食品蛋白质功能研究进展
蛋白质的结构以及功能研究进展

蛋白质的结构以及功能研究进展蛋白质是构成生命体的重要基本成分之一,可以说人类研究蛋白质已经延续了几十年。
20世纪60年代,朱利叶斯·斯波波特和道格拉斯·哈奇利分别提出了X射线晶体学和电子显微镜技术用于研究蛋白质分子结构。
50年后,2012年,斯波波特因其研究的贡献而获得了诺贝尔化学奖。
更重要的是,随着生物技术和计算机科学的发展,研究蛋白质的成果和应用也不断出现,已经成为当今生命科学领域的重要研究内容之一。
那么,蛋白质是什么?按照生物化学的定义,蛋白质是由氨基酸组成的大分子。
氨基酸是物质世界中的一类普遍存在的分子,它们的共同特征是含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)。
不同的氨基酸有不同的侧链,也称为R基。
在蛋白质中,氨基酸通过肽键连接起来,形成肽链,依次排列在一起,形成了蛋白质的主体。
不同的蛋白质由不同的氨基酸序列组成,因此拥有不同的构象和功能。
从这个角度来看,蛋白质也是不同生物体之间的区别。
肽链是蛋白质的主体,但是蛋白质的功能并不仅仅取决于序列。
事实上,蛋白质的结构对其功能至关重要。
因此,人们称蛋白质的结构和功能的研究为蛋白质科学。
在这个领域,研究者着重深入了解蛋白质是如何折叠成其三维结构的,以及如何将这个结构与其生物学功能联系在一起。
在蛋白质科学的研究历程中,有几个关键点需要关注。
首先,如果将氨基酸作为蛋白质的单元,那么分子数量是巨大的。
那怎样才能找到所有单元的位置,以及它们之间的空间关系?答案是用各种物化方法,如化学标记、质谱成像等方法。
其次,就是如何描绘蛋白质的折叠方式。
这一工作的核心是利用机器学习技术,对已知的大量蛋白质三维结构信息进行数据挖掘,建立各种模型,再应用到新的蛋白质折叠过程中。
第三个关键点是了解蛋白质的生物活性。
这涉及到了解蛋白质在细胞中的生物学信号传递过程,以及蛋白质之间交互作用的细节等。
当前,人们在蛋白质科学的研究领域已经取得了很多重要进展。
例如,利用X射线晶体学的技术技术,科学家们已经解析了大量的蛋白质三维结构,并呈现于PDB数据库中。
蛋白质功能研究的最新进展

蛋白质功能研究的最新进展蛋白质是构成细胞的基本成分之一,它们不仅在生物体内发挥着重要作用,还广泛应用于医学、生物技术、食品等领域。
随着科技的不断发展和人们对蛋白质功能的深入研究,蛋白质功能研究也取得了最新进展。
一、新一代测序技术加速蛋白质组学研究蛋白质组学是一门研究生物学中蛋白质组成和功能的学科。
传统的蛋白质组学研究方法多采用二维凝胶电泳技术,但这种方法不但耗时耗力,而且对于低表达的蛋白质识别能力有限。
随着新一代测序技术的发展,如质谱技术和高通量测序技术都加速了蛋白质组学研究的进展。
例如,质谱技术可以通过分析蛋白质荷质比,特异性碎片和丰度等特征确定蛋白质的序列和结构信息,并且可以定量分析蛋白质的表达水平。
高通量测序技术则可以通过对所有突变形态中蛋白质的全面检测,实现对蛋白质功能机制的研究。
这些新技术的发展加速了蛋白质功能研究的全面深入。
二、蛋白质重构技术促进蛋白质功能定位蛋白质结构决定其功能,而高质量、大量的蛋白质标本通常比较难获得。
重构蛋白质则是一种表达和纯化蛋白质的方法,作为一种研究方法,在蛋白质功能研究领域也得到受重视。
重构蛋白质是利用DNA重组技术,经过多种体外培养方法获得蛋白质标本。
