氨基酸、肽和蛋白质.ppt
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1、Chapter 4 Proteins蛋蛋白白质质2 2、食品中蛋白质来源及种类、食品中蛋白质来源及种类6动物中蛋白质;如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳动物中蛋白质;如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳6植物中蛋白质:如大豆、谷物植物中蛋白质:如大豆、谷物6微生物中蛋白质:酵母微生物中蛋白质:酵母4.1 Introduction2 2、食品中蛋白质来源及种类、食品中蛋白质来源及种类&牛乳中的蛋白质牛乳中的蛋白质 酪蛋白酪蛋白 乳清蛋白乳清蛋白4.1 Introduction占乳蛋白的占乳蛋白的80808282 1 1,2 2,酪蛋白酪蛋白 乳球蛋白,乳球蛋白,5050牛奶加热产生的气味牛奶加热产生的气味 乳清蛋白,乳清
2、蛋白,25252 2、食品中蛋白质来源及种类、食品中蛋白质来源及种类&肉中的蛋白质肉中的蛋白质 肌浆中的蛋白质肌浆中的蛋白质 肌原纤维蛋白质肌原纤维蛋白质 基质蛋白质基质蛋白质4.1 Introduction占占20203030肌溶蛋白肌溶蛋白,球蛋白球蛋白X,X,肌红蛋白肌红蛋白肌原蛋白肌原蛋白弹性蛋白弹性蛋白占占51515353肌球蛋白,肌动蛋白肌球蛋白,肌动蛋白肌动球蛋白,肌原球蛋白肌动球蛋白,肌原球蛋白2 2、食品中蛋白质来源及种类、食品中蛋白质来源及种类&小麦中的蛋白质小麦中的蛋白质 醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白 谷蛋白谷蛋白 清蛋白清蛋白 球蛋白球蛋白4.1 Introduction构成面
3、筋,含有二硫键构成面筋,含有二硫键面团弹性和机械强度面团弹性和机械强度水溶性水溶性4.2 4.2 蛋白质功能性质蛋白质功能性质 Functional Properties of Proteins其他成分其他成分蛋白质蛋白质 相互作用相互作用食品色泽食品色泽食品风味食品风味食品外形食品外形食品质构食品质构糖糖脂肪脂肪构成构成食品食品品质品质贡献多大贡献多大?4.2 4.2 蛋白质功能性质蛋白质功能性质 Functional Properties of Proteins水化性质、表面性质、结构性质、感观性质水化性质、表面性质、结构性质、感观性质1 1、蛋白质的功能性质概念、蛋白质的功能性质概念功能
4、性质:功能性质:在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理和化学性质。和化学性质。功功 能能食食 品品 蛋白质类型蛋白质类型 溶解性溶解性饮料饮料 乳清蛋白乳清蛋白 粘度粘度汤、调味汁汤、调味汁 明胶明胶 持水性持水性香肠、蛋糕、香肠、蛋糕、肌肉蛋白,鸡蛋蛋白肌肉蛋白,鸡蛋蛋白胶凝作用胶凝作用肉和奶酪肉和奶酪 肌肉蛋白和乳蛋白肌肉蛋白和乳蛋白 粘结粘结-粘合粘合肉、香肠、面条肉、香肠、面条 肌肉蛋白,鸡蛋蛋白肌肉蛋白,鸡蛋蛋白 弹性弹性肉和面包肉和面包 肌肉蛋白,谷物蛋白肌肉蛋白,
5、谷物蛋白 乳化乳化香肠、蛋糕香肠、蛋糕 肌肉蛋白,鸡蛋蛋白肌肉蛋白,鸡蛋蛋白泡沫泡沫冰淇淋、蛋糕冰淇淋、蛋糕 鸡蛋蛋白,乳清蛋白鸡蛋蛋白,乳清蛋白脂肪和风味脂肪和风味的结合的结合油炸面圈油炸面圈 谷物蛋白谷物蛋白 水化性质水化性质结构性质结构性质表面性质表面性质感观性质感观性质吃吃嫩嫩弹性弹性?&概念:概念:蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、天冬酰胺蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、天冬酰胺 (AsnAsn)、谷酰、谷酰胺(胺(GlnGln)的酰胺基、丝氨酸(的酰胺基、丝氨酸(SerSer)和和非极性残基与水分子相互结合的性质。非极性残基与水分子相互结合的性质。4 蛋白质水合性质与食品的功能性
