，使蛋白質(zhì)變性，從而失去 生物學(xué)活性，若變性蛋白質(zhì)能恢復(fù)原來(lái)的天 然構(gòu)象，活性又可以恢復(fù)。,4 各類食品中的蛋白質(zhì),4.1 動(dòng)物來(lái)源食品中的蛋白質(zhì) 4.1.1 肉類蛋

17、白質(zhì) 1 肉類蛋白質(zhì) 肉類蛋白質(zhì)一般是牛肉、羊肉、豬肉和雞肉 中的蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)約為牛肉、羊肉、豬 肉和雞肉濕重的18%20%。,2 分類 肉類蛋白質(zhì)中的可溶性蛋白質(zhì)又可分為： 肌漿蛋白肌清蛋白。 膠原蛋白是動(dòng)物體內(nèi)存在的一類最廣泛的蛋白質(zhì)。 將哺乳動(dòng)物膠原加熱到80，它就變成了明膠。 將膠原轉(zhuǎn)化成明膠包括三個(gè)變化過(guò)程： 破裂一定數(shù)目的肽鍵以降低鏈的長(zhǎng)度 破裂成一些鏈間的側(cè)鍵 改變鏈的構(gòu)象，而最后一項(xiàng)是膠原轉(zhuǎn)化成明膠的最重要的一種變化。,4.1.2 牛乳蛋白質(zhì),牛乳中的蛋白質(zhì)可以分為酪蛋白和乳清蛋白兩類。 -酪蛋白： 75% （1）酪蛋白 -酪蛋白： 22% -酪蛋白：2% （2）乳清蛋白

18、-乳清蛋白 -乳球蛋白組成，,4.1.3 雞蛋蛋白質(zhì),雞蛋蛋白質(zhì)中有蛋清蛋白和蛋黃蛋白兩種 蛋清蛋白中至少含有8種不同的蛋白質(zhì),4.1.4 魚蛋白,魚類可食部分中蛋白質(zhì)含量為10% 21%，含量隨魚的種類的不同而異。魚 肉蛋白質(zhì)在微細(xì)結(jié)構(gòu)上與哺乳類相似， 但穩(wěn)定性稍差。,4.2植物來(lái)源食品中的蛋白質(zhì),4.2.1 蔬菜蛋白 新鮮蔬菜并非蛋白質(zhì)主要來(lái)源，其中含蛋白 質(zhì)最多的如豌豆為6.5%；胡蘿卜、萵苣約為 1%；馬鈴薯、蘆筍為10%21%。雖然馬鈴 薯中蛋白質(zhì)含量不高，但其中賴氨酸及色氨 酸含量較高，因此馬鈴薯蛋白質(zhì)品質(zhì)較好。,4.2.2 谷類蛋白,谷類蛋白質(zhì)含量隨種類不同而不同，含量在 6%2

19、0%之間。谷類胚中的蛋白質(zhì)，主要是 球蛋白或白蛋白。 （1）小麥蛋白 ：缺乏賴氨酸 （2）玉米蛋白 ：玉米胚乳蛋白主要是基質(zhì)蛋 白和存在基質(zhì)中的顆粒蛋白體兩種。 （3）稻米蛋白 ：稻米蛋白主要存在于內(nèi)胚乳的蛋白體中 ，稻米是唯一具有高含量谷蛋白和低含量醇溶谷蛋白的谷類,4.2.3 油料種子蛋白,油料種子蛋白主要存在于蛋白體或糊粉粒 中，占總蛋白量的70%以上。 目前主要油料種子蛋白是大豆蛋白、棉籽蛋 白和花生蛋白。大豆蛋白含有足夠的賴氨 酸，但缺乏甲硫氨酸。棉籽蛋白缺乏賴氨 酸，花生蛋白除甲硫氨酸、賴氨酸外，還缺 乏蘇氨酸。,4.2.4 植物葉蛋白,葉蛋白（稱青草膠）-是從綠色植物葉子中提取的

