蛋白质功能性质的检测

蛋白质功能性质的检测

蛋白质的功能性质的一般是指能使蛋白质成为人们所需要的食品特征而具有的物理化学性质，即对食品的加工、贮藏、销售过程中发生作用的那些性质，这些性质对食品的质量和风味起着重要的作用。蛋白质的功能性质与蛋白质在食品体系中的用途有着十分密切的关系，是开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。

蛋白质的功能性质可以分为水化性质、表面性质、蛋白质-蛋白质相互作用的有关性质三个主要类型，主要包括有吸水性、溶解性、保水性、分散ing、粘度合粘着性、乳化性、起泡性、凝胶作用的等等。

一、实验目的

通过本实验定性地了解蛋白质的主要功能性质。

二、实验材料、试剂和仪器

2.1. 实验材料

2.1.1 2%蛋清蛋白溶液：取2g蛋清加98ml蒸馏水稀释，过滤取清夜。

2.1.2 卵黄蛋白：鸡蛋除蛋清后剩下的蛋黄捣碎。

2.2 试剂

2.2.1 硫酸铵、饱和硫酸铵溶液

2.2.2 氯化钠、饱和氯化钠溶液

2.2.3 花生油

2.2.4 酒石酸

2.3 仪器

若干试管、100ml烧杯、冰箱、均质机

三、操作步骤

3.1蛋白质水溶性的测定

在10ml试管中加入0.5ml蛋清蛋白，加入5ml水，摇匀，观察其水溶性，有无沉淀产生。在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。

取上述蛋白质的氯化钠溶液3ml，加入3ml饱和硫酸铵溶液，观察球蛋白的沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观察清蛋白从溶液中析出，解释蛋

清蛋白质在水中及氯化钠溶液中的溶解度以及蛋白质沉淀的原因。

3.2蛋白质乳化性的测定

取10g卵黄蛋白于均质机料液瓶中，加入90g 水，加入5ml花生油，均质1min后，取约10ml于试管中；另取100g水于均质机料液瓶中，加入5ml花生油，进行均质1min后，取约10ml于试管中，两试管中液面相平即可，然后将两支试管放在试管架上，每隔15min观察一次，共观察4次，观察油水是否分离。

3.3蛋白质起泡性的测定

(1) 在二个100ml的烧杯中，各加入2%的蛋清蛋白溶液30ml，一份用玻璃棒不断搅打1~2min；另一份用吸管不断吹入空气泡1~2min，观察泡沫的生成、泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短。

(2) 在二支10ml试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，一支放入冰箱中冷至10℃，另一支保持常温（30~35℃），以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。

(3) 在三支10ml试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，其中一支试管加入酒石酸0.1g，一支加入氯化钠0.1g；另一支作对照用，以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫的多少及泡沫稳定性有何不同。

3.4蛋白质凝胶作用的测定

在试管中加入1ml蛋清蛋白，再加1ml水和几滴饱和食盐水至溶解澄清，放入沸水中，加热片刻观察凝胶的形成。

四、实验结果

4.1蛋白质的水溶性

蛋白质的溶解度的大小受到一些条件，如pH值、离子强度、温度、溶剂类型的影响。蛋清蛋白加水后产生白色沉淀，这是因为蛋清蛋白的水合能力比较差。随后在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到了澄清的蛋白质的氯化钠溶液。这是由于不同浓度范围的盐类对蛋白质的溶解性会产生不同的影响。当中性

盐的浓度范围为0.1—1 mol/L时，可增大蛋白质在水中的溶解度，蛋白质的溶解性与离子强度有关。在这个范围内，在蛋白质中加入中性盐会增加蛋白质分子表面的电荷，从而增强了水和蛋白质分子的相互作用，使得蛋白质在氯化钠饱和溶液中的溶解度增加。而在澄清的氯化钠蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液后，生成白色絮状物，这是由于当中性盐的浓度大于1 mol/L时，会降低蛋白质在水中的溶解度甚至产生沉淀，即盐析。此时蛋白质分子被盐脱去水化层，且所带的电荷会被中和使得蛋白质的胶体性质遭到破坏，从而降低了蛋白质在水中的溶解度甚至发生盐析的现象。

