1.2乳清蛋白的结构的功能性质

1.2.1乳清蛋白的结构

蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的。蛋白质的结构可以分为一、二、三、四结构,且蛋白质的二、三、四级结构统称为蛋白质的高级结构[11]。

(1)一级结构蛋白质的一级结构指构成蛋白质的肽链的氨基酸残基的序列。蛋白质的一级结构是一维结构,即只指氨基酸残基的排列顺序,不涉及氨基酸残基的分布位置。蛋白质中氨基酸顺序和蛋白质的功能有着密切的联系,测定蛋白质的一级结构对我们研究蛋白质的功能具有重要意义。

(2)二级结构蛋白质的二级结构是指多肽链某些片段的氨基酸残基周期性的空间排列,不涉及侧链的类型和构象。蛋白质的二级结构一般有两种,α-螺旋结构和β-结构(β-折叠、β-转角)。根据蛋白质的二级结构,可以将蛋白质α-蛋白质、β-蛋白质、α+β蛋白质、α/β蛋白质和卷曲蛋白质五种类型。

蛋白质的空间结构通常为球状,乳清蛋白就是一种典型的球状蛋白质。球状蛋白的排列比较复杂,所以不能单独用任意一种二级结构来描述,因为它的构象中既有α-螺旋结构,又有β-结构。

(3)超二级结构蛋白质中的二级结构可以形成一些有规则的聚合物,这就是蛋白质超二级结构。超二级结构普遍存在于蛋白质中,最常见的有α-螺旋和β-折叠组成的各种有规则的折叠单位。

(4)三级结构蛋白质的三级结构是指蛋白质的肽链中的肽键和氨基酸残基的相对位置。蛋白质的三级结构主要靠各种非共价键和疏水作用维持。在大多数蛋白质中,二硫键对形成和维持蛋白质的三级结构有重要作用。

(5)四级结构蛋白质的四级结构是指某些特定三级结构的肽链通过非共价键形成大分子体系的

组合方式。四级结构中的肽链被称为亚基,在亚基中,只有非共价键,没有共价键。

1.2.2乳清蛋白的功能性质

蛋白质的功能性质是指其在应用过程中所表现出来的性质,特别是在食品加工、制备、贮藏过程中蛋白质表现出来的物理化学性质。以下简单的介绍几种主要的功能性质。

(1)溶解性蛋白质是有机大分子分子化合物,在水中以分散态(胶体态)存在,因此,蛋白质

在水中无严格意义上的溶解度,只是将蛋白质在水中的分散数量或者分散水平相应的称为蛋白质的溶解度。蛋白质的溶解性通常影响蛋白质其他功能特性,比如起泡性、乳化性和凝胶性就是受溶解性很大的功能性质,所以,蛋白质的溶解性是很重要的功能性质。从条件来说,蛋白质的溶解性主要受两方面的影响,称为外因和内因。内因是指蛋白质本身分子的大小、形状、柔性、疏水性和亲水性之比、电荷的分布;外因一般是指PH、温度、溶剂种类和蛋白质浓度等能够影响蛋白质功能性质的外部因素。

(2)起泡性蛋白质本身没有起泡性,蛋白质溶液具有起泡性。蛋白质泡沫其实质是蛋白质在一定条件下与水分、空气形成的一种特殊形态的混合物。在食品体系中蛋白质起泡的现象非常常见,如蛋糕、棉花糖、蛋奶酥、啤酒泡沫、面包等。影响蛋白质起泡性的因素有两方面,分为外因和内因。外因指盐、糖、脂、蛋白质浓度、搅拌时间、强度、方向;内因指蛋白质的溶解性、疏水性等。

(3)乳化性乳化性是蛋白质的界面性质,指油品和水形成乳状液的能力。在很多乳状液食品中,乳化性都发挥着巨大的作用。比如在牛奶、蛋黄、蛋糕中,因为蛋白质的乳化性,油和水可以混合起到形成并稳定乳状液的作用,所以在一段时间内不会产生沉淀。在乳化过程中,油相聚集在蛋白质的疏水区,水相聚集在蛋白质的亲水区[12]。影响蛋白质乳化性的外因有pH、温度、蛋白质浓度等,内因有蛋白质表面疏水性、溶解性等。

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