20、。葉蛋白是一種多聚物，含多種氨基酸和維生素，不含膽固醇，是畜、禽的優(yōu)良飼料，也是人類膳食中蛋白質(zhì)的重要補(bǔ)充物。綠色植物葉子中蛋白質(zhì)有兩類，一是固態(tài)葉蛋白，另一類是可溶性葉蛋白。,4.3可食用的蛋白質(zhì)新資源,4.3.1 畜、禽動(dòng)物蛋白新資源 1 特禽類動(dòng)物蛋白 ：鴕鳥蛋白、鵪鶉蛋白、 火雞蛋白。 2 畜、禽類動(dòng)物血液蛋白 ：中國(guó)畜、禽動(dòng)物血液資源十分豐富，但利用很少，尤其是牛、馬、羊的血液基本上未被利用 。,4.3.2 水產(chǎn)動(dòng)物蛋白新資源,水產(chǎn)品是提供人類消費(fèi)的蛋白質(zhì)的主要來(lái)源之一。 它們含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、酶、多糖、 維生素、礦物質(zhì)、微量元素等具有生理活性的物 質(zhì)，有些水產(chǎn)品還含有某

21、些特有的物質(zhì)。 常見有以下幾種。 （1）魚類蛋白 ：鰻魚蛋白、銀魚蛋白、泥鰍 蛋白和鱖魚蛋白。 （2）兩棲、爬行類動(dòng)物蛋白 ：牛蛙蛋白、 鱉（甲魚）蛋白。 （3）甲殼類、軟體類動(dòng)物蛋白 ：河蟹蛋白 蝸牛蛋白。,4.3.3 昆蟲蛋白新資源,主要昆蟲蛋白有蜂蛹蛋白、蠶蛹蛋白、 蟬蛋白和蟻蛋白，其他昆蟲類蛋白還有 蝎蛋白和蚯蚓蛋白。,4.3.4 微生物蛋白新資源,目前開發(fā)的微生物蛋白有酵母蛋白、霉 菌蛋白及微藻蛋白等。微藻蛋白中已商 業(yè)化開發(fā)的有螺旋藻蛋白和魚腥藻蛋白,4.3.5 種子、根莖類植物蛋白新資源,主要種子、根莖類植物蛋白新資源有棉 籽蛋白、菜籽蛋白、油茶餅蛋白、馬鈴 薯蛋白、野生豆類蛋白

22、及向日葵種子蛋 白等。,5 食品中蛋白質(zhì)的性質(zhì),5.1 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 5.1.1 食品中蛋白質(zhì)的變性 蛋白質(zhì)分子的天然狀態(tài)，是最穩(wěn)定的狀態(tài)， 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子所處的環(huán)境，如溫度、輻射、 pH值等變化到一定程度時(shí)，會(huì)使蛋白質(zhì)分子 二級(jí)以上的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致某些性 質(zhì)改變，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。,影響變性的因素有以下幾點(diǎn)。 （1）影響蛋白質(zhì)變性的物理因素 熱處理：提高溫度對(duì)食品中蛋白質(zhì)的影響是結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。,輻射：當(dāng)射線（如紫外線）的能量足夠高 時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。 剪切：由振動(dòng)、捏合、打擦產(chǎn)生的剪切力會(huì)破壞蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，從而使蛋白質(zhì)變性。 高壓：壓力誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性是可逆的，但是

23、當(dāng)壓力達(dá)200700MPa的靜水壓時(shí)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性是不可逆的，并會(huì)破壞細(xì)胞膜和導(dǎo)致微生物中細(xì)胞器的離體，會(huì)使生長(zhǎng)的微生物死亡。,（2）影響蛋白質(zhì)變性的化學(xué)因素,pH值：蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)比在任何其他pH值時(shí)，對(duì)變性作用更加穩(wěn)定。在中性pH值，由于大多數(shù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)低于7 。,表面活性劑：表面活性劑十二烷基硫酸鈉（SDS），是強(qiáng)有力的蛋白質(zhì)變性劑。 有機(jī)溶質(zhì)：有機(jī)溶質(zhì)尿素和鹽酸胍會(huì)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性。 有機(jī)溶劑：大多數(shù)有機(jī)溶劑被認(rèn)為是蛋白質(zhì)的變性劑。 金屬離子：堿金屬（例如Na+和K+）只能有限度地與蛋白質(zhì)起作用，而Ca2+、Mg2+略微活潑些，過(guò)渡金屬例如Cu2+、Fe2+、Ag+等離子很容易與

