蛋白质
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课件63张PPT。蛋白质蛋白质的分类根据蛋白质分子的组成，将蛋白质分为：
*简单蛋白：分子中仅含有氨基酸
*结合蛋白：由氨基酸和其他非蛋白质化合物组成，又称杂蛋白；其中非蛋白部分称为辅基
根据辅基化学性质不同，分为：
核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白和金属蛋白蛋白质的分类按照蛋白质的结构形式：
纤维状蛋白：由线性多肽链组成，构成生物组织纤维部分，起着结构蛋白的作用。
球蛋白：由一条或几条多肽链靠自身折叠而形成球形或椭圆结构
根据功能不同分为：
结构蛋白质、有生物活性的蛋白质、食品蛋白质有生物活性的蛋白质酶是活性蛋白质中最重要的一类
激素蛋白质：胰岛素、生长激素
收缩蛋白质：肌球蛋白、肌动蛋白
传递蛋白质：血红蛋白、肌红蛋白、铁传递蛋白
抗体蛋白：免疫球蛋白
储存蛋白：卵清蛋白、种子蛋白
保护（防御）蛋白：毒素、过敏原所有蛋白质本质上由20种基本氨基酸构成；
氨基酸的结构、大小、形状、电荷、形成氢键的能力等方面均存在差异；
通过改变氨基酸的顺序、种类和比例，以及多肽链的链长，可合成许多具有各种独特性质的蛋白质。蛋白质的消化与吸收蛋白质的代谢蛋白质的代谢导致蛋白质“浪费”的几种情况:
机体其它的能源来源不够
机体蛋白质供过于求
体内某种氨基酸过量时
食物中的蛋白质质量较低，必需氨基酸含量过少影响氮平衡的因素膳食中氮的丰富程度
热能的供给情况
机体所处的状态
必要的氮损失：
成年人一般每日每kg体重损失量为：
男性 54mg； 女性 55mg必需氨基酸必需氨基酸：人体不能合成或合成速度远不能满足机体需要的氨基酸
机体在蛋白质合成过程中，对各种氨基酸有不同量的要求，即有一定的模式，称为氨基酸模式限制性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，称为限制性氨基酸。
限制性氨基酸会限制其他氨基酸的利用程度
限制性氨基酸中，缺乏最多的称为第一限制性氨基酸。一般：赖氨酸是谷类蛋白质的第一限制性氨基酸；蛋氨酸是大豆、花生、牛奶和肉类蛋白质的第一限制性氨基酸食物蛋白质在营养学上的分类对食品而言：
高价格≠高营养真鱼翅人工仿造鱼翅蛋白质的互补作用蛋白质的生物价33%大豆 (生物价: 64)
67%小麦 (生物价: 67)
混合后生物价: 77
25%大豆 (生物价: 64)
75%玉米 (生物价: 60)
混合后生物价: 76蛋白质的结构Amide Linkage and PeptidesPrimary Structure of ProteinPrimary Structure of ProteinSecondary Structure of Protein
Different Chemical Bonds in Tertiary StructureTertiary Structure of ProteinQuaternary Structure of Protein蛋白质的变性蛋白质的变性：
蛋白质构象的改变（即二级、三级或四级结构的较大变化），但并不伴随一级结构中的肽键断裂。
蛋白质的变性可引起结构、功能和某些性质发生变化。蛋白质的变性蛋白质构象的适应性：
蛋白质构象的变化仅仅是结构上的细微变化，蛋白质分子的结构未能发生剧烈改变。
蛋白质的复性：
变性因素除去后，变性蛋白质又可重新回到天然构象的现象。蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质变性对食品结构和
功能的影响：
溶解度降低
改变对水结合的能力
失去生物活性（如酶或免疫活性）
增加蛋白质对酶水解的敏感性
特征粘度增大 可逆变性：
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象可以由变性态恢复到天然态。（二级结构不被破坏 ）
