5-食品加工对蛋白质功能和营养价值的影响.
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胶、大豆蛋白质、乳蛋白质。
思考题
1. 说明蛋白质的各级结构是靠那些键和作用力保持其稳定 性的。
2. 试述蛋白质变性及其影响因素，举出几个食品加工过程 中利用蛋白质变性的例子。
3. 试述蛋白质形成凝胶的机理。
4. 简述蛋白质与食品中其他组分的相互作用。
5. 试述蛋白质在贮藏加工过程中可能发生的变化及其对营 养价值的影响。
（教材P144-氨基酸残基的异构化及图4-5 氨基酸残基异 构化反应）
D-构型氨基酸基本无营养价值，且D-构型氨基酸的肽键 难水解，导致蛋白质的消化性和蛋白质的营养价值显著降
低。某些D-氨基酸被人体吸收后还有一定毒性。
（2）剧烈热处理会产生有毒的环状衍生物 经剧烈热处理（例如煎炸和烧烤）的蛋白质可生成环状衍 生物，其中有些具有强致突变作用（如教材P145所述色氨
（教材P146图4-9，DHA与几种氨基酸残基形成的交联）
在碱处理的蛋白质中，赖丙氨酸残基是主要的交联形式。 这类交联反应对食品来自百度文库营养价值损坏较严重（教材P146所
述）。
所以，食品加工中应尽量控制反应条件PH11以下，避免
长时间的高温处理。
4.6.3 氧化剂的影响
在食品加工过程中，常常因为冷灭菌，改善色泽，脱毒或 去皮等目的而使用一些氧化剂。另外，食品体系中因成分 之间的化学反应产生过氧化物等强氧化剂（如脂类氧化） 蛋白质中一些氨基酸残基有可能被各种氧化剂所氧化，对 氧化最敏感的氨基酸残基是含硫氨基酸和芳香族氨基酸。 以氧化程度排序为： 蛋氨酸＞半胱氨酸＞胱氨酸＞色氨酸 其氧化反应机理复杂，（教材P148图4-10蛋白质中几种氨
基酸残基的氧化反应）。
氨基酸残基的氧化明显地改变了蛋白质的结构与风味，损 失蛋白质营养，形成有毒物质。因此，显著氧化了的蛋白 质不宜食用。
课后阅读内容
低温处理的影响。
脱水处理的影响。
机械处理的影响。 酸处理引起的变化。
专一的化学改性。
4.7 常见食品蛋白质
教材P150—158内容，着重熟悉肉类蛋白质、胶原和明
理由二：适当热处理（热烫或蒸煮）可使食品中的大多 数酶由于变性而失活（例如脂酶、脂肪氧合酶、蛋白酶 及多酚氧化酶等），保证食品在贮藏期间不发生酸败、
变色、风味和质地变化以及维生素损失。
理由三：适当加热处理可使豆类和油料种子中常含有的 一些消化酶抑制剂和外源凝集素失活，防止发生不利于 营养物质消化吸收或者其他不利的作用。
酸）。
在碱性PH条件下热处理时，精氨酸转变成鸟氨酸、尿素、 瓜氨酸和氨；半胱氨酸转变成脱氢丙氨酸。导致氨基酸损 失。
（3）赖氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、鸟氨酸等在PH12、40℃，
4h条件下会生成人体无法吸收利用的赖丙氨酸残基，鸟丙
氨酸残基、羊毛硫氨酸残基等。 食品蛋白质发生的以上反应是蛋白质分子之间及分子内的 共价交联反应。
6. 简述食品蛋白质的营养价值。
7. 教材P158思考题1—8题
消化酶抑制剂：如胰蛋白酶、水解酶、胰凝乳蛋白酶抑制剂。
这些抑制剂通过对消化酶的作用而降低食物蛋白的吸收率。
外源凝集素（凝血素）：能导致血红细胞凝集。
（2）过度热处理会降低食品的营养价值：
蛋白质或蛋白质食品在不添加其他物质的情况下，过度热
处理主要表现在氨基酸结构发生变化（如脱硫、脱氨、脱 羧、异构化、水解等），有时甚至伴随有毒物质产生，导 致食品的营养价值降低。
交联反应首先由半胱氨酸或磷酸丝氨酸经消化反应形成丙 烯酸残基（DHA）而引发： O ‖ -NHCH-CO ‖ -NH-C-CO NH-C-C‖
OH-
