食品化學

第四章蛋白質

2蛋白質的結構性質

蛋白質的界面性質食品中的蛋白質簡介4.2.2蛋白質的結構性質凝膠性質構性面團形成性4.2.3.1蛋白質的膠凝作用變性蛋白質分子聚集形成蛋白質為骨架的三維持水網絡結構，稱為膠凝作用。蛋白質-水作用和蛋白質-蛋白質相互作用的平衡凝膠機理加熱后冷卻形成的熱可逆凝膠：氫鍵力加熱形成的不可逆凝膠：二硫鍵金屬鹽形成的不可逆凝膠：離子交聯部分水解或pH調整的凝膠：水合能力下降蛋白質的膠凝作用舉例膠原蛋白凝膠：肉皮凍雞蛋清蛋白凝膠：蛋白大豆蛋白凝膠：豆腐酪蛋白凝膠：酸奶酪蛋白凝膠：奶酪影響蛋白質膠凝的因素加熱、添加二價金屬有利凝膠蛋白質濃度高有利凝膠游離二硫鍵存在有利凝膠分子量過低不利凝膠<23000達到等電點有利疏水聚合而凝膠輕微酸化有利凝膠凝膠生成速度與質地和外觀有關蛋白質凝膠過程預凝膠過程：蛋白質肽鏈展開，蛋白質-蛋白質相互作用增強。變性：高溫或低溫下發生，將三維持水網絡固定下來。冷卻：分子動能下降，分子間力和氫鍵力增強，發生凝膠。此時親水基團發揮持水作用。透明凝膠：分子聚集速度高于變性速度，蛋白質網絡無序，組織狀態混亂。透明凝膠：網絡形成慢，低溫凝膠，有序性強。發酵面團形成的蛋白質網絡雞蛋清凝膠：pH9雞蛋清凝膠：pH6雞蛋清凝膠：pH5雞蛋清凝膠：pH6的放大雞蛋清凝膠：pH5凝聚物的放大雞蛋清凝膠：pH5大凝聚物4.2.3.2蛋白質的面團形成性面團形成性（dough-forming）是面類蛋白質的特性：與水形成具有粘彈性和可塑性的面團。小麥面粉中80%為不溶性蛋白質。麥醇溶蛋白和麥谷蛋白為主體組成了面筋蛋白。巨大的分子量：形成三維網絡的基礎谷氨酸和極性氨基酸：良好吸水能力非極性氨基酸：良好粘彈性、脂肪結合性鏈內和鏈間二硫鍵：良好韌性，形成網絡面粉氧化劑和還原劑：二硫鍵的變化面筋蛋白的主要成分面筋蛋白模型面團形成與面筋蛋白質性質的關系蛋白質中含有較少的可解離氨基酸，在水溶液中難以溶解；含有大量谷氨酰胺和羥基氨基酸，具有良好親水性和粘著性；蛋白質中的疏水氨基酸集中形成肽段，易與脂蛋白和脂類發生疏水結合作用；蛋白質中具有大量分子內和分子間的二硫鍵，從而產生堅韌而連續的結構。面團性質的影響因素“水化面筋模型”認為，面筋是蛋白質組成的片狀結構，中間有脂蛋白隔離。面筋蛋白吸水后，蛋白質水化，適度伸展、定向排列，組合形成三維立體網絡，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。滿意的面團形成需要谷蛋白與醇溶蛋白的適當配合：面團的強度、粘性和彈性主要與谷蛋白有關，而其流動性、延展性和膨脹性主要與醇溶蛋白有關。還原劑如半胱氨酸、二硫蘇糖醇等破壞二硫鍵的連接而使面團弱化；反之氧化劑如溴酸鉀、碘酸鉀等可使面團強化。面團的結構不同處理的面包體積4.2.3.3蛋白質的質構化質構化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白質食品。主要方法：熱凝結和薄膜形成熱塑擠壓噴絲聚合成型膨化4.2.3蛋白質的表面性質乳化性：水-油兩相起泡性：液-氣兩相風味結合性：親水-疏水部位4.2.3.1乳化性質的影響因素良好乳化性對蛋白質的要求：快速吸附到界面上分子柔性好，能夠快速展開并在界面上定向在界面上能夠與相鄰分子相互作用形成強度和韌性足夠的薄膜。結構特點：分子溶解性好親水/疏水部位相對集中分子容易變形打開疏水作用與靜電力的平衡乳化性質的影響因素（續）影響到蛋白質狀態的因素，也會對乳化性質發生影響。pI時乳化性能下降。加熱妨礙乳化穩定性，但部分變性有利乳化。小分子表面活性劑降低蛋白質的乳化性能。蛋白質濃度需要達到一定程度方具良好乳化性。大豆蛋白質的乳化作用需要蛋白質乳化作用的食品蛋白質飲料色拉醬冰淇淋蛋糕肉鹵低脂肪肉腸4.2.3.2起泡性質氣-液界面的自由能高于油-水界面。故而蛋白質需要在界面上展開以降低表面張力。起泡性：需要分子具備柔韌性和疏水性氣泡穩定性：需良好水合作用和蛋白質分子間相互作用起泡作用的指標：膨脹率、起泡力、泡沫穩定性、泡沫強度氣液界面上的水分子界面上的水分子排布更為整齊，能量更高。起泡作用的影響因素pI時泡沫穩定性最佳鹽溶作用妨礙起泡，二價離子有利起泡攪打前加糖妨礙蛋白質展開，后加糖增加粘度穩定泡沫表面活性劑具有消泡作用低溫加強氫鍵力，不利泡沫形成蛋白質濃度高有利起泡部分變性有利起泡但高溫妨礙蛋白質吸附于界面剪切力有利起泡但過度攪打引起凝沉起泡性和疏水性的關系需要蛋白質起泡作用的食品攪打奶油蛋糕面包冰淇淋4.2.3.3風味結合性蛋白質通過疏水相互作用與各種風味物質相結合有利增強疏水性的條件都會促進風味結合4.4食品中的蛋白質谷類蛋白質大豆蛋白質乳蛋白質肌肉蛋白質膠原蛋白質肌肉的結構肌纖維的結構肌纖維的模式圖膠原蛋白的結構模型膠原纖維的結構模型思考題：請預測一下，如果雞肌肉的pI為5.1，那么分別用pH8.5、pH5.0、pH7.2的緩沖液來制作雞肉丸，那么向肉餡中能夠加入的最