第五章食品中的蛋白质.ppt
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第五章食品中的蛋白质v南方网讯南方网讯5月月10日日4个月个月大大的男婴刘金鹏进入湖南的男婴刘金鹏进入湖南儿童医院治疗儿童医院治疗,被确诊为被确诊为患有患有重度营养不良症重度营养不良症的的“大头大头娃娃娃娃”,医院曾一度向家,医院曾一度向家属下达了属下达了病危病危通知。
通知。
感知生活感知生活1、能举例说说、能举例说说你你身边的身边的蛋白质蛋白质吗?
吗?
你对蛋白质知多少?
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植物的种子植物的种子抗体抗体动物的肌肉、动物的肌肉、皮肤、毛发等皮肤、毛发等酶酶血红蛋白血红蛋白激素激素感知生活感知生活1、能举例说说、能举例说说你你身边的身边的蛋白质蛋白质吗?
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蛋白质蛋白质100g常用食物中的常用食物中的蛋白质蛋白质含量含量食物食物蛋白质含量蛋白质含量/g食物食物蛋白质含量蛋白质含量/g猪肉猪肉13.318.5玉米玉米8.6鸡肉鸡肉21.5大豆大豆39.2鲤鱼鲤鱼1718豆腐干豆腐干20牛奶牛奶3.3白菜白菜1.1大米大米8.5红薯红薯1.3第一节概述一、蛋白质作用综述一、蛋白质作用综述v蛋白质是构成机体和生命的重要物质基础:
人体的所有组织器官都有蛋白质,蛋白质约占人体全部质量的18,最重要的作用还是其与生命现象有关。
1催化作用2调节生理机能3氧的运输4肌肉收缩5支架作用6免疫作用7遗传调控v建造新组织和修补更新组织食物蛋白质最重要的作用是供给人体合成蛋白质所需要的氨基酸;蛋白质是人体中惟一的氮的来源;蛋白质必须经过消化、分解成氨基酸后方能被吸收、利用。
人体内蛋白质的合成与分解之间存在着动态平衡。
体内蛋白质在不断地分解与合成,组织细胞在不断更新。
但是,蛋白质的总量却维持动态平衡。
儿童和青少年正处在生长、发育时期,对蛋白质的需要量较大,蛋白质的转换率也相对较高。
v供能蛋白质在体内的主要功能并非供给能量,但它也是一种能源物质。
特别在碳水化合物和脂肪供给量不足时,每克蛋白质在体内氧化供能4kcal(17kj)。
它与碳水化合物和脂肪所供给的能量一样,都可用以促进机体的生物合成,维持体温和生理活动。
v赋予食品重要的功能特性二、食品中蛋白质的定义及化学组成v1.蛋白质的定义蛋白质是由不同氨基酸以肽键相连所组成的具有一定空间结构的生物大分子物质,在生物体中广泛存在,是构成生物体最重要的高分子有机含氮化合物,是生命的物质基础。
v2.蛋白质的化学组成v
(1)蛋白质的元素组成C、H、O、N、S有些蛋白质含有Cu、Fe、Mn、Mo、Zn、Mg、Ca等矿物质元素。
氮元素含量与蛋白质含量的关系:
粗蛋白(%)=氮元素含量6.25v
(2)蛋白质的基本结构单位氨基酸组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
参与人体蛋白质组成的氨基酸仅有20余种,且其化学结构均属于L-氨基酸(甘氨酸除外)。
一块块砖头垒成了万里长城氨基酸就是构成蛋白质这个氨基酸就是构成蛋白质这个“万里长城万里长城”的基石的基石走进蛋白质精彩的世界走进蛋白质精彩的世界三、食品中蛋白质的特性及分类v1.蛋白质的结构特性
(1)一级结构:
肽链中的氨基酸顺序氨基酸依次通过肽键连接形成链状结构,这种链状结构称为多肽链。
多肽链就是蛋白质分子的一级结构的基本结构形式。
除肽键连接之外,还有二硫键,它对稳定蛋白质分子的空间结构起着重要作用。
(2)二级结构二级结构是指肽链主链有规则的盘曲折叠所形成的构象。
二级结构仅仅是主链构象。
二级结构中,肽链中的CO与位置合适的NH间形成氢键,从而使肽链不是完全伸展的直链,而是盘曲折叠成多种形状。
二级结构类型有:
螺旋、折叠、环、无规则卷曲等形式。
其中螺旋、折叠比较常见。
螺旋折叠(3)三级结构v是整条肽链完整的构是整条肽链完整的构象,是在二级结构的象,是在二级结构的基础上进一步盘曲折基础上进一步盘曲折叠而形成的结构,近叠而形成的结构,近似球形。
似球形。
此球形是此球形是“亲水表面,疏水核亲水表面,疏水核”。
v侧链一侧链一R基团形成的基团形成的几几种副键维持其稳定性种副键维持其稳定性如疏水相互作用、二如疏水相互作用、二硫键、静电作用、氢硫键、静电作用、氢键、范德华力等。
键、范德华力等。