CH2
X
CH2
X
CH2
DHA
X=SH或OPO3H2
丙烯酸残基是一种非常活跃的中间产物，能够与末端带氨 基或巯基的氨基酸发生反应，形成共价交联键，导致蛋白 质的交联，产生一些异常氨基酸。
性。
Pr(CH2)2COOH+H2N(CH2)4Pr
O Pr(CH2)2C-NH(CH2)4Pr
‖
4.6.2 碱处理对蛋白质功能和营养价值的影响
适当的碱处理会增强蛋白质的起泡、乳化等功能，但能形 成一些新的限制氨基酸，降低了食品的营养价值。
（1）在PH12，高于200℃条件下，氨基酸残基异构化，生 成不具有营养价值的D-氨基酸
4.6 食品加工对蛋白质功能和营养价值的影响
4.6.1 热处理的影响
（1）经适当的热处理，绝大多数蛋白质的营养价值得到提
高，功能性变劣。
理由一：适当的加热条件下，蛋白质变性使原有卷曲甚 至成球状的肽链因副键的断裂而造成原来折叠部分松 散，易受消化酶作用，提高了消化率和必需氨基酸的生 物利用率和生物有效性。
O ‖ Pr(CH2)2CNH2
脱氨
O ‖ Pr(CH2)2C-OH+NH3↑
这种反应对于蛋白质的营养价值没有多大伤害，但释放 出来的氨会导致蛋白质电荷性和功能性质的改变。
B. Maillarod反应引起褐变。 C. 产生不能被酶水解的物质
赖氨酸的末端氨基易与天冬氨酸或谷氨酸羧基之间发生反
应，形成新的酰胺键即“异肽键”。（教材P145） 这种反应既可以在同一肽链中发生，也可以在邻近肽链中 发生。“异肽键”不能被酶水解，影响了赖氨酸和谷氨酸 的吸收利用，还会干扰邻近肽链上氨基酸的消化性和利用
A. 氨基酸脱硫、脱氨等 ２PrCH2SH PrCH2SCH2Pr+H2S↑
半胱氨酸残基
PrCH2SH+H2O PrCH2OH+H2S↑
115℃、27h,将有50%~60%的半胱氨酸被破坏并产生
H2S气体。 烧烤的肉类风味就是由氨基酸分解的硫化氢及其他挥发 性成分组成的。
天门冬酰胺和谷氨酰胺会发生脱氨反应：
思考题
1. 说明蛋白质的各级结构是靠那些键和作用力保持其稳定 性的。
2. 试述蛋白质变性及其影响因素，举出几个食品加工过程 中利用蛋白质变性的例子。
3. 试述蛋白质形成凝胶的机理。
4. 简述蛋白质与食品中其他组分的相互作用。
5. 试述蛋白质在贮藏加工过程中可能发生的变化及其对营 养价值的影响。
（教材P144-氨基酸残基的异构化及图4-5 氨基酸残基异 构化反应）
D-构型氨基酸基本无营养价值，且D-构型氨基酸的肽键 难水解，导致蛋白质的消化性和蛋白质的营养价值显著降
低。某些D-氨基酸被人体吸收后还有一定毒性。
（2）剧烈热处理会产生有毒的环状衍生物 经剧烈热处理（例如煎炸和烧烤）的蛋白质可生成环状衍 生物，其中有些具有强致突变作用（如教材P145所述色氨
（教材P146图4-9，DHA与几种氨基酸残基形成的交联）
在碱处理的蛋白质中，赖丙氨酸残基是主要的交联形式。 这类交联反应对食品来自百度文库营养价值损坏较严重（教材P146所
述）。
所以，食品加工中应尽量控制反应条件PH11以下，避免
长时间的高温处理。
4.6.3 氧化剂的影响
在食品加工过程中，常常因为冷灭菌，改善色泽，脱毒或 去皮等目的而使用一些氧化剂。另外，食品体系中因成分 之间的化学反应产生过氧化物等强氧化剂（如脂类氧化） 蛋白质中一些氨基酸残基有可能被各种氧化剂所氧化，对 氧化最敏感的氨基酸残基是含硫氨基酸和芳香族氨基酸。 以氧化程度排序为： 蛋氨酸＞半胱氨酸＞胱氨酸＞色氨酸 其氧化反应机理复杂，（教材P148图4-10蛋白质中几种氨
基酸残基的氧化反应）。
氨基酸残基的氧化明显地改变了蛋白质的结构与风味，损 失蛋白质营养，形成有毒物质。因此，显著氧化了的蛋白 质不宜食用。
课后阅读内容
低温处理的影响。
