食品化学蛋白质化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第五章第五章 蛋白质化学蛋白质化学主讲:张洪微食品化学第1页蛋白质在食品加工中意义蛋白质在食品加工中意义n n蛋白质是食品中三大营养素之一蛋白质是食品中三大营养素之一n n蛋白质对食品色、香、味及组织结构等蛋白质对食品色、香、味及组织结构等含有主要意义含有主要意义n n一些蛋白质含有生物活性功效,是开发一些蛋白质含有生物活性功效,是开发功效性食品原料之一功效性食品原料之一第2页蛋白质分类蛋白质分类按分子形状分:纤维状蛋白质、球状蛋白质按分子组成份:简单蛋白质、结合蛋白质按蛋白质溶解度分:清蛋白、谷蛋白、球蛋白、醇溶蛋白第3页食品中蛋白质起源食品中蛋白质起源6动物中蛋白质:如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳
2、6植物中蛋白质:如大豆、谷物6微生物中蛋白质:酵母第4页本章内容本章内容n n第一节第一节 蛋白质在食品中功效性质蛋白质在食品中功效性质n n第二节第二节 蛋白质在贮藏和加工过程中物蛋白质在贮藏和加工过程中物理和化学改变理和化学改变n n第三节第三节 食品中常见蛋白质食品中常见蛋白质第5页第一节第一节 蛋白质在食品中功效性质蛋白质在食品中功效性质功效性质:功效性质:在食品加工、保藏、制备和消费在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中性能那些蛋期间影响蛋白质在食品体系中性能那些蛋白质物理和化学性质。白质物理和化学性质。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
3、质、感观性质第6页功功 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,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结合油炸面圈油炸面圈
4、谷物蛋白谷物蛋白 水化性质结构性质表面性质感观性质第7页一、蛋白质水合性质 蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、AsnAsn、GlnGln酰胺基、酰胺基、SerSer、TheThe和非极性残和非极性残基团与水分子相互结合性质。基团与水分子相互结合性质。如如分散性、湿润性、溶解性、黏度、分散性、湿润性、溶解性、黏度、胶凝作用、乳化和起泡性胶凝作用、乳化和起泡性等,都取决于水等,都取决于水-蛋白质相互作用。蛋白质相互作用。第8页作用方式:第9页结合过程 化合水和邻近水化合水和邻近水 多分子层水多分子层水 深入水化深入水化A.A.非水合蛋白质非水合蛋白质B.B.带电基
5、团最初水合带电基团最初水合C.C.在靠近极性和带电部位形成水簇在靠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表面完成水合E.E.非极性小区域水合完成单分子层覆盖非极性小区域水合完成单分子层覆盖F.F.在与蛋白质缔合水和体相水之间架桥在与蛋白质缔合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第10页氨基酸残基水合能力氨基酸残基水合能力带电氨基酸残基数目越大,带电氨基酸残基数目越大,水合能力越大。水合能力越大。第11页影响蛋白质水合性质环境原因 1.1.浓度:浓度:浓度浓度浓度浓度 ,蛋白质总吸水量,蛋白质总吸水量,蛋白质总吸水量,蛋白质总吸水量2.pH 2.pH:
