蛋白質的功能性質（functional properties of protein）
蛋白質的功能性質是指食品體系在加工、貯藏、製備和消費過程中蛋白質對食品產生需要特徵的那些物理、化學性質。各種食品對蛋白質功能特性的要求是不一樣的（表2-3）。
表2-2 食品體系中蛋白的功能作用
表2-3 各種食品對蛋白質功能特性的要求
食品的感官品質是由各種食品原料複雜的相互作用產生的。例如蛋糕的風味、質地、顏色和形態等性質，是由原料的熱膠凝性，起泡、吸水作用、乳化作用、粘彈性和褐變等多種功能性組合的結果。因此，一種蛋白質作為蛋糕或其他類似產品的配料使用時，必須具有多種功能特性。
動物蛋白，例如乳（酪蛋白）、蛋和肉蛋白等，是幾種蛋白質的混合物，它們有著較寬範圍的物理和化學性質，及多種功能特性，例如蛋清具有持水性、膠凝性、粘合性、乳化性、起泡性和熱凝結等作用，現已廣泛地用作許多食品的配料，蛋清的這些功能來自複雜的蛋白質組成及它們之間的相互作用，這些蛋白質成分包括卵清蛋白、伴清蛋白、卵粘蛋白、溶菌酶和其他清蛋白。然而植物蛋白（例如大豆和其他豆類及油料種子蛋白等）；和乳清蛋白等其他蛋白質，雖然它們也是由多種型別的蛋白質組成，但是它們的功能特性不如動物蛋白，目前只是在有限量的普通食品中使用。
一、蛋白質的介面性質(interficial properties)
泡沫或乳化體系類的食品，一般要利用到蛋白質的起泡性、泡沫穩定性和乳化性等功能，例如焙烤食品、甜點心、啤酒、牛奶、冰淇淋、黃油和肉餡等，這些分散體系，除非有兩親物質存在，否則是不穩定的。蛋白質是兩親分子，它能自發地遷移到空氣-水介面或油-水介面，在介面上形成高粘彈性薄膜，其介面體系比由低分子質量的表面活性劑形成的介面更穩定。
1．乳化性質
許多食品屬於乳膠體（牛奶、乳脂、冰淇淋、豆奶、黃油、乾酪、蛋黃醬和肉餡），蛋白質成分在穩定這些膠態體系中通常起著重要的作用。天然乳膠體靠脂肪球「這種「膜」由三醯甘油、磷脂、不溶性脂蛋白和可溶性蛋白的連續吸附層所構成。蛋白質一般對水/油（w/o）型乳膠液的穩定性較差。
這可能是因為大多數蛋白質的強親水性使大量被吸附的蛋白質分子位於介面的水相一側。
蛋白質的表面活性不僅與蛋白質中氨基酸的組成、結構、立體構象、分子中極性和非極性殘基的分布與比例，二硫鍵的數目與交聯，以及分子的大小、形狀和柔順性等內在因素有關，而且與外界因素，甚至加工操作有關。凡是能影響蛋白質構象和親水性與疏水性的環境因素，諸如ph、溫度、離子強度和鹽的種類、介面的組成、蛋白質濃度、醣類和低分子量表面活性劑，能量的輸入，甚至形成介面加工的容器和操作順序等，都將影響蛋白質的表面活性。蛋白質在攪打和均質時形成泡沫和乳狀液的關鍵在於蛋白質能自發和快速的吸附在新形成的介面（空氣-水或油-水）上。
表2-4 各種蛋白質的乳化作用指數值a
a. 蛋白質分散在0.5%的磷酸鹽緩衝液中，ph6.5，離子強度0.1，琥珀醯化（%）表示酵母蛋白中琥珀醯化的賴氨酸基數
2．起泡性(foaming properties)
食品泡沫通常是氣泡在連續的液相或含可溶性表面活性劑的半固相中形成的分散體系。種類繁多的泡沫其質地大小不同，例如蛋白質酥皮、蛋糕、棉花糖和某些其他糖果產品、點心頂端配料、冰淇淋、蛋奶酥、啤酒泡沫、忌廉凍和麵包等。大多數情況下，氣體是空氣或co2，連續相是含蛋白質的水溶液或懸濁液。
某些食品泡沫是很複雜的膠態體系，例如冰淇淋中存在分散的和群集的脂肪球（多數是固體）、乳膠體（或懸濁液）、分散的冰晶懸浮體，多醣凝膠、糖和蛋白質的濃縮溶液以及空氣氣泡。通常用表面活性劑以保持介面，使之防止氣泡聚集，因為表面活性劑能夠降低介面張力，並且在氣泡之間形成有彈性的保護層，某些蛋白質可通過在氣-液介面吸附形成保護膜，這種情況下，兩個鄰近的氣泡之間的薄片由被液層隔開的2個吸附蛋白質膜所組成。各種泡沫的氣泡大小很不相同，直徑從1微公尺到幾cm不等，氣泡的大小取決於多種因素，例如，液相的表面張力和粘度、輸入的能量，分布均勻的細微氣泡可以使食品產生稠性、細膩和鬆軟性，提高分散性和風味感。
產生泡沫有三種方法：最簡單的一種方法是讓鼓泡的氣體通過多孔分配器（例如燒結玻璃），然後通入低濃度（0.01％～2.
