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1、第五章蛋白质Protein5.1引言1.蛋白质在食品加工中的意义蛋白质是食品中三大营养素之一；蛋白质对食品的色、香、味及组织结构等具有重要意义，一些蛋白质具有生物活性功能，是开发功能性食品原料之一。2.蛋白质的元素组成C：50-55%H：6-8%O：20-23%S：0-4%N：15-18%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I等3.蛋白质的分类按分子形状分：纤维状蛋白质，球状蛋白质；按分子组成分：简单蛋白质，结合蛋白质；按蛋白质的溶解度分：清蛋白，谷蛋白，球蛋白，醇溶蛋白。4.食品中蛋白质来源动物中蛋白质：如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳等植物中蛋白质：如大豆、谷物、油料种子等微生物中蛋白质
2、：酵母等5.2氨基酸的物理化学性质氨基酸的一般性质结构：除脯氨酸外，所有的氨基酸都是α-氨基酸，即在α-碳上有一个氨基。(2)分类按R的极性分类非极性氨基酸：Ala,Ile,Leu,Phe,Met,Trp,Val,Pro极性氨基酸:无电荷侧链氨基酸:Ser,Thr,Tyr,Asn,Gln,Cys,Gly带正电荷侧链氨基酸:Lys,Arg,His带负电荷侧链氨基酸:Asp,Glu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、Leu、Met、Phe、Val及Pro、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
3、带有电荷或极性基团的氨基酸，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。(3)氨基酸在水中的溶解度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)249.9组氨酸(His)－异亮氨酸(Ile)34.5亮氨酸(Leu)21.7
4、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(4)氨基酸的立体化学除甘氨酸外，其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子，所以：A、氨基酸都具有旋光性。B、每一种氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。目前已知的天然蛋白质中氨基酸都为L-型。(5)氨基酸的酸碱性质氨基酸在pH=7时水中存
5、在形式氨基酸既有酸也有碱的性质，是两性电解质氨基酸的等电点pI是指氨基酸在溶液中净电荷为零时的pH值氨基酸的等电点估算用酸滴定时pH1=pKa1同理可算当用碱滴定时pH2=pKa2pI=（pKa1+pKa2）/2侧链带电荷不同时，估算方法不同pI=（pKa1+pKa3）/2酸性氨基酸pI=（pKa2+pKa3）/2碱性氨基酸(6)氨基酸的疏水性氨基酸的疏水性是指在相同条件下，氨基酸从乙醇转移至水中的自由能变化△G。△Gt=-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ΔGt,Val=ΔGt,Gly+ΔGt,异丙基侧链ΔGt
6、,异丙基侧链=ΔGt,Val-ΔGt,Gly具有大的正的ΔGt的AA侧链疏水性强优先选择处在有机相倾向于配置在蛋白质分子的内部具有负的ΔGt的AA侧链亲水性的配置在蛋白质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。(7)氨基酸的分析鉴定反应与茚三酮反应:常用来定量游离氨基酸：1mol的氨基酸，产生1mol尔的氨、醛、CO2和二氢化茚亭。释放出的氨随即与1mpl茚三酮和1mol二氢化茚亭反应生成一种被称为Ruhemann’s紫的紫色物质，后者在570nm显示最高吸收。脯氨酸和羟基脯
7、氨酸产生一种黄色物质，它在440nm显示最高吸收。与邻-苯二甲醛反应当存在2-巯基乙醇时氨基酸与邻-苯二甲醛反应（1,2-苯二甲醛）反应生成高荧光的衍生物，它在380nm激发时在450nm具有最高荧光发射。5.3蛋白质的结构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。蛋白质的结构包括4个水平：一级、二级、三级和四级结构。1.蛋白质分子一级结构(1)概念蛋白质的一级结构是指蛋白质的构成单元氨基酸通过共价键即肽键连接而成的线性序列。(2)肽键的结构在多肽链中带有氨基的一端称作N末端
