5.3食品加工中蛋白质的变化
蛋白质在食品加工中的变化
蛋白质在食品加工中的变化【摘要】：因而，对食品蛋白质在加工和储藏中的变化作全面详细的了解，有助于我们选择适宜的处理手段和条件，来避免蛋白质发生不利的变化，从而促使蛋白质发生有利的变化。
大多数食品蛋白质在60～90℃条件下，经过温热处理1h或更短的时间，会产生适度变性。
对其所含氨基酸进行分析发现，适度变性的蛋白质中的氨基酸几乎没有发生变化。
在低温下储藏食品能抑制微生物的繁殖、抑制酶活性及降低化学反应速率的目的，从而延缓或防止蛋白质的腐败。
在食品工业中，从原料的处理加工到产品的储存、运输和销售的整个过程，往往涉及热处理、低温处理、脱水、碱处理和辐射，这些过程必然会引起蛋白质的物理、化学和营养变化。
这些变化有的有利于食品营养和产品质量，有的则不利。
因此，全面详细地了解食品蛋白质在加工和贮藏过程中的变化，将有助于我们选择合适的处理方法和条件，避免蛋白质发生不利的变化，从而促进蛋白质发生有利的变化。
蛋白质在加工、储藏过程中发生的主要化学反应如表3-16所示。
表3-16 蛋白质在加工、储藏过程中发生的主要化学反应一、热处理的影响热处理对食品加工中的蛋白质有很大的影响。
影响程度取决于加热温度、加热时间、湿度和还原性物质的存在等因素。
在热处理过程中，与蛋白质有关的化学反应包括蛋白质变性、蛋白质分解、氨基酸氧化、氨基酸键交换、新氨基酸键形成等。
因此，在食品加工中选择合适的热处理条件对保持蛋白质的营养价值具有重要意义。
大多数食品蛋白质在60～90℃条件下，经过温热处理1h或更短的时间，会产生适度变性。
蛋白质原有的肽链上的氢键因受热而断裂，使原来折叠部分的肽链松散，容易被消化酶作用，提高了蛋白质的消化吸收率。
因此，绝大多数蛋白质的营养价值经过温和热处理后得到了提高。
对其所含氨基酸进行分析发现，适度变性的蛋白质中的氨基酸几乎没有发生变化。
从营养学的角度来看，温和热处理所引起的蛋白质变性一般都是有利的。
例如，哺乳动物胶原蛋白在大量水存在的条件下，加热至65℃以上会出现伸展、解离和溶解现象；肌纤维蛋白在同样的条件下则出现收缩、聚集和持水力降低的现象。
食品加工过程中蛋白质变性的研究
食品加工过程中蛋白质变性的研究食品加工是指通过一系列的物理、化学和生物学处理手段，对原料进行各种加工和改造，以便增加食品的使用价值、延长保存期限和改善其质地和风味。
在食品加工过程中，蛋白质是最重要的组成部分之一。
蛋白质是一类复杂的有机化合物，由氨基酸的多肽链组成。
蛋白质具有各种功能和结构，但在加工过程中，蛋白质容易发生变性。
蛋白质变性是指蛋白质的结构、功能和理化性质发生不可逆转的改变。
蛋白质变性主要包括三种形式：物理变性、化学变性和生物变性。
物理变性是指蛋白质在外界条件（如温度、压力、剪切力等）的作用下，失去原有的结构和功能。
最常见的物理变性是热变性，即蛋白质在高温下变性。
热变性可以使蛋白质分子间的氢键和非共价键断裂，导致蛋白质失去原有的三维结构。
这种变性使蛋白质变得不溶于水，失去溶液稳定性和胶体稳定性，继而导致食品品质下降。
例如，烹调过程中的肉类变硬、鸡蛋煮熟后的蛋白变固态等都是由于蛋白质的热变性引起的。
化学变性是指蛋白质与化学物质发生反应，引起蛋白质的结构和功能的改变。
最常见的化学变性是还原变性和氧化变性。
还原变性是指蛋白质在还原剂的作用下，发生二硫键的断裂，致使蛋白质的空间构造破坏。
而氧化变性是指蛋白质在氧气或氧化剂的作用下，发生氧化反应，导致蛋白质的氨基酸残基被氧化，蛋白质结构和功能发生改变。
例如，蛋白质在高温、酸性和碱性条件下容易受到氧化变性的影响，使食品失去原有的口感和风味。
生物变性是指蛋白质与生物体内的酶或其他生物活性物质发生反应，使蛋白质引起结构和功能的改变。
最常见的生物变性是酶变性，即蛋白质分子与酶结合发生化学反应，破坏蛋白质的结构和功能。
酶变性在食品加工过程中经常发生，如淀粉酶在面团中的应用，使面团发酵和增加面包的松软度。
为了减少蛋白质变性对食品品质的影响，食品加工中常常采用一些技术手段。
例如，在高温加热过程中，可以通过添加一些保护剂或抗氧化剂来减少蛋白质的变性。
保护剂可以与蛋白质分子表面的一些特殊位点结合，形成保护膜，降低蛋白质与外界环境的接触，减少蛋白质的物理变性。
食品蛋白质在加工与储藏过程中的变化
蛋白质与风味物 质的结合：影响 食品的香味和风 味，对食品品质 产生积极或消极
的影响
食品安全性问题
蛋白质变化导 致食品品质下 降，可能引发 食品腐败变质
蛋白质结构改 变可能产生有 害物质，对人 体健康造成危
害
蛋白质氧化和 交联作用影响 食品的营养价
值和口感
蛋白质变性可 能影响食品的 消化吸收，对 特定人群造成
蛋白质相互作 用影响其功能
蛋白质修饰影 响其功能
