在食品加工中如何利用蛋白质的特性-课件·PPT

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4、多肽链在界面形成的三种构象 ① 卧式（train）
直接铺展在表面上的链节的平面排列 ② 尾式（tail）
与表面无接触的链节伸入溶剂的排列 ③ 环式（loop） 连接两个卧式的不接触表面的链节的空间排列
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二、乳化性质
或负的电荷而在蛋白质分子间产生静电推斥。 第二种推斥力：在蛋白质分子的离子基团的水合壳层之间的推斥。
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溶解度
蛋白质----蛋白质 + 溶剂---溶剂
实 质
蛋白质----溶剂
+ 疏水相
互作用
离子相 互作用
蛋白质的溶解度大小
4、Bigelow认为Pro.溶解度基本上与AA残基的
平均疏水性和电荷频率有关。
2 2 3 2 2 2 2 3 3 4
氨基酸残基
Asp Glu TyrArg+ His+ Lys+ 非极性残基 Ala Gly Phe Val,Ile,Leu,Met
水合能力/ （mol H2O/mol残基)
6 7 7 3 4 4
1 1 0 1
3、蛋白质与水结合是一个逐步过程
各种蛋白质的水合能力
NH4+＜K＋＜Na＋＜Li＋＜Mg2＋＜Ca2＋
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盐溶
▪ 低浓度时，中性盐可以增加蛋白质的溶解度
▪
，带电表层使蛋白质
分子被此排斥，蛋白质与水分子的作用加强，溶解度提高。
▪
（摩尔数/升）的两价离子的中性外，如MgCl2 \
（NH4）2SO4对蛋白质溶解度的影响效果，要比单价离子

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氨基酸的疏水性
❖ 是指氨基酸从乙醇转移至水中的自由能 变化△G
❖ △G0=-RTlnS乙醇/S水 ❖ S乙醇------氨基酸在乙醇中的溶解度 ❖ S水------氨基酸在水中的溶解度
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(6)氨基酸的光学性质及光谱
Optical properties of amino acids ❖ 氨基酸具有旋光性（除甘氨酸) ❖ 立体异构体：L、D型，天然只存在L型异
❖ 是指多肽 链主链骨 架围绕一 个轴一圈 一圈地上 升，从而 形成一个 螺旋式的 构象。
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β -折叠片
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回折
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4. 三级结构
The tertiary structure of protein
(1)概念Concept
指含α螺旋、β弯曲和β折叠或无规卷曲等二级 结构的蛋白质，其线性多肽链进一步折叠成为 紧密结构时的三维空间排列
❖ 天冬酰胺28.5 蛋氨酸56.2
❖ 天冬氨酸5.0
苯丙氨酸27.6
❖ 半胱氨酸--
脯氨酸1620.0
❖ 谷胺酰胺7.2（37℃） 丝氨酸422.0
❖ 谷氨酸8.5
苏氨酸13.2
❖ 甘氨酸249.9
色氨酸13.6
❖ 组氨酸--
酪氨酸0.4
❖2021异/4/8 亮氨酸34.5
缬氨酸58.1
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(4)氨基酸的酸碱性质 Acid-base properties of amino acids
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❖ 氨基酸的等电点 pI of amino acids 是指氨基酸在溶液中净电荷为零时的pH值

