Asn天冬酰胺
Asp 天冬氨酸
草酰乙酸
门冬氨酸-β-半醛
高丝氨酸
Thr 苏氨酸
二氨基庚二酸
Lys赖氨酸
Met(甲硫氨酸)
Ile 异亮氨酸
3)丝氨酸族氨基酸的生物合成
包括:丝(Ser)、甘(Gly)、半胱(Cys)。
由糖酵解中间产物3-磷酸甘油酸经脱氢生成3-磷酸羟基丙酮酸,后者通过转氨作用形成磷酸丝氨酸,然后在磷酸酶作用下脱去磷酸生成丝氨酸,丝氨酸在丝氨酸转羟甲基酶的作用下,脱去羟甲基,即形成甘氨酸。丝氨酸也可由光呼吸乙醇酸途径形成的乙醛酸经转氨作用可生成甘氨酸,由甘氨酸可转变为丝氨酸。
由丝氨酸可转变为半胱氨酸,丝氨酸与乙酰辅酶A反应生成O-乙酰丝氨酸:
??O-乙酰丝氨酸+CoA 丝氨酸+乙酰CoA?O-乙酰丝氨酸在半胱氨酸合成酶催化下与硫化物反应生成半胱氨酸:
??半胱氨酸+乙酸 O-乙酰丝氨酸+硫化物?上述三种氨基酸合成的关系是:
糖酵解
3-磷酸-甘油酸 丝氨酸
甘氨酸 半胱氨酸
4)丙氨酸族氨基酸的生物合成
包括:丙(Ala)、缬(Val)、亮(Leu), 它们的共同碳架来源是糖
酵解生成的丙酮酸。由丙酮酸经转氨作用生成丙氨酸。
由2分子丙酮酸缩合并放出1分子CO2,再经几步反应,便生成缬氨酸的前体α-酮异戊酸,后经转氨反应生成缬氨酸:
由?-酮异戊酸再经几步反应生成α-酮异己酸,并经转氨作用生成亮氨酸。 上述三种氨基酸的合成关系如下:
丙氨酸丙酮酸α-酮异戊酸缬氨酸α-酮异已酸亮氨酸
2. 芳香族氨基酸的生物合成和组氨酸的生物合成 1)芳香衍生型氨基酸
含芳香环氨基酸Phe , Trp ,Tyr,都属于必需氨基酸,只能在植物和微生物中合成。起始物是磷酸戊糖途径的中间物4-磷酸赤藓糖及糖酵解过程中的中间
物磷酸烯醇式丙酮酸。
色氨酸4-磷酸赤藓糖莽草酸磷酸烯醇丙酮酸分支酸预苯酸酪氨酸苯丙氨酸
2) 组氨酸的生物合成比较特殊,它是嘌呤核苷酸代谢的产物。以磷酸核糖焦磷酸(PRPP)为起始物,此外还有ATP、谷氨酸和谷氨酰胺的参与,经过10步复杂反应过程,合成组氨酸。它的分子中各个原子的来源如下: 来自ATPN HCCH
NC来自谷氨酰胺的酰胺基 H来自核糖CH2
从谷氨酸转氨作用而来HCNH2
COOH论述与淀粉糖生产有关的酶类以及这些酶类在淀粉糖生产中的应用
淀粉糖:利用含淀粉的粮食、薯类等为原料,经过酸法、酸酶法或酶法制取的糖,包括麦芽糖、葡萄糖、果葡糖浆等,统称淀粉糖。
淀粉制糖产品:主要有麦芽糊精、葡萄糖浆;含水葡萄糖和结晶葡萄糖、麦芽糖、果葡糖浆、结晶果糖和各种低聚糖。一般用于生产淀粉糖的酶是淀粉酶。
淀粉酶:一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为α-淀粉酶与β-淀粉酶。 α-淀粉酶
于动物(唾液、胰脏等)、植物(麦芽、山萮菜)及微生物。微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子,既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,无差别地切断α-1,4-链。因此,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以葡萄糖为主,此外,还有少量麦芽三糖及麦芽糖。另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄 糖、麦芽三糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精(又称α-糊精)。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%,但在细菌的淀粉酶中,亦有呈现高达70%分解限度的(最终游离出葡萄糖); β-淀粉酶