不可逆变性
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象由变性态不能恢复到天然态。蛋白质的变性蛋白质的变性影响蛋白质变性的因素：
物理因素：
热、低温、机械处理、静液压、辐射、界面
化学因素：
pH、金属、有机溶剂、有机化合物水溶液、表面活性剂蛋白质的变性热：
热是蛋白质变性最普通的物理因素，伴随热变性，蛋白质的伸展程度相当大。
蛋白质的变形速率取决于温度。
温度每升高10℃，蛋白质变性反应速率可增加600倍左右。蛋白质的变性 蛋白质对热变性的敏感性取决于多种因素；
变性作用使疏水基团暴露和已伸展的蛋白质分子发生聚集，通常伴随出现蛋白质溶解度降低和吸水能力增强；
蛋白质在有水存在时易变性；
在蛋白质水溶液中添加盐和糖可提高其热稳定性。蛋白质的变性低温：
某些蛋白质经过低温处理后发生可逆变性。
有些脂酶和氧化酶不仅能耐受低温冷冻，而且可保持活性。就细胞体系而言，某些氧化酶由于冷冻可以从细胞膜结构中释放出来而被激活。蛋白质的变性机械处理：
机械处理，如：揉捏、振动或搅打等高速机械剪切，都能引起蛋白质变性；
剪切速率越高，蛋白质变性程度越大；
同时受到高温和高剪切力处理的蛋白质，会发生不可逆变性。蛋白质的变性静液压：
静液压能使蛋白质变性。
压力很高时，一般在25℃即能发生变性；而在常压下，热变性温度需要在40～80℃范围内。
蛋白质的柔顺性和可压缩性是压力诱导蛋白质变性的主要原因
压力引起的蛋白质变性是高度可逆的高静压在食品加工过程中的应用：
*灭菌：在200～1000MPa高压下灭菌，是细胞膜遭到不可逆破坏，同时引起微生物中细胞器的解离，达到灭菌的目的。
*胶凝化：将蛋清、16％大豆球蛋白或3％肌动球蛋白在100～700 Mpa静液压下，在25℃加压30分钟，可形成凝胶，其质地比热凝胶柔软。
* 牛肉的嫩化加工：一般处理压力为100～300 MPa 。蛋白质的变性界面：
在水和空气、水和非水溶液和固相等界面吸附的蛋白质分子，一般发生不可逆变性。蛋白质的变性pH：
pH 引起的变性大多数是可逆的；
金属：
过渡金属离子易与蛋白质发生作用；
有机溶剂：
大部分有机溶剂属于蛋白质变性剂。蛋白质的变性有机化合物水溶液：
能断裂氢键而使蛋白质发生不同程度的变性；通过增大疏水氨基酸残基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。
表面活性剂：
能优先与变性蛋白质强烈结合而破坏蛋白质的疏水相互作用。蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质：
食品体系在加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理、化学性质。
各种食品对蛋白质功能特性的要求是不一样的 。
食品的感官品质是由各种食品原料复杂的相互作用产生的。 蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质食品蛋白质的功能性质分为三大类：
*水合性质 ：水的吸收和保留、湿润性、膨胀性、黏合性、分散性、溶解度和黏度等。
*蛋白质—蛋白质相互作用的性质 ：产生沉淀、凝胶、形成各种其他结构等。
* 表面性质 ：与降低表面张力、乳化作用、气泡特性有关的一些性质。蛋白质的水合性质蛋白质在溶液中的构象主要取决于它和水之间的相互作用。
蛋白质制品的许多功能与水合作用有关，如水吸收作用、溶胀、湿润性、持水容量等。
蛋白质的水合作用是通过蛋白质的肽键，或氨基酸侧链同水分子之间的相互作用来实现。蛋白质的水合性质蛋白质的水合性质各种蛋白质的水合能力
影响蛋白质水合性质的环境因素蛋白质的总吸水率随蛋白质浓度的增加而增加；
pH值的变化可改变蛋白质分子间的相互吸引力和排斥力及其与水缔合的能力；在pH为9～10时，许多蛋白质结合的水量均大于其它任何pH的情况；等电点时水合作用最小；
蛋白质结合水的能力一般随温度升高而降低；
