蛋白质的加工化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第十九章 蛋白质加工化学第1页第一节 蛋白质功效性质n定义：n包含：第2页1.水化性质1.1 水化作用机理第3页1.2 水化作用影响原因第4页2.粘度n粘度系数：n牛顿流体与非牛顿流体第5页蛋白质溶液体系粘度第6页3.凝胶作用 n定义：n蛋白质凝胶形成第7页4.蛋白质界面性质Interfacial properties of proteins4.1概述n n概念：指蛋白质能自发地迁移至汽-水界面或油-水界面，并形成界面膜性质。第8页4.1.1蛋白质为何含有界面性质？n n蛋白质分子含有亲水基n n蛋白质分子含有疏水基n n蛋白质是大分子两亲物质能在两相能在两相界面形成界面形成高粘弹性高粘弹性薄膜薄膜第9页4.1.2影响蛋白质界面活性原因n n内在原因：蛋白质内在原因：蛋白质结构及组成结构及组成n n外在原因：外在环外在原因：外在环境原因境原因n n最主要原因最主要原因 多肽链柔性多肽链柔性 亲水基和疏水基亲水基和疏水基在蛋白质表面分布在蛋白质表面分布第10页4.1.3蛋白质发挥优良表面活性应具备条件n n能快速地吸能快速地吸附至界面；附至界面；n n能快速地展能快速地展开并在界上面开并在界上面再定向；再定向；n n一旦抵达界一旦抵达界面，能与邻近面，能与邻近分子相互作用，分子相互作用，形成形成含有粘结含有粘结性和粘弹性膜性和粘弹性膜。蛋白质表面疏水小区分布表面疏水小区分布，对于蛋白质能否吸附或能否快速吸附至两相界面含有决定作用。水相水相第11页4.1.4包括界面性质两种主要分散体系n n液/液体系：乳状液n n气/液体系：泡沫说明：一个蛋白质可能是优良乳化剂，但未必是一个好起泡剂。第12页4.2乳化性质Emulsifying Properties6.2.1食品乳状液n n常见食品乳状液：乳、奶油、冰淇淋、干酪、常见食品乳状液：乳、奶油、冰淇淋、干酪、蛋黄酱等蛋黄酱等n n乳化性很好食品蛋白质：乳化性很好食品蛋白质：k k酪蛋白、酪蛋白、乳球乳球蛋白、牛血清蛋白、肉蛋白蛋白、牛血清蛋白、肉蛋白等。等。第13页4.2.2评定蛋白质乳化性能指标n n乳化活力指标n n蛋白质载量n n乳化能力n n乳化稳定性关于评价蛋白质乳化性质，当前尚无标准统一方法，只能是相对比较。第14页（1）乳化活力指标emulsifying activity index，EAIn n单位质量蛋白质在乳状液中产生界面面积。第15页（2）蛋白质载量protein loadn n指一定温度下每平方米界面面积所吸附蛋白质质量，指一定温度下每平方米界面面积所吸附蛋白质质量，mgmg。n n以蛋白质稳定乳状液，其稳定性与乳状液油水界面以蛋白质稳定乳状液，其稳定性与乳状液油水界面吸附蛋白质量相关。吸附蛋白质量相关。n n为了为了测定吸附蛋白质质量测定吸附蛋白质质量，在一定温度下将乳状液，在一定温度下将乳状液离心之后，分离除去液相乳化层，然后用水重复洗离心之后，分离除去液相乳化层，然后用水重复洗涤和离心，洗去疏松吸附蛋白，被吸附到乳化粒子涤和离心，洗去疏松吸附蛋白，被吸附到乳化粒子上量等于最初乳状液中总蛋白质量与乳化层中吸附上量等于最初乳状液中总蛋白质量与乳化层中吸附蛋白质量之差。假如巳知乳化粒子总界面面积即蛋白质量之差。假如巳知乳化粒子总界面面积即可计算出每平方米界面面积吸附蛋白质量可计算出每平方米界面面积吸附蛋白质量(蛋白质负蛋白质负载）。载）。第16页（3）乳化能力emulsion capacity,ECn n指在乳状液相转变前每克蛋白质所能乳化油体积。n n测定方法：恒温下，将一定量蛋白质加入一定量水（必要时加盐助溶）配成水溶液，然后加入油或熔化脂肪，并恒速搅拌，经过观察颜色突然改变（油中加有染料时），或测定粘度、电阻等改变判断相转变。第17页（4）乳化稳定性emulsion stability,ESn n乳状液稳定指数emulsion stability index，ESI：乳状液浊度到达起始值二分之一所需时间。浊度由下式计算：表示方法：第18页4.2.3影响蛋白乳化原因溶解度：先决条件，但不要求溶解度：先决条件，但不要求100%100%溶解。溶解。pHpH值值值值 pp普通情况下，在普通情况下，在pIpI时蛋白质溶解度下降，乳化性也下降；时蛋白质溶解度下降，乳化性也下降；n n但，血清清蛋白、明胶、蛋清蛋白在但，血清清蛋白、明胶、蛋清蛋白在pH=pIpH=pI，含有较高，含有较高溶解度溶解度,能在能在pIpI时含有最好乳化性。时含有最好乳化性。表面疏水性：乳化性质与蛋白质表面疏水性呈弱正表面疏水性：乳化性质与蛋白质表面疏水性呈弱正相关关系。相关关系。蛋白质变性：适当变性，但不影响溶解度能改进它蛋白质变性：适当变性，但不影响溶解度能改进它们乳化性质。们乳化性质。