这种方法可以大量生产相对纯净的蛋白质样品,使得蛋白质定位与功能分析更加容易。
例如,通过重构技术,可以合成大量的抗体,并用于分子诊断和医疗领域。
同时,重构蛋白质还可用于药物开发的研究中,其结果对于治疗疾病具有非常实际的意义。
三、新药物开发中的蛋白质研究随着生物技术的发展,越来越多的新药物研发过程中对蛋白质的研究得到了广泛应用。
例如,拟南芥的蛋白质用于开发新药物,此外还有重组蛋白质抑制剂和蛋白质激活剂等。
研究表明,新药物开发的成功评估需要全面地理解蛋白质的功能和结构,优化药物设计是研发新材料的重要前提。
因此,在新型药物开发的整个开发过程中,对蛋白质功能的深入研究至关重要。
总之,随着技术的不断发展和人们对蛋白质功能的深入研究,蛋白质功能研究的最新进展也越来越受重视。
蛋白质结构与生物功能的研究进展

蛋白质结构与生物功能的研究进展蛋白质是生物体内最重要的基本有机物质之一,它们不仅构成了生物体的组织和细胞,还扮演了生物体代谢、传递和调节等重要的角色。
因此,研究蛋白质结构与生物功能的关系具有重要意义。
本文将从蛋白质结构的发现历程、生物功能的研究进展、蛋白质工程以及蛋白质在药物研究中的应用等方面阐述对蛋白质结构与生物功能的研究进展。
蛋白质结构的发现历程蛋白质结构的研究有着悠久的历史。
早在19世纪,科学家就尝试通过化学方法研究蛋白质的组成和结构。
20世纪初,X射线晶体学技术的发展使人们有了直接观察蛋白质结构的手段,最终在1950年代,Linus Pauling和Robert Corey利用氢键概念提出了α-螺旋和β-折叠等主要蛋白质二级结构。
更为重要的是,1969年,Max Perutz和John Kendrew通过对血红蛋白和肌红蛋白的X射线晶体学研究揭示了蛋白质的三级结构,这是蛋白质结构研究的里程碑。
生物功能的研究进展蛋白质的生物功能与其结构密切相关。
近些年来,人们对蛋白质结构与生物功能的关系进行了深入研究,发现了许多重要的结论。
一方面,生物大分子与小分子间的结构-功能关系研究已经进入了阶段。
比如,科学家发现绿色荧光蛋白能发光是因为某种连接氨基酸发生了锯齿变化,并且不同的荧光蛋白发出的荧光颜色各不相同,这些都与蛋白质结构直接相关。
此外,还发现了许多蛋白质家族,每个家族都有其独特的结构和功能。
蛋白质工程蛋白质反应活性是其生物功能的重要体现。
人们通过针对蛋白质的结构和性质进行改造,可以使其具有新的反应性或增强其反应性。
这就是蛋白质工程,它是利用分子生物学、基因工程和蛋白质化学等技术改造蛋白质来得到具有新功能或更优良性能的蛋白质。
蛋白质工程在医药、食品和工业等领域都有着广泛的应用,比如对药物代谢酶进行工程改造可产生更有效的药物,对大豆异黄酮酶进行工程改造可将异黄酮转化为更有生物活性的异黄酮衍生物,这些应用都表明蛋白质工程具有重要的应用价值。
功能性蛋白质的研究及其应用前景展望

功能性蛋白质的研究及其应用前景展望功能性蛋白质是一种特殊类型的蛋白质,它们具有特定的生化活性和生物学功能。
这种蛋白质经过研究发现能够在许多方面起到重要作用,从而在医学、食品、化妆品等领域中得到广泛应用。
本文将探讨功能性蛋白质的研究进展及其应用前景展望。
一、功能性蛋白质的研究进展功能性蛋白质分为许多类型,包括酪蛋白、卵白蛋白、凝血蛋白、鱼胶原和鱼骨蛋白等。
在这些功能性蛋白质中,酪蛋白是研究得最多的一种。