24、蛋白質(zhì)發(fā)生作用，其中許多離子能與蛋白質(zhì)中巰基形成穩(wěn)定的復(fù)合物。,促溶鹽：鹽以兩種不同的方式影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。在低濃度時(shí)，離子通過(guò)非特異性的靜電相互作用于蛋白質(zhì)作用。在較高的濃度（1mol/L），鹽具有影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的特異效應(yīng)。 在等離子強(qiáng)度各種陰離子影響蛋白質(zhì)（包括DNA）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的能力一般遵循下列順序： F-SO2-4Cl-Br-I-ClO4-SCN-Cl3CCOO-,各種鈉鹽對(duì)-乳球蛋白熱變性溫度（Td）的影響,蛋白質(zhì)的變性使疏水基團(tuán)暴露在分子表 面，引起溶解度降低、改變對(duì)水結(jié)合的 能力和失去生物活性（例如酶或免疫活 性）。由于肽鍵的暴露，容易受到蛋白 酶的攻擊，增加蛋白質(zhì)對(duì)酶水

25、解的敏感 性。,（3）蛋白質(zhì)的變性對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能的影響,5.1.2 蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì),（1）蛋白質(zhì)溶膠 蛋白質(zhì)是天然高分子化合物，其特點(diǎn)是相對(duì)分子質(zhì)量很大，故而分子體積也大，在1100nm之間。所以溶于水的蛋白質(zhì)能形成穩(wěn)定的親水膠體，統(tǒng)稱為蛋白質(zhì)溶膠。常見的豆?jié){、雞蛋清、牛奶、肉凍湯等都是蛋白質(zhì)溶膠。 （2）蛋白質(zhì)凝膠 食品中許多蛋白質(zhì)以凝膠狀態(tài)存在， （3）蛋白質(zhì)溶膠與凝膠的相互關(guān)系 蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)常以溶膠和凝膠兩種狀態(tài)存在,5.1.3 蛋白質(zhì)的沉淀作用,影響絮結(jié)沉淀的因素有以下幾點(diǎn)。 （1）鹽析 在蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽如NaCl、KCl、 Na2SO4等后可出現(xiàn)兩種現(xiàn)象：一是在蛋白質(zhì)

26、溶液中鹽濃度很稀的范圍內(nèi)，隨著鹽濃度增 加，蛋白質(zhì)的溶解度亦隨之增加，這種現(xiàn)象 稱鹽溶 。二是與鹽溶作用相反，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶 液中鹽濃度提高到一定的飽和度時(shí)，蛋白質(zhì) 溶解度逐漸降低，蛋白質(zhì)分子發(fā)生絮結(jié)，形 成沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為鹽析。,（2）有機(jī)溶劑,當(dāng)向蛋白質(zhì)水溶液中加入適量這類溶劑 時(shí)，水溶性有機(jī)溶劑能奪取蛋白質(zhì)顆粒 表面的水化膜，同時(shí)，還能降低水的介 電常數(shù)，增加蛋白質(zhì)顆粒間的靜電相互 作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子聚集絮結(jié)沉淀。,（3）重金屬鹽,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液pH值大于等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)溶 液中顆粒帶負(fù)電荷，易與重金屬離子 （Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等）結(jié)合，生成 不溶性鹽類，沉淀析出。誤

27、服重金屬鹽的病 人，大量口服牛奶、豆?jié){或蛋清能夠解毒 。,（4）生物堿試劑 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液pH值低于等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)分子以陽(yáng)離子形式存在，易與生物堿試劑（如苦味酸、鞣酸、磷鎢酸、磷鉬酸及三氯醋酸等）作用，生成不溶性鹽，并伴隨發(fā)生蛋白質(zhì)分子變性產(chǎn)生沉淀。 （5）熱凝固 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液受熱變性后，再加少量鹽類或?qū)H值調(diào)至等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)溶液很容易發(fā)生凝固沉淀。,5.1.4 蛋白質(zhì)的水解與分解,雖然在蛋白質(zhì)分子中的氨基酸大部分已相互 形成肽鏈，但是還留有未結(jié)合的自由氨基與 羧基（末端或側(cè)鏈），所以蛋白質(zhì)與氨基酸 相類似，也是兩性物質(zhì)，在堿性溶液中和酸 一樣解離而帶負(fù)電荷，在酸性溶液中則和堿 一樣解離而帶