新型检测技术在蛋白质变化研究中的应用
荧光共振能量转移技术：用于 检测蛋白质相互作用和蛋白质 的定位。
表面等离子体共振技术：用于 研究蛋白质的构象变化和动力
学行为。
质谱技术：用于蛋白质的定性 和定量分析，可检测蛋白质的 修饰和变异。
纳米孔测序技术：用于快速检 测DNA和蛋白质序列，有助于
包装材料应具有 良好的密封性能， 以确保包装内的 食品蛋白质与外 部环境隔离。
包装材料应具有 耐高温和耐寒冷 的性能，以确保 在加工和储藏过 程中能够承受温 度的变化。
包装材料应无毒、 无味，以确保食 品蛋白质的安全 性。
食品添加剂的合理使用
食品添加剂的作用：抑制蛋白质变性、提高蛋白质稳定性 食品添加剂的种类：防腐剂、抗氧化剂、稳定剂等 食品添加剂的使用原则：符合食品安全标准、适量使用 食品添加剂的合理选择：根据食品种类和加工工艺选择合适的添加剂
蛋白质水解：热处理促 进蛋白质的水解，生成 小分子肽和氨基酸，增 加食品的营养价值。
蛋白质交联：热处理 使蛋白质分子间发生 交联，形成大分子聚 合物，影响蛋白质的 溶解性和消化性。
蛋白质氧化：热处理 过程中，蛋白质易发 生氧化反应，生成氧 化产物，影响蛋白质 的营养价值和安全性 。
我的读书笔记：蛋白质在烹饪加工中的变化
我的读书笔记：蛋白质在烹饪加工中的变化天然蛋白质很容易受到外环境的影响而变性，如果变性，它的一些生物功能就会丧失，而这些变性，仅仅是次级键的变化，没有牵扯到化学键的变化。
这种变化，对菜肴的消化吸收是有用的。
加热是最常用的烹饪加工手段，通过加热，食物里面的水能促进蛋白质的热变性。
1.蛋白质水解蛋白质水解是烹饪加工中重要的化学变化。
蛋白质完全水解生成相应的氨基酸，最终产物是a-氨基酸，还有糖、色素、脂肪等相应的非蛋白质。
其实，食品加工中，蛋白质的水解是轻微的，不完全的。
恰当的水解有利于食品的品质，可提高蛋白质的消化率，并增强食品的风味，提高人们的食欲。
比如豆豉，豆腐乳，就是通过水解让它变软，不但风味出来了，也更容易消化吸收。
变性蛋白更易水解，如肉类在贮藏过程中由于自身酶的作用催化，会使蛋白发生适当的水解，有利于肉的成熟。
烹饪过程中烹饪原料经初步加工后的入味(有时加入一-些嫩化剂和含酶多的生姜)即是利用自身酶的作用，以增加原料中的水溶性成分，达到增加嫩度和提高风味的目的。
2.蛋白质分子交联蛋白质分子间可通过其侧链上特定基团在一定条件下连结在一-起形成更大的分子，即分子交联。
这是不利于我们对它的吸收的。
温度高、时间长的烹调(如油炸)会促进这种反应，且温度越高，凝固得愈紧，食品质感就愈老，蛋白质的消化率会大大降低，严重影响蛋白质的营养价值。
3.氨基酸异构化和裂解反应蛋白质中的氨基酸残基和游离氨基酸在100°C以上强热会发生裂解反应。
烹饪中的煸、爆等强热加工中会有这种反应，这会促进-些易挥发且能进一步反应的物质的产生，致使食品散发出诱人的浓烈气味。
但若温度越过200°C以上的煎炸、烧烤食品，尤其是肉、鱼类等含高蛋白的食品，其氨基酸可发生一-些环化反应，生成复杂的芳香杂环化合物，其中杂环胺是-种有强致突变作用的化合物。
温度的不同，产生的反应也不同。
100度以上，200度以下会产生裂解反应，这很好，但超过200度，产生杂环胺就不好了，有强致突变作用的化合物。
第六章 烹饪对营养价值的影响
鱼肉含水分较多，含结缔组织少，加热 过程中水分流失较畜、禽肉少，因此， 鱼肉烹调后一般显得较细嫩柔软。
肉类组织的传热性能较差，如鱼片上浆后投入 150℃～170℃的热油中快速划过，鱼片内部只有 60℃左右，1.5kg的牛肉块在沸水中煮1．5小时， 肉块内部温度只有62℃。一般要求肉块的中心温 度达80℃以上，无血色后才能认为是基本煮熟。
3、乳化作用：
一般情况下，脂肪加入水中就浮在水面形成一个 分离层，油与水并不相溶；但若将水加热，由于 沸水的不断翻腾，被分离成非常微小的脂肪滴均 匀分布于水中，形成乳白色的水包油型的乳浊液， 这种变化属于乳化作用；如果其中含乳化剂，就 更容易生成乳浊液。烹调中制牛奶白汤时一般不 撇油，并需要旺火，使汤保持沸腾状态，道理就 在于此。而制作清汤时则不同，煮沸后撇去浮油， 改微火，使汤不持续沸腾，减少振荡，尽量避免 脂肪的乳化，以保证汤的清澈。
(2)、蛋白质分解
凝固的蛋白质继续加热，即有一部分逐渐分 解。在滑溜，滑炒肉类原料时，油温不宜超 过130℃；如必须用高温烹制，那么主料要用 鸡蛋清或干、湿淀粉上浆而加以保护。
二、脂肪在食品加工烹调中的变化
1、水解作用： 脂肪在水中加热后可有少量被水解为脂肪酸和甘油，
脂肪酸可与加入的醋、酒等调味品生成有芳香气味 的酯类物质。 2、高温氧化作用： 反复高温(超过油的发烟点)加热脂肪，会使脂肪中 的不饱和碳键与氧作用生成过氧化物，再继续分解 产生具有特殊辛辣刺激气味的酮类或醛类，被氧化 后的脂肪不仅食用价值降低；甚至对人体有害。