பைடு நூலகம்蛋白质的特点和理化 性质在食品中的应用
组员： 组员：王礼礼 季晨曦 朱超 王 吴超 谭利锋 陈光华 组长： 组长：王礼礼 PPT制作：季晨曦 制作： 制作
1.蛋白质的定义 2.蛋白质的特点 5. 5.蛋白质的理化性质在食 品加工中的运用
一.蛋白质的定义 蛋白质的定义
蛋白质是一类复杂的有机物， 蛋白质是一类复杂的有机物， 由碳， 由碳，氢，氧，氮，硫，磷以及某 些金属元素例如锌，铁等组成， 些金属元素例如锌，铁等组成，是 典型的大分子物质。 典型的大分子物质。 蛋白质的基本结构单元是氨基 种氨基酸（ 酸，有20种氨基酸（或18种氨基 种氨基酸 种氨基 ）。这些氨基酸以不同的连接顺 酸）。这些氨基酸以不同的连接顺 序和构象，构成不同的蛋白质分子。 序和构象，构成不同的蛋白质分子。
二.蛋白质的特点 蛋白质的特点
1.具有催化作用 具有催化作用 2.具有调节功能 具有调节功能 3.具有运输功能 具有运输功能 4.具有免疫功能 具有免疫功能
三.蛋白质的理化性质 蛋白质的理化性质
1.蛋白质的变性在食品中的应用 蛋白质的变性在食品中的应用 2.蛋白质的呈色反应 蛋白质的呈色反应 3.蛋白质的等电点在食品中的运用 4.蛋白质的盐析在食品中的应用
调节溶液的pH值 调节溶液的 值，达到想 要的蛋白质的乳化性， 要的蛋白质的乳化性，广泛运用 于饮料,汤沙司 烧烤食品（面包、 汤沙司,烧烤食品 于饮料 汤沙司 烧烤食品（面包、 蛋糕等）的面团形成,乳制品（干 蛋糕等）的面团形成 乳制品（ 乳制品 冰淇淋等） 肉制品 肉制品（ 酪、冰淇淋等）,肉制品（香肠 糖果制品（ 等）,糖果制品（巧克力等） 糖果制品 巧克力等） 调节溶液的pH值 调节溶液的 值，达到想到蛋白 质的溶解性，广泛运用于饮料,汤 质的溶解性，广泛运用于饮料 汤 沙司. 沙司

❖ 与邻苯二甲醛反应
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5.3. 蛋白质分子构象 ❖The Conformation of Proteins
1. 概述Introduction
(1)蛋白质分子构象
是指蛋白质分子中所有原子在三维空间中的排布
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(2)蛋白质结构层次 一级结构Primary Structure 二级结构Secondary Structure 超二级结构Supersecondary Structure 结构域Domain 三级结构Tertiary Structure 四级结构Quaternary Structure
是指氨基酸通过共价键即肽键连接而成的线 性序列。
(2)肽键的结构
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肽键不同于C-N单键和 C=N双键；
(3)肽单位结特征
肽键具有部分单键性质同 时又有双键性质；
肽键不能自由旋转；
肽单位是刚性平面结构；
肽单位平面有一定的键长 和键角。
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3. 蛋白质分子的二级结构 The secondary structure of protein
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❖ 2. 蛋白质的分子量及其测定方法
❖ Molecular weight of protein and measurement
❖ 分子量：一万到一百万道顿（Dalton)之间或更大。
测定方法 渗透压法 超离心法 凝胶过滤法 聚丙烯酰胺凝胶电泳法
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❖ 3. 蛋白质的元素组成
❖ The elements of protein
Chapter 5 Protein 蛋白质
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重点
❖ 蛋白质的变性及其对食品品质的影响；

高压处理
利用高压处理技术改变蛋白质的结构和性质，如高压凝固、高压变性和高压萃取等，为新型食品加工技术提供可 能。
酶法修饰在食品工业中的应用案例
酶解反应
利用酶催化水解蛋白质，生成氨基酸、肽等小分子物质，广泛应用于食品调味和营养强 化中。
酶转化
利用酶催化蛋白质的特定化学键转移，生成具有特殊性质的蛋白质衍生物，如谷氨酸钠 （味精）的生产。
蛋白质工程在食品工业中的优势与挑战
• 降低生产成本：通过蛋白质工程优化蛋白质的表 达和生产过程，有助于降低生产成本，提高经济 效益。
蛋白质工程在食品工业中的优势与挑战
安全性问题
蛋白质工程改造可能会引起食品安全性问题，如过敏反应、毒性 等，需要严格评估和监测。
法规和伦理问题
蛋白质工程涉及到基因改造和生物技术，相关的法规和伦理问题 需要得到关注和解决。
例如，通过蛋白质工程可以制备高活性的新型酶制剂，用于食品加工中的催化反 应，提高食品加工效率和产品质量。
提高食品加工效率
通过蛋白质工程可以设计和改造酶制 剂，提高其催化活性和稳定性，从而 降低食品加工成本和提高加工效率。
例如，通过蛋白质工程改造淀粉酶， 可以提高其催化活性和稳定性，使其 在淀粉加工中具有更好的应用效果， 降低生产成本和提高生产效率。
利用膜分离技术对溶液进行浓缩，提高产品 浓度和纯度，广泛应用于果汁、乳制品和调 味品的加工中。
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结论与展望
蛋白质工程在食品工业中的优势与挑战
提高食品品质和营养价值
通过蛋白质工程改造蛋白质，可以优化食品 的营养成分和口感、质地等属性，提高食品 品质。
开发新型食品
蛋白质工程有助于开发新型食品，满足消费 者多样化的需求，如植物肉、昆虫蛋白等。