在低盐浓度时，蛋白质的水合作用增强；高盐浓度则会引起蛋白质脱水。肉类成熟期与水合性质间的关系肉类成熟大致可分为三个阶段：
僵直前期
僵直期
解僵期加速肉类成熟的方法：
抑制宰后僵直的发展
加速宰后僵直的发展
加速肌肉蛋白质的分解
机械嫩化法肌肉蛋白的水合能力与温度、pH值的关系 蛋白质的溶解性蛋白质的水合性质影响蛋白质溶解度的环境因素影响蛋白质溶解度的环境因素pH pH 值
带电氨基酸残基的静电排斥和水合作用促进蛋白质的溶解；
多数食品蛋白质在pH为4～5时具有最低的溶解度，而在碱性pH有较高的溶解度。影响蛋白质溶解度的环境因素 离子强度和盐的种类
在低离子强度时，离子中和蛋白质表面的电荷。 温度影响蛋白质溶解度的环境因素影响蛋白质溶解度的环境因素一些蛋白质加工后的溶解度相对变化 蛋白质的粘度
蛋白质溶液流体特征具有假塑性流体
蛋白质切变稀释的原因
* 分子朝着流动方向逐渐取向，使磨擦阻力减少。
* 蛋白质的水合范围沿着流动方向形变。
* 氢键和其他续键的断裂导致蛋白质聚集体或网络结构的解离。蛋白质的水合性质 影响蛋白质流体粘度特性因素 * 蛋白质被分散的分子或颗粒的表观直径。 * 蛋白质----溶剂的相互作用。 * 蛋白质----蛋白质相互作用。 蛋白质的水合性质蛋白质—蛋白质的相互作用蛋白质的胶凝作用
——形成蛋白质凝胶
蛋白质的组织化
小麦面团的形成蛋白质的胶凝作用蛋白质的缔合：亚单位或分子水平发生的变化；
聚合或聚集：有较大的聚合物生成；
沉淀作用：由于蛋白质的溶解性完全或部分失去而引起的聚集反应；
絮凝：蛋白质不发生变性的无规聚集反应；
胶凝作用：变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。蛋白质胶凝化的相互作用力蛋白质的胶凝作用 蛋白质胶凝化作用概念
是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构过程。
蛋白质胶凝化作用机制
溶胶状态-------似凝胶状态（预凝胶状态）-------有序的网络结构状态
*简单蛋白：分子中仅含有氨基酸
*结合蛋白：由氨基酸和其他非蛋白质化合物组成，又称杂蛋白；其中非蛋白部分称为辅基
根据辅基化学性质不同，分为：
核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白和金属蛋白蛋白质的分类按照蛋白质的结构形式：
纤维状蛋白：由线性多肽链组成，构成生物组织纤维部分，起着结构蛋白的作用。
球蛋白：由一条或几条多肽链靠自身折叠而形成球形或椭圆结构
根据功能不同分为：
结构蛋白质、有生物活性的蛋白质、食品蛋白质有生物活性的蛋白质酶是活性蛋白质中最重要的一类
激素蛋白质：胰岛素、生长激素
收缩蛋白质：肌球蛋白、肌动蛋白
传递蛋白质：血红蛋白、肌红蛋白、铁传递蛋白
抗体蛋白：免疫球蛋白
储存蛋白：卵清蛋白、种子蛋白
保护（防御）蛋白：毒素、过敏原所有蛋白质本质上由20种基本氨基酸构成；
氨基酸的结构、大小、形状、电荷、形成氢键的能力等方面均存在差异；
通过改变氨基酸的顺序、种类和比例，以及多肽链的链长，可合成许多具有各种独特性质的蛋白质。蛋白质的消化与吸收蛋白质的代谢蛋白质的代谢导致蛋白质“浪费”的几种情况:
机体其它的能源来源不够
机体蛋白质供过于求
体内某种氨基酸过量时
食物中的蛋白质质量较低，必需氨基酸含量过少影响氮平衡的因素膳食中氮的丰富程度
热能的供给情况
机体所处的状态
必要的氮损失：
成年人一般每日每kg体重损失量为：
男性 54mg； 女性 55mg必需氨基酸必需氨基酸：人体不能合成或合成速度远不能满足机体需要的氨基酸
机体在蛋白质合成过程中，对各种氨基酸有不同量的要求，即有一定的模式，称为氨基酸模式限制性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，称为限制性氨基酸。
限制性氨基酸会限制其他氨基酸的利用程度
