页数:99页文件大小:2.94 MB来源: 食品化学ppt课件
本章先讲氨基酸的结构、两性电离与蛋白质的结构层次,列出蛋白质的变性、沉淀、呈色等理化性质,随后展开水合、乳化、起泡、凝胶等与食品体系相关的功能性质,再分别说明肉类、乳类、蛋类、谷物与油料蛋白的特点,最后讨论加热、碱处理与氧化带来的加工变化。
一.理化性质Physicochemical Properties
2.酸碱性质氨基酸为两性电解质,既表现出酸性,又表现出碱的性质
2、作用力和键形成二、三、四级结构的作用力:(1)空间张力(2)静电作用力(3)氢键(4)二硫交联键(5)疏水键(6)范德华力
(五)蛋白质的变性Protein Denaturation1、变性作用天然蛋白质分子因环境因素的改变而使其构象发生改变,这一过程称为变性。
变性涉及二、三、四级结构的变化。
2、变性热力学N(天然)==== D(变性)K=[D] / [N]ΔGo= -RTlnKΔGo=ΔHo-TΔSo例:25℃,pH=9时,肌红蛋白变性ΔGo=56.8千焦/摩尔K=0.113
3、变性因素(1)热T升高,则氢键下降,静电力下降,范德华力下降,而疏水键上升,ΔH?↑↓当T升高时,ΔS(升高)则-TΔS(下降)ΔG=ΔH—TΔS当ΔG=0时,K=1
当ΔG=0时,K=1此时的温度为蛋白质的变性温度Td蛋白质热变性温度(Td)蛋白质Td羧肽酶63肌红蛋白79胰蛋白酶抑制剂77α-乳清蛋白83大豆球蛋白92燕麦球蛋白108
含有疏水性大的氨基酸残基比例高的蛋白质耐热稳定性大(耐热生物体而耐低温性差,即低温下易变性)。
如11S大豆蛋白、乳蛋白水能促进蛋白质的热变化(干的稳定)大豆粉10%H2O Td=115℃40%H2O Td=97℃单体球状蛋白质的热变性在短时热时是可逆的。
(2)静水压因为蛋白质具有柔性和可压缩性(球状),所以压力可引起变性,但是可逆(3)剪切力振动、揉捏、打擦产生机械剪切力,导致α螺旋破坏,网状结构改变(4)辐照导致芳香族氨基酸(色、酪、苯丙)吸收,使构象发生改变,还可导致二硫键断裂。
(5)PHpH=4~10稳定极端pH改变盐键,使基团离子化,造成链展开,一般可逆。
(6)有机溶质尿素O 盐酸胍NH‖‖H2N-C-NH2 H2N-C-NH2可与蛋白质形成复合物
(7)表面活性剂打断疏水相互作用,导致蛋白质展开。
(8)有机溶剂极性溶剂,改变介质(水)的介电常数,改变静电力。
非极性溶剂,穿透疏水区,打断疏水作用。
(9)盐可与蛋白质分子中的基团形成复合物。
4、变性对性质的影响(1)生物活性丧失(酶、激素、毒素、抗体……)(2)溶解度降低(疏水基团暴露)(3)改变水合性质(4)易于酶水解(5)粘度增大(6)不能结晶
二、蛋白质的功能性质(P149)Functional Properties of Proteins
食品蛋白质在食品体系中的功能作用Functional roles of food proteins in food systems
3、水化影响因素(溶解度)(P155-157)(1)浓度C水的总吸收量随C的增加而增加(2)pH及种类在PI时,P—P作用最强水合作用最小,溶胀最小。
H2O% 0 2 4 6 8 10 pHpH对牛肌肉持水容量的影响