酪蛋白是乳制品中最重要的功能性蛋白质之一,其结构特性决定了它在食品加工中的重要性。
近年来,越来越多的研究表明酪蛋白除了在食品加工中的应用外,还具有许多生物学功能。
例如,酪蛋白可以增强免疫调节作用、调节胆固醇代谢和预防某些癌症。
另一种功能性蛋白质是卵白蛋白。
它是蛋白质中含量最高的成分之一,具有良好的乳化、泡沫、凝胶和膨胀性能。
除此之外,卵白蛋白还被广泛应用于制作医疗和化妆品等领域。
二、功能性蛋白质的应用前景随着人们对健康和营养的更加重视,酪蛋白和卵白蛋白等功能性蛋白质在食品加工中的应用范围越来越广泛。
这种趋势在未来几年内将继续发展。
例如,酪蛋白和卵白蛋白可以用于制备低热量、高营养、低糖和低脂肪的食品,这将成为未来食品生产的主要方向。
此外,它们也可以用于制作膳食补充剂和保健品。
在医学领域中,功能性蛋白质被广泛应用于治疗各种疾病,例如肝病、免疫疾病和神经系统疾病。
酪蛋白和卵白蛋白还可以用于制作钙补充剂和糖尿病管理产品。
这些产品可以帮助人们更好地维护健康和预防疾病。
另外,功能性蛋白质可以用于制作化妆品和护肤品。
酪蛋白和卵白蛋白具有较好的保湿和美白作用,可以可以滋润肌肤并改善肌肤质量。
总之,功能性蛋白质具有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和研究的深入开展,相信未来将会有更多的功能性蛋白质被发现,也将有更多的应用场景得到拓展。
蛋白质功能与调控的研究进展

蛋白质功能与调控的研究进展蛋白质是生命体系的重要组成部分,也是生命活动和代谢过程中不可或缺的分子。
蛋白质可以通过它的三维结构和化学性质来执行各种功能,如催化反应、结构支撑、信息传递等。
随着生命科学的发展,人们对蛋白质的功能和调控研究的深入,有许多新的进展和突破。
一、蛋白质的功能在生命活动中,蛋白质的功能极为广泛,总体上可分为以下几类:1、催化酶许多生物体内化学反应都需要催化酶参与。
催化酶转化底物为产物,而不参与化学反应过程本身。
催化酶可以被用于生命科学中的各种实验中,可以在生物反应系统中探索化学反应的基本特性。
与此同时,催化酶的研究也广泛应用于药物合成和工业生产。
2、结构支撑蛋白质细胞、组织和器官中存在很多不同类型的结构蛋白质,如微管、中间丝、肌动蛋白等,它们的职责是形成和维持基于蛋白质的各种复杂结构。
这些结构支持蛋白质的运动、细胞内运输、细胞分裂和细胞外支持。
3、适配器蛋白质适配器蛋白质主要在各种信号传递过程中发挥作用,它们与细胞内的其他分子结合,从而传递外部信号。
适配器蛋白质的调节与癌症、自身免疫性疾病和其他许多疾病有关。
4、运载蛋白运载蛋白从一个位置转运细胞内分子,从而对细胞的代谢产生影响。
运载蛋白有广泛的应用,尤其在药物递送和转基因技术中。
二、蛋白质的调控蛋白质除了执行各种功能之外,还需要受到严格的调控,以确保它们以恰当的方式执行其职责。
调控蛋白质可以分为许多种类,如下:1、转录调控蛋白这种蛋白质与DNA结合,并调控基因转录。
在此过程中,一种蛋白质可以激活或抑制相应基因的转录,从而影响蛋白质的合成。
这种蛋白质的研究对于理解各种疾病的发生机制和发展有重要作用。
2、翻译调控蛋白这种蛋白质与转录后的mRNA结合,并调控其翻译。
这些蛋白质的调控可能会影响蛋白质的聚合和起始。
研究表明,翻译调控蛋白是导致重大疾病的原因之一。
3、翻译后修饰蛋白这些蛋白在蛋白质翻译之后进行修饰。
修饰过程可以改变蛋白质的结构、稳定性、活性或定位。
