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学 科 食品化学 第五章 第四节 授 课 日 期 食品加工中蛋白质的变化 课时 3 班级 授课方式 讲 授、提问、讨 论、总结、练 习 教学目的 了解蛋白质变性的概念和现象 理解和掌握影响蛋白质变性的物理因素和化学因素 重点难点 影响蛋白质变性的物理因素和化学因素 教具准备 说明 教学内容 课程引入、教学过程、布置作业 ：（10min，复习。提问、讨论） 1.蛋白质的两性电离和等电点 2.蛋白质的胶体性质 3.蛋白质的变性、沉淀和凝固 4.蛋白质的呈色反应 授 课 内 容 备注 第四节 食品加工中蛋白质的变化 一、蛋白质变性的概念 1.蛋白质变性定义：由于外界因素的作用，使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化，不包括一级结构上肽键的断裂。 2.蛋白质变性本质：蛋白质分子次级键的破坏引起的二级、三级、四级结构的变化。 3.变性后的蛋白质称为变性蛋白质。 4.蛋白质变性对其结构和功能的影响： 由于疏水基团暴露在分子表面，引起溶解度降低。 改变对水结合的能力。 失去生物活性（例如酶或免疫活性）。 由于肽键的暴露，容易受到蛋白酶的攻击，使之增加了蛋白质对酶水解的敏感性。 特征粘度增大。 不能结晶。 二、蛋白质变性现象 1.物理性质的改变 凝集、沉淀 流动双折射 粘度增加 旋光值改变 紫外、荧光光谱发生变化 2.化学性质的改变 酶水解速度增加 分子内部基团暴露 3.生物性能的改变 抗原性改变 生物功能丧失 4. 可逆变性与不可逆变性 1）可逆变性：除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象可以由变性态恢复到天然态。 2）不可逆变性 除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象由变性态不能恢复到天然态。 如：鸡蛋，大豆蛋白质。 5.. 蛋白质变性测定方法 测定蛋白质的比活性 以天然蛋白质作对照，测定蛋白质物理性质的变化。 测定蛋白质化学性质的变化 观察蛋白质的溶解度变化 测定蛋白质的抗原性是否改变 蛋白质的物理变性 1.加热 1）伴随热变性，蛋白质的伸展程度相当大。例如，天然血清清蛋白分子是椭圆形的，长、宽比为3：1，经过热变性后变为5：5。 2） 变性速率取决于温度，当温度上升10℃，速率可增加600 倍左右。 3）热变性的敏感性取决于多种因素：蛋白质的性质、蛋白质浓度、水活性、pH、离子强度和离子种类等。 4）蛋白质在有水存在时易变性。 5）温度引起蛋白质变性的机制： 非共价键相互作用的去稳作用放热反应；疏水相互作用；吸热反应。 2.干燥 将蛋白质进行大量脱水，仍然可以引起某些蛋白质的变性。因为蛋白质表面的保护性水膜被脱去，蛋白质分子之间的距离被缩短后，蛋白质分子之间相互作用所致。 3.低温 某些蛋白质经过低温处理后发生可逆变性，例如有些酶（L-苏氨酸脱氨酶）在室温下比较稳定，而在0℃时不稳定。 某些蛋白质（11S 大豆蛋白、麦醇溶蛋白、卵蛋白和乳蛋白）在低温或冷冻时发生聚集和沉淀。当温度回升至室温，可再次溶解。 4.机械处理 揉捏、振动或搅打等高速机械剪切，都能引起蛋白质变性。 剪切速率愈高，蛋白质变性程度则愈大。同时受到高温和高剪切力处理的蛋白质，则发生不可逆变性。 5.辐射 因波长和能量大小而异。 紫外辐射可被芳香族氨基酸残基 色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸 所吸收，导致蛋白质构象的改变，如果能量水平很高，还可使二硫交联键断裂。 6.静液压 热力学原因造成的蛋白质构象改变。不同于热变性，当压力很高时，一般在25℃即能发生变性；而热变性需要在0.1M Pa 压力下，温度为40～80℃范围才能发生变性。 光学性质表明大多数蛋白质在100～1200MPa 压力范围作用下才会产生变性。 静液压不易引起纤维状结构的蛋白质变性。 球状蛋白质因压力作用产生变性原因：蛋白质伸展而使空隙不复存在；非极性氨基酸残基因蛋白质的伸展而暴露，并产生水合作用。 压力引起的蛋白质变性是高度可逆的。比如酶。 7.界面 在水和空气，水和非水溶液或固相等界面吸附的蛋白质分子，一般发生不可逆变性。 蛋白质的化学变性 1.PH值 蛋白质所处介质的pH 对变性过程有很大的影响，蛋白质在等电点时最稳定。 大多数蛋白质在一定的PH范围内是稳定的。 蛋白质分子在极端碱性pH 环境下，比在极端酸性pH 时更易伸长，因为碱性条件有利于部分埋藏在蛋白质分子内的羧基，酚羟基，巯基离子化，结果使多肽链拆开，离子化基团自身暴露在水环境中。 pH 引起的变性大多数是可逆的，然而，在某些情况下，部分肽键水解，天冬酰胺、谷氨酰胺脱酰胺，碱性条件下二硫键的破坏，或者聚集等都将引起蛋白质不可逆变性。 2.金属 随着金属活动性的递减，金属对蛋白质变性的影