(3)离子强度μ=1/2ΣCiZi2(Z为价数)A、中性盐0.5~1M时,S↑, 产生“盐溶效应”B、当C>1M时,S↓,产生“盐析效应”P-P > P-H2O 导致P↓沉淀
(4)温度T一般蛋白质变性温度为50~70℃ ,T↑,氢键↓P-H2O作用↓,即T↑,P↓沉淀。
5、溶胶(1)蛋白质的溶解特性的作用A、可确定天然资源中蛋白质分离,提纯的最适条件。
B、为蛋白质的应用提供重要指标C、评价蛋白质饮料
(二)蛋—蛋作用(P—P作用)1、沉淀沉淀的方法:A、盐析B 、生物碱沉淀剂的沉淀反应C、有机溶剂沉淀反应D 、重金属盐沉淀反应鞣酸、苦味酸等生物碱能使蛋白质沉淀。
生物碱沉淀剂为酸性物质,显示负电荷;
当蛋白质溶液pH < PI时,显示正电荷;
所以可生成S小的盐而沉淀。
食品工业除单宁等,用此原理。
2、胶凝Gelation(1)概念:P胶体溶液在一定条件下,P胶体体系失去流动性,而成为“软胶”状态。
这一过程叫P的胶凝作用。
P-P > P-H2O 有序网络凝结。
凝胶是水分分散在蛋白质颗粒之中形成的胶体体系。
蛋白质凝胶具有一定形状、弹性,半固体性质。
(2)形成(方法)A、热处理、冷却B、加酸C、添加盐类D、酶水解加入酶适度水解,可促使胶凝形成。
E、先碱化、再恢复至中性或PI 点F、与多糖胶凝剂作用如明胶(+) + 阿拉伯胶(-)明胶(+) + 海藻酸钠(-)
(3)胶凝机理(探讨)A、变性xP →Δ→ xPD→冷却→(PD)xB、P--P作用a. Δ加热,疏水基团暴露,疏水作用力↑b. 静电引力:–NH3+, --COO-;
--COO----Ca2+----OOC--c. 氢键↑d. –S-S-的形成∴P--P间形成网络结构。
对H2O的作用力多层水↑,截留水↑
表乳面化张活力力疏水值疏水值
(3)影响因素A、蛋白质的溶解度(乳化能力)溶解、乳化能力↑ 不溶解、乳化稳定性↑ B、pHC、盐效应(离子强度)存在盐析效应和盐溶效应D、加热加热使乳化能力↓E、添加小分子表面活性剂使蛋白质保留界面能力↓,使乳化能力↓F、一定蛋白质起始浓度一般为0.5%
2、起泡性质(P163)Foaming Properties(1)泡沫的形成A、泡沫——气泡在连续的液相或半固相中形成的分散体系。
B、构成气体/ 表面活性剂/ 液体表面活性剂使→ 气/液界面张力↓C、形成方法:搅打、鼓泡、减压
D、稳定性影响因素不稳定步骤如下:由于重力、压力差、蒸发等原因出现泄水P 内压= P atm+ 2r/ R气体从小泡向大泡扩散,膜破裂对泡沫稳定性有利的三个重要因素是:a' 界面张力小b' 液相粘度大c' 吸附蛋白膜牢固、有弹性
(2)泡沫性质评价a、稳定泡沫体积= 100×E/A
(3)影响泡沫形成及稳定环境因素A、不溶性蛋白质粒子对稳定泡沫起着稳定作用泡沫膨胀力↓ 但泡沫稳定性↑B、盐类NaCl 使泡沫膨胀率↑稳定性↓ (∵降低粘度)Ca2+使泡沫膨胀率↑(∵形成羧--Ca2+--羧桥键)C、糖抑制膨胀、增加稳定(∵粘度↑)泡沫形成后加入D、脂肪脂肪破坏蛋白质的起泡性质(消泡)E、蛋白质浓度在C<10%内C↑,则稳定性↑F、搅打时间及温度
C、方法a、选择适宜的蛋白质b、温和加热c、与变性剂作用,部分水解d、实例:大豆蛋白发泡粉(部分水解)氨基酸态氮/总氮=1:10,M=50000~70000
