食品化学复习资料

荧光胺

1，2－苯二甲醛 2）氨基的反应 P51-52 3)羧基的反应

4)氨基与羧基共同的反应 5)侧链的反应 5.3 肽 1、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。

2、由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 3、在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为氨基酸顺序

通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。 4、氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。 四肽的结构

肽键C-N不能自由旋转 肽平面：Ca1 C O N H Ca2 天然存在的重要多肽

在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。

但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为活性肽。 如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽（GSH）；蛇毒多肽等。

5.4 蛋白质的结构: 蛋白质是由一条或多条多肽链以特殊方式结合而成的生物大分子。 5.4.1 蛋白质的分子结构 5.4.1.1 蛋白质的一级结构

1、蛋白质的一级结构包括组成蛋白质的多肽链数目.

2、多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。是最重要的 3、以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 5.4.1.2 蛋白质的二级结构

1、蛋白质的二级(Secondary)结构是指肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠。 2、主要有?-螺旋、?-折叠、?-转角。 5.4.1.3 蛋白质的三级结构

是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 5.4.1.4 蛋白质的四级结构

是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。

由多个亚基聚集而成的蛋白质常常称为寡聚蛋白； 5.4.2 稳定蛋白质构象的作用力和键

1.二硫键:： 属于共价键。是生物大分子分子之间最强的作用力，能量330~380kJ/mol，共价键很难恢复原形，是不可逆过程。 它们既能存在于分子内也能存在于分子间。

2.静电作用 ： 静电作用是指荷电基团之间的静电吸引力。能的范围从42~ 40kJ/mol。 如离子键 3.氢键 ： 氢键是由两个负电性原子对氢原子的静电引力所形成，是一种特殊形式的偶极-偶极键。

氢键的键能比共价键弱，比范德华力强。范围在8~40kJ/mol。 4. 范德华力

是一个原子的原子核吸引另一个原子外围电子所产生的作用力。它是一种比较弱的作用力。 5.疏水作用

疏水作用是指极性基团间的静电力和氢键使极性基团倾向于聚集在一起，因而排斥疏水基团，使疏水基团相互聚集所产生的能量效应和熵效应。

P58 表面疏水性与界面张力呈 反 比；与乳化活性呈 正 比。 5.5 蛋白质的变性作用 5.5.1定义： 蛋白质二级及其以上的高级结构状态受到破坏，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种

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现象称为蛋白质的变性。

5.5.2 变性对其结构和功能的影响

1、溶解度降低 2、改变对水结合的能力 3、失去生物活性 4、增加对酶水解的敏感性 5、特征粘度提高 6、结晶能力丧失

对于食品蛋白质，变性通常会导致蛋白质不再溶解和失去某些功能性质。然而，在某些情况下，蛋白质的变性是期望的。例如，豆类中胰蛋白酶抑制剂热变性能显著地提高某些动物所食用的豆类蛋白质的消化率；部分变性的蛋白质比天然的更易消化和具有较好的起泡和乳化性质。热变性也是食品蛋白质热诱导胶凝的先决条件。 5.5.3 影响蛋白质变性的物理因素 1、热（40~80℃）和低温： 疏水性，干燥程度； 大豆蛋白，卵黄蛋白 2、压力50~1200Kpa： 灭菌，肉的嫩化

3、剪切力： 面团，乳清蛋白值脂肪替代品

4、辐照： 灭菌：紫外吸收，－S-S－断裂，自由基 界面

凡是在水－空气，水－非水溶液，水－固相等界面上吸附的蛋白质分子一般会发生不可逆性变性。 水的能量水平：远离界面，低；靠近界面，高

蛋白质与高能量的水分子作用，蛋白质之间的氢键被破坏 5.5.4 影响蛋白质变性的化学因素 1、酸碱 大多数在pH4~10稳定；

2、金属 Cu Fe Hg Ag、Ca Mg；阴离子；浓度

3、有机溶剂 降低水与蛋白质的作用；改变介电常数；渗入蛋白质疏水区

4、有机化合物水溶液 Vc——-S-S-,；尿素和胍盐——氢键；十二烷基硫酸钠(SDS)——破坏疏水作用 5.6 蛋白质的功能性质 定义：在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理和化学性质。 包括水合性质、溶解性、粘性、胶凝性、织构化、乳化性、起泡性、与风味结合性等。 5.6.1 蛋白质的水合性质