6、:蛋白质水合性质与食品的功能性:如分散性、湿润性、溶解性、黏度、胶凝作如分散性、湿润性、溶解性、黏度、胶凝作用、乳化和起泡性等,都取决于水用、乳化和起泡性等,都取决于水-蛋白质的相蛋白质的相互作用。互作用。2 2、蛋白质的水合性质、蛋白质的水合性质 Properties Hydration of Proteins&作用方式:作用方式:&结合过程结合过程 化合水和邻近水化合水和邻近水 多分子层水多分子层水 进一步水化进一步水化A.A.非水合蛋白质非水合蛋白质B.B.带电基团的最初水合带电基团的最初水合C.C.在接近极性和带电部位形成水簇在接近极性和带电部位形成水簇D.D.在极性表面完成水合在极性
7、表面完成水合E.E.非极性小区域的水合完成单分子层覆盖非极性小区域的水合完成单分子层覆盖F.F.在与蛋白质缔合的水和体相水之间架桥在与蛋白质缔合的水和体相水之间架桥G.G.完成流体动力学水合完成流体动力学水合各种蛋白质的水合能力各种蛋白质的水合能力蛋白质蛋白质水合能力水合能力/(g H/(g H2 2O/gO/g蛋白质)蛋白质)肌红蛋白肌红蛋白0.440.44血清清蛋白血清清蛋白0.330.33血红蛋白血红蛋白0.620.62胶原蛋白胶原蛋白0.450.45酪蛋白酪蛋白0.400.40卵清蛋白卵清蛋白0.300.30乳清浓缩蛋白乳清浓缩蛋白0.45-0.520.45-0.52大豆蛋白大豆蛋白0
8、.330.33蛋白质结合水蛋白质结合水温度温度pH盐的种类盐的种类离子强度离子强度&影响蛋白质结合水的环境因素影响蛋白质结合水的环境因素蛋白质浓度蛋白质浓度蛋白质浓度蛋白质浓度&影响蛋白质结合水的环境因素影响蛋白质结合水的环境因素 510,浓度浓度,水合作用,水合作用 1520,Pr沉淀沉淀pHpI 水合作用最低水合作用最低高于或低于高于或低于pI,水合作用增强水合作用增强 (净电荷和推斥力增加净电荷和推斥力增加)pH 9-10时水合能力较大时水合能力较大温度温度,蛋白质结合水的能力蛋白质结合水的能力(变性蛋白质结合水的能力一般比天然变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质高约蛋白质高约1010
9、)pH温度温度 盐盐&影响蛋白质结合水的环境因素影响蛋白质结合水的环境因素 低盐,低盐,“盐溶盐溶”高盐,高盐,“盐析盐析”在在低盐浓度低盐浓度(mol/Lmol/L)时,离子同)时,离子同蛋白质荷电基团相互作用而降低相邻蛋白质荷电基团相互作用而降低相邻分子的相反电荷间的静电吸引,从而分子的相反电荷间的静电吸引,从而有助于蛋白质水化和提高其溶解度,有助于蛋白质水化和提高其溶解度,这叫这叫盐溶盐溶效应。效应。当当盐浓度盐浓度更高时,由于离子的水更高时,由于离子的水化作用争夺了水,导致蛋白质化作用争夺了水,导致蛋白质“脱水脱水”,从而降低其溶解度,这叫做,从而降低其溶解度,这叫做盐析盐析效应效应。
10、3 3、蛋白质的溶解度、蛋白质的溶解度蛋白质蛋白质-蛋白质蛋白质溶剂溶剂-溶剂溶剂蛋白质蛋白质-溶剂溶剂+实实质质疏水相疏水相互作用互作用 离子相离子相 互作用互作用+蛋白质的溶解度大小蛋白质的溶解度大小BigelowBigelow的蛋白质溶解度理论的蛋白质溶解度理论氨基酸残基平均氨基酸残基平均疏水性的大小疏水性的大小电荷频率高低电荷频率高低决定决定蛋白质溶解度蛋白质溶解度决定决定&影响因素影响因素 r pH和和溶解度溶解度植物蛋白质提取植物蛋白质提取:pH8 pH89 9高度溶解高度溶解 处采用等电点处采用等电点沉淀。沉淀。阴离子提高蛋白质溶解度的能力按下列顺序:阴离子提高蛋白质溶解度的能力