与α-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链。主要见于高等植物中(大麦、小麦、甘薯、大豆等),但也有报告在细菌、牛乳、霉菌中存在。对于象直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡萄糖。作用于支链淀粉或葡聚糖的时候,切断至α-1,6-键的前面反应就停止了,因此生成分子量比较大的极
限糊精。从上述的α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式,分别提出α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶和 α-1, 4-葡聚糖-麦芽糖水解酶的名称等而被使用。 应用
淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、碱法更柔软,且不损伤纤维。淀粉酶的种类很多,根据织物不同,设备组合不同,工艺流程也不同,目前所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等,由于淀粉酶退浆机械作用小,水的用量少,可以在低温条件下达到退浆效果,具有鲜明的环保特色。
试述蛋白质的功能性质对食品加工的作用及其影响因素
所谓蛋白质的功能性质,是指能使蛋白质成为人们所需要的食品特征而
具有的物理化学性质,即在食品的加工、贮藏、销售过程中发生有利作用的那些性质,这些性质对食品的质量及风味起着重要的作用。蛋白质的功能性质与蛋白质在食品体系中的用途有着十分密切的关系,成为开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。
功能特性对食品加工的作用
各种蛋白质都有不同的功能性质,在食品加 工过程中发挥出不同的功
能,赋予产品引人注目 的商品特征。根据功能性质不同,选定适宜的蛋白 质,加入到食品中,使之与其它成分(碳水化合物、 脂肪和水)反应,加工的成品便具有很大的优点。将蛋白质的功能性质应用于食品的成分时, 它 的 大 部 分 功 能 性 质 影 响 食 品 的 色 泽 、风 味 、外 形、质构等食品品质,特别是结构特性,而且对食 品或食品成分在在加工及储藏的物理或化学性质 起着极为重要的作用。例如:焙烤食品的感官性质 与小麦面筋蛋白质的黏弹性和面团形成性质有关; 肉制品的质构和多汁性主要取决于肌肉蛋白质; 乳制品的质构特性和凝乳块形成性质取决于酪蛋 白胶束独特的胶体结构;蛋糕的结构以及甜食的 搅打起泡性质取决于蛋清蛋白的性质等。 食品蛋白质的功能性质指的是对人们所期望的食品特征产生 影响的那些物理化学性质 ,它对于食品或食品成分在制造 、加工 或 保 藏 中 的 理 化 性质起重要的作用。例如:面粉的谷蛋白(面筋) 的粘弹性;牛奶的酪蛋白的凝乳性;鸡蛋的卵白蛋 白的发泡性和乳化性;肌肉蛋白的组织性;大豆蛋白质的水溶性和乳化性 。
食品蛋白质的功能性质指的是对人们所期望 的 食 品 特 征 产 生 影 响 的 那 些 物 理 化 学 性 质 , 它对 于 食 品 或 食 品 成 分 在 制 造 、加 工 或 保 藏 中 的 理 化 性质起重要的作用。例如:面粉的谷蛋白(面筋) 的粘弹性;牛奶的酪蛋白的凝乳性;鸡蛋的卵白蛋 白的发泡性和乳化性;肌肉蛋白的组织性;大豆蛋 白 质 的 水 溶 性 和 乳 化 性 。可 以 将 食 品 蛋 白 质 的 功 能性质分为三个类别 : 1 )水化性质,取决于蛋白质 - 水的相互性质,包括 溶解度、吸水与持水性、湿润性、粘着性、肿胀和 粘度;