(4)四级结构蛋白质分子中,肽链间以副键缔合在一起,形成一个非常稳定的构象,称为蛋白质的四级结构。
组成四级结构的多肽链称为蛋白质的亚基,各亚基间的结合力主要是疏水作用,另外,氢键和离子键也参与维持四级结构。
2.蛋白质的分类v
(1)完全蛋白质优质蛋白质;它们所含的必需氨基酸种类齐全,数量充足,彼此比例适当。
v
(2)半完全蛋白质所含氨基酸种类虽然齐全,但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。
它们可以维持生命,但不能促进生长发育。
v(3)不完全蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸,单纯靠它们既不能促进生长发育,也不能维持生命。
第二节食品中的氨基酸一、氨基酸的组成、结构及分类结构通式构型:
构型:
蛋白质水解产生的20种氨基酸用DL标记法,均属L构型羧酸烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。
(氨基:
NH3去掉一个H原子剩下的部分表示:
-NH2,有碱性!
)结构:
含有一个-NH2及-COOH性质:
具有两性:
碱性和酸性氨基酸:
-氨基酸的结构通式:
R-CH-COOHNH2酸性酸性CH2-COOH+NaOHNH2碱性碱性NH2CH2-COOHNH3ClCH2-COOH+HClCH2-COONa+H2ONH2显酸、碱两性CH2COOHlNH2甘氨酸甘氨酸CH3CH2COOHlNH2丙氨酸丙氨酸HOOC(CH2)2CHCOOHlNH2谷氨酸谷氨酸COOHNH2COOHCOOHNH2NH2CCC几种简单的氨基酸:
几种简单的氨基酸:
天然天然氨基酸的氨基酸的通式通式R1CCOOHHlNH2l羧基羧基酸性酸性COOHNH2氨基氨基碱性碱性分类和命名分类和命名氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸组氨酸*非必需氨基酸丙氨酸精氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)Alanine(Ala)Arginine(Arg)天门冬氨酸天门冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸丝氨酸条件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Asparticacid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamicacid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)组氨酸为婴儿必需氨基酸,成人需要量可能较少。
二、食品中氨基酸的物理性质v1溶解度氨基酸一般都溶于水,不溶或微溶于醇,不溶于乙醚。
所有的氨基酸都能溶于强酸或强碱的溶液中。
v2熔点氨基酸属于高熔点化合物,一般超过200。
v3旋光性除甘氨酸外,其它的氨基酸都具有旋光性。
大多天然存在的氨基酸属于L型氨基酸。
v4味感氨基酸的味感与其立体构型有关。
D型氨基酸多数带有甜味;L型氨基酸有甜、苦、鲜、酸等四种不同味感。
三、食品中氨基酸的化学性质v1氨基酸的两性和等电点氨基酸的两性和等电点当调整溶液的pH,使氨基酸的酸性与碱性电离相同,此时氨基酸以偶极离子形式存在,净电荷为零,把此时氨基酸溶液的pH称为氨基酸的等电点,用pI表示。
氨基酸的等电点决定于其结构,中性氨基酸的pI一般在565之间;酸性氨基酸的pI较小,在2535之间;而碱性氨基酸的pI较大,在911之间。
氨基酸在等电点状态下熔点最高,溶解度最低。
肽键是肽及蛋白质分子中的主键肽键是肽及蛋白质分子中的主键22脱水成肽反应脱水成肽反应肽键肽键多个氨基酸分子消去水分子而形成多肽,多肽是螺旋状的长链多肽的性质:
因肽键的存在,多肽能进行水解OOHHHNCH2COH+OOHHHNCH2COHOOHHHNCH2COOHHNCH2COH分子间脱水反应+H2O氨基酸的缩合形成了氨基酸的缩合形成了多肽多肽蛋白质是蛋白质是多肽多肽形成形成高分子化合物高分子化合物19651965年我国科技工作者成功合成了具有生物学活年我国科技工作者成功合成了具有生物学活性的蛋白质性的蛋白质结晶牛胰岛素。
结晶牛胰岛素。
大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗?
