随着世界人口的增长，为了满足人们对蛋白质逐渐增长 的需求，不仅要寻求新的蛋白质资源和开发蛋白质利用的 新技术，而且还应更充分地利用现有的蛋白质资源和考虑 成本。因此，必须了解和掌握食品蛋白质的物理、化学和 生物学性质，以及加工处理对这些蛋白质的影响，从而进 一步改进蛋白质的性质．特别是营养品质和功能特性。
第三章 蛋白质
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主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节
氨基酸 蛋白质和肽 蛋白质的变性 蛋白质的功能性质 蛋白质的营养性质 常见食品蛋白质与新蛋白质资源 食品蛋白在加工和贮藏中的变化
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蛋白质的元素分析
• C 50～55% • H 6～ 7% • O 20～23% • N 12～19%（16%， 6.25） • S 0.2～3.0% • 由20种氨基酸(amino acid)构成的
• 常用来定量游离氨基酸。
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与邻苯二甲醛反应
O
2-巯 基 乙 醇
C H
H S - CH 2 - CH 2O H
+R C HC O O H
H
C
N H 2
O
S-C H 2-C H 2O H H
N C CO O H
N H 2
• 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
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（7）氨基酸的光学性质
芳香族氨基酸Trp、Tyr和Phe在紫外区(250紫外区还显示荧光。
芳香族氨基酸的紫外吸收和荧光
氨基酸 苯丙氨酸
色氨酸 酪氨酸
吸收的λmax/nm 259 279 278
摩尔消光系数/（cm-1·mol-1） 190 5500 1340
聚合物
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蛋白质的作用
• 蛋白质在生物体系中起着核心作用 • 病毒、细菌、激素、植物和动物细胞原生
质都是以蛋白质为基础的 • 酶是蛋白质
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食品蛋白质包括可供人类食用、易消化、安全无毒、富 有营养、具有功能特性的蛋白质。乳、肉(包括鱼和家禽)、 蛋、谷物、豆类和油料种子是食品蛋白质的主要来源。
型异构体。
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（4）氨基酸的酸－碱性质
羧基能电离成COO-和H+；氨基能接受质子，形成铵 盐。氨基酸是两性电解质
甘氨酸
提供质子， 可释放质子
提供电子对， 可接受质子
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• 氨基酸的等电点
兼性离子以电中性状态存在时的pH被称为等电 点（pI）。
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（5）氨基酸的疏水性
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蛋白质的分类
根据组成分类
• 单纯蛋白质（homoproteins）
– 仅有氨基酸组成的蛋白质
• 结合蛋白质（conjugated proteins）
– 氨基酸与非蛋白质组分复合的 – 非蛋白质组分称为辅基
• 衍生蛋白质（homoproteins）
– 经酶或化学方法处理的蛋白质
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结合蛋白质
结 构
肽单位是刚性平面结构；
特
肽单位平面有一定的键长和键角。
征
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2、蛋白质的二级结构（ Secondary Structure）
氨基酸残基周期性的（有规则的）空间排列。主要包 括螺旋结构和伸展片状结构。
（1）螺旋结构 -螺旋（主要的，最稳定的）； 310-螺旋； π-螺旋
氢键
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• 纤维状蛋白（棒状分子）(fibrous)
– 含有相互缠绕的多肽链
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第一节 氨基酸
1、氨基酸的一般性质 （1）结构
H
R
C COOH
NH2
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（2）分类
按
非极性氨基酸：Ala,Ile,Leu,Phe,Met,Trp,Val,Pro
R
的
无电荷侧链氨基酸：
极 性 分 类
极性氨基 酸
Ser,Thr,Tyr,Asn,Gln,Cys,Gly 带正电荷侧链氨基酸：Lys,Arg,His
• 在380 nm激发时在450 nm具有最高荧光发射
• 定量氨基酸、蛋白质和肽
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与荧光胺反应
COOH
O O
CH
O + R - CH - COOH R
N
NH2 O
+ H2O
• 含有伯胺的氨基酸、肽和蛋白质与荧光胺反应成 高荧光的衍生物
• 在390 nm激发时，在475 nm具有最高荧光发射
带负电荷侧链氨基酸：Asp,Glu
人体必需氨基酸有Met、Trp、Lys、Val、Leu、Ile 、 Phe及Thr八种，此外His对于婴儿的营养也是必需的。
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甘丙缬亮异脂链 丝苏半蛋羟硫添 脯酪色苯杂芳环 天谷精赖组酸碱
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（3）氨基酸的旋光性
除甘氨酸外都具有旋光性。 在植物或动物组织的蛋白质水解物中，仅发现Ｌ－
是指氨基酸从水转移至乙醇中的自由能变化△G
• 蛋白质在水中的溶解度主要取决于氨基 酸组分侧链上极性（带电或不带电）和 非极性（疏水）基团的分布。
• ΔGt被用来表示氨基酸的疏水性。
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• ΔGt具有加和性 • 缬氨酸
• ΔGt,Val=ΔGt,Gly+ΔGt,异丙基侧链 • ΔGt,异丙基侧链=ΔGt,Val-ΔGt,Gly
（2）β折叠结构 一种锯齿形结构。它比螺旋较为伸展
荧光的λmax/nm 282 348 304
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2、氨基酸的化学反应性
酰基化反应、烃基化反应、酯化反应。
氨基酸与茚三酮、邻苯二甲醛或荧光胺反应是氨 基酸定量分析中常用的反应。
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与茚三酮反应
• 1摩尔的氨基酸，与2摩尔茚三酮生成1摩尔 紫色物质，在570 nm显示最高吸收。
• 脯氨酸和羟脯氨酸产生一种黄色物质，它 在440 nm显示最高吸收。
• 核蛋白（核蛋白体） • 糖蛋白（卵清蛋白、κ-酪蛋白） • 磷蛋白（α-和β-酪蛋白、激酶、磷酸化酶） • 脂蛋白（蛋黄蛋白质、几种肌浆蛋白质） • 金属蛋白（血红蛋白、肌红蛋白和几种酶）
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根据大体上的结构形式分类
• 球蛋白(globular)
– 以球状或椭圆状存在的蛋白质 – 由多肽链自身折叠而造成
• 被用于定量氨基酸以及蛋白质和肽。
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第二节 蛋白质和肽
1、蛋白质的一级结构（Primary Structure） 指氨基酸通过共价键（肽键）连接而成的线性序列(Linear
Sequence)
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肽键不同于C-N单键和C=N双键；
肽 单
肽键具有部分单键性质同时又有双键性质；
位
肽键不能自由旋转；