0%，w/v）蛋白質水溶液中，最初的氣體乳膠體因氣泡上公升和排出而被破壞，由於氣泡被壓縮成多面體而發生畸變，使泡沫產生乙個大的分散相體積（φ）（圖5-31）。如果通入大量氣體，液體可完全轉變成泡沫，甚至用稀蛋白質溶液同樣也能得到非常大的泡沫體積。一般可膨脹10倍（膨脹率為1000%），在某些情況下可能達到100倍，對應的φ值分別為0.
9和0.99（假定全部液體都轉變成泡沫），泡沫密度也相應地改變。
圖1-3 形成泡沫**。a.液體體積；b.摻入的氣體體積；c.分散體的總體積；d.泡
沫中的液體體積（=e-b）；e.泡沫體積。泡沫體積定義為100×e/a；膨脹量為100×
b/a=100×（c-a）/a，起泡能力為100×b/d，泡沫相體積為100×b/e。
第二種起泡方法是在有大量氣相存在時攪打（或攪拌）或振搖蛋白質水溶液產生泡沫，攪打是大多數食品充氣最常用一種方法，與鼓泡法相比，攪打產生更強的機械應力和剪下作用，使氣體分散更均勻。更劇烈的機械應力會影響氣泡的聚集和形成，特別是阻礙蛋白質在介面的吸附，導致對蛋白質的需要量增加（1％～40%， w/v）。在攪打時，試樣體積通常增加300%～2000%不等。
義大利咖啡卡布奇諾（cappuccino）義大利特濃（espresso）等的調製中常用到奶沫，而奶沫的製作就是用了攪打法。
第三種產生泡沫的方法是突然解除預先加壓溶液的壓力，例如在分裝氣溶膠容器中加工成的摜忌廉（攪打奶油）。
表2-5 蛋白質起泡能力
a根據上述公式的計算值
醣類通常能抑制泡沫膨脹，但可提高泡沫的穩定性。後者是因為醣類物質能增大體相粘度，降低了薄片流體的脫水速率。由於醣類提高了蛋白質結構的穩定性，使蛋白質不能夠在介面吸附和伸長，因此，在攪打時蛋白質就很難產生大的介面面積和大的泡沫體積。
所以製作蛋白酥皮和其它含糖泡沫甜食，最好在泡沫膨脹後再加入糖。
當蛋白質被低濃度（0.1%）脂類汙染時，脂類物質將會嚴重損害起泡效能，因此，無磷脂的大豆蛋白質製品、不含蛋黃的蛋白質、「澄清的」乳清蛋白或低脂乳清蛋白離析物與它們的含脂對應物相比，其起泡效能更好。這可能是由於具有表面活性的脂類化合物佔據了空氣-水介面，對吸附蛋白質膜的最適宜構象產生干擾，從而抑制了蛋白質在介面的吸附，使泡沫的內聚力和粘彈性降低，最終造成攪打過程中泡沫破裂。
蛋白質加熱部分變性，可以改善泡沫的起泡性。因此在產生泡沫前，適當加熱處理可提高大豆蛋白（70-～80℃）、乳清蛋白（40～60℃）、卵清蛋白（卵清蛋白和溶菌酶）等蛋白質的起泡效能，熱處理雖然能增加膨脹量，但會使泡沫穩定性降低。若用比上述更劇烈的條件熱處理則會損害起泡能力。
要想形成足夠量的泡沫，必須使攪動的持續時間和強度適合於蛋白質的充分伸展和吸附。但過度強烈攪拌會降低膨脹量和泡沫的穩定性，卵清對過度攪拌特別敏感，攪打卵清或清蛋白超過6～8min可引起蛋白質在空氣-水介面發生聚集-絮凝。這些不溶解的蛋白質在介面不能被完全吸附，使液體薄片的粘性不能滿足泡沫高度穩定性的要求。
學案4蛋白質的結構與功能
編寫 榮巧梅審核 李紅玲批准2012年9月10日 姓名班級 學習目標 1 了解蛋白質的元素組成及基本組成單位 2 理解氨基酸的種類 3 了解氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質的過程 4 理解蛋白質的結構和功能，認同蛋白質的結構和功能的關係 5.掌握蛋白質的相關計算。重難點 1 氨基酸的組成與結構。2 蛋白...
蛋白質的計算
晚上再吃家宴，沒敢吃肉和蝦，只吃了4兩鱖魚 按一半純肉100克算，約18克蛋白質 加上2兩公尺飯 7克蛋白質 200克蔬菜 2克蛋白質 再加上飯後嗑瓜子100克，純瓜子仁按40克算 8克蛋白質 再考慮水果半斤多還有大約1克蛋白質，共計36克蛋白質。如此，非常保守的吃法，相當符合中國居民膳食寶塔的各類...
蛋白質練習
1 分析下列幾種化合物，回答有關問題 1 這些化合物是否皆為組成蛋白質的氨基酸？為什麼？2 不同氨基酸分子的區別在哪兒？3 天冬氨酸的r基為 c2h4on，請確定乙個天冬氨酸分子中含有的c h o n的原子數並說明理由。2 如圖是四種構成蛋白質的氨基酸的結構式，下列敘述錯誤的是 a 構成上述氨基酸分...