通过蛋白质的肽键和氨基酸侧链与水分子间的相互作用而实现的结合水的性质。

影响因素有蛋白质浓度、pH值、温度、离子强度和其它组分以及水化时间等。 例如：盐溶、盐析 5.6.2 蛋白质的溶解度

平均疏水性越小和电荷频率越大，溶解度越大。与pH值、离子强度、温度和蛋白质浓度有关。 5.6.3 蛋白质溶液的黏度

蛋白质溶液不具有牛顿液体的性质，它们的黏度系数随流动速度的增加而降低。

影响蛋白质液体黏度特性的主要因素是溶液中蛋白质分子或颗粒的表观直径：表观直径越大，黏度越大。 5.6.4 蛋白质的胶凝作用

缔合：一般是指亚基或分子水平上发生的变化。 聚集：一般是指形成大的复合物或复合体。

沉淀作用：引起溶解度全部或部分丧失的—切聚集反应。 絮凝：蛋白质没有发生强烈结合时的无序聚集反应。

聚结：由于蛋白质变性而引起蛋白质－蛋白质相互作用超过蛋白质－溶剂相互作用而引起的导致稳定大结块形成聚集反应。

胶凝作用(gelation)

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定义:变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。 胶凝条件：

加热后再冷却，如明胶；加热，如蛋清；加二价离子，如豆腐； 部分水解或调整pH，如发酵酸奶、干酪。 5.6.5 蛋白质的织构化

织构化（texturization）：使蛋白质变为具有咀嚼性和良好持水性的片状或纤维状产品的过程。

织构化方法：热凝结和形成薄膜，如腐竹；纤维的形成，如人造肉制品；热塑性挤压，如用于制作肉糜制品原料的组织蛋白。

5.6.6 蛋白质的乳化性质

蛋白质是天然的两亲物质，从而具有乳化性质（emulsifying properties）

影响因素：pH、离子强度、温度、低分子量的表面活性剂、糖、油相体积分数、蛋白质类型和使用的油的熔点等以及乳化外力。

具有乳状液的蛋白食品如牛乳、蛋黄酱、冰激凌等。 部分影响因素：

疏水性强 乳状液稳定

溶解度大 增加乳化容量 但随后不溶颗粒可增加乳化稳定性 pH 等电点时具较好溶解性 乳化性佳 加热 降低粘度，降低乳化性 表面活性剂 竞争 降低乳化性 5.6.7 蛋白质的起泡性质

泡沫是气泡分散在含有表面活性剂的连续液相或半固相中的分散体系。 许多加工食品是泡沫型产品，如奶油、蛋糕、面包、冰激凌、啤酒等。 蛋白质能作为起泡剂主要决定于蛋白质的表面活性和成膜性。 影响泡沫形成和稳定性的因素 1.蛋白质的分子性质。应具有：

快速分散至气－水界面，易于在界面上展开和重排 。取决于蛋白质分子的疏水性、在界面的柔性、水溶性、缺乏二级和三级结构等。

通过分子间相互作用能形成刚性膜。需要分子质量较大、分子间较易发生相互结合或黏合的蛋白。 稳定性取决于蛋白质膜的流变性质。 2.蛋白质的浓度 2%~8%有利。 3.温度 适当加热可提高起泡性。