第19页4.3起泡性质Foaming properties6.3.1概念n n指蛋白质在汽液界面形成坚韧薄膜使大量气泡并入和稳定能力。n n泡沫型食品第20页4.3.2形成泡沫常见方式n n将气体经过多将气体经过多孔器，鼓入低浓孔器，鼓入低浓度蛋白质溶液。度蛋白质溶液。n n在空气环境下，在空气环境下，经过打擦或振荡经过打擦或振荡蛋白质溶液来产蛋白质溶液来产生泡沫。生泡沫。n n对蛋白质溶液对蛋白质溶液突然加压，然后突然加压，然后突然减压，形成突然减压，形成泡沫。泡沫。第21页4.3.3起泡性质评价n n起泡能力起泡能力：指蛋白质能指蛋白质能产生界面面产生界面面积能力。积能力。n n泡沫稳定性泡沫稳定性：指在重力和指在重力和机械力作用机械力作用下，蛋白质下，蛋白质稳定泡沫能稳定泡沫能力。力。泡沫稳定性表示方法：50%液体从泡沫中排出所需要时间或泡沫体积降低50%所需要时间。第22页4.3.4蛋白质作为起泡剂必要条件n n必须快速地吸附至气水界面；n n必须易在界面上展开和重排；n n必须在界面上形成一层粘合性膜。第23页4.3.5影响起泡和稳定泡沫蛋白质分子性质n n（1）与起泡能力相关蛋白质分子性质第24页（2）与泡沫稳定性相关蛋白质分子性质n n主要取决于蛋白质界面膜流变性质。蛋白质在界面膜上水合能力；分子间相互作用；蛋白质在膜上浓度以及膜厚度。第25页（3）决定蛋白质起泡能力和泡沫稳定性原因一样吗？n n普通说来，含有良好起泡能力蛋白质，不含有稳定泡沫能力。第26页4.3.6 影响蛋白质起泡性环境原因n npHpH值值：等电点时如不出现蛋白质不溶解化，则有：等电点时如不出现蛋白质不溶解化，则有利于提升起泡性和泡沫稳定性。利于提升起泡性和泡沫稳定性。n n盐盐：影响蛋白质溶解度、粘度、展开和聚集性；：影响蛋白质溶解度、粘度、展开和聚集性；取决于盐种类、蛋白质性质以及盐浓度。取决于盐种类、蛋白质性质以及盐浓度。n n糖糖：往往使起泡能力：往往使起泡能力 ，泡沫稳定性，泡沫稳定性。n n脂脂：消泡作用。：消泡作用。n n蛋白质浓度蛋白质浓度：浓度：浓度 ，稳定性，稳定性；起泡能力有最高；起泡能力有最高值。值。n n温度温度：降低泡沫稳定性。：降低泡沫稳定性。第27页5.风味结合5.1蛋白质和风味物结合利弊n n不利影响：蛋白质与不期望风味物质（如脂肪氧化产生羰基化合物）结合影响风味。n n有利影响：持留有益风味。第28页5.2结合机理n n（1）机理n n物理吸附：范德华力、毛细管力吸附作用。n n化学吸附：静电吸附、氢键结合、共价结合。蛋白质和风味物结合前提是什么？第29页（2）液态或高水分食品中蛋白质与风味物结合n n风味物分子非极性配位体与蛋白质表面疏水性小区相互作用；n n风味物分子极性基与蛋白质极性基经过氢键相互作用、静电相互作用结合；n n醛类化合物经过共价键结合至赖氨酸残基上。第30页5.3影响风味物结合原因n n挥发性风味物挥发性风味物主主要经过疏水相互作用与蛋白质结合，要经过疏水相互作用与蛋白质结合，所以所以任何影响疏水相互作用或影响蛋白质表面疏水任何影响疏水相互作用或影响蛋白质表面疏水性原因都会影响风味物结合性原因都会影响风味物结合。n n温度：对风味结合影响小。温度：对风味结合影响小。n n盐：与盐溶盐和盐析性质相关。盐溶性质盐使疏盐：与盐溶盐和盐析性质相关。盐溶性质盐使疏水相互作用去稳定，降低风味结合，而盐析类型盐水相互作用去稳定，降低风味结合，而盐析类型盐能提升风味结合。能提升风味结合。n n pH pH值：与其诱导蛋白质构象改变相关。在碱性值：与其诱导蛋白质构象改变相关。在碱性pHpH有利于风味结合。有利于风味结合。n n改性：热变性蛋白质含有较高风味结合能力。改性：热变性蛋白质含有较高风味结合能力。第31页6.组织化第32页8.面团形成第33页第二节 食品中蛋白质第34页第二节 食品中蛋白质第35页第36页第二节 食品中蛋白质第37页乳蛋白第38页乳蛋白第39页第二节 食品中蛋白质第40页谷物蛋白第41页第42页第二节 食品中蛋白质第43页第三节 蛋白质分离制备及改性一、蛋白质分离制备一、蛋白质分离制备一、蛋白质分离制备1.原料处理2.提取3.分离提纯4.干燥、包装第44页二、蛋白质改性1.蛋白质物理改性物理改性方式：热、电、机械能、声能方法：蒸煮、挤压、搅打、纺丝等改性蛋白加工性能改进：比如：高温均质大豆浓缩蛋白：溶解度、乳化性和起泡性显著提升；第45页2.蛋白质化学改性第46页2.蛋白质化学改性第47页n蛋白质酶法改性n蛋白质化学-酶法改性第48页第四节 食品加工对蛋白质影响1.热处理n热处理包括化学改变：变性、分解、氨基酸氧化、氨基酸键间交换及新键形成。结果：n营养价质提升n胱氨酸破坏n赖氨酸破坏第49页2.碱处理第50页3.冷冻加工处理第51页4.脱水与干燥第52页5.辐射n是一个保藏方法n对蛋白质影响是多方面n胱氨酸破坏n酪氨酸破坏n组氨酸破坏第53页