5、总结：
(1)、蛋白质变性 a．凝固作用。肌肉蛋白质在受热后即开始逐渐凝固而变
性，如煮熟的鸡蛋等。 b.脱水作用。随着蛋白质的凝固，亲水的胶体体系受到破
食品加工过程中蛋白质结构与功能变化研究
食品加工过程中蛋白质结构与功能变化研究蛋白质是构成生物体的重要组成部分，也是食品中的重要营养成分之一。
食品加工过程对蛋白质的结构和功能有着重要影响。
本文将从蛋白质的结构、食品加工对蛋白质的影响，以及保护蛋白质功能的方法这三个方面展开讨论。
一、蛋白质的结构蛋白质是由氨基酸组成的，通过肽键连接形成多肽链，进而折叠成具有特定空间结构的蛋白质。
蛋白质的结构主要包括初级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
其中，初级结构指的是多肽链的氨基酸序列，二级结构是多肽链中氨基酸之间的氢键和其他键的相互作用，三级结构则涉及更大规模的蛋白质结构，而四级结构是蛋白质与其他分子（如金属离子）的相互作用产生的结构。
二、食品加工对蛋白质的影响食品加工过程中，蛋白质的结构和功能通常会发生变化。
首先，加工过程中的高温、酸碱条件以及物理力对蛋白质的空间结构有破坏作用。
煮熟、烘焙等高温加工会导致蛋白质的变性，使其失去原有的活性和功能。
此外，酸碱条件的变化也会引起蛋白质的变性和聚集，使其结构发生改变。
物质间的摩擦力也会使蛋白质结构发生改变。
此外，加工过程中的剪切力和挤压力也会对蛋白质结构产生影响。
剪切力可以引起蛋白质的分子层次发生改变，比如改变了蛋白质的二级结构，使之形成新的结构。
挤压力也会使蛋白质的分子发生重排和聚集，从而改变其结构。
这些结构变化可能导致蛋白质的功能变化，比如增强或减弱其溶解性、胶凝性等。
三、保护蛋白质功能的方法为了保护蛋白质的功能，减少其在食品加工过程中的结构变化，可以采取多种方法。
首先，选择适当的加工工艺和条件，控制加工过程中的温度、酸碱条件等，以减少蛋白质的变性和降解。
其次，添加一定的抗氧化剂，如维生素C、维生素E 等，可以减少脂质过氧化反应产生的自由基对蛋白质结构的损伤。
此外，还可以采用酶解、发酵等方法对蛋白质进行改性，使其更具稳定性和功能性。
同时，对于蛋白质的结构和功能变化，需要有一定的分析方法和评价体系。
可以通过质谱、紫外-可见光谱、荧光光谱等技术手段对蛋白质结构进行表征，同时可以进行蛋白质功能性的测试，如溶解性分析、胶凝特性测试等，以评价蛋白质在加工过程中的变化。
食品加工过程中储藏蛋白质的变性
食品加工过程中储藏蛋白质的变性在食品加工过程中，蛋白质的变性是一个非常重要的问题。
蛋白质是构成食物的重要成分之一，它不仅给食物带来了各种口感，还提供了人体所需的必需氨基酸。
然而，当食品经过加工过程时，蛋白质很容易发生变性，从而影响其营养价值和食用品质。
蛋白质的变性可以通过多种方式发生，例如高温加热、酸碱等环境条件的改变以及机械刺激等。
在加热过程中，蛋白质的结构和功能往往会改变，导致其失去原有的生物活性。
这是因为高温会破坏蛋白质内部的氢键和疏水作用力，使其三维结构发生变化。
此外，酸碱环境的变化也会引起蛋白质的变性。
酸性环境可以破坏蛋白质分子中的盐桥和疏水作用力，而碱性环境则可以导致蛋白质发生肟化反应。
机械刺激也会使蛋白质分子发生变形，失去原来的构象。
食品加工过程中储藏蛋白质的变性不仅影响其营养价值，还可能对人体健康产生不利影响。
例如，变性蛋白质可能使人体吸收不良，导致消化不良和营养不良。
而且，变性蛋白质还可能引起过敏反应，导致食物过敏症。
因此，食品加工企业在加工过程中应当尽量减少蛋白质的变性。
为了减少蛋白质变性，食品加工企业可以采取一些措施。
首先，选择适当的加工温度和时间。
高温和长时间的加热会使蛋白质的变性更加明显，因此应该选择适当的加热条件，以避免蛋白质的变性。
其次，食品加工企业可以使用适当的酸度调节剂和缓冲剂来控制酸碱环境，避免蛋白质的变性。
此外，采取适当的机械刺激力度和方式，也可以减少蛋白质的变性。
此外，食品加工企业还可以借鉴其他食品行业的经验，采用一些新的加工技术来减少蛋白质的变性。
例如，采用微波辅助加热、超声波处理等技术，可以有效地减少蛋白质的变性。
此外，还可以利用蛋白质的特性，如蛋白质的溶解性、胶凝性等，来改进食品的加工方法，以减少蛋白质的变性。
总之，食品加工过程中蛋白质的变性是一个不可忽视的问题。
蛋白质的变性不仅会影响食品的品质和营养价值，还可能对人体健康产生不利影响。
食品加工企业应该重视蛋白质的变性问题，并采取相应的措施来减少蛋白质的变性。
食品加工过程中的营养成分变化
食品加工过程中的营养成分变化对于现代人来说，食品加工已经是我们日常生活中不可或缺的部分。
