氨基酸多肽及蛋白质

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1、第六章食品中的氨基酸、多肽及蛋白类物质6.1概述6.2蛋白质的理化性质6.3蛋白质的食品加工学特性6.4食品中常见的蛋白质6.1概述6.1.1氨基酸基本的理化性质一、基本物理学性质包括基本溶解性、熔点、沸点、光学行为、旋光性、疏水性等。(一）溶解性质氨基酸在水中的溶解度（25℃,g/L）氨基酸溶解度氨基酸溶解度氨基酸溶解度丙氨酸(Ala)167.2精氨酸(Arg)855.6天冬酰胺(Asn)28.5天冬氨酸(Asp)5.0半胱氨酸(Cys)－谷氨酰胺(Gln)7.2(37℃)谷氨酸(Glu)8.5甘氨酸(Gly

2、)249.9组氨酸(His)－异亮氨酸(Ile)34.5亮氨酸(Leu)21.7赖氨酸(Lys)739.0蛋氨酸(Met)56.2苯丙氨酸(Phe)27.6脯氨酸(Pro)1620.0丝氨酸(Ser)422.0苏氨酸(Thr)13.2色氨酸(Trp)13.6酪氨酸(Tyr)0.4缬氨酸(Val)58.1据OwenR.Fennema,FoodChemistry,MarcelDekker,Inc.1996,270根据氨基酸侧链与水相互作用的程度可将氨基酸分作几类。含有脂肪族和芳香族侧链的氨基酸，如Ala、Ile、L

3、eu、Met、Pro、Val及Phe、Tyr，由于侧链的疏水性，这些氨基酸在水中的溶解度均较小；侧链带有电荷或极性集团的氨基酸，如Arg、Asp、Glu、His、Lys和Ser、Thr、Asn在水中均有比较大的溶解度；但根据电荷及极性分析也有一些例外，如脯氨酸属于带疏水基团的氨基酸，但在水中却有异常高的溶解度。（二）氨基酸的疏水性氨基酸的疏水性，是影响氨基酸溶解行为的重要因素，也是影响蛋白质和肽的物理化学性质（如结构、溶解度、结合脂肪的能力等）的重要因素。按照物理化学的原理，疏水性可被定义为：在相同的条件下，一

4、种溶于水中的溶质的自由能与溶于有机溶剂的相同溶质的自由能相比所超过的数值。估计氨基酸侧链的相对疏水性的最直接、最简单的方法就是实验测定氨基酸溶于水和溶于一种有机溶剂的自由能变化。一般用水和乙醇之间自由能变化表示氨基酸侧链的疏水性，将此变化值标作△G′。不同氨基酸的△G′值如下表所示。氨基酸侧链的疏水性（乙醇→水，kJ/mol）氨基酸△G′氨基酸△G′氨基酸△G′丙氨酸(Ala)2.09精氨酸(Arg)－天冬酰胺(Asn)0天冬氨酸(Asp)2.09半胱氨酸(Cys)4.18谷氨酰胺(Gln)-0.42谷氨酸(G

5、lu)2.09甘氨酸(Gly)0组氨酸(His)2.09异亮氨酸(Ile)12.54亮氨酸(Leu)9.61赖氨酸(Lys)－蛋氨酸(Met)5.43苯丙氨酸(Phe)10.45脯氨酸(Pro)10.87丝氨酸(Ser)-1.25苏氨酸(Thr)1.67色氨酸(Trp)14.21酪氨酸(Tyr)9.61缬氨酸(Val)6.27当氨基酸的△G′值为正时，其侧链具有疏水性，倾向于处在蛋白分子的内部；△G′为负时，其侧链是亲水的，倾向于处在蛋白分子的表面。需要注意的是，赖氨酸通常是蛋白质分子中亲水性的氨基酸残基，但它

6、的△G′是正值，这是由于它的侧链含有优先选择有机环境的4个-CH2-基。（三）氨基酸的光学性质氨基酸中的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸分子中由于有共轭体系，因此可以吸收近紫外光。它们的最大吸收波长（λmax)分别为260nm、275nm、278nm；在吸收最大波长光线的时候还会发出荧光。二、基本化学性质关于氨基酸基本的化学性质，在生物化学中已经进行了介绍。下面再根据OwenR.Fennema,《FoodChemistry》,作简要介绍；其主要的线索还是氨基酸分子中所带的官能团。氨基酸和蛋白质中官能团的化学反应性官能团

7、及反应试剂和条件产物评论A.非α氨基1.还原甲基化甲醛、NaBH4蛋白放射性标记2.胍基化邻甲基异脲*，pH10.6,4℃,4dLys转换成Arg3.乙酰化乙酸酐去除正电荷4.琥珀酰化琥珀酸酐在Lys上引入正电荷5.巯基化硫代仲康酸**在Lys残基引入巯基官能团及反应试剂及条件产物评价6.芳基化FDNB***氨基酸序列测定TNBS****产物同上测定Lys残基(367nm)7.脱氨基含1.5mol/LNaNO2的乙酸，0℃ROH+N2+H2OB.羧基1.酯化酸性甲醇RCOOCH3+H2O在pH大于6时，酯水解2

8、.还原含氢硼化物的四氢呋喃，三氟乙酸RCH2OH3.脱羧基化酸、碱、热处理胺仅发生在氨基酸C.巯基1.氧化过氧甲酸RCH2SO3H2.封闭氮丙环RCH2SCH2CH2NH3+避免巯基氧化碘乙酸RCH2SCH2COOH同上苹果酸酐*****对汞代苯甲酸测定巯基含量(250nm)官能团及反应试剂和条件产物评价N-乙基马来亚胺封闭DTNB******测定巯基含量D.羟基酯化乙酰氯E.-SCH