蛋白质结构与功能的研究进展

蛋白质结构与功能的研究进展蛋白质是生命体内最重要的有机分子之一,由20种氨基酸残基通过肽键连接而成。
在细胞中,蛋白质负责大量的生命功能,如调节代谢、维持稳态、传导信号等。
蛋白质拥有极其复杂的结构和功能,其研究一直是生命科学的热点领域之一。
蛋白质的结构与功能密不可分。
蛋白质结构的研究始于20世纪初,1902年维多夫和霍夫梅斯特首次提出“蛋白质是一个由多个氨基酸组成的大分子”的概念,但当时对于蛋白质的结构并没有详尽的了解。
随着各种物理化学方法和高分辨率结构分析技术的发展,如X-射线衍射、核磁共振、电子显微镜等,人们对蛋白质结构的认识又有了新的突破。
蛋白质的结构是多层次的,包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构指的是氨基酸残基的线性序列,由多个氨基酸残基按照一定的顺序依次连接而成。
二级结构是相邻氨基酸残基之间的空间排列方式,其主要有α-螺旋、β-折叠、转角和无规卷曲等几种形式。
三级结构指的是蛋白质分子中由二级结构互相作用而形成的空间构象,如蛋白质的三维折叠形态。
四级结构是由多个蛋白质分子相互联结形成的高级结构,这种结构往往存在于蛋白质的功能复合体中。
随着蛋白质结构研究的深入,人们发现蛋白质的结构与功能之间存在着千丝万缕的联系。
不同的蛋白质结构对应不同的生物学功能,如肌动蛋白的结构与运动、光合作用蛋白的结构与光合作用等。
另外,一些蛋白质结构上的微小改变也往往会导致蛋白质生物学功能的变化,比如活化酶蛋白Ser9的磷酸化可以引发酶活性的增强。
蛋白质结构与功能的紧密联系也为新药物的研发提供了一个新的视角。
如今,越来越多的新型药物都是基于蛋白质结构的设计和合成。
在癌症治疗方面,多数肿瘤治疗药物都是靶向蛋白质的。
这些药物是通过识别癌症细胞上特定蛋白质并阻碍其功能从而达到治疗的效果的。
近年来,蛋白质结构与功能的研究已经进入了一个新的时代。
高通量表达、体外重组和蛋白质组学等技术的发展使得大规模开发蛋白质的工业化生产成为可能。
蛋白质结构与功能研究的新进展

蛋白质结构与功能研究的新进展蛋白质是细胞内最重要的生物大分子之一,扮演着许多重要生理过程的关键角色。
因此,对于蛋白质结构与功能的研究一直是生命科学领域的重点之一。
在最近的研究中,科学家们利用新技术和新方法,取得了一些重要进展,本文将简要介绍其中一些。
1.单细胞蛋白质组学的新突破单细胞技术的迅速发展带来了研究单个细胞的新机会。
利用单细胞蛋白质组学技术,科学家们可以获取每个细胞的蛋白质组成,以深入研究单个细胞的生物学特性。
目前,单细胞蛋白质组学已经应用于肝细胞、肺癌细胞、胚胎干细胞和单个人体免疫细胞等多个细胞类型的研究。
该技术为了解个体细胞特异性生理功能和病理状态提供了新的手段。
2.人工智能在蛋白质结构分析中的应用随着深度学习技术的迅速发展,人工智能在蛋白质结构分析中的应用也越来越成熟。
科学家们训练神经网络来预测蛋白质结构,并在此基础上进行蛋白质设计和工程改造。
这种方法已经被成功应用于抗体和酶的优化设计中。
同时,该技术还在大规模的蛋白质结构预测和分析中取得了许多成功的应用。
3.新相互作用分析方法的发展相互作用是蛋白质功能发挥的重要机制。
过去,研究蛋白质相互作用大多采取基于结构的方法。
而现在,新的技术发展使得科学家们能够采取更高效的技术来进行相互作用的分析。