加工食品可以更好地满足我们的口味，同时也更方便我们的食用。
但是，我们是否曾想过，食品加工过程中的营养成分是否会有所改变呢？一、蛋白质的变化在食品加工过程中，蛋白质可能会发生一些变化。
例如，高温加工可能会使蛋白质发生变性，从而使蛋白质的易消化性降低。
在烹饪过程中，蛋白质会发生热变性，也会使蛋白质变得更难消化。
但是，食品加工和烹饪也可以使部分蛋白质发生水解，使其更易消化。
此外，加工还可以增加蛋白质的切断和曝露表面积，使其更容易被胃酸和胃酶降解。
二、碳水化合物的变化在食品加工过程中，碳水化合物也可能会发生变化。
烹饪和加工过程中的高温可能会使碳水化合物的营养价值下降。
例如，烹饪过程中的煮沸会导致大多数蔬菜中的水溶性维生素和碳水化合物流失。
同时，热加工和蒸煮可能会导致微量元素的流失，如锌和铁等。
然而，并不是所有的碳水化合物在加工过程中都会损失营养价值。
例如，一些根茎类蔬菜在经过蒸煮和水煮后，其可溶性碳水化合物的含量可以显著提高。
这是因为加热过程使蔬菜细胞壁破裂，使可溶性碳水化合物释放出来。
三、脂肪的变化在食品加工过程中，脂肪也可能会发生变化。
在食品加工过程中，油脂可能会被加热，从而使油脂中的不饱和脂肪酸发生氧化。
这可能会降低油脂的营养价值，并且还会产生有害的化学物质，如丙烯醛和过氧化物等。
但是，加工还可以改善某些油脂的食用特性，并且在某些情况下，加工可以使油脂中更易消化的不饱和脂肪酸比例增加，从而增加营养价值。
四、维生素和矿物质的变化在食品加工过程中，维生素和矿物质可能会受到破坏或丧失。
例如，在高温和长时间的烹饪过程中，水溶性维生素（如维生素C和维生素B族）可能会流失。
此外，加工过程中的过度精制和处理也可能导致膳食纤维、矿物质和其他营养素的流失。
然而，对于一些成分，加工也可以释放他们的营养价值，例如番茄煮脆，它可以使其中的红素被更充分地吸收。
食品加工过程中的生物化学变化及其影响
食品加工过程中的生物化学变化及其影响食品加工是指通过一系列的加工工艺将原始的农产品或食品原料加工、改性、改良、调味等，制成一定形态、口感、色香味等方面具有特定特点的食品。
食品加工的过程荟萃着生物、物理、化学等多项技术，这些技术的运用对食品的品质以及健康等方面有着重要的影响。
本文旨在探究食品加工过程中的生物化学变化及其对食品的影响。
一、蛋白质变性对食品的影响蛋白质是食品中重要的组成成分之一，主要负责食物的结构、营养和功能特性。
在加工过程中，由于温度、酸碱度、离子等环境的改变，蛋白质会发生变性，这会导致食品的质量下降或失去原有功能。
在烹饪中，高温会使得蛋白质分子发生构象变化，从而改变蛋白质的溶解度和稳定性。
比如对牛奶进行加热，可以使得其中的酪蛋白变形，在凝固时形成美味的奶酪。
而对于一些动物肌肉内释放的蛋白质，比如肌红蛋白，在高温下也会发生变性，从而出现肉的褐变现象。
此外，蛋白质变性还会影响到食物的口感和储存性。
在面筋制作过程中，由于加热、搅拌而产生的力量会使得面筋中的蛋白质发生变性，形成更有延展性的结构，而在冷却后再回到松散柔软的形态，从而赋予制品更弹性的口感。
而当食物遭遇腐败菌等微生物侵袭时，食品中的蛋白质也会发生变性，加剧食物酸败的速度，严重影响储存期和安全性。
二、糖类降解对食品的影响在加工过程中，糖类发生降解也会对食品的口感、营养和储存性产生影响。
以糖蜜加工为例，糖蜜中的糖类易受酸碱等因素影响，产生着色反应、焦糖化等变化，使糖蜜颜色变黑、黏度增高。
糖蜜黑度的提高不仅影响产品的外观质量，而且还会降低糖蜜的食用安全性，产生一些有害物质。
此外，随着糖类降解的进行，食品也会失去其他部分的营养成分。
比如糖分解时产生果糖和葡萄糖，而这两种糖的甜味度比蔗糖低，因此在添加糖到食品的时候需要注意糖的类型和含量，避免过多的降解损失。
三、脂质氧化对食品的影响脂质运用于食品制作中很普遍，脂质与热量携手形成食物的香味和鲜美口感，但脂质的氧化与食品质量降级之间的联系也十分密切。
蛋白的功能性质及其在贮藏加工过程中的变化以及食品加
重点
❖ 蛋白质的变性及其对食品品质的影响； ❖ 蛋白的功能性质及其在贮藏加工过程中的变
化，以及食品加工条件对食品品质和营养性 的影响； ❖ 食品中蛋白质及氨基酸的测定。
难点
蛋白质功能性质、蛋白质构象变化对其性质的影响。
Contents
❖ 5.1. Introduction ❖ 5.2. Physicochemical properties of amino ❖ acids ❖ 5.3. Protein structure ❖ 5.4 Protein denatutation ❖ 5.5 Functional properties of proteins ❖ 5.6 Nutritional properties of proteins ❖ 5.7 Processing-induced physical chemical and