28、正電荷。,5.1.5 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng),兩分子尿素與堿性硫酸銅經(jīng)加熱脫胺縮 合生成粉紅色的復(fù)合物雙縮脲納氫氧 化物。反應(yīng)式如下：,肽鏈越長(zhǎng)顯色越深，由粉紅色直到藍(lán)紫色。,5.2 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì),蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)，是指蛋白質(zhì)的水化性、 粘著性、膠凝作用、乳化性、發(fā)泡性等。 5.2.1 蛋白質(zhì)的水化性和持水性 1 蛋白質(zhì)的水化性 ：蛋白質(zhì)的水化是通過(guò)蛋白質(zhì)的肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子間的相互作用而實(shí)現(xiàn)的 。,干燥蛋白質(zhì)逐步水化過(guò)程如下： 干蛋白極性點(diǎn)吸附水多分子層 液體水凝聚溶脹溶劑化分散作用溶液 溶脹的不溶性顆粒、塊 影響蛋白質(zhì)水化的因素首先是蛋白質(zhì)形狀、表面積大小、蛋白質(zhì)粒子表面極性基團(tuán)數(shù)目和

29、蛋白質(zhì)粒子的微觀結(jié)構(gòu)是否多孔等。其次，蛋白質(zhì)的環(huán)境因素會(huì)影響蛋白質(zhì)的水化程度。,2 蛋白質(zhì)的持水性 蛋白質(zhì)的持水性，是指水化了的蛋白質(zhì)膠體牢固束縛住水部丟失的能力。,5.2.2 蛋白質(zhì)的膨潤(rùn),蛋白質(zhì)的膨潤(rùn)是指蛋白質(zhì)吸水后不溶解，在保持水分的同時(shí)賦予制品以強(qiáng)度和黏度的一種重要功能特性。 加工中有大量的蛋白質(zhì)膨潤(rùn)的實(shí)例，如 以干凝膠形式保存的干明膠、魷魚、海 參、蹄筋的發(fā)制等。,5.2.3 蛋白質(zhì)的乳化性與發(fā)泡性,1 乳化性質(zhì) 蛋白質(zhì)既能同水相互作用，又能同脂相 互作用，因此蛋白質(zhì)是天然的兩親物 質(zhì)，從而具有乳化性質(zhì)，在油水體系 中，蛋白質(zhì)能自發(fā)地遷移至油-水界面和 氣-水界面，到達(dá)界面上以后，疏

30、水基定 向到油相和氣相，而親水基定向到水相 并廣泛展開和散布，在界面形成一蛋白 質(zhì)吸附層，從而起到穩(wěn)定乳狀液的作用,乳化性評(píng)價(jià)指標(biāo),2 發(fā)泡性 食品中泡沫，是指氣泡（空氣、二氧化碳?xì)怏w）分散在含有可溶性表面活性劑的連續(xù)液態(tài)或半固態(tài)中，表面活性劑起穩(wěn)定泡沫的作用。常見的食品泡沫有蛋糕、冰淇淋、啤酒泡沫、面包等。 蛋白質(zhì)起泡性質(zhì)的評(píng)價(jià) 泡沫密度 泡沫強(qiáng)度 氣泡平均直徑和直徑分布 蛋白質(zhì)的起泡能力 泡沫的穩(wěn)定性,5.3 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)性質(zhì),5.3.1 蛋白質(zhì)的質(zhì)量 蛋白質(zhì)的質(zhì)量，主要取決于蛋白質(zhì)中的 必需氨基酸的組成和消化率。 5.3.2 蛋白質(zhì)的消化率 蛋白質(zhì)消化率的定義，是人體從蛋白質(zhì) 食品中吸收

