蛋白质的功能性质及修饰技术

蛋白质作为结构复杂的生物大分子，是许多食品的重要组成部分，在食品的感官、风味、质构、流变特性和营养特性上起着非常重要的作用。蛋白质是人体组成及代谢的物质基础，也是人类饮食结构的重要成分。蛋白质具有营养功能，添加到食品中可以有效地提高产品的营养价值，因此广泛用于食品加工的各个领域。
随着食品工业飞速发展，迫切需要大量具有功能特性和营养特性的蛋白质，作为食品原料成分或添加基料。然而，任何一种单一来源的天然蛋白质，都无法满足食品加工中的全部需求。为了进一步提高蛋白质的应用效果，近些年科研人员通过物理、化学或生物等途径对其结构进行修饰，对其性质进行调控，从而大大扩宽了其应用领域。目前常用的蛋白质修饰方法有物理法（热变性法、高压法、微波法、脉冲电场法等）、化学法（磷酸化、酰化、脱酰胺化、烷基化、糖基化等）、酶法（水解作用、共价交联、类蛋白反应等）以及基因工程（基因重组、基因突变、染色体变异等）等。由于蛋白质的结构和组成等内在因素对蛋白质的功能性质起决定性作用，因此，化学修饰被认为是改变蛋白质性质的一种直接、可行且有效的方法。
本人长期从事食品蛋白质的相关研究，深知蛋白质相关理论知识在食品科学中的重要性以及蛋白质作为一类食品成分的特殊性，收集、整理了多年的科研成果，编写了本书。本书在编写的过程中参考了大量的相关资料，在此对相关作者致以最诚挚的感谢和深深的敬意！由于作者学识与经验有限，加之时间仓促，书中难免有不当之处，恳请同行专家和读者不吝指正。

徐微
2021年春于哈尔滨

徐微，女，黑龙江省哈尔滨市人，东北农业大学食品科学专业博士研究生，曾任哈尔滨学院食品质量与安全专业教研室主任，讲师，国家二级公共营养师，主要从事蛋白质构效关系及植物资源的开发利用等相关领域的研究。参与或主持各级科研课题7项，教改课题10余项；副主编教材3部，参与编写著作1部；以diyi作者或通讯作者发表科研论文20余篇，其中4篇被SCI收录；发表教改论文4篇；获得授权发明专利1项，实用新型专利3项；指导学生科研项目7项；指导学生参加东北地区“精英杯”森林食品创意大赛，获得省级二等奖。曾荣获哈尔滨学院“youxiu教师”荣誉称号。主讲《食品安全与卫生学》、《食品工艺学》、《食品分析及实验》等课程。

本书内容包括重要的食品蛋白质、蛋白质的功能性质、蛋白质的修饰技术、蛋白质理化性质的测定、蛋白质功能性质的测定方法以及蛋白质糖基化修饰对其功能性质的影响。
本书在编写的过程中融入了较新的研究成果，对从事相关领域学习和研究的读者具有一定的启发和指导作用。

第1章　重要的食品蛋白质	1
1.1　酪蛋白	1
1.1.1　酪蛋白的组成及化学结构	1
1.1.2　酪蛋白的功能性质及应用	4
1.2　乳清蛋白	5
1.2.1　乳清蛋白的组成及化学结构	5
1.2.2　乳清蛋白的功能性质及应用	6
1.3　禽类蛋白	8
1.3.1　卵白的组成及化学结构	8
1.3.2　卵白蛋白的功能性质及应用	9
1.3.3　卵黄的结构及化学组成	10
1.4　肉类蛋白	10
1.4.1　肉类蛋白的组成及化学结构	10
1.4.2　肉类蛋白的功能性质及应用	12
1.5　大豆蛋白	13
1.5.1　大豆蛋白的组成及化学结构	13
1.5.2　大豆蛋白的功能性质及应用	16

第2章　蛋白质的功能性质	17
2.1　水合性质	19
2.2　溶解性	20
2.3　蛋白质的胶凝作用	21
2.4　蛋白质的组织化	22
2.5　面团的形成	22
2.6　界面性质	23
2.6.1　乳化性质及乳化稳定性	24
2.6.2　发泡性质及泡沫稳定性	24
2.7　蛋白质与风味物质的相互作用	25

第3章　蛋白质的修饰技术	26
3.1　物理修饰	26
3.1.1　热处理	27
3.1.2　高压处理	27
3.1.3　超声波处理	29
3.1.4　微波处理	30
3.1.5　辐照处理	31
3.1.6　脉冲电场处理	32
3.1.7　其他物理修饰方法	32
3.2　化学修饰	33
3.2.1　磷酸化	34
3.2.2　酰化	35
3.2.3　脱酰胺化	36
3.2.4　烷基化	37
3.2.5　美拉德反应途径糖基化	38
3.2.6　其他化学修饰方法	43
3.3　酶法修饰	44
3.3.1　水解作用	44
3.3.2　共价交联	45
3.3.3　磷酸化	46
3.3.4　类蛋白反应	47
3.3.5　其他酶法修饰	47
3.4　基因工程修饰	48

第4章　蛋白质理化性质的测定	49
4.1　蛋白质氮溶解指数（NSI）的测定	49
4.2　蛋白质非蛋白氮（NPN）的测定	49
4.3　游离氨基含量变化	50
4.4　蛋白质的分子量分布	50
4.5　蛋白质含量测定	50
4.6　氨基酸组成分析	51
4.7　巯基基团的测定	51
4.8　蛋白质溶解度的测定	52

第5章　蛋白质功能性质的测定方法	53
5.1　蛋白质的成膜性	53
5.2　吸水/吸油能力	53
5.3　表面疏水性	54
5.4　流变学性质	55
5.5　胶凝性质	55
5.6　起泡性质	57
5.7　乳化性质	57
5.8　体外消化性	58
5.9　热稳定性	59
5.10　抗氧化性	59
5.11　水合半径和 zeta-电位分析	60
5.12　蛋白质表面的形貌特征	60

第6章　蛋白质糖基化修饰对其功能性质的影响	62
6.1　对吸水性和吸油性的影响	62
6.2　对表面疏水性的影响	63
6.3　对流变学性质的影响	63
6.4　对胶凝性质的影响	64
6.5　对起泡性和泡沫稳定性的影响	65
6.6　对乳化性和乳化稳定性的影响	66
6.7　对体外消化性的影响	67
6.8　对热稳定性的影响	68
6.9　对抗氧化性质的影响	69
6.10　对蛋白质聚集作用及胶体稳定性的影响	70

参考文献	72