❖ (3)氨基酸在水中的溶解度
❖ 氨基酸溶解度(g/L) 氨基酸溶解度(g/L）
❖ 丙氨酸167.2 亮氨酸21.7
❖ 精氨酸855.6 赖氨酸739.0
❖ 天冬酰胺28.5 蛋氨酸56.2
❖ 天冬氨酸5.0
苯丙氨酸27.6
❖ 半胱氨酸--
脯氨酸1620.0
❖ 谷胺酰胺7.2（37℃） 丝氨酸422.0
氨基酸的疏水性
❖ 是指氨基酸从乙醇转移至水中的自由能 变化△G
❖ △G0=-RTlnS乙醇/S水 ❖ S乙醇------氨基酸在乙醇中的溶解度 ❖ S水------氨基酸在水中的溶解度
(6)氨基酸的光学性质及光谱
Optical properties of amino acids ❖ 氨基酸具有旋光性（除甘氨酸) ❖ 立体异构体：L、D型，天然只存在L型异
食品加工中蛋白质结构变化对食品品质的影响
食品加工中蛋白质结构变化对食品品质的影响作者：李若昀李云来源：《中国食品》2022年第11期蛋白质是人体所需的三大营养物质之一，作为人体细胞的重要组成部分，是生命的物质基础。
根据中国营养学会发布的建议标准，综合中国人的饮食习惯以及不同身高、体重的个体差异，一个成年人每天应摄入的蛋白质含量为60-90g。
在日常生活中，我们主要从肉、蛋、奶以及豆类食品中摄取蛋白质。
在食品的加工过程中，因为某些因素的影响，蛋白质结构往往会发生变化，在改变食物外观、口感的同时，也会影响食品的质量安全。
本文主要根据在食品加工中能够对蛋白质结构产生作用的诸多因素，来分析蛋白质结构变化趋势，以及对食品品质的影响。
一、引发蛋白质变性的因素蛋白质变性的本质原因是蛋白质的酶、激素、抗原抗体等关系着蛋白质活性的构成成分遭到破坏，或者蛋白质的肽键结构发生轻微变化，从而导致蛋白质的生物活性丧失，由此引发变性的后果。
从外在客观条件来看，蛋白质的致变因素大致可以分成物理和化学两类，高温、加压、脱水、强酸强碱等都是重要原因。
1.导致蛋白质发生结构改变的物理因素。
（1）温度。
温度作为蛋白质维持活性的重要外在条件之一，因其具有两个极端性，所以对蛋白质的结构也存在两方面的影响。
当温度低时，蛋白质中酶的活性较弱，蛋白质状态更加稳定。
而且蛋白质的活性会随着温度降低而降低。
当温度在一定范围内升高时，蛋白质活性在一定程度上会增强。
但当温度超过了蛋白质性质变化的临界值后，蛋白质空间构象的一些弱键断裂，原本的肽键结构遭到不可逆的改变，即使温度再变回原来的状态，蛋白质的结构也不能再回到原本样貌。
这也是为什么在加热鸡蛋等高蛋白质食物时，食物会发生极大变化的原因。
再比如，各种肉类中的肌红蛋白在正常室温下稳定度较好，但是如果接受高温加热后，肌红蛋白会发生肉眼可见的变化，在煎制牛排时这一现象表现最为明显。
五成熟的牛排还可以看到红色的血水，但随着温度升高，肌红蛋白就会发生变性，牛肉的颜色也逐渐变成黄褐色。
蛋白质在烹饪中的变化及其作用
蛋白质在烹饪中的变化及其作用营养素在烹饪中的变化在烹饪加工过程中，温度、pH值、渗透压、机械作用等可使食物发生一些理化变化，从而改变食物的结构和化学组成，使食物的感官性状和营养素构成发生变化。
蛋白质在烹饪中的变化及其作用(一)蛋白质的分子结构蛋白质是由多种氨基酸结合而成的长链状高分子化合物。
它的基本组成单元是氨基酸，在蛋白质分子中以肽链相结合。
由两个氨基酸组成的肽称为二肽，同样则有三肽、四肽。
以至多肽。
蛋白质分子结构非常复杂，可分为一级结构和空间结构。
氨基酸按一定顺序以肽键相连形成的多肽链成为蛋白质的一级结构。
每一种蛋白质构成氨基酸的种类、数目和顺序都是一定的。
蛋白质多肽链的空间结构十分复杂，又可分为二级结构、三级结构、四级结构。
蛋白质的一部分肽链形成α一螺旋、β-折叠等.它们由肽链中化学结构上相邻的氨基酸残基形成。
这一类结构内容称为蛋白质的二级结构。
蛋白质分子内α一螺旋、β-折叠等相互之间有一种特定的空间关系.使分子总体处于稳定状态。
这种相互关系称为蛋白质的三级结构。
二级结构和三级结构总称为构象或空间结构。
蛋白质分子有时由儿条化学结构上相互独立的肽链组成。
这种肽链单位称为亚基。
蛋白质分子中亚基间的空间关系，以及亚基接触面上各原子或各基团间的空间关系统称为蛋白质的四级结构。
蛋白质空间结构的维持力主要是氢键、静电引力、疏水作用等作用力较弱的次级键，另外也有二硫键、酰胺键等共价键。
不同的蛋白质.其一级结构不同，则各种维持力的分布就不同，空间结构不同，其性质和功能也不同，也就是说一级结构决定空问结构。
从维持空间结构的各种力来看，除共价键外都足较弱的。