2 )与蛋白质 - 蛋白质相互作用有关的性质, 这 对 产 生 凝 胶 作 用 、沉 淀 作 用 和 组 织 化 形 成 各 种 其他结构(如面团)时具有重要意义;
3 )表面性 质:这与蛋白质的表面张力、乳化性、风味结合和发泡性紧密相关。 1 水化性质
大多数食品是水化的固态体系,水的存在以 及水分活度能明显影响食品中 蛋白质的物理化学和流变性质。蛋白质成分吸收 和 保 留 水 的 能 力 对 各 种 食 品 ,尤 其 是 肉 制 品 和 焙 烤食品以及其它凝胶类食品的结构起着重要的作 用。不同条件下蛋白质的溶解度为其可应用性提 供了重要的指标。溶解度是影响蛋白质在食品加 工中利用程度的重要问题,不溶性蛋白质在食品 中的应用非常有限。 一些液体和半固体型食品(如肉汁、饮料)的可接受性取决于产品的粘度。蛋白质体系的粘度 和稠度是流体食品如饮料、肉汤、汤汁、沙司和奶 油的主要功能性质。蛋白质分散体的主要功能性 质 对 于 最 适 加 工 过 程 也 同 样 具 有 实 际 意 义 , 例如 在输送、混合、加热、冷却和喷雾干燥中都包括质 量或热的传递。 存在于小麦谷粒胚乳中的面筋蛋白质具有形 成 粘 弹 性 面 团 的 特 殊 能 力 。面 筋 蛋 白 质 富 含 谷 氨 酰胺和羟基氨基酸,易形成氢键和疏水相互作用, 因此面筋蛋白质具有较强的二硫交联的能力 。由 于 面 筋 蛋 白 质 的 粘 着 性 质 ,它 也 被 作 为 结 合 剂 应 用于各种肉制品。
2 蛋白质作用的相关性质
蛋 白 质 分 子 的 表 面 存 在 很 多 亲 水 基 团 ,溶于 水可形成较稳定的亲水胶体。而凝胶则可看成水 分散于蛋白质所形成的具有部分固体性质的胶体。 大多数蛋白质的凝胶,首先是蛋白分子变性,然后 变性蛋白分子互相作用,形成蛋白质的凝固态。凝 胶作用在许多食品的制备中起着至关重要的作用 。 例如乳品、凝结蛋白、加热和剁碎的肉和鱼产品、 大 豆 蛋 白 凝 胶 以 及 面 包 面 团 等 。生 鸡 蛋 蛋 白 溶 液 受 热 凝 固 和 牛 奶 变 酸 结 成 奶 块 ,血 清 受 热 成 为 血 豆腐等现象都是典型的蛋白质凝胶。 凝胶中的水分蒸发后成为具有多孔结构的干 凝胶,吸水则变为柔软而富有弹性的凝胶,该过程 称为膨润。膨润在食品加工中是常见的过程,如谷 类和豆类的浸泡,面团的调制,泡发明胶、鱿鱼等 制品。低温干燥脱水蔬菜、喷雾干燥的奶粉,加水 后能接近新鲜品的状态。膨润过程受 p H 影响,在 等电点左右时由于水化作用弱,膨润程度差,使面 筋变得坚硬。而在远离等电点的 p H 下,面筋加速 膨润,变得易于拉长。中性盐减小水化作用,可使 面筋凝胶的韧性加强,若和面时加点食盐,则使面 团更富于弹性。豆 浆 点 卤 制 成 豆腐的过程就是利用盐析作用(胶体溶液中加入 〔 高浓度的中性盐) 〕由于盐析而沉出的蛋白质,当 将 盐 的 离 子 除 去 时( 采 取 半 透 膜 渗 析 )则 又 可 形 成胶体。 蛋白质构成一些食品的结构和质地的基础, 例如肉和鱼中的肌纤维、面包、大豆凝胶、香肠乳 状 液 等; 可 溶 性 植 物 蛋 白 或 乳 蛋 白 质 在 经 过 组 织化的过程之后,产生具有咀嚼性和良好持水性的 膜 状 或 纤 维 状 产 品;组 织 化 蛋 白 质 常 被 用 作 为 肉 制品的填充料,也可以使动物蛋白质再组织化或 再形成。在 9 5 ℃下保持数个小时后豆奶的表面形 成了薄的蛋白质 - 脂膜,这正是由于蛋白质热凝结 和水的表面蒸发的结果。在人造肉制作时,加热前 加入结合剂,如谷蛋白、明胶或鸡蛋白等,滚筒间 纤 维 细 束 经 切 割 、调 集 和 压 缩 等 处 理 之 后 产 生 了 类似于火腿或鱼肌肉的产品。