例如,近年来已经发展出许多高通量的方法来探索蛋白质相互作用网络,如亲和性质谱技术、Y2H技术、TAP-MS技术等,这些技术有效地促进了蛋白质相互作用的研究。
4.分子动力学模拟的新进展分子动力学模拟是一种用于模拟蛋白质分子内部原子运动和反应的计算方法。
最近,湖北大学的科学家们利用机器学习技术对分子动力学模拟进行了改进,提高了其计算精度,并将其用于预测蛋白质间的相互作用。
该方法巧妙地结合了计算机科学和生命科学,为生物学家研究蛋白质的内部结构和功能提供了新的方式。
综上所述,蛋白质结构与功能研究在不断发展,新技术、新方法的应用不仅使其速度和效率提高,同时创造了更多的机会和前景。
蛋白质结构与功能的研究进展

蛋白质结构与功能的研究进展蛋白质是构成生物体的重要组成部分,其结构与功能研究一直是生物科学中的热点问题。
随着科技的不断进步,人们对蛋白质结构的理解日益深化,也为研究蛋白质的功能提供了更多的可能性。
本文将介绍蛋白质结构与功能研究的最新进展。
一、蛋白质结构研究1. 传统的蛋白质结构研究方法在蛋白质结构研究的早期阶段,科学家们主要借助于X射线晶体学和核磁共振等技术来揭示蛋白质的结构。
通过测量蛋白质晶体中X射线的衍射图样或核磁共振信号,科学家们可以确定蛋白质的原子级结构,然后推测其功能。
2. 新兴的蛋白质结构研究方法随着计算机科学和生物技术的迅速发展,一系列新兴的蛋白质结构研究方法被提出。
其中,基于计算机模拟的蛋白质结构预测方法成为研究的重要手段之一。
通过在计算机上构建蛋白质模型,并利用分子力学和量子化学等方法对其进行优化,科学家们可以预测出蛋白质的结构。
此外,还出现了一些基于实验和计算相结合的混合方法,如蛋白质结构组学,可以通过结合大规模实验数据和计算算法,从整体上分析蛋白质结构的演化和功能。
二、蛋白质功能研究1. 结构与功能的关系蛋白质的结构和功能密切相关。
通过对蛋白质结构的研究,科学家们能够预测蛋白质的功能,并进一步揭示其在生物体内的作用机制。
例如,通过分析蛋白质结构中的功能域和活性位点,可以预测蛋白质的酶活性、配体结合能力等。
2. 新兴的蛋白质功能研究方法随着高通量分析技术的发展,蛋白质功能研究也迎来了新的突破。
蛋白质芯片技术、质谱技术和蛋白质相互作用研究等方法的出现,为研究蛋白质的功能提供了更多的选择。
例如,蛋白质芯片技术可以在一个平台上检测并分析大量蛋白质的功能。
通过将不同的蛋白质固定在芯片上,并与特定的底物反应,可以高通量地筛选和鉴定蛋白质的功能。
质谱技术则可以用于分析蛋白质的组分和结构。
通过将蛋白质分子离子化,并通过质谱仪测量其质量和电荷,科学家们可以推断出蛋白质的序列和结构信息。
此外,蛋白质相互作用研究也是蛋白质功能研究的重要方向。
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食品蛋白质功能研究进展摘要:食品蛋白质功能是指在食品加工,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。
对国内外关于食品蛋白质功能研究进行了综述,为未来研究食品蛋白质功能性质的应用提供参考。
关键词:食品蛋白质功能,物理性质,化学性质,研究进展前言:食品的感官品质是由各种食品原料复杂的相互作用产生的。
例如蛋糕的风味、质地、颜色和形态等性质,是由原料的热胶凝性,起泡、吸水作用、乳化作用、粘弹性和褐变等多种功能性组合的结果。