环境的变化对这些力的影响非常明显，如温度、水中的电解质和pH值的变化、疏水性物质的存在、表面活性荆的作用等，都会改变维持蛋白质空间结构的力，从而导致蛋白质分子空问结构的改变，所以说蛋白质很容易发生变化。
(一)在烹饪中蛋白质的变化1.蛋白质的变性蛋白质变性是蛋白质在烹饪加工中最重要和最常见的~种变化。
蛋白质在烹饪中的变化
蛋白质在烹饪中的变化蛋白质是生命活动最重要的物质基础，是食品成分中比较复杂的营养素，具有精密空间结构的高分子化合物。
蛋白质在烹饪中会发生一系列变化，这些变化有的有利于饭菜质量的提高，有的则正相反。
一、蛋白质变性在烹饪中的应用天然蛋白质分子具有复杂的空间结构，它决定了蛋白质的特性。
蛋白质受到外界各种因素的影响，而破坏其空间结构的化学键后，会使有规则的螺旋、球状等空间结构变为无规则的伸展肽链，从而使蛋白质原有的特性也随之发生变化。
具有生理活性的蛋白质变性后则失去活性，这就是蛋白质变性的实质。
蛋白质变性的类型根据引起变性的原因不同，而有热变性和其他变性之分。
1．蛋白质热变性的应用蛋白质在烹饪中的热变性具有很大的温度系数，在等电点时可达600左右，即温度每升高10℃，蛋白质变性的速度是原来的600倍。
利用蛋白质的高温度系数，可采用高温瞬间灭菌，加热破坏食物中的有毒蛋白，使之失去生理活性。
在加工蔬菜、水果时，先用热水烫漂，可使维生素C氧化酶或多酚氧化酶变性而失活，从而减少加工过程中维生素C由于酶促氧化的损失和酶促褐变。
在烹饪中采用爆、炒、烟、测等方法，由于进行快速高温加热，加快了蛋白质变性的速度，原料表面因变性凝固、细胞孔隙闭合，从而原料内部的营养素和水分不会外流，可使菜看的口感鲜嫩，并能保住较多的营养成分不受损失。
经过初加工的鱼、肉在烹制前有时先用沸水烫一下，或在较高的油锅中速炸一下，也可达到上述的目的。
例如，在制作干烧鱼时，先将鱼放人热油中，炸成七成熟后，再放人加有调味品的汤烧制，不仅鱼肉鲜嫩可口，而且形优色美，诱人食欲。
2．蛋白质其他变性的应用除了高温之外，酸、碱、有机溶剂、振荡等因素也会引起蛋白质变性，并均可在烹饪中得到应用。
蛋白质的pH值处于4以下或10以上的环境中会发生酸或碱引起的变性，例如在制作松花蛋时，就是利用碱对蛋白质的变性作用，而使蛋白和蛋黄发生凝固；酸奶饮料和奶酪的生产，则是利用酸对蛋白质的变性作用；牛奶中的乳糖在乳酸菌的作用下产生乳酸，pH值下降引起乳球蛋白凝固，同时使可溶性的酪蛋白沉淀析出。
食品加工过程中食物营养成分的变化研究
食品加工过程中食物营养成分的变化研究导言：随着生活节奏的加快和人们生活水平的提高，食品加工业正迅猛发展。
加工食品的广泛应用为人们的生活带来极大便利，然而，食品加工过程中食物营养成分的变化也备受关注。
本文将探讨食品在加工过程中营养成分的变化，并就如何最大程度地保留食物的营养价值提出一些建议。
一、加工过程对食物营养成分的影响1. 蛋白质：在食品加工过程中，由于加热或搅拌等操作，蛋白质易受到破坏。
酶的活性也可能会受到影响，导致蛋白质结构的改变。
此外，加工过程中的酸碱度改变可能会导致蛋白质的变性。
综上所述，食品加工过程中蛋白质的变化是不可忽视的。
2. 维生素：维生素是维持人体健康所必需的营养物质。
然而，在食品加工过程中，维生素B和维生素C等水溶性维生素容易受热和氧化的影响，因此易损失。
而脂溶性维生素A、D、E和K在加工过程中相对稳定，损失较少。
3. 矿物质：矿物质是人体必需的微量元素。
在食品加工过程中，由于矿物质与食材的接触面积增大，溶出的可能性也增加，进而导致矿物质含量的减少。
4. 纤维素：纤维素在食物中起着促进肠道蠕动和保持消化道健康的作用。
然而，在加工过程中，纤维素容易受到破坏和溶解，从而导致食物中纤维素含量的降低。
二、如何最大程度地保留食物的营养价值1. 选择合适的加工方法：不同的食材适合的加工方法不同，因此选择合适的加工方法对保留营养价值至关重要。
例如，蔬菜可以选择清蒸或水煮，以最大程度地保留其中的维生素和矿物质。
而肉类可以选择煮熟或烤制，以保持蛋白质的完整性。
2. 控制加工温度：加工过程中的温度是影响食物营养成分变化的关键因素。
对于易受热影响的营养物质，应尽量控制温度的高低，避免过高温度引发的损失。
此外，适当降低加工时间也是保留营养成分的有效途径。
3. 增加辅料：在食品加工过程中，可以添加适量的辅料来提高营养成分的含量。
例如，向粥中加入蔬菜丁、肉丝等，可增加纤维素和蛋白质的含量，从而提高食物的营养价值。
教案-食品化学-第五章蛋白质-食品加工中蛋白质的物化及营养变化
第七节食品加工中蛋白质的物理、化学和营养变化四川大学轻纺与食品学院迟原龙1.教学目的使学生掌握食品中的常见蛋白质的特点以及在食品加工中的具体应用。
2.教学重点蛋白质在食品加工中的物理、化学和营养变化。
3.教学难点食品中蛋白质发生物理反应和化学反应机理。
