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1、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。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
2、他不利的作用。p 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。p 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。A.氨基酸脱硫、脱氨等B.PrCH2SH PrCH2SCH2Pr+H2SC.半胱氨酸残基D.PrCH2SH+H2O PrCH2OH+H2SE.115、27h,将有50%60%的半胱氨酸被破坏并产生H2S气体。F.烧烤的肉
3、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。u天门冬酰胺和谷氨酰胺会发生脱氨反应：Pr(CH2)2CNH2 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。OO脱氨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性。Pr(CH2)2COOH+H2N
4、(CH2)4Pr Pr(CH2)2C-NH(CH2)4PrO4.6.2 碱处理对蛋白质功能和营养价值的影响u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（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
5、有些具有强致突变作用（如教材P145所述色氨酸）。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。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：-NHCH-C-NH-C-C-NH-C-C-CH2 CH2 CH2 X X DHAX=SH或OPO3H2 OH-OOOu丙烯酸残基是一种非常活跃的中间产物，能够与末端
6、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。（教材P146图4-9，DHA与几种氨基酸残基形成的交联）u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的营养价值损坏较严重（教材P146所述）。u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u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）u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
7、酸。u以氧化程度排序为：蛋氨酸半胱氨酸胱氨酸色氨酸u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）。u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u低温处理的影响。u脱水处理的影响。u机械处理的影响。u酸处理引起的变化。u专一的化学改性。4.7 常见食品蛋白质u教材P150158内容，着重熟悉肉类蛋白质、胶原和明胶、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。6.简述食品蛋白质的营养价值。7.教材P158思考题18题