31、的氮占攝入的氮的比例。,6 蛋白質(zhì)在食品加工中的變化,6.1 熱處理對(duì)蛋白質(zhì)功能性與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響 從營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度來(lái)看，溫和的熱處理能引起蛋白質(zhì) 的變化，一般是有利于食品加工。如熱燙或蒸煮可 使酶失去活性，酶失活能防止食品色澤、質(zhì)地、氣 味的不利變化，以及纖維素含量的降低。植物蛋白 中存在的大多數(shù)天然蛋白質(zhì)毒素的或抗?fàn)I養(yǎng)因子， 都可通過(guò)加熱使其變性或鈍化。 適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可明顯提高植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。 但過(guò)度熱處理也會(huì)發(fā)生一些不利營(yíng)養(yǎng)的反應(yīng)，如對(duì) 蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)食品進(jìn)行高強(qiáng)度熱處理時(shí)，會(huì)引起 氨基酸的脫硫、脫二氧化碳、脫氨等反應(yīng)，從而降 低干重、氮及含硫量。,6.2 低溫處理對(duì)蛋白質(zhì)功能性與營(yíng)

32、養(yǎng)價(jià)值的影響,低溫處理有兩種方法：一是冷卻，將溫 度控制在稍高于凍結(jié)溫度之上，蛋白質(zhì) 較穩(wěn)定，微生物生長(zhǎng)受到抑制；二是冷 凍，這對(duì)食品的氣味多少有些損害，若 控制得好，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就不會(huì)降 低。,6.3 脫水對(duì)蛋白質(zhì)功能性與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,脫水方法有以下幾種。 6.3.1 傳統(tǒng)的脫水法 6.3.2 真空干燥脫水法 6.3.3 冷凍干燥脫水法 6.3.4 噴霧干燥脫水法 6.3.5 薄膜干燥脫水法,6.4 堿處理對(duì)蛋白質(zhì)功能性與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,堿處理會(huì)使蛋白質(zhì)中某些氨基酸參與變化，同時(shí)還使得某些必需氨基酸損失，而導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低。 有時(shí)用堿處理來(lái)改變蛋白質(zhì)性質(zhì)，使蛋白質(zhì)具有或增強(qiáng)某種

33、特殊功能。如增強(qiáng)蛋白質(zhì)發(fā)泡性等。,7 功能蛋白、肽,7.1食品中的功能蛋白 7.1.1 乳鐵蛋白 乳鐵蛋白是一種天然蛋白質(zhì)的降解物，存在于牛乳和母乳中。乳鐵蛋白晶體呈紅色，是一種鐵結(jié)合性糖蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量為771001500 。 牛乳鐵蛋白的等電點(diǎn)為pH8，比母乳鐵蛋白高2個(gè)pH。,乳鐵蛋白有多種生理功效，包括： 刺激腸道中鐵的吸收； 抑菌作用，抗病毒效應(yīng)； 調(diào)節(jié)吞噬細(xì)胞功能，調(diào)節(jié)NK細(xì)胞與ADCC細(xì)胞的活性； 調(diào)節(jié)發(fā)炎反應(yīng)，抑制感染部位炎癥； 抑制由于Fe2+引起的脂氧化，F(xiàn)e2+或Fe3+的生物還原劑是脂氧化的誘導(dǎo)劑,7.1.2 金屬硫蛋白,金屬硫蛋白，是一種含有大量Cd和Zn、富含半胱

34、氨酸的低相對(duì)分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)。 某些行業(yè)的工作人員，長(zhǎng)期與重金屬接觸，可引起中毒，出現(xiàn)四肢疼痛、口腔疾病、腎損傷、紅細(xì)胞溶血等病癥。鋅-金屬硫蛋白進(jìn)入體內(nèi)后，與Pb或Hg可結(jié)合成穩(wěn)定的金屬硫蛋白排出體外，而被置換出的Zn離子對(duì)人體無(wú)害，從而起到保健作用。,金屬硫蛋白的生理功效，體現(xiàn)在： 參與微量元素的貯存、運(yùn)輸和代謝； 清除自由基，拮抗電離輻射； 重金屬的解毒作用； 參與激素和發(fā)育過(guò)程的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)各種應(yīng)激的反應(yīng)； 參與細(xì)胞DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成與分解以及能量代謝的調(diào)節(jié)過(guò)程。,7.1.3 免疫球蛋白,免疫球蛋白是一類具有抗體活性，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的球蛋白。呈Y字形結(jié)構(gòu)，由2條重鏈和2條輕鏈構(gòu)成 免疫球蛋白共有5種，即IgG、IgA,Ig