酵母
酵母是单细胞微生物，含有丰富 的蛋白质和B族维生素，广泛应用
于食品和制药行业。
食用菌
如蘑菇、木耳等食用菌含有较为丰 富的蛋白质，同时也提供其他有益 的营养成分。
微生物蛋白
通过微生物发酵工程生产的微生物 蛋白，是一种高蛋白、低脂肪的食 品化学蛋白质来源。
食品化学蛋白质的提取方法
酸碱提取法
利用酸碱溶液改变蛋白质的溶 解度，将目标蛋白质从混合物
根据来源和性质，食品化学蛋白质可分为动物性蛋白质和植物性蛋白质。动物 性蛋白质主要来源于肉类、蛋类、乳制品等，植物性蛋白质主要来源于豆类、 坚果、种子等。
食品化学蛋白质的结构与功能
结构
食品化学蛋白质的结构包括一级 结构、二级结构和三级结构等， 这些结构决定了蛋白质的功能和 性质。
功能
食品化学蛋白质的功能包括水合 、胶凝、乳化、气体吸附等，这 些功能对食品的加工和感官特性 具有重要影响。
安全性检测
对食品化学蛋白质进行安全性检测，包括理化指标、微生物指标、 毒理学指标等，确保食品化学蛋白质符合国家食品安全标准。
风险预警
建立食品化学蛋白质的风险预警机制，及时发现并处理食品安全问题， 防止食品安全事故的发生。
食品化学蛋白质的安全性风险评估
风险识别
识别食品化学蛋白质可 能存在的安全性风险， 如原料污染、添加剂超 标、生产过程不规范等。
风险评估
对识别出的安全性风险 进行评估，确定风险的 性质、程度和影响范围， 为制定风险控制措施提 供依据。
风险交流
加强食品化学蛋白质生 产者、消费者和监管部 门之间的风险交流，提 高公众对食品安全的认 识和自我保护能力。
提高食品化学蛋白质安全性的措施
加强源头管理

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二、 氨基酸的结构与分类
氨基酸的结构
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讨论
同学们知不知道我们平 常在烹饪时用的味精是 什么成分？它属于上述氨 基酸的那种氨基酸的产物？
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氨基酸的种类很 多，但在婴儿配 方乳粉中，很详 细的列出的只有 固定的几种，为
什么？
必需氨基酸
人体所需的八种必需氨基酸 ：
赖氨酸(Lys) 缬氨酸(Val) 蛋氨酸(Met) 色氨酸(Trp) 亮氨酸(Leu) 异亮氨酸(Ile) 苏氨酸(Thr) 苯丙氨酸(Phe)25Biblioteka 2. 蛋白质与氨基酸的性质
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一、 氨基酸的理化性质
（一）氨基酸的物理性质
1 溶解性 2 熔点 3 旋光性 4 味感
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❖ 1溶解性
❖ 一般易溶于水，不易溶于醇、乙醚。所有的氨基酸都能溶于强酸、强 碱溶液中。
❖ 脯氨酸、羟脯氨酸溶于乙醇、乙醚。 ❖ 胱氨酸难溶于凉水和热水。 ❖ 酪氨酸微溶于凉水，但易溶于热水。
婴儿时期所需: 组氨酸(His)
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三、蛋白质的结构
蛋白质的一级结构
肽键：一个氨基酸的氨 基与另一个氨基酸的 羧基之间失水形成的 酰胺键称为肽键；所 形成的化合物称为肽。
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组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 构成蛋白质的氨基酸通过肽键共价连
接成线性序列，称为蛋白质的一级结构。
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蛋白质水解
氨基酸在等电点时的性质
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讨论
利用氨基酸的等电点性质， 如何用于食品生产？
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氨基酸的等电点
在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，即氨 基酸处于两性离子状态。 中性氨基酸等电点在5～6.3，酸性氨基酸等电点在 2.8～3.2，碱性氨基酸在7.6～10.8。 在等电点时，氨基酸在水中的溶解度最小，易于结晶沉 淀。