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1、蛋白蛋白质蛋白蛋白质的水合作用与溶解性的水合作用与溶解性一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）蛋白质的水合作用影响蛋白功能性质：分散性、湿润性、肿胀、溶解性、增稠、粘度、持水能力、胶凝作用、凝结、乳化和起泡性等。一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）概念：蛋白质分子与水分子相互结合的性质。带电基团：离子-偶极相互作用；主链肽基团、Asn、Gln的酰胺基、Ser、Thr和Try的羟基：偶极-偶极相互作用；非极性残基：偶极-诱导偶极相互作用、疏水水合。一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydra
2、tion）水合能力：干蛋白质粉与相对湿度为9095的水蒸气达到平衡时，每克蛋白质所结合的水的克数。fc、fp和fN分别代表蛋白质分子中带电的、极性和非极性残基所占分数一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）蛋白质的水化过程：干蛋白质（1）水分子通过与极性部位结合而被吸附（2）多层水吸附（3）液态水凝聚肿胀溶剂分散（5）肿胀的不溶性粒子或块溶液（4）一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）影响蛋白质结合水的环境因素：（1）pH：等电点pH附近时，蛋白质的水结合能力最低。（2）离子强度：低强度（0.2M），提高水结合能力；
3、高强度，盐离子与水结合，导致蛋白脱水。（3）盐种类。一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）影响蛋白质结合水的环境因素：（4）温度：一般来说，温度上升，水结合能力下降。（5）变性程度：蛋白质变性造成内部残基外翻，表面积增加，提高水合能力；变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质高约10；蛋白质结合水的能力不能用来预测他们的溶解特性。一、一、蛋白蛋白质的水合作用（的水合作用（Protein Hydration）蛋白质的持水作用：对于食品体系，蛋白质的持水能力在加工过程中更为重要。持水能力：蛋白质结合水并能将水保留在蛋白组织中的能力。凝胶食品（如红肠）存放过程中
4、出现脱水收缩，冷冻食品解冻时渗水，都是因持水力而造成食品质量下降的实例。虽结合水的能力与持水力并不等同，但一定程度上是成正相关的。二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）蛋白质的溶解度往往影响着他们的功能性质，高的起始溶解度是其它功能性质的先决条件。其中最受影响的功能性质包括增稠、起泡、乳化和凝胶作用。一般来说，不溶性蛋白质在食品中的应用是非常有限的。二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）Bigelow的蛋白质溶解理论：氨基酸的平均疏水性和电荷频率决定溶解度大小。疏水相互作用能促进蛋白质蛋白质相互作用，使蛋白质溶解度降低；离子相互作用能促进蛋白质水相互作用，使蛋白
5、质溶解度增加。蛋白质蛋白质溶剂-溶剂蛋白质-溶剂实质疏水相互作用离子相互作用蛋白质溶解度的大小氨基酸残基平均疏水性大小电荷频率高低决定决定二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）按照溶解度分类：（1）清蛋白（Albumin），能溶于pH6.6的水。血清清蛋白、卵清蛋白和-乳清蛋白等。（2）球蛋白（Globulin），能溶于pH7.0的稀盐溶液。大豆球蛋白、菜豆球蛋白和-乳球蛋白等。二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）按照溶解度分类：（3）谷蛋白（Glutelin），仅能溶于酸（pH2）和碱（pH12）溶液。小麦谷蛋白等。（4）醇溶谷蛋白（Prolamine），能
6、溶于70%乙醇。玉米醇溶蛋白和麦醇溶蛋白等。谷蛋白和醇溶谷蛋白是高疏水性蛋白质二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）溶解性影响因素1.pH（等电点pI）pHpI时，分子间存在斥力，促进溶解。pH=pI时，分子间不存在斥力，蛋白质通过疏水作用结合，溶解度最低。pHpIpH=pI二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）不同pH下的蛋白质溶解曲线碱溶酸沉的原理：多数是酸性蛋白质（带负电荷），pH45溶解度最小，碱性pH溶解度高。溶解性影响因素1.pH（等电点pI）某些具有大量亲水性AA的蛋白质（如-Lg和BSA），在pI仍然可溶。二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solu
7、bility）溶解性影响因素2.盐或离子（salt）【盐溶和盐析原理】（1）低离子强度(1.0)离子效应SO42-、F-盐析，溶解度降低,导致沉淀ClO4-、SCN-盐溶，提高溶解度Salt-inSalt-out离子强度计算二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）溶解性影响因素3.温度（T）【生物酶钝化的原理】040内，温度，溶解度。高疏水性P，如-酪蛋白和一些谷类蛋白质，温度溶解度。40，蛋白质变性，非极性基团暴露，促进聚集和沉淀。二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）溶解性影响因素3.温度（T）【生物酶钝化的原理】蛋白质处理溶解度指标*/%蛋白质处理溶解度指标
8、*/%牛血清清蛋白天然加热10027卵清蛋白天然80，1.5min80，2min80，2.5min80，3min10091767149-乳球蛋白天然加热1006大豆分离蛋白质天然100，0.25min100，0.5min100，1min100，2min100100925415油菜籽分离蛋白质天然100，0.5min100，1min100，1.5min100，2min10057391411二、二、蛋白溶解性（蛋白溶解性（Solubility）溶解性影响因素4.有机溶剂与水互溶的有机溶剂（如乙醇和丙酮）降低水介质的介电常数提高静电作用力静电斥力导致分子结构的展开促进氢键的形成和反电荷间的静电吸引导致蛋白质溶解度下降或沉淀