【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 uration）。 變性后的蛋白質(zhì)叫變性蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì) 變性的本質(zhì) ? 分子中各種 次級(jí)鍵斷裂 ，使其空間構(gòu)象從緊密有序的狀態(tài)變成松散無(wú)序的狀態(tài)， 一級(jí)結(jié)構(gòu)不破壞 。 ? 變性后的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上雖有改變，但 組成成分和相對(duì)分子質(zhì)量不變 。 ?（ 1）生物活性喪失（酶、激素、毒素、抗體） ?（ 2）溶解度降低（疏水基團(tuán)暴露） ?（ 3）改變水合性質(zhì) ?（ 4）易于酶水解 ?（ 5）粘度增大 ?（ 6）不能結(jié)晶 變性對(duì)性質(zhì)的影響 ?可逆變性 ： ? 除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象可以由變性態(tài)恢復(fù)到天然態(tài)。 ?不可逆變性 ： ? 除去變性因素之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下蛋白質(zhì)構(gòu)象 ， 由變性態(tài)不能恢復(fù)到天然態(tài)。 物理因素： 熱 在加熱條件下，肽鍵產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱振蕩，導(dǎo)致維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的次級(jí)鍵破壞，天然構(gòu)象解體。 影響蛋白質(zhì)變性的因素 ? 冷凍 ? 冷凍變性的原因： ? 低溫下，水合環(huán)境變化，破壞了維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力，另水化層的破壞導(dǎo)致蛋白質(zhì)的聚集或亞基重排。 ? 低溫下的鹽效應(yīng) ? 低溫下的濃縮效應(yīng) 靜 高 壓 ： 壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的原因主要是蛋白質(zhì)的柔性 和 可壓縮性 。 加壓 25℃ 100～ 1200MPa 外壓消失 高壓導(dǎo)致的蛋白質(zhì)變性 不會(huì)損害蛋白質(zhì)中的原有氨基酸的風(fēng)味 ， 也不會(huì)導(dǎo)致有毒化合物的形成 。 機(jī)械處理 ?由振動(dòng)、捏和、打擦產(chǎn)生的機(jī)械剪切能導(dǎo)致的蛋白質(zhì) 變性 。 電磁輻射 ?芳香族氨基酸殘基 吸收紫外線 ?若能量高，能 打斷二硫鍵 ，導(dǎo)致構(gòu)象變化 化學(xué)因素： （ 1） pH ? 極端 pH值時(shí) ，蛋白質(zhì)分子內(nèi)的離子基團(tuán)產(chǎn)生 強(qiáng)靜電排斥作用 ，促使蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生變化。 （ 2） 有機(jī)溶質(zhì) ?尿素和鹽酸胍 優(yōu)先和變性 蛋白質(zhì)結(jié)合，驅(qū)動(dòng) N→D 向右移動(dòng) ?促進(jìn)疏水氨基酸殘基在水相中增溶，也 降低了疏水相互作用 （ 3） 表面活性劑 SDS（十二烷基硫酸鈉），強(qiáng)有力的蛋白質(zhì)變性劑 （ 4） 有機(jī)溶劑 ：乙醇、丙酮 ? 改變水的介電常數(shù)， 改變靜電作用 ? 非極性側(cè)鏈在有機(jī)溶劑中比在水中 更易溶解 ，有機(jī)溶劑能穿透到疏水區(qū)，削弱或 打斷疏水相互作用 ? 低濃度 （ ≤ ） 靜電中和作用 穩(wěn)定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) ? 較高 的濃度（＞ 1mol/L） 離子特異效應(yīng) （ 5）促溶鹽 其他成分 蛋白質(zhì) 相互作用 食品色澤 食品風(fēng)味 食品外形 食品質(zhì)構(gòu) 糖 脂肪 構(gòu)成 食品 品質(zhì) 貢獻(xiàn)多大 ？ 第四節(jié) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì) 水 合 性 質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、表面 性質(zhì)、感觀性質(zhì) 蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)概念 功能性質(zhì)： 在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中的性能的那些蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)。 即指 除營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外的那些對(duì)食品的需宜特性有利的物理化學(xué)性質(zhì)。 ? 水合性質(zhì) ——取決于蛋白質(zhì)同水之間的相互作用， 如水的吸附與保留、濕潤(rùn)性、膨脹性、黏合、分散性、溶解性等。 ? 結(jié)構(gòu)性質(zhì) ——與蛋白質(zhì)分子之間的相互性質(zhì)有關(guān)， 如沉淀、膠凝作用、組織化、面團(tuán)的形成等。 ? 表面性質(zhì) ——蛋白質(zhì)在極性不同的兩相之間所產(chǎn)生的作用， 如起泡特性、乳化作用等。 ? 