6、pIpI,水合作用最低;,水合作用最低;,水合作用最低;,水合作用最低;pH pH 910910时水合能力较强时水合能力较强时水合能力较强时水合能力较强3.3.温度:温度:温度温度温度温度 ,蛋白质结合水能力,蛋白质结合水能力,蛋白质结合水能力,蛋白质结合水能力 (变性蛋白质结合水能力比天然蛋白质高约(变性蛋白质结合水能力比天然蛋白质高约(变性蛋白质结合水能力比天然蛋白质高约(变性蛋白质结合水能力比天然蛋白质高约1010)4.4.盐:盐:盐溶盐溶盐溶盐溶效应与效应与效应与效应与盐析盐析盐析盐析效应。效应。效应。效应。第12页二、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
7、剂溶剂+实实质质疏水相疏水相疏水相疏水相互作用互作用互作用互作用 离子相离子相 互作用互作用+蛋白质溶解度大小蛋白质溶解度大小第13页影响原因 1.pH和溶解度和溶解度2.离子强度 植物蛋白质提取:pH89高度溶解 pH4.54.8处采取等电点沉淀。第14页影响原因3.温度温度 040 温度温度,溶解度,溶解度 40 温度温度,溶解度,溶解度 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溶解度却和温度呈负相关谷类蛋白质溶解度却和温度呈负相关。第15页影响原因4.有机溶剂 造成蛋白质溶解度下降或沉淀 降低水介质介电常数降低水介质介电常数 提升静电作用力提升静电
8、作用力 静电斥力造成分子结构展开静电斥力造成分子结构展开 促进氢键形成和反电荷间静电吸引促进氢键形成和反电荷间静电吸引第16页三、蛋白质溶液黏度n n理想溶液理想溶液 n n蛋白质溶液蛋白质溶液 牛顿流体 假塑性或剪切变稀 第17页蛋白质切变稀释原因:n分子朝着流动方向逐步取向,使磨擦分子朝着流动方向逐步取向,使磨擦阻力降低。阻力降低。n蛋白质水合范围沿着流动方向形变。蛋白质水合范围沿着流动方向形变。n氢键和其它弱键断裂造成蛋白质聚集氢键和其它弱键断裂造成蛋白质聚集体或网络结构解离。体或网络结构解离。第18页影响蛋白质流体黏度特征原因:蛋白质分子或颗粒表观直径蛋白质分子或颗粒表观直径 表观直径
9、表观直径 黏度黏度蛋白质分子固有特征。蛋白质分子固有特征。蛋白质蛋白质-溶剂间相互作用。溶剂间相互作用。蛋白质蛋白质-蛋白质间相互作用蛋白质间相互作用。第19页四、蛋白质胶凝作用n n聚合或聚集聚合或聚集反应:普通是指大复合物形成。反应:普通是指大复合物形成。第20页聚合或聚集反应:l沉淀作用:沉淀作用:是指因为蛋白质溶解性完全或部分是指因为蛋白质溶解性完全或部分 丧失而引发聚集反应。丧失而引发聚集反应。l絮凝:絮凝:是指蛋白质是指蛋白质未发生变性未发生变性时时无规则无规则聚集反聚集反 应,这经常是因为链间静电排斥降低而发生应,这经常是因为链间静电排斥降低而发生 一个现象。一个现象。l凝结作用
10、:凝结作用:发生变性发生变性无规聚集无规聚集反应和蛋白质反应和蛋白质-蛋蛋 白质相互作用大于蛋白质白质相互作用大于蛋白质-溶剂相互作用引发溶剂相互作用引发 聚集反应,定义为凝结作用。聚集反应,定义为凝结作用。l凝胶化作用:凝胶化作用:是指是指变性变性蛋白质分子聚集并形成蛋白质分子聚集并形成 有序有序蛋白质网络结构过程。蛋白质网络结构过程。第21页凝胶化作用机制 溶胶状态溶胶状态-似凝胶状态似凝胶状态-有序网络结构状态有序网络结构状态凝胶化相互作用凝胶化相互作用A静电相互作用静电相互作用A氢键、疏水相互作用氢键、疏水相互作用A二硫键二硫键A金属离子交联相互作用金属离子交联相互作用第22页(一)胶
11、凝过程n蛋白质分子构象改变或部分伸展,发生蛋白质分子构象改变或部分伸展,发生变变性性n单个变性蛋白质分子逐步单个变性蛋白质分子逐步聚集,有序聚集,有序地形地形成能够容纳水等物质网状结构成能够容纳水等物质网状结构第23页大豆蛋白质胶凝过程示意图大豆蛋白质胶凝过程示意图第24页(二)凝胶类型凝结块(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 聚集和网状结构形成速度高于变性速度聚集和网状结构形成速度高于变性速度 透明凝胶透明凝胶 少许非极性氨基酸残基少许非极性氨基酸残基 变性时形成可溶性复合物变性
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