食品化學(xué)

第四章蛋白質(zhì)

2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)

蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)食品中的蛋白質(zhì)簡(jiǎn)介4.2.2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)凝膠性質(zhì)構(gòu)性面團(tuán)形成性4.2.3.1蛋白質(zhì)的膠凝作用變性蛋白質(zhì)分子聚集形成蛋白質(zhì)為骨架的三維持水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為膠凝作用。蛋白質(zhì)-水作用和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的平衡凝膠機(jī)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(lián)部分水解或pH調(diào)整的凝膠：水合能力下降蛋白質(zhì)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(zhì)膠凝的因素加熱、添加二價(jià)金屬有利凝膠蛋白質(zhì)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(dá)到等電點(diǎn)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(zhì)地和外觀有關(guān)蛋白質(zhì)凝膠過程預(yù)凝膠過程：蛋白質(zhì)肽鏈展開，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用增強(qiáng)。變性：高溫或低溫下發(fā)生，將三維持水網(wǎng)絡(luò)固定下來。冷卻：分子動(dòng)能下降，分子間力和氫鍵力增強(qiáng)，發(fā)生凝膠。此時(shí)親水基團(tuán)發(fā)揮持水作用。透明凝膠：分子聚集速度高于變性速度，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)無序，組織狀態(tài)混亂。透明凝膠：網(wǎng)絡(luò)形成慢，低溫凝膠，有序性強(qiáng)。發(fā)酵面團(tuán)形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)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(zhì)的面團(tuán)形成性面團(tuán)形成性（dough-forming）是面類蛋白質(zhì)的特性：與水形成具有粘彈性和可塑性的面團(tuán)。小麥面粉中80%為不溶性蛋白質(zhì)。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(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)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(jié)合性鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵：良好韌性，形成網(wǎng)絡(luò)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(tuán)形成與面筋蛋白質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系蛋白質(zhì)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(zhì)中的疏水氨基酸集中形成肽段，易與脂蛋白和脂類發(fā)生疏水結(jié)合作用；蛋白質(zhì)中具有大量分子內(nèi)和分子間的二硫鍵，從而產(chǎn)生堅(jiān)韌而連續(xù)的結(jié)構(gòu)。面團(tuán)性質(zhì)的影響因素“水化面筋模型”認(rèn)為，面筋是蛋白質(zhì)組成的片狀結(jié)構(gòu)，中間有脂蛋白隔離。面筋蛋白吸水后，蛋白質(zhì)水化，適度伸展、定向排列，組合形成三維立體網(wǎng)絡(luò)，可阻留其他成分如淀粉、糖、脂等。滿意的面團(tuán)形成需要谷蛋白與醇溶蛋白的適當(dāng)配合：面團(tuán)的強(qiáng)度、粘性和彈性主要與谷蛋白有關(guān)，而其流動(dòng)性、延展性和膨脹性主要與醇溶蛋白有關(guān)。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(tuán)弱化；反之氧化劑如溴酸鉀、碘酸鉀等可使面團(tuán)強(qiáng)化。面團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同處理的面包體積4.2.3.3蛋白質(zhì)的質(zhì)構(gòu)化質(zhì)構(gòu)化：形成具有特殊咀嚼口感的蛋白質(zhì)食品。主要方法：熱凝結(jié)和薄膜形成熱塑擠壓噴絲聚合成型膨化4.2.3蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)乳化性：水-油兩相起泡性：液-氣兩相風(fēng)味結(jié)合性：親水-疏水部位4.2.3.1乳化性質(zhì)的影響因素良好乳化性對(duì)蛋白質(zhì)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(qiáng)度和韌性足夠的薄膜。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子溶解性好親水/疏水部位相對(duì)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(zhì)的影響因素（續(xù)）影響到蛋白質(zhì)狀態(tài)的因素，也會(huì)對(duì)乳化性質(zhì)發(fā)生影響。pI時(shí)乳化性能下降。加熱妨礙乳化穩(wěn)定性，但部分變性有利乳化。小分子表面活性劑降低蛋白質(zhì)的乳化性能。蛋白質(zhì)濃度需要達(dá)到一定程度方具良好乳化性。大豆蛋白質(zhì)的乳化作用需要蛋白質(zhì)乳化作用的食品蛋白質(zhì)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(zhì)氣-液界面的自由能高于油-水界面。故而蛋白質(zhì)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(wěn)定性：需良好水合作用和蛋白質(zhì)分子間相互作用起泡作用的指標(biāo)：膨脹率、起泡力、泡沫穩(wěn)定性、泡沫強(qiáng)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(shí)泡沫穩(wěn)定性最佳鹽溶作用妨礙起泡，二價(jià)離子有利起泡攪打前加糖妨礙蛋白質(zhì)展開，后加糖增加粘度穩(wěn)定泡沫表面活性劑具有消泡作用低溫加強(qiáng)氫鍵力，不利泡沫形成蛋白質(zhì)濃度高有利起泡部分變性有利起泡但高溫妨礙蛋白質(zhì)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(guān)系需要蛋白質(zhì)起泡作用的食品攪打奶油蛋糕面包冰淇淋4.2.3.3風(fēng)味結(jié)合性蛋白質(zhì)通過疏水相互作用與各種風(fēng)味物質(zhì)相結(jié)合有利增強(qiáng)疏水性的條件都會(huì)促進(jìn)風(fēng)味結(jié)合4.4食品中的蛋白質(zhì)谷類蛋白質(zhì)大豆蛋白質(zhì)乳蛋白質(zhì)肌肉蛋白質(zhì)膠原蛋白質(zhì)肌肉的結(jié)構(gòu)肌纖維的結(jié)構(gòu)肌纖維的模式圖膠原蛋白的結(jié)構(gòu)模型膠原纖維的結(jié)構(gòu)模型思考題：請(qǐng)預(yù)測(cè)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