11、按下列顺序:SO2-4F-CI-Br-I-CIO4-SCN-;阳离子降低蛋白质溶解度的能力按下列顺序:阳离子降低蛋白质溶解度的能力按下列顺序:NH4KNaLiMg2Ca2。低离子强度(低离子强度(0.50.5)电荷屏蔽效应电荷屏蔽效应 高比例疏水区域溶解度下降高比例疏水区域溶解度下降 高比例亲水区域溶解度提高高比例亲水区域溶解度提高 高离子强度(高离子强度(1.01.0)离子效应离子效应 SOSO4 42-2-、F F-盐析,溶解度降低盐析,溶解度降低 ClO ClO4 4-、SCNSCN-盐溶,提高溶解度盐溶,提高溶解度,导致沉淀导致沉淀&影响因素影响因素 r 离子强度离子强度和溶解度和溶解
12、度&影响因素影响因素 r 盐盐离子强度离子强度与蛋白质相互作用与蛋白质相互作用T40温温度度升升高高溶解度减少溶解度减少 一些高疏水性蛋白质,像一些高疏水性蛋白质,像-酪蛋白和一些酪蛋白和一些谷类蛋白质的溶解度却和温度呈负相关谷类蛋白质的溶解度却和温度呈负相关 。&影响因素影响因素 r 温度温度与溶解度与溶解度&影响因素影响因素r 有机溶剂有机溶剂 导致蛋白质溶解度下降或沉淀导致蛋白质溶解度下降或沉淀 降低水介质的介电常数降低水介质的介电常数 提高静电作用力提高静电作用力 静电斥力导致分子结构的展开静电斥力导致分子结构的展开 促进氢键的形成和反电荷间的静电吸引促进氢键的形成和反电荷间的静电吸引
13、4 4、蛋白质的胶凝作用、蛋白质的胶凝作用(Gelation)l沉淀作用沉淀作用:是指由于蛋白质的溶解性完全或部分是指由于蛋白质的溶解性完全或部分 丧失而引起的聚集反应。丧失而引起的聚集反应。l絮凝絮凝:是指蛋白质是指蛋白质未发生变性时未发生变性时的的无规则无规则聚集反聚集反 应,这常常是因为链间的静电排斥降低而发生的应,这常常是因为链间的静电排斥降低而发生的 一种现象。一种现象。l凝结作用凝结作用:发生变性发生变性的的无规聚集无规聚集反应和蛋白质反应和蛋白质-蛋蛋 白质的相互作用大于蛋白质白质的相互作用大于蛋白质-溶剂的相互作用引起溶剂的相互作用引起 的聚集反应,定义为凝结作用。的聚集反应,
14、定义为凝结作用。l凝胶化作用凝胶化作用:是指是指变性变性的蛋白质分子聚集并形成的蛋白质分子聚集并形成 有序有序的蛋白质网络结构过程。的蛋白质网络结构过程。&凝胶化作用机制凝胶化作用机制 溶胶状态溶胶状态-似凝胶状态似凝胶状态-有序的网络结构状态有序的网络结构状态&凝胶化的相互作用凝胶化的相互作用A氢键、静电相互作用氢键、静电相互作用可逆凝胶(明胶)可逆凝胶(明胶)A疏水相互作用疏水相互作用不可逆凝胶(蛋清蛋白)不可逆凝胶(蛋清蛋白)A二硫键二硫键不可逆凝胶(乳清蛋白)不可逆凝胶(乳清蛋白)A金属离子的交联相互作用金属离子的交联相互作用4 4、蛋白质的胶凝作用、蛋白质的胶凝作用(Gelation
15、)&两类凝胶两类凝胶凝结块(不透明)凝胶凝结块(不透明)凝胶 大量非极性氨基酸残基大量非极性氨基酸残基 疏水性聚集,不溶性聚集体疏水性聚集,不溶性聚集体 不可逆凝胶不可逆凝胶 聚集和网状结构的形成速度高于变性速度聚集和网状结构的形成速度高于变性速度 透明凝胶透明凝胶 少量非极性氨基酸残基少量非极性氨基酸残基 变性时形成可溶性复合物变性时形成可溶性复合物 缔合速度低于变性速度缔合速度低于变性速度 在加热后冷却时才能凝结成凝胶在加热后冷却时才能凝结成凝胶 形成有序的透明的凝胶网状结构形成有序的透明的凝胶网状结构&影响蛋白质凝胶化作用的因素影响蛋白质凝胶化作用的因素 氨基酸残基氨基酸残基 的类型的类
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- 关 键 词:
- 氨基酸 蛋白质
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