限制性氨基酸中，缺乏最多的称为第一限制性氨基酸。一般：赖氨酸是谷类蛋白质的第一限制性氨基酸；蛋氨酸是大豆、花生、牛奶和肉类蛋白质的第一限制性氨基酸食物蛋白质在营养学上的分类对食品而言：
高价格≠高营养真鱼翅人工仿造鱼翅蛋白质的互补作用蛋白质的生物价33%大豆 (生物价: 64)
67%小麦 (生物价: 67)
混合后生物价: 77
25%大豆 (生物价: 64)
75%玉米 (生物价: 60)
混合后生物价: 76蛋白质的结构Amide Linkage and PeptidesPrimary Structure of ProteinPrimary Structure of ProteinSecondary Structure of Protein
Different Chemical Bonds in Tertiary StructureTertiary Structure of ProteinQuaternary Structure of Protein蛋白质的变性蛋白质的变性：
蛋白质构象的改变（即二级、三级或四级结构的较大变化），但并不伴随一级结构中的肽键断裂。
蛋白质的变性可引起结构、功能和某些性质发生变化。蛋白质的变性蛋白质构象的适应性：
蛋白质构象的变化仅仅是结构上的细微变化，蛋白质分子的结构未能发生剧烈改变。
蛋白质的复性：
变性因素除去后，变性蛋白质又可重新回到天然构象的现象。蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质变性对食品结构和
功能的影响：
溶解度降低
改变对水结合的能力
失去生物活性（如酶或免疫活性）
增加蛋白质对酶水解的敏感性
特征粘度增大 可逆变性：
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象可以由变性态恢复到天然态。（二级结构不被破坏 ）
不可逆变性
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象由变性态不能恢复到天然态。蛋白质的变性蛋白质的变性影响蛋白质变性的因素：
物理因素：
热、低温、机械处理、静液压、辐射、界面
化学因素：
pH、金属、有机溶剂、有机化合物水溶液、表面活性剂蛋白质的变性热：
热是蛋白质变性最普通的物理因素，伴随热变性，蛋白质的伸展程度相当大。
蛋白质的变形速率取决于温度。
温度每升高10℃，蛋白质变性反应速率可增加600倍左右。蛋白质的变性 蛋白质对热变性的敏感性取决于多种因素；
变性作用使疏水基团暴露和已伸展的蛋白质分子发生聚集，通常伴随出现蛋白质溶解度降低和吸水能力增强；
蛋白质在有水存在时易变性；
在蛋白质水溶液中添加盐和糖可提高其热稳定性。蛋白质的变性低温：
某些蛋白质经过低温处理后发生可逆变性。
有些脂酶和氧化酶不仅能耐受低温冷冻，而且可保持活性。就细胞体系而言，某些氧化酶由于冷冻可以从细胞膜结构中释放出来而被激活。蛋白质的变性机械处理：
机械处理，如：揉捏、振动或搅打等高速机械剪切，都能引起蛋白质变性；
剪切速率越高，蛋白质变性程度越大；
同时受到高温和高剪切力处理的蛋白质，会发生不可逆变性。蛋白质的变性静液压：
静液压能使蛋白质变性。
压力很高时，一般在25℃即能发生变性；而在常压下，热变性温度需要在40～80℃范围内。
蛋白质的柔顺性和可压缩性是压力诱导蛋白质变性的主要原因
压力引起的蛋白质变性是高度可逆的高静压在食品加工过程中的应用：
*灭菌：在200～1000MPa高压下灭菌，是细胞膜遭到不可逆破坏，同时引起微生物中细胞器的解离，达到灭菌的目的。
*胶凝化：将蛋清、16％大豆球蛋白或3％肌动球蛋白在100～700 Mpa静液压下，在25℃加压30分钟，可形成凝胶，其质地比热凝胶柔软。
* 牛肉的嫩化加工：一般处理压力为100～300 MPa 。蛋白质的变性界面：
在水和空气、水和非水溶液和固相等界面吸附的蛋白质分子，一般发生不可逆变性。蛋白质的变性pH：
pH 引起的变性大多数是可逆的；