4.2蛋白质的乳化性

乳化性是指将油和水互不相溶的两相混合在一起形成乳状液的能力。蛋白质的乳化性与蛋白质的溶解度、类型(电荷、形状和疏水性)、体系粘度等因素密切相关，同时也受蛋白质溶液的离子强度(盐的种类和浓度)、pH值和温度等条件的影响[1]。当蛋白质作为一种乳化剂在油水体系中时，它有向油-水界面扩散并在界面吸附的能力，一旦蛋白质的一部分与界面相接触，其疏水性氨基酸残基向非水相排列，降低了体系的自由能，蛋白质的其余部分发生伸展并自发的吸附在界面上，表现出相应的界面性质。

4.3蛋白质的起泡性

4.3.1不断吹入空气的烧杯中的泡沫生成比较缓慢，所生成的泡沫比较少，并且稳定时间比较长。而用玻璃棒搅打的烧杯则比较快地生成泡沫，并且不断连续地生成比较密集的泡沫，所生成的泡沫比较大，但稳定性不太好，容易破裂。

4.3.2放入冰箱冷冻的试管中的蛋清蛋白溶液生成比较多的泡沫，且比较稳定。而在室温下的蛋清蛋白溶液生成的泡沫比较少，并且相对来说不太稳定。

4.3.3

影响蛋白质发泡性性质有内在因素和外在因素，内在因素即蛋白质自身的结构及组成，主要包括蛋白质分子组成及大小、疏水性、二硫键多寡、蛋白质与其他物质之间的相互作用等，外在因素则包括有盐类、糖类、脂类、蛋白质的浓度、机械处理、加热处理、pH值等。一般来说，蛋白质的发泡能力和泡沫稳定性上通常是相反的，具有良好发泡能力的蛋白质，起泡沫稳定性一般很差，而发泡能力很差的蛋白质，其泡沫的稳定性却比较好。这是由于蛋白质的发泡能力和泡沫稳定性由两类不同的分子性子决定。发泡能力取决于蛋白质分子的快速扩散、对界面张力的降低、疏水基团的分布等性质，主要由蛋白质的溶解性、疏水性、肽链的柔软性决定；泡沫的稳定性主要由蛋白质溶液的流变学性质决定，如吸附膜中蛋白质的水合、蛋白质的浓度、膜的厚度、适当的蛋白质分子间相互作用。

在蛋白质中加入盐类不仅可以影响蛋白质的溶解、黏度、伸展和解聚，也能影响发泡性质。加入氯化钠在增加蛋白质的膨胀量的同时，也会降低了泡沫的稳定性。而加入了酒石酸会对蛋白质的溶解度影响，使得只有一部分蛋白质能够发挥其起泡性质，因此表现出起泡能力较差，但稳定性好。

4.4蛋白质的凝胶作用

蛋白质的胶凝作用是变性蛋白质发生的有序聚集反应。蛋白质胶凝后形成的产物是凝胶，它具有三维网状结构，可以容纳其他的成分和物质，对食品的质地等方面具有重要的作用。凝胶中的网状结构是由于蛋白质-蛋白质之间的相互作用、蛋白质-水之间的相互作用以及邻近肽链之间的吸引力和排斥力这三类作用达到平衡时导致的结果。在多数情况下，热处理是蛋白质形成凝胶的必需条件，可使蛋白质变性，肽链伸展，然后需冷却，形成肽链之间的氢键。而在实验中也能观察得到加热能使蛋白质发生凝胶作用。

参考文献

[1]白明昧,孙泽威,钟荣珍,孙会,王涛,刘飞飞,秦贵信.评价蛋白质功能性质的指标及应用进展[J].黑龙江畜牧兽医,2015,(23):59-61