4.教学方法教师讲授+多媒体教学5.教学内容5.1 导言民以食为天，食物是人类赖以生存的必需品。
食物当中某些可以生食，但绝大部分食品在食用前需要经过加工，究竟这些加工过程对食品的物理、化学和营养特性将产生如何影响？这些影响中哪些是有益的，而哪些又会产生不利影响呢？让我们通过本节课的学习对以上问题进行清晰的认识和解答。
5.2 教学过程（一）加热处理对蛋白质的影响蛋白质的一些功能性质发生变化破坏食品组织中酶有利食品的品质促进蛋白质消化破坏抗营养因子引起氨基酸脱硫、脱酰胺异构化（二）蛋白质交联碱性pH（或者接近中性）热处理生成赖氨丙氨酸，羊毛硫氨酸、鸟氨丙氨酸，并交联，发生缩合反应生。
半胱氨酸或磷酸丝氨酸残基经β-消去反应形成脱氢丙氨酸。
色氨酸发生异构化：T>200℃，碱性条件下。
β-消去反应和形成负碳离子的过程，负碳离子经质子化可随机形成L 或D 型氨基酸的外消旋混合物。
剧烈热处理引起蛋白质生成环状衍生物蛋白质和脂类反应：赖氨酸、谷氨酰胺与天冬胱胺形成共价交联，r辐射引起蛋白质发生聚合。
H2O2引起酪氨酸发生氧化性交联。
加工时蛋白质之间相互作用：DHA与赖氨酸、鸟氨酸、半胱氨酸形成交联。
（三）蛋白质与氧化剂之间的相互作用食品常用氧化剂：H2O2过氧苯甲酰次氯酸钠（1）蛋氨酸的氧化（2）半胱氨酸的氧化（3）色氨酸的氧化5.3 总结从营养学角度概况食品加工对蛋白质性质产生的影响。
1. 蛋白质的部分变性能改进它们的消化率和必需氨基酸的生物有效性，并使一些酶失活。
2.高温下加工将使蛋白质经受某些不可逆化学变化，如外消旋、水解、去硫和去酰胺，有些变化将形成可能有毒的氨基酸。
蛋白质在烹调过程中的变化
蛋白质在烹调过程中的变化富含蛋白质的食物在烹调加工中，原有的化学结构将发生多种变化，使蛋白质改变了原有的特性，甚至失去了原有的性质，这种变化叫做蛋白质的变性。
蛋白质的变性受到许多因素的影响，如温度、浓度、加工方法、酸、碱、盐、酒等。
许多食品加工需要使用蛋白质变性的性质来完成，如：水煮蛋、咸蛋、皮蛋、豆腐、豆花、鱼丸子、肉皮冻等。
在烹调过程中，蛋白质还会发生水解作用，使蛋白质更容易被人体消化吸收和产生诱人的鲜香味。
因此我们需要了解和掌握蛋白质在烹调和食品加工过程中的各种变化，使烹调过程更有利于保存时食物中的营养素和增进营养素在人体的吸收。
一、烹调使蛋白质变性1、振荡使蛋白质形成蛋白糊在制作芙蓉菜或蛋糕时，常常把鸡蛋的蛋清和蛋黄分开，将蛋清用力搅拌振荡，使蛋白质原有的空间结够发生变化，因其蛋白质变性。
变形后的蛋白质将形成一张张有粘膜的网，把空气包含到蛋白质的分子中间，使蛋白质的体积扩大扩大很多倍，形成粘稠的白色泡沫，即蛋泡糊。
蛋清形成蛋泡糊是振荡引起蛋白质的变性。
蛋清能否形成稳定的蛋泡糊，受很多因素的影响。
蛋清之所以形成蛋泡糊，是由于蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白能增加蛋白质的粘稠性和起泡性，鸡蛋越新鲜，蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白质越多，振荡中越容易形成蛋泡糊。
因此烹调中制作蛋泡糊，要选择新鲜鸡蛋。
如果搅拌震动的时的温度越低或振荡时间较短，蛋清形成的蛋白糊放置不久仍会还原为蛋清，因为这种情况下，只能破坏蛋白质的三、四结构，蛋白质二级螺旋结构没有拉伸开，无法形成稳定的蛋白质网。
一旦失去振荡的条件，空气就会从泡沫中逸出，蛋白质又回复到原来的结构，这种变性称为可逆性。
烹调和食品加工都不希望发生这种可逆变性发生，要设法提高蛋泡糊的稳定性。
向蛋清中加入一定量的糖，可以提高蛋泡糊的稳定性。
蛋清中的卵清和空气接触凝固，使振荡后形成的气体泡膜变硬，不能保容较多的气体，影响蛋泡糊的膨胀。
糖有很强的渗透性，可以防止卵清蛋白遇空气凝固，使蛋泡糊的泡膜软化，延伸性、弹性都增加，蛋泡糊的体积和稳定性也增加。
食品蛋白质在加工与储藏过程中的变化
六、蛋白质与其他物质的反应 蛋白质溶解度下降，产生焦糊味。
脂褐质（增龄色素、老年色素）
与N-羧化脱水酸苷的反应
L-型 → D-型，营养价值↓
蛋白质的游离氨基 + 醛 缩合 → Schiff 碱
ห้องสมุดไป่ตู้
２PrCH2SH
PrCH2SCH2Pr+H2S↑
赖氨酸残基+还原糖
二、低温处理
冷却冷藏 蛋白质较稳定，对风味影响小。
PrCH2OH+H2S↑
Pr · + Pr → Pr-Pr · → Pr-Pr-Pr ·
脱水方式对食品品质的影响：
还会干扰邻近肽链上氨基酸的消化性和利用性。 LOO · + Pr → LOOH + Pr ·
④ 产生风味物质，提高食品感官质量
L-型 → D-型，营养价值↓
O “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性。