(四)风味结合蛋白质可作为风味物结合的载体1、风味物与蛋白质间的作用风味结合包括风味物吸附于蛋白质表面和扩散、渗透到蛋白质内部吸附力有:a、范德华力可逆物理吸附b、氢键c、共价、静电引力化学吸附d、疏水键风味物质与蛋白质的结合,只能发生在那些未参与Pro-结合的位点上2、评价方法在指定温度下,用气--液相色谱法测定风味物(游离)的平衡浓度。
绘制吸附等温线
吸附量mg/gC风味物
3、影响因素A、水促进与极性化合物的结合B、pH 碱性结合能力↑C、P降解,结合能力↓D、受热变性,结合能力↑E、冷冻干燥风味物与Pro结合↓F、脂类脂类的存在,羰基风味物结合↑
三、食品中的蛋白质(一)肉类蛋白质肉中蛋白质分为:肌原纤维蛋白、肌浆蛋白、基质蛋白。
1、肌原纤维蛋白包括:肌球蛋白,肌动蛋白,肌动球蛋白,肌原球蛋白肌球蛋白是粗肌丝的主要蛋白质,它构成肌原纤维蛋白的55%。
肌动蛋白是细肌丝的主要Pro,占肌纤Pro的20%。
肌动球蛋白由肌球、肌动混合可形成肌动球蛋白(屠宰后成熟)动物死后肌动球蛋白↑僵硬↑ 肌原球蛋白
2、肌浆蛋白肌浆蛋白为球状P组成:酶、肌红蛋白、血红蛋白为可溶性蛋白质,占25-30% P总, ,60℃变性,凝固。
3、基质蛋白为结缔组织部分,不溶于水及浓盐溶液。
基质蛋白为硬蛋白,含胶原、弹性蛋白。
4、肉的成熟(1)种类肌原纤维蛋白占1/2 P总肌原纤维蛋白与动物种类无关而肌浆、基质因动物不同而异在28:20 ~16:36范围内变化(2)死后僵硬不同动物,最大僵硬时间不同,鱼1-4h,鸡6-12h,牛12-24h,猪3d(3)肉的成熟僵硬的肉经数日冷藏,逐渐变软,肉的持水性得到恢复,僵直的消除。
(酶的作用)
5、鱼肉蛋白质鱼肉含基质蛋白质较少。
∵肌球蛋白间含双硫键,可形成网络结构∴能形成凝胶体(比畜肉好)形成条件:0.5-1%(3%)的食盐PH = 6.5~7.2T = 75~85℃( >60℃)添加Vc等氧化剂可促进网状结构的形成添加淀粉,可提高胶凝能力∴可用制作鱼糕、鱼圆子。
(三)乳蛋白质一般乳由三个不同相组成、三相中均存在蛋白质。
a. 由酪蛋白构成的微细胶粒(酪蛋白)b.连续水溶液(乳清蛋白)c. 分散脂肪球(球膜蛋白)下面以牛乳为例:1、酪蛋白(P187)酪蛋白约占80-82% Pro总酪蛋白含胱、蛋、含苏、丝氨基酸的磷酸酯键的磷蛋白酪蛋白胶团的结构见P188 图5-27
(四)鸡蛋蛋白质1、组成组分固形物% 蛋白% 脂类%蛋清11.1 9.7-10.6 0.03蛋黄52.3-53.5 15.7-16.6 31.8-35.5全蛋25-26.5 12.8-13.4 10.5-11.8
组成如下表(P189)组成占P% 成分分子量(万)2S 21.5胰蛋白酶抑制剂0.8—2.1(1.2)(细胞色素C)7S 37 血球凝集素11解脂酶10.2β-淀粉酶6.177S-球蛋白18-2111S 31 11S-球蛋白3.5-3515S 10.515S-球蛋白60注:S为沉降系数,1S = 10-13秒= 1 Svedberg
| 湿面筋含量 | 面粉类型 | 用途 |
|---|---|---|
| >35% | 高筋粉 | 面包 |
| 25~35% | 中筋粉 | 面条 |
| <25% | 低筋粉 | 饼干、糕点 |
降筋:添加淀粉、NaHSO3、木瓜蛋白酶
下载地址:{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}