3 表面性质
乳 状 液 的 形 成 使 食 品 具 有 期 望 的 口 感 ,有助 于 包 含 油 溶
性 和 水 溶 性 的 配 料 ,同 时 能 掩 盖 不 理 想 的 风 味 ,不 断 出 现 的 新 的 低 脂 食 品 的 可 接 受 性 也 取 决于 能 否 在 加 工 中 成 功 运 用 乳 化 技 术 。许 多传统食品,例如:奶油、冰淇淋、蛋黄酱等都是乳 状 液 ,而 许 多 新 的 加 工 食 品 , 如 非 乳 制 品 搅 打 浇 头,是含乳状液的多相体系 。 在加热条件下蛋白质吸油,并产生与油脂均 匀 结 合 的 功 能 性 质 。吸 油 性 高 的 蛋 白 质 在 制 作 香 肠 时 ,可 使 制 品 在 热 烹 调 时 不 发 生 油 脂 的 过 多 流 失;吸 油 性 低 的 蛋 白 质 用 于 油 炸 食 品 的 制 作 可 以 减少对油的吸留量。对食品的风味来说,蛋白质的 吸 油 性 是 重 要 的 功 能 特 性 ,可 以 提 高 食 品 对 脂 肪 的 吸 收 和 保 留 能 力 ,减 少 脂 肪 在 加 工 过 程 中 的 损 失,进而改善食品的适口性和风味。 泡沫是有一个连续的水相和一个分散的气相 组成的。许多加工食品是泡沫类型产品,主要包括 搅打奶油、冰淇淋、蛋糕、面包等 。这些食品所 具有的独特质构和口感源于分散的微细空气泡, 其 中 的 大 部 分 食 品 均 是 重 要 的 表 面 活 性 剂 , 有助 于分散气相的形成和稳定。 蛋 白 质 本 身 风 味 很 弱 ,但 是 它 能 够 通 过 结 合 或吸附风味成分而影响食品的风味。例如,合理利 用 蛋 白 质 作 为 风 味 的 载 体 ,经 过 组 织 化 后 能 产 生 肉的风味。风味化合物的化学性质、温度、食品蛋 白 质 的 解 离 状 态 、结 构 及 其 加 工 状 况 决 定 着 蛋 白 质和食品风味物质之间相互作用程度。牛奶变质 呈苦味是由于蛋白质水解产生了苦味的短链多肽 和氨基酸的缘故。 近 年 来 , 蛋 白 质 的 功 能 性 质 逐 渐 应 用 到 肉 类 、乳 品 和 谷 物 食 品 加 工 过 程 中 ,新 型 食 品 的 开 发 取 得 显 著 进 展 。例如:用 脱 脂 豆 粕 生 产 组 织 化 蛋 白 、 浓 缩 蛋 白 、分 离 蛋 白 以 及 豆 乳饮料;利 用 廉 价 蛋 白 质 去 代 替 部 分 乳 制 品 、 肉类 食品和奶油产品;开发新型的胶凝剂、发泡剂、乳 化 剂 和 醇 溶 蛋 白 质 。 展 望蛋白质的功能性质在食品中具有极其广泛的 应用,其意义十分重大。研究食品蛋白质的功能性 质与结构的相互关系,在加工过程中合理利用食 品蛋白质的功能性质,就可以研究新的食品配方 和 新 的 加 工 工 艺 。 影响因素
蛋白质的功能性质反映出它在受到蛋白中其 他成分,如水、蛋白质、脂肪、糖和香味成分、金 属离子和环境因素(温度、p H 和离子强度)的作〔 用下所具有的物理和化学性质。蛋白质结 构 决 定 其 在 食 品 体 系 中 的 功 能 性 质 。外 界 因 素改变蛋白质的天然结构,其功能也就发生变化, 有的会完全丧失。在食品加工过程中,合理利用结 构与功能的关系,可以保护蛋白质的天然结构,不 致遭到高温、极端 p H 、离子强度等因素的破坏,使 食品蛋白质发挥出功能性质。 蛋白质的功能结构主要包括:氨基酸组成、各 级结构(一级结构和高级结构) 、分子的大小与形 状、电荷分布(表面电荷、疏水性 / 电极性) 、分 子内与分子间的键(如二硫键)以及环境(p H 、氧 化还原、盐类、温度)对它们的作用。这些也是影响蛋白质功能性质的因素。
10年
简述生物体氨基酸代谢的主要代谢方式