２PrCH2SH
PrCH2SCH2Pr+H2S↑
天门冬酰胺和谷氨酰胺会发生脱氨反应：
‖
蛋冷白冻质 使P较蛋稳白r定质(C，变对性H风的2味原)影因2C响小O。OH+H2N(CH2)4Pr
Pr(CH2)2CNH(CH2)4Pr
LOO · + Pr → LOOPr ·
D.蛋白质发生交联反应 与N-羧化脱水酸苷的反应
将一种氨基酸一异肽键的方式连接到蛋白质分子 上（侧链的ε-NH2），最后通过多聚作用在蛋白 质分上形成一个新的多聚氨基酸链。
7.天冬酰胺、丙烯酸酰胺的生成
七、加工储藏过程中蛋白质的变化对食品感 官质量的影响
1.美拉德反应中风味化合物的形成 2.水产品的变质
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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
3、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。
<小结>：
1.蛋白质变性的概念和现象
2.影响蛋白质变性的物理因素
3.影响蛋白质变性的化学因素
课堂练习：见参考习题
<布置作业>：习题4
讲解、提问
15min
讲解、分析
20min
讲解、提问
40min
讲解、分析举例
40min
பைடு நூலகம்总结、练习及布置作业：
10min
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。
Ca2+(还有Fe2+、Cu2+和Mg2+)可成为某些蛋白质分子或分子缔合物的组成部分。一般用透析法或螯合剂可从蛋白质分子中除去金属离子，但这将明显降低这类蛋白质对热和蛋白酶的稳定性。
3.有机溶剂
大多数有机溶剂都可以使蛋白质变性。
极性有机溶剂渗入疏水区，可破坏疏水相互作用，促使蛋白质变性，这类溶剂的变性行为也可能是因为它们和水产生相互作用引起的。
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。
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响会越来越强烈。
碱金属(例如Na+和K+)只能有限度地与蛋白质起作用，而Ca2+、Mg2+略微活泼些。过渡金属例如Cu、Fe、Hg和Ag等离子很容易与蛋白质发生作用，其中许多能与巯基形成稳定的复合物。
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。
4、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。
5.表面活性剂
表面活性剂例如十二烷基磺酸钠（SDS）是一种很强的变性剂。不可逆变性。
SDS浓度在3～8m mol/L范围可引起大多数球状蛋白质变性。由于SDS可以在蛋白质的疏水和亲水环境之间起着乳化介质的介作用，且能优先与变性蛋白质强烈地结合，因此，破坏了蛋白质的疏水相互作用，促使天然蛋白质伸展，非极性基团暴露于水介质中，导致了天然与变性蛋白质之间的平衡移动。
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
<教学过程>
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。
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
1.了解蛋白质变性的概念和现象
2.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>
<课程引入>：（10min，复习。提问、讨论）
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。
某些溶剂例如2-氯乙醇，能增加α-螺旋构象的数量，这种作用也可看成是一种变性方式(二级，三级和四级结构改变)，例如卵清蛋白在水溶液介质中有31％的α-螺旋，而在2-氯乙醇中达到85％。
4.有机化合物
某些有机化合物例如尿素和盐酸胍的高浓度(4～8mol/L)水溶液能断裂氢键，从而使蛋白质发生不同程度的变性。同时，还可通过增大疏水氨基酸残基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。
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。
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。