谷物蛋白

null第三章 谷物蛋白质 第三章 谷物蛋白质 蛋白质分子的组成 蛋白质分子的组成 蛋白质的元素组成 蛋白质的基本组成单位（氨基酸 ） 氨基酸的不同结构，肽键的基本形式 氨基酸的分类（根据R基团的结构不同分类；根据极性不同分类） 蛋白质的多级结构 蛋白质的理化性质 蛋白质的理化性质 蛋白质的胶体性质 蛋白质的两性电离和等电点 蛋白质的变性 蛋白质的沉淀 蛋白质的呈色反应 谷物蛋白质概述 谷物蛋白质概述 蛋白质是生物体的主要组成部分，植物体内的蛋白质虽然比动物体的要少，但也是植物细胞的重要成分。 谷物中的蛋白质含量会因种类、品种、土壤、气候及栽培条件等的不同而呈现差异。 一些常见谷物的蛋白质含量 谷物蛋白质常用分类方法 谷物蛋白质常用分类方法 传统的奥斯本-门德尔（Osborne-Mendel）分离法 清蛋白类（albumins）：溶于水，加热凝固，为强碱、金属盐类或有机溶剂所沉淀，能被饱和硫酸铵盐析。 球蛋白类（glubulins）：不溶于水，溶于中性盐稀溶液，加热凝固，为有机溶剂所沉淀，添加硫酸铵至半饱和状态时则沉淀析出。 醇溶蛋白类（prolamins）：不溶于水及中性盐溶液，可溶于70~90%的乙醇溶液，也可溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。该类蛋白质仅存在于谷物中，如小麦醇溶蛋白。 谷蛋白类（glutelin）：不溶于水、中性盐溶液及乙醇溶液中、但溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。该蛋白也仅存在于谷类籽粒中，常常是与醇溶谷蛋白分布在一起，典型的例子是小麦谷蛋白。一、小麦蛋白质一、小麦蛋白质小麦中含有小麦面筋蛋白质，约占面筋干重的85％以上，其中主要是麦胶蛋白（醇溶蛋白）和麦谷蛋白（谷蛋白）。麦胶蛋白的含量约比麦谷蛋白少10%。null这两种蛋白质分离方便，在稀酸中溶解面筋，添加乙醇配成70%的乙醇溶液，然后添加足够的碱以中和酸，在4℃下放置一夜，麦谷蛋白沉淀，溶液中剩下麦胶蛋白。 null当面粉加水和成面团的时候，麦胶蛋白和麦谷蛋白按一定规律相结合，构成像海绵一样的网络结构，组成面筋的骨架，其他成分如脂肪、糖类、淀粉和水都包藏在面筋骨架的网络之中，这就使得面筋具有弹性和可塑性。 null麦胶蛋白和麦谷蛋白都是高分子亲水性化合物，核心部分由疏水性基团构成，外壳由亲水性化合物构成。 当水分子与蛋白质的亲水基团互相作用时就形成水化物：湿面筋。水化作用由及里逐步进行，表面作用阶段体积增大，吸水量较少。当吸水胀润进一步进行时，水分子进一步扩散到蛋白质分子中去，蛋白质胶粒犹如一个渗透袋，使吸水量大增。 吸水后的湿面筋保持了原有的自然活性及天然物理状态，具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和乳化性等功能性质。null麦胶蛋白是一类具有类似特性的蛋白质，其平均分子量约为40,000，单链，水合时胶粘性极大，这类蛋白质的抗延伸性小或无，这可以认为是造成面团粘合性的主要原因。 麦谷蛋白是一类不同组分的蛋白质，多链，分子量变化于100,000至数百万之间，平均分子量为3,000,000，有弹性但无粘性，麦谷蛋白使面团具有抗延伸性。面筋蛋白质的质量评价面筋蛋白质的质量评价一般通过面团流变学特性测定（粉质曲线、拉伸曲线、吹泡示功曲线）来进行。 粉质曲线：在定量的小麦粉中加入水，在恒定温度下将小麦粉揉成面团。根据揉制面团过程中混合搅拌刀所受到的阻力，由仪器自动绘出一条粉质曲线，从粉质曲线上可以得到吸水率、面团形成时间、稳定性、衰减度等参数。 A.面团最大稠度 B.面团形成时间(min) C.面团稳定时间(min) D.面团坚韧性指数 E.面团弱化程度（衰减度） (12min,Bu)粉质曲线（farinogram）null拉伸曲线：将通过粉质仪制备好的面团揉搓成粗短的面条，将面条两端固定，中间用钩向下拉，直到拉断为止，抗拉阻力以曲线的形式自动记录下来。 可以反映麦谷蛋白赋予面团的强度的抗延伸阻力，以及麦醇溶蛋白提供的易流动性和延伸性所需要的粘合力。 R’s: 延伸阻力（50mm） Rs: 校正阻力 Rm: 最大阻力 E: 延伸性（mm） 拉伸曲线（extensogram）null吹泡示功曲线：测定原理与拉伸曲线类似，都是根据面团变形所用比功、抗拉伸阻力和延伸性来测定面团的性质。