知道她是怎么诞生的吗?
我我叫叫阳阳阳阳我是阳阳我是阳阳的妈妈的妈妈我是由妈妈的耳朵我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的细胞培育出来的基因工程以基因工程以DNA控制和控制和蛋白质合成蛋白质合成技术为核心技术为核心v3与金属离子的螯合作用v4脱氨基反应v5脱羧基反应氨基酸经高温或细菌作用发生脱羧反应而生成胺,赋于食物不良的气味和毒性。
v6褐变反应v7与茚三酮反应:
常用于氨基酸的比色测定第三节各类食品中的蛋白质一、动物来源食品中的蛋白质v1肌肉蛋白质v2胶元和明胶v3乳蛋白质
(1)酪蛋白
(2)乳清蛋白(3)脂肪球膜蛋白质v4卵类蛋白质三、食品中的蛋白质三、食品中的蛋白质1.1.动物蛋白动物蛋白2.2.植物蛋白植物蛋白黑黑大大豆豆植植物物蛋蛋白白粉粉SARS病毒的电子图片病毒的电子图片非典型性肺炎的凶手非典型性肺炎的凶手冠状病毒,究竟有多可冠状病毒,究竟有多可怕?
其实,怕?
其实,冠状冠状病毒是病毒是引起人类上呼吸道感染引起人类上呼吸道感染的常见病原之一,可引的常见病原之一,可引起成人的普通感冒,占起成人的普通感冒,占成人呼吸道感染的成人呼吸道感染的10%-24%,主要发生在冬季,主要发生在冬季和春季。
和春季。
禽流感病毒禽流感病毒禽流感病毒正在侵蚀健康的肌体禽流感病毒正在侵蚀健康的肌体(蓝色的为禽流感病毒蓝色的为禽流感病毒)二、植物来源食品中的蛋白质v1.谷物蛋白质面粉蛋白质分为四类:
醇溶谷蛋白、谷蛋白、清蛋白和球蛋白。
v2.油料种子蛋白质油料种子蛋白质中最主要的成分是球蛋白类三、可食用的蛋白质新资源单细胞蛋白质来源于微生物第四节食品中蛋白质的性质一、蛋白质的理化性质1.蛋白质的胶体性质具有胶体溶液的特性蛋白质胶体稳定的两个重要因素:
水化膜和带有同种电荷2.沉淀作用
(1)盐析机理:
破坏水化膜
(2)有机溶剂沉淀(3)重金属盐沉淀(4)某些酸类沉淀(5)其它3.蛋白质的变性
(1)概念蛋白质由于受些些物理因素,如加热、高压、搅拌、振荡、紫外线、X射线和超声波等;化学因素,如强酸、强碱、尿素、重金属盐、有机溶剂等的影响,可改变或破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质的理化性质改变或失去生物活性,这种现象称为蛋白质的变性。
(2)变性对蛋白质的影响失去生物活性溶解度就减小容易被酶水解消化(3)变性的机理(4)变性的分类可逆变性:
不可逆变性4.蛋白质的水解和分解蛋白质能在酸、碱、或酶(蛋白酶)的作用下发生水解作用,水解生成的低肽和氨基酸增加了食品的风味,同时肽和氨基酸与食物中其它成分反应,进一步形成各种风味物质。
蛋白质在高温下变性后易水解,也易发生分解,形成一定的风味物质。
蛋白质还能在腐败菌作用下发生分解。
5.蛋白质的颜色反应茚三酮反应茚三酮反应缩二脲反应缩二脲反应二、蛋白质的化学性质二、蛋白质的化学性质下列物质中既能与盐酸反应,又能与下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶溶液反应的是液反应的是NaHCO3;(NH4)2S;Al(OH)3;NH4Cl;H2N-CH2-COOH;CH3-COOHA.B.C.D.既能与酸反应又能与碱反应的物质:
既能与酸反应又能与碱反应的物质:
(1)多元弱酸的酸式盐;
(2)弱酸的铵盐;(3)具两性的物质;(4)氨基酸和蛋白质;性质性质1:
1:
具有两性具有两性蛋白质的化学性质蛋白质的化学性质水解原理:
水解原理:
注意:
不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸,但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸OOHHHNCH2COOHHNCH2COHHOHOHH性质性质2:
2:
能够水解能够水解(结构中含有结构中含有肽
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- 第五 食品 中的 蛋白质