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食品中的蛋白质
内容提要:本文通过对蛋白质的分类、性质、生理功能、应用等方面作了较为系统的概述,首先,说明了蛋白质的重要生理功能如修补人体组织、调节身体机能等;其次,结合材料概述了蛋白质的重要理化性质,沉淀、变性等还例举了我国近年在食品领域中蛋白质的研究与应用。
关键词:食品〔Food〕蛋白质〔Protein〕
蛋白质概述
蛋白质是构成一切细胞和组织结构必不可少的成分。人体每天需要通过食物摄入一定量的蛋白质,用以常机体生长、更新、组织修补以及各种生理功能的需要。也就是说,生命的产生、存在与消亡,无一不与蛋白质有关,它是人类生命活动最重要的物质根底。在人体细胞中,蛋白质约占1/3,成年人体内平均约含蛋白质16.3%,皮肤和骨骼肌中约占80%,胶原约占25%,血液中约占5%,其总量仅次于水分。蛋白质由不同的氨基酸所组成,其中一局部可以由人体自己合成,称为非必需氨基酸;而另外约有八种氨基酸必需由食物供应,称为必需氨基酸。
由此可见,在生命活动中蛋白质是无处不存在的,而且具有多种多样的重要功能。生物体一旦失去蛋白质,那么一切生命活动即将停止,生命终结。所以说,蛋白质是生命物质。一个人每天需要多少蛋白质,要根据年龄、性别、劳动条件和健康情况而定,并因食物来源而有所不同。表1列出了中国营养学会和美国NRC推荐的局部人群日蛋白质摄入量和食物来源。
表1日摄入量和食物来源
日推荐量
食物来源
组别
年龄(岁)
蛋白质(克)
鱼、蛋类、豆制品、坚果〔如花生、向日葵籽、杏仁〕、肉类〔如牛肉、猪肉、鸡肉、羊肉〕、小麦、乳品等.
婴儿
0--1
13--35
儿童
1--10
35--70
青少年
11--18
70--90
成人
70--90
孕妇
65--95
乳母
95--100
〔一〕蛋白质的分类:
根据蛋白质的分子组成,蛋白质可分为两类:
简单蛋白质:
仅含有氨基酸的蛋白质;
2、结合蛋白质:
由氨基酸和非蛋白质成分组成。结合蛋白质中的非蛋白质成分称为辅基。
根据辅基的不同可将结合蛋白质分为:
〔1〕核蛋白:如核糖体蛋白,
〔2〕脂蛋白:如高密度脂蛋白,
〔3〕糖蛋白:如血浆粘蛋白,
图1空间蛋白质
〔4〕磷蛋白:如酪蛋白,
〔5〕血红素蛋白:如血红蛋白
〔6〕金属蛋白:如醇脱氢酶
根据蛋白质的空间形状可分为:
〔1〕纤维蛋白:胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白;
〔2〕球蛋白:溶菌酶;混合蛋白:肌动蛋白等。
根据蛋白质的功能性质分类:构蛋白,生物活性蛋白,食品蛋白。
〔二〕蛋白质生理功能
蛋白质在体内的多种生理功能可归纳为三方面:
成和修补人体组织
蛋白质是构成细胞、组织和器官的主要材料。婴幼儿、儿童和青少年的生长发育都离不开蛋白质。即使成年人的身体组织也在不断地分解和合成进行更新,例如,小肠黏膜细胞每1~2天即更新一次,血液红细胞每120天更新一次,头发和指甲也在不断推陈出新。身体受伤后的修复也需要依靠蛋白质的补充。
节身体功能
体内新陈代谢过程中起催化作用的酶,调节生长、代谢的各种激素以及有免疫功能的抗体都是由蛋白质构成的。此外,蛋白质对维持体内酸硷平衡和水分的正常分布也都有重要作用。
3.、供应能量
虽然蛋白质的主要功能不是供应能量,但当食物中蛋白质的氨基酸组成和比例不符合人体的需要,或摄入蛋白质过多,超过身体合成蛋白质的需要时,多余的食物蛋白质就会被当作能量来源氧化分解放出热能。此外,在正常代谢过程中,陈旧破损的组织和细胞中的蛋白质也会分解释放出能量。每克蛋白质可产生千焦耳热能。
二、蛋白质研究概况
(一)历史的回忆
公元前9000年已有面包,但酵母的发现却迟了7000年,直至公元前2000年左右,尼罗河流域盛产小麦,古埃及人已开始将小麦磨成粉,参加水、马羚薯及鹽拌在一起,擺在溫熱的地方,空气中的酵母落入一团未被烤过的面团中,面团竟慢慢地胀大起来,这种面团烤出来后非常松软,从此人们便成心留一块面团,让酵母慢慢使它发大、再取一团作“面种”留待下次发面包。古埃及人只知道方法,却不懂得其原理,因此一直认为这是神在暗中帮助,而认定面包是“神的赠体”〔图2所示为古埃及人的面包〕
图2金字塔中的面包
直至1785法国化学家AntoineLaurent认为发酵作用是一种化学变化的过程;因此他认为是由于化学作用使糖分子被分解而形成酒精及二氧化碳。
AnselmePayen(1795–18