脱水处理的影响。
机械处理的影响。 酸处理引起的变化。
专一的化学改性。
4.7 常见食品蛋白质
教材P150—158内容，着重熟悉肉类蛋白质、胶原和明
理由二：适当热处理（热烫或蒸煮）可使食品中的大多 数酶由于变性而失活（例如脂酶、脂肪氧合酶、蛋白酶 及多酚氧化酶等），保证食品在贮藏期间不发生酸败、
变色、风味和质地变化以及维生素损失。
理由三：适当加热处理可使豆类和油料种子中常含有的 一些消化酶抑制剂和外源凝集素失活，防止发生不利于 营养物质消化吸收或者其他不利的作用。
酸）。
在碱性PH条件下热处理时，精氨酸转变成鸟氨酸、尿素、 瓜氨酸和氨；半胱氨酸转变成脱氢丙氨酸。导致氨基酸损 失。
（3）赖氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、鸟氨酸等在PH12、40℃，
4h条件下会生成人体无法吸收利用的赖丙氨酸残基，鸟丙
氨酸残基、羊毛硫氨酸残基等。 食品蛋白质发生的以上反应是蛋白质分子之间及分子内的 共价交联反应。
6. 简述食品蛋白质的营养价值。
7. 教材P158思考题1—8题
消化酶抑制剂：如胰蛋白酶、水解酶、胰凝乳蛋白酶抑制剂。
这些抑制剂通过对消化酶的作用而降低食物蛋白的吸收率。
外源凝集素（凝血素）：能导致血红细胞凝集。
（2）过度热处理会降低食品的营养价值：
蛋白质或蛋白质食品在不添加其他物质的情况下，过度热
处理主要表现在氨基酸结构发生变化（如脱硫、脱氨、脱 羧、异构化、水解等），有时甚至伴随有毒物质产生，导 致食品的营养价值降低。
交联反应首先由半胱氨酸或磷酸丝氨酸经消化反应形成丙 烯酸残基（DHA）而引发： O ‖ -NHCH-CO ‖ -NH-C-CO NH-C-C‖
OH-
CH2
X
CH2
X
CH2
DHA
X=SH或OPO3H2
丙烯酸残基是一种非常活跃的中间产物，能够与末端带氨 基或巯基的氨基酸发生反应，形成共价交联键，导致蛋白 质的交联，产生一些异常氨基酸。
性。
Pr(CH2)2COOH+H2N(CH2)4Pr
O Pr(CH2)2C-NH(CH2)4Pr
‖
4.6.2 碱处理对蛋白质功能和营养价值的影响
适当的碱处理会增强蛋白质的起泡、乳化等功能，但能形 成一些新的限制氨基酸，降低了食品的营养价值。
（1）在PH12，高于200℃条件下，氨基酸残基异构化，生 成不具有营养价值的D-氨基酸
4.6 食品加工对蛋白质功能和营养价值的影响
4.6.1 热处理的影响
（1）经适当的热处理，绝大多数蛋白质的营养价值得到提
高，功能性变劣。
理由一：适当的加热条件下，蛋白质变性使原有卷曲甚 至成球状的肽链因副键的断裂而造成原来折叠部分松 散，易受消化酶作用，提高了消化率和必需氨基酸的生 物利用率和生物有效性。
O ‖ Pr(CH2)2CNH2
脱氨
O ‖ Pr(CH2)2C-OH+NH3↑
这种反应对于蛋白质的营养价值没有多大伤害，但释放 出来的氨会导致蛋白质电荷性和功能性质的改变。
B. Maillarod反应引起褐变。 C. 产生不能被酶水解的物质
赖氨酸的末端氨基易与天冬氨酸或谷氨酸羧基之间发生反
应，形成新的酰胺键即“异肽键”。（教材P145） 这种反应既可以在同一肽链中发生，也可以在邻近肽链中 发生。“异肽键”不能被酶水解，影响了赖氨酸和谷氨酸 的吸收利用，还会干扰邻近肽链上氨基酸的消化性和利用
A. 氨基酸脱硫、脱氨等 ２PrCH2SH PrCH2SCH2Pr+H2S↑
半胱氨酸残基
PrCH2SH+H2O PrCH2OH+H2S↑
115℃、27h,将有50%~60%的半胱氨酸被破坏并产生
H2S气体。 烧烤的肉类风味就是由氨基酸分解的硫化氢及其他挥发 性成分组成的。
天门冬酰胺和谷氨酰胺会发生脱氨反应：