金属：
过渡金属离子易与蛋白质发生作用；
有机溶剂：
大部分有机溶剂属于蛋白质变性剂。蛋白质的变性有机化合物水溶液：
能断裂氢键而使蛋白质发生不同程度的变性；通过增大疏水氨基酸残基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。
表面活性剂：
能优先与变性蛋白质强烈结合而破坏蛋白质的疏水相互作用。蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质：
食品体系在加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理、化学性质。
各种食品对蛋白质功能特性的要求是不一样的 。
食品的感官品质是由各种食品原料复杂的相互作用产生的。 蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质食品蛋白质的功能性质分为三大类：
*水合性质 ：水的吸收和保留、湿润性、膨胀性、黏合性、分散性、溶解度和黏度等。
*蛋白质—蛋白质相互作用的性质 ：产生沉淀、凝胶、形成各种其他结构等。
* 表面性质 ：与降低表面张力、乳化作用、气泡特性有关的一些性质。蛋白质的水合性质蛋白质在溶液中的构象主要取决于它和水之间的相互作用。
蛋白质制品的许多功能与水合作用有关，如水吸收作用、溶胀、湿润性、持水容量等。
蛋白质的水合作用是通过蛋白质的肽键，或氨基酸侧链同水分子之间的相互作用来实现。蛋白质的水合性质蛋白质的水合性质各种蛋白质的水合能力
影响蛋白质水合性质的环境因素蛋白质的总吸水率随蛋白质浓度的增加而增加；
pH值的变化可改变蛋白质分子间的相互吸引力和排斥力及其与水缔合的能力；在pH为9～10时，许多蛋白质结合的水量均大于其它任何pH的情况；等电点时水合作用最小；
蛋白质结合水的能力一般随温度升高而降低；
在低盐浓度时，蛋白质的水合作用增强；高盐浓度则会引起蛋白质脱水。肉类成熟期与水合性质间的关系肉类成熟大致可分为三个阶段：
僵直前期
僵直期
解僵期加速肉类成熟的方法：
抑制宰后僵直的发展
加速宰后僵直的发展
加速肌肉蛋白质的分解
机械嫩化法肌肉蛋白的水合能力与温度、pH值的关系 蛋白质的溶解性蛋白质的水合性质影响蛋白质溶解度的环境因素影响蛋白质溶解度的环境因素pH pH 值
带电氨基酸残基的静电排斥和水合作用促进蛋白质的溶解；
多数食品蛋白质在pH为4～5时具有最低的溶解度，而在碱性pH有较高的溶解度。影响蛋白质溶解度的环境因素 离子强度和盐的种类
在低离子强度时，离子中和蛋白质表面的电荷。 温度影响蛋白质溶解度的环境因素影响蛋白质溶解度的环境因素一些蛋白质加工后的溶解度相对变化 蛋白质的粘度
蛋白质溶液流体特征具有假塑性流体
蛋白质切变稀释的原因
* 分子朝着流动方向逐渐取向，使磨擦阻力减少。
* 蛋白质的水合范围沿着流动方向形变。
* 氢键和其他续键的断裂导致蛋白质聚集体或网络结构的解离。蛋白质的水合性质 影响蛋白质流体粘度特性因素 * 蛋白质被分散的分子或颗粒的表观直径。 * 蛋白质----溶剂的相互作用。 * 蛋白质----蛋白质相互作用。 蛋白质的水合性质蛋白质—蛋白质的相互作用蛋白质的胶凝作用
——形成蛋白质凝胶
蛋白质的组织化
小麦面团的形成蛋白质的胶凝作用蛋白质的缔合：亚单位或分子水平发生的变化；
聚合或聚集：有较大的聚合物生成；
沉淀作用：由于蛋白质的溶解性完全或部分失去而引起的聚集反应；
絮凝：蛋白质不发生变性的无规聚集反应；
胶凝作用：变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。蛋白质胶凝化的相互作用力蛋白质的胶凝作用 蛋白质胶凝化作用概念
是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构过程。
蛋白质胶凝化作用机制
溶胶状态-------似凝胶状态（预凝胶状态）-------有序的网络结构状态