感官性質(zhì) ——渾濁度、色澤、風(fēng)味結(jié)合、咀嚼性、爽滑感等 食品蛋白質(zhì)在食品體系中功能作用 功能 機(jī)制 食品 蛋白質(zhì)種類 溶解性 親水性 飲料 乳清蛋白 粘度 水結(jié)合 湯、調(diào)味汁 明膠 持水性 氫鍵、離子水合 香腸、蛋糕、 肌肉蛋白，雞蛋蛋白 膠凝作用 水截留 、 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 肉和奶酪 肌肉蛋白和乳蛋白 粘結(jié) 粘合 疏水結(jié)合、氫鍵 肉、香腸、面條 肌肉蛋白，雞蛋蛋白 彈性 疏水結(jié)合和二硫交聯(lián) 肉和面包 肌肉蛋白，谷物蛋白 乳化 界面吸附和成膜 香腸、蛋糕 肌肉蛋白，雞蛋蛋白 泡沫 界面吸附和成膜 冰淇淋、蛋糕 雞蛋蛋白，乳清蛋白 脂肪和風(fēng)味的結(jié)合 疏水結(jié)合和截留 油炸面圈 谷物蛋白 吃 嫩 彈性 ？ ? 概念： ? 蛋白質(zhì)分子中的各種基團(tuán) （帶電基團(tuán)、主鏈肽基團(tuán)、 Asn、 Gln的酰胺基、 Ser、 Thr和非極性殘基團(tuán)） 與水分子相互結(jié)合的性質(zhì)。 ? 蛋白質(zhì)水合性質(zhì)與食品的功能性： 如分散性、濕潤(rùn)性、溶解性、黏度、膠凝作用、乳化和起泡性等，都取決于水 蛋白質(zhì)的相互作用。 蛋白質(zhì)的水合性質(zhì) ? 作用方式 ： ? 結(jié)合過(guò)程 ?化合水和鄰近水 ? ? 多分子層水 ? 進(jìn)一步水化 先 水合 ,單分子層覆蓋 水化過(guò)程 ? 干燥蛋白質(zhì)逐步水化過(guò)程如下： 干 蛋 白 質(zhì) 極性位 點(diǎn)結(jié)合 吸附水 分子 多分 子層 水吸 附 液態(tài)水凝 聚 溶脹 溶劑化分散 → 溶液 溶脹的不 溶性顆粒 蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力 當(dāng)干蛋白質(zhì)粉與相對(duì)濕度為 90%95%的水蒸汽達(dá)到平衡時(shí)每克蛋白質(zhì)所結(jié)合的水的克數(shù)。 α ＝ ?C + ?P + ?N α ：水合能力， g水 /g蛋白質(zhì)； ?C, ?P , ?N ：帶電的、極性和非極性的分?jǐn)?shù) 氨基酸殘基的水合能力 帶電的氨基酸殘基數(shù)目越大， 水合能力越大。 各種蛋白質(zhì)的水合能力 蛋白質(zhì) 水合能力 /(g H2O/g蛋白質(zhì)） 肌紅蛋白 血清清蛋白 血紅蛋白 膠原蛋白 酪蛋白 卵清蛋白 乳清濃縮蛋白 大豆蛋白 蛋白質(zhì)結(jié)合水 溫度 pH 鹽的種類 離子強(qiáng)度 ? 影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素 蛋白質(zhì)濃度 ? pH＝ pI，水合作用最低 ? 高于或低于 pI，水合作用增強(qiáng) （ 凈電荷和推斥力增加 ） ? pH 910時(shí)水合能力較大 ? 5－ 10％，濃度 ↑ ，水合作用 ↑ ? 15－ 20％， Pro沉淀 ? 蛋白質(zhì)濃度 ? 影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素 溫度 ↑ ， 蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力 ↓ （ 變性蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般比天然蛋白質(zhì)高約 10％） ? pH ?溫度 遠(yuǎn)離等電點(diǎn)加工 ? 鹽 ? 影響蛋白質(zhì)結(jié)合水的環(huán)境因素 ? 低鹽， “ 鹽溶 ” ? 高鹽， “ 鹽析 ” 在 低鹽濃度 （＜ ）時(shí)，離子同蛋白質(zhì)電荷基團(tuán)相互作用而 降低相鄰分子的相反電荷間的靜電吸引 ，從而有助于蛋白質(zhì)水化和提高其溶解度，這叫 鹽溶 效應(yīng)。 當(dāng) 鹽濃度更高 時(shí)，由于 離子的水化作用爭(zhēng)奪了水 ，導(dǎo)致蛋白質(zhì) “ 脫水 ” ，從而降低其溶解度，這叫做 鹽析效應(yīng)。 持水能力 ? 是指蛋白質(zhì) 吸水并將水保留 在蛋白質(zhì)組織（如 :蛋白質(zhì)凝膠、牛肉和魚肌肉）中的能力。 蛋白質(zhì)的 持水能力與結(jié)合水能力呈正相關(guān) 蛋白質(zhì)的溶解度 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) 溶劑 溶劑 蛋白質(zhì) 溶劑 + 實(shí) 質(zhì) ? 疏水相互作用 離子相 互作用 + 蛋白質(zhì)的溶解度大小 ?蛋白質(zhì)在水中的分散量或分散水平，稱為蛋白質(zhì)的溶解度。 ?最受蛋白質(zhì)溶解度影響的功能性質(zhì)：增稠、起泡、乳化和膠凝作用。 ? 平均疏水性愈小和電荷頻率愈大，蛋白質(zhì)的溶解度愈大。 氨基酸殘基平均 疏水性的大小 電荷頻率高低 蛋白質(zhì)溶解度 Bigelow的蛋白質(zhì)溶解度理論 植物蛋白質(zhì)提取 : pH8～ 9高度溶解 ～ 采用等電點(diǎn)沉淀。 ? pH 當(dāng) pH＝ pI時(shí)， 蛋白質(zhì)的溶解度最低 ? 離子強(qiáng)度 低離子強(qiáng)度（＜ ） — 電荷屏蔽效應(yīng) 高離子強(qiáng)度（＞ 1） — 離子效應(yīng) ? 鹽 離子強(qiáng)度 與蛋白質(zhì)相互作用 T40℃ 溫 度 升 高 溶解度增大 T40℃ 溫 度 升 高 溶解度減少 ? 溫度 ? 有機(jī)溶劑 ? 導(dǎo)致蛋白質(zhì) 溶解度 下降 或 沉淀 ? 降低水介質(zhì)的介電常數(shù) ? 提高靜電作用力 ? 靜電斥力導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的展開(kāi) ? 促進(jìn)氫鍵的形