因此,一种蛋白质作为蛋糕或其他类似产品的配料使用时,必须具有多种功能特性。
动物蛋白,例如乳(酪蛋白)、蛋和肉蛋白等,是几种蛋白质的混合物,它们有着较宽范围的物理和化学性质,及多种功能特性,例如蛋清具有持水性、胶凝性、粘合性、乳化性、起泡性和热凝结等作用,现已广泛地用作许多食品的配料,蛋清的这些功能来自复杂的蛋白质组成及它们之间的相互作用,这些蛋白质成分包括卵清蛋白、伴清蛋白、卵粘蛋白、溶菌酶和其他清蛋白。
然而植物蛋白(例如大豆和其他豆类及油料种子蛋白等);和乳清蛋白等其他蛋白质,虽然它们也是由多种类型的蛋白质组成,但是它们的功能特性不如动物蛋白,目前只是在有限量的普通食品中使用,因为并没有完全了解,哪些蛋白质的分子决定了蛋白质在食品中所具有的各种期望的功能性质,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。
1、蛋白质的功能性质蛋白质的功能性质,通常是指蛋白质的水化性、戳着性、胶凝作用、乳化性、发性等。
(1)蛋白质的水化性蛋白质的水化取决子蛋白质与水的相互作用,包括水的吸收与保留、湿润性、溶胀、戳着性、分散性、溶解度和强度等。
蛋白质的水化是通过蛋白质的败键和氨基酸侧链与水分子间的相互作用而实现的,见图(1)大多数的食品是蛋白质水化的固态体系,蛋白质中水的存在及存在方式直接影响着食骏的质构和口感。
干燥的蛋白质原料并不能直接加工,须先将其水化。
干燥蛋白质遇水逐步才化,在其不同的水化阶段,表现出不同的功能特性。
蛋白质的水化过程,见图从蛋白质水化过程中可以看出,蛋白质的水吸收、溶胀、润湿性、持水能力、部着性i水化过程的前四步(图4—15①一④)相关,而蛋白质的溶解度、速溶性、新度还与蛋白员水化的第五步(图4—15⑤)有关。
蛋白质水化后,往往以不镕性的充分溶胀的固态蛋白员存在。
影响蛋白质水化的因素首先是蛋白质形状、表面积大小、蛋白质粒子表而极性基团数F和蛋白质粒子的微观结构是否多ZL等。
其次,蛋白质的环境因素台影响蛋白质的水化程度。
(2)蛋白质的持水性蛋白质的持水性,是指水化了的蛋白质胶体牢固束缚住水不丢头的能力。
蛋白质保留水的能力与许多食品的质量有重要关系。
加工过程中肌肉蛋白质持水他越好,意味着肌肉中水的含量越高,制作出的食品口感越鲜撅。
2.蛋白质的膨润蛋白质的膨润是指蛋白质吸水后不溶解,在保持水分的同时赋予制品以强度和强度的一种重要功能特性。
加工中有大量的蛋白质膨润的实例,如以干凝胶形式保存的干明胶、颜色、海参、蹄筋的发制等。
3.蛋白质的乳化性与发泡性(1)乳化性质由于蛋白质有良好的亲水性,其更适宜乳化成油/水(o/w)型乳状液。
由蛋白质形成稳定的食品乳状液体系是很多的,如乳、奶油、冰漠淋、蛋黄酱和内糜等。
蛋白质能否形成良好的乳状浓,非常重要的一点是取决于蛋白质的表而性质。
如蛋白质表面亲水基团与疏水基团的比例与分布、蛋白质的柔性等。
一般来说,蛋白质的溶解度越高就越容易形成良好的乳状液。
可镕性蛋白的乳化能力高于不溶性蛋白的乳化能力。
大多数蛋白质在远离其等电点的pH值条件下乳化作用更好。
对蛋白质乳状浓进行加热处理,通常台损害蛋白质的乳化能力。
(2)发泡性食品中泡沫,是指气泡(空气、二氧化碳气体)分散在含有可溶性表面活性剂的连续液态或半固态中,表面活性剂起稳定泡沫的作用。
常见的食品泡沫有蛋糕、冰汉淋、啤酒泡沫、面包等。
泡沫不稳定,有自动聚集、气泡变大、破裂等倾向。