4.pH 接近等电点，有利于起泡和稳定。

5.盐 不同盐作用各异。起泡性：蛋白被盐析时较好，被盐溶时则较差。 6.糖 不利起泡，但改进稳定性。 7.脂 使泡沫稳定性下降。

8.搅打 适当搅打可提高起泡性，过度则不利。 5.6.8 蛋白质与风味物质的结合

风味物质能够部分被吸附或结合在蛋白质中，对于食品有正（如肉香）反（如豆腥味）两面作用。 蛋白质与风味物质结合物质通过各种化学键和物理吸附力。

影响因素：水促进极性挥发物的结合而对非极性化合物没有影响。碱性比在酸性更能促进与风味物质的结合。蛋白变性提高结合风味能力。 食品蛋白质在食品中的功能作用

功能 溶解性 粘度 水结合 胶凝作用 机制 亲水性 水结合，流体动力学分子大小和形状 氢键、离子水合 水截留和固定、网状结构形7 食品 饮料 汤、肉汁、色拉调味料和甜食 肉、香肠、蛋糕和面包 肉、凝胶、蛋糕、焙烤食品蛋白质种类 乳清蛋白 明胶 肌肉和鸡蛋蛋白质 肌肉、鸡蛋和乳蛋白质

成 粘结粘合 弹性 乳化 起泡 脂肪和风味物的结合 疏水结合、离子结合和氢键 疏水结合和二硫交联 在界面上吸附和形成膜 界面吸附和形成膜 疏水结合和截留 和奶酪 肉、香肠和烘焙食品 肉和焙烤食品 香肠、大红肠、肠、蛋糕和调味料 搅打起泡的浇头，冰淇淋、蛋糕等 低脂烘焙食品和油炸面包圈 肌肉和谷物蛋白质 肌肉和谷物蛋白质 肌肉鸡蛋和乳蛋白质 鸡蛋和乳蛋白质 乳、鸡蛋和谷物蛋白质

5.7 蛋白质在食品加工和贮藏中的物理、化学和营养变化 ** 一. 热处理变性：

分解： 脱氨基 脱硫 脱二氧化碳

氨基酸氧化：过氧化脂质与蛋白质反应P92 丙二醛反应P95(图3-28） Met Cys Trp 的氧化P94-95 （多酚 褐色素） 新酰胺键的形成： 赖谷/天冬氨酸残基

消旋反应：碳阴离子 D－AA （碱或热）P92

交联： 脱氢丙氨酸残基与赖氨酸、半胱氨酸残基的加成反应（碱或热）P91 羟氨反应(Mailard reaction) 杂环芳烃 致癌 致突变

** 二、碱处理交联：丝氨酸、赖氨酸、半胱氨酸和精氨酸等 去氢丙氨酸(DHA) （碱或热） 消旋反应：碳阴离子 D－AA （碱或热） 解离： 松肉粉 三、冷冻加工

肉解冻时间过长，会引起相当量的蛋白质降解，而且会使蛋白质形成不可逆的变性。这些变化导致蛋白质持水力丧失。

而且冻藏温度越低,蛋白质变性越小。冻藏中,碎鱼肉和鱼糜蛋白质冷冻变性的程度大于整肌。 四、脱水与干燥

干燥时，如湿度过高，时间过长，蛋白质中的结合受到破坏，则引起蛋白质的变性，因而食品的复水性降低，硬度增加，风味变劣。 目前最好的干燥方法是冷冻真空干燥，可使蛋白变性极少，还能保持食品原来的色香味。 五、其它反应： 1、漂白 2、辐照 自由基P90 3、甲醛 4、与亚硝酸盐的反应P94 5、与亚硫酸盐的作用P94 6、丙烯酰胺的生成P96 5.8 食品中的常见蛋白质 5.8.1 肉类中的蛋白 胶原 5.8.2 牛乳中的蛋白 5.8.3 鸡蛋蛋白 5.8.4 鱼肉中的蛋白质 5.8.5 大豆蛋白 补 小麦蛋白和其他蛋白

肌肉结构： 肌肉－肌纤维束－肌纤维－肌原纤维 肌原纤维：

粗肌丝－肌球蛋白

细肌丝－肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 肌节的结构：肌节是肌肉收缩的功能单位。 肌球蛋白：

肌球蛋白由铰链区和头部组成，其头部具有ATP 酶活性.

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