不同的是，它用吹泡的方式使面团变形。 从吹泡示功曲线得到抗变形阻力（张力）和延伸性的数值，曲线下所包括的面积可以换算成1g面团变形直至破裂所需要的比功。 P： 吹泡过程中所需最大压力（mm） W： 吹泡所用的功（mJ） L： 破裂点的平均最大横坐标（mm） 吹泡示功曲线（alveogram）null面筋、麦胶蛋白、麦谷蛋白的氨基酸组成（mol/105g蛋白质）谷氨酸含量达总氨基酸的33%，是生产味精的原料。 小麦中谷氨酰胺水平高引起氮含量高，小麦蛋白质的含量估计是其含氮量的5.7倍。 小麦蛋白质 的氨基酸组 成不平衡， 第一限制性 氨基酸是赖 氨酸，第二 限制性氨基 酸是苏氨酸。 二、玉米蛋白质 二、玉米蛋白质 玉米籽粒中蛋白质含量一般在10％左右，其中80％在玉米胚乳中，而另外20％在玉籽粒的玉米胚中。玉米籽粒中的胚乳同时有玻璃质和不透明部分，是由于蛋白质的分配不同导致。 null玉米蛋白质以离散的蛋白质体和间质蛋白质存在于胚乳中，玉米籽粒中粗蛋白的40％～50％是人畜体内不能吸收利用的醇溶蛋白（亦称为胶蛋白）。约28%的谷蛋白和约17%是采用传统的奥斯本-门德尔分离法未发现的部分（以二硫键交联的醇溶蛋白）。 从营养学的角度讲，玉米的蛋白质品质比起水稻和小麦籽粒中的蛋白质就要差得多，消化率也低，蛋白质的利用率只有57％左右。null玉米胚乳蛋白质的氨基酸组成（％蛋白质） 玉米蛋白质有高水平的谷氨酸，氨基氮水平低表明谷氨酸是以酸而不是以酰胺的形式存在的。 高水平亮氨酸含量，被认为与糙皮病的发生有连带关系(影响色氨酸代谢而诱发维生素p缺乏)。 null玉米蛋白质的氨基酸组成（％蛋白质）三、大米蛋白质 三、大米蛋白质 大米含蛋白质7％～8％，主要是碱溶性的谷蛋白。 大米蛋白质大部分分布在糊粉层中，大米加工精度越高，碾去的糊粉层就越多，蛋白质损失也就越多。 稻谷中蛋白质的量为N×5.95。null 大米蛋白含量与小麦和玉米相比虽然偏低，但却具有优良的营养品质。这主要表现在四个方面。 1、与一般禾谷类蛋白质相比，大米蛋白含赖氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸较多，含Lys高的谷蛋白占大米蛋白的80%以上，而品质差的醇溶蛋白含量低。 2、大米蛋白的氨基酸组成配比比较合理，大米蛋白的必需氨基酸组成比小麦蛋白、玉米蛋白的必需氨基酸组成更加接近于WHO认定的蛋白氨基酸最佳配比模式。 3、蛋白的利用率高，大米蛋白与其它谷物蛋白相比，生物价（BV值）和蛋白质效用比率（PER值）高。 4、低过敏性（与大豆蛋白、乳清蛋白相比），可以作为婴幼儿食品的配料。 null大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白的必需氨基酸组成 null几种蛋白质的 生物价（Biological Value ，BV值）和 蛋白质效用比率（ Protein efficiency ratio ，PER值） 蛋白质的生物价：氮贮留量/氮吸收量 蛋白质效用比率：幼小动物增加体重/摄入蛋白质量null谷物籽粒中蛋白的主要组成和Lys含量四、燕麦蛋白质四、燕麦蛋白质从营养的观点看，燕麦的氨基酸平衡非常好（与联合国粮农组织规定的蛋白质相比） ，在谷物中是独一无二的。 脱壳燕麦的蛋白质含量通常比其他谷物高得多。即便在蛋白质含量较高时，其良好的氨基酸平衡也是稳定的，而其他谷物往往不是如此。 燕麦中蛋白质的分配不同于其他谷物，醇溶谷蛋白（avenins）仅占总蛋白的10~15%，占优势的是球蛋白（55%），谷蛋白约占20~25%。null燕麦及其组成部分的氨基酸组成（%蛋白质） FAO： 联合国 粮农组织 五、其他谷物蛋白质五、其他谷物蛋白质高粱蛋白质在许多方面与玉米蛋白质相似：醇溶蛋白含量（17%），氨基酸组成（赖氨酸水平）。二者主要区别在于醇溶蛋白的溶解性及交链醇溶蛋白的量。 大麦蛋白质：赖氨酸、苏氨酸，限制性氨基酸。 带壳收获：外壳中蛋白质的含量通常很低，但赖氨酸水平较胚乳高。 胚乳中含有高水平的谷氨酸（游离酸的形式，约35%）和脯氨酸（约62%）。 醇溶约占总蛋白的40%，赖氨酸含量很低。 复习复习题奥斯本-门德尔蛋白质分类方法。 小麦蛋白质的组成 小麦各蛋白质在形成面筋过程中所起的作用。 评价小麦面筋蛋白质量优劣的方法。 玉米蛋白质组成的不合理之处。 大米蛋白质的营养品质体现在哪里？ 小麦、大米等谷物加工精度与其营养价值的关系。