要形成稳定的食品泡沫,可采用降低气—液界面张力、提高主体液相的强度(如加糖或大分子亲水胶体)及在界面间形成牢固而有弹性的蛋白质膜等方法。
蛋清中的蛋白质具有良好的发泡能力,常作为各种蛋白起泡能力的参照物。
2、蛋白质的功能性质在食品加工中的应用一、以乳蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用在生产冰洪淋和发泡奶油点心过程中,乳蛋白起着发泡剂和泡沫稳定剂的作用。
蛋白冰汉淋还有保香作用。
在焙烤食品中加入脱脂奶粉,可以改善面团的吸水能力,增大体积,阻止水分的蒸发,控制气体逸散速度。
乳清中的各种蛋白质,具有较强的耐搅打性.可用作西式点心的顶端配料稳定泡沫。
脂奶粉可以作为乳化剂添加到肉糜中去,增加肉糜保湿性。
二、以卵类蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用卵类蛋白主要由蛋清蛋白和蛋黄蛋白组成。
蛋清蛋白的主要功能是促进食品的凝结、凝、发泡和成型* 在拔打适当强度的卵类蛋白质的水分散系时,其中的蛋清蛋白重叠的分子部分伸展开,捕捉并且滞留住气体,形成泡沫。
卵类蛋白对泡沫有稳定作用。
用鸡蛋作为揉制糕饼面团混合料时,蛋白质在气—液界面上形成弹性膜,这时已有部分蛋白质凝结,把空气滞留在面团中,有利于发酵,防止气体逸澈,面团体积加大,稳定蜂窝结构和外形。
鸡蛋蛋白的主要功能是乳化及乳化稳定性。
它常常吸附在油水界面k,促进产生并稳定水包油的乳状被。
鸡蛋蛋白在调味汁和牛奶糊中不但起增稠作用,还可作为戴结剂和涂料,把易碎食品粘连任一起,使粘连的食品在进一步加工时不致敬裂。
三、以肌肉蛋白作为功能性蛋白质在食品加工中的应用肌肉蛋白的保水性是影响鲜肉滋味、嫩度和颜色的重要功能性质,也是影响肉类加工质量的决定因素。
肌肉小的水溶性朋浆蛋白和盐溶性肌纤蛋白的乳化性,对大批量肉类的加工质量影响极大。
肌肉蛋白的溶解性、溶胀性、豹着性和胶凝性,在食品加工中也起着很重要的作用。
如胶凝性可以提高食品产品强度、韧性和组织性。
肌肉蛋白的吸水、保水和保油性能,使食品在加工时减少油水的流失量,阻止食品收缩;肌肉蛋白的豹着性有促进肉糜结合的作用,从面免去使用戳着剂。
四、以大豆蛋白质作为功能性蛋白质在食品加工中的应用大豆蛋白质具有溶解性、吸水和保水性、熟着性、胶凝性、弹性、乳化性和发泡性等特性。
每一种性质都给食品加工过程带来特定的效果,如利用大豆蛋白的乳化性,加入咖啡乳内;利用其发泡性涂在冰洪淋表面;在肉类加工中是利用大豆蛋白的保水性、乳化性和胶凝性。
因大豆蛋白价廉,所以它被广泛应用于食品加工。
3、食品蛋白质功能的研究进展(改性技术)一、物理方法:所谓蛋白质物理改性是指利用机械处理、热、挤压、冷冻、电、磁等物理作用形式,改变蛋白质的高级结构和分子同的聚集方式。
—般不涉及蛋白质的—级结构。
如蒸煮、搅打等均属于物理改性技术。
它具有费用低,无毒副作用,作用时间短及对产品营养性能影响较小等优点。
物理改性主要用于蛋白的增溶和凝胶。
蛋白质粉末或浓缩物彻底干磨后会产生小粒子和大表面的粉末,与未研磨的试样相比,水吸收、蛋白质的溶解度、脂肪吸收和起泡性质都得到了改进,在乳化的均质过程中,蛋白质悬浊液受到强烈剪切力使蛋白质聚集体(胶束)碎裂成亚基团,从而提高蛋白质的乳化能力。
挤压处理时蛋白质在高温高压下受定向力的作用而导致定向排列压力的释放,水分的瞬时蒸发,形成具有耐嚼性和良好口感的纤维状蛋白质。
将蛋白质溶液以一定速率冷却,会产生垂直于冷却表面的冰晶,使蛋白质定向排列在冰晶空隙中而被浓缩。
移去水分可得到结构完整的蛋白质。
二、化学改性:蛋白质化学改性主要是对其多肽中一些氨基 (-NH2)、羟基(-OH)、琉基(-SH)以及羧基(-COOH) 进行改性,从而起到改善其各项功能特性,包括溶解性、表面性质、吸水性、凝胶性及热稳定性等。
其实质是通过改变蛋白质的结构、静电荷、疏水基团,从而改变其功能性质。
食品蛋白质化学改性方法,包括酰化、脱酰胺、磷酸化、糖基化(即美拉德反应)、共价交联、水解及氧化等方法。
三、酶法改性:酶改性的方式有很多种,酶法改性通常是蛋白酶的有限水解,改性的程度与酶量、底物浓度、水解时间等因素密切相关。
通过蛋白酶催化的蛋白质水解作用能提高蛋白质的溶解度,这主要是由于形成了较少的,弱亲水的和较易溶剂化的多肽单位[15]。
同化学改性和物理改性相比,酶法改性具有以下几个方面的优点:(1)酶解过程十分温和,不会破坏蛋白质原有的功能性质;(2)最终水解产物经平衡后,含盐极少且最终产品的功能性质可通过选择特定的酶和反应因素加以控制;(3)蛋白水解物易被人体消化吸收且具有特殊的生理功能[1]。
四、基因工程改性:基因工程法是通过重组蛋白质的合成基因,从而改变蛋白质功能特性。
但由于该技术周期长、见效慢,目前仍处于实验室阶段[1、2]。
目前针对大豆蛋白的基因工程改性主要集中在以下几个方面:一是改变大豆球蛋白的组成,补充提高其营养价值;二是改变脂肪氧化酶同功酶组成,减少大豆产品的异味;三是改变脂肪合成酶系,使其脂类组成发生变化;其他也有针对抗营养因子的研究[3]。
4、蛋白质改性技术的应用一、通过酶改性技术提高鸡蛋的热凝固温度为扩大鸡蛋的加工范围 ,通过酶改性技术提高鸡蛋的热凝固温度 ,改善了水解产物的风味。
研究中采用四因素三水平试验设计 ,确定了全蛋液改性的最佳水解用酶及最佳水解工艺条件。
结果表明 ,当底物浓度为 3 %、反应温度 5 5℃ ,初始 pH值 7 0 ,酶用量 40 0 0U/g底物时 ,用复合风味蛋白酶水解鸡蛋蛋白质 1h ,可将鸡蛋的热凝固温度提高至 75℃。
[4]二、酶改性技术在大豆分离蛋白以及大豆多肽生产中的应用酶改性技术在大豆分离蛋白以及大豆多肽生产中的应用,是大豆蛋白工业的一个创新,它不但可以在温和的生产条件下降解蛋白质并保持其营养价值,而且可以改变蛋白质的功能特性。
酶改性技术是利用蛋白酶的内切作用及外切作用将蛋白分子切割成较小的分子,使其蛋白的功能特性有所改变。
酶解分离蛋白可以使蛋白质的分子量降低,离子基团数目增加,粘度降低,产品在水中分散溶解的效果更好。
酶解分离蛋白适用于饮料制品、强化蛋白奶、注射工艺生产的肉类火腿制品和营养保健制品。
[5]5、结束语蛋白质的功能性质在食品加工中起着非常重要的作用,但不同食品体系和应用中要求蛋白质发挥不同的功能特性。
酶法或化学法改性蛋白质,是提高其功能特性的重要途径。
在改变结构和功能性方面,化学法比酶法更有效。
磷酸化、糖基化、共价交联反应,有利于提高蛋白质功能特性。
但酶法改性和物理改性的安全性优于化学改性,现已逐步应用于实际生产。
随着酶制剂工业的发展,酶品种及食用级酶也将大增,微囊包埋酶、固定化酶等技术的开发,使酶改性在食品工业中应用前景可观。
生物工程可以从根本上改变蛋白质的性质,具有很大的发展潜力。