SCAU实验报告蛋白质功能性质的检测

蛋白质功能性质的检测一、实验目的通过本实验定性地了解蛋白质的主要功能性质。二、实验原理蛋白质的功能性质一般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，即对食品的加工、贮藏、销售过程中发生作用的那些性质，这些性质对食品的质量和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，是开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。蛋白质的功能性质可分为水化性质、表面性质、蛋白质-蛋白质相互作用的有关性质三个主要类型，主要包括有吸水性、溶解性、保水性、分散性、粘度和粘着性、乳化性、起泡性、凝胶作用等。蛋白质的功能性质受多种因素影响，变化规律十分复杂。三、实验材料、试剂和仪器1.实验材料（1）2%蛋清蛋白溶液：取2g蛋清加98ml蒸馏水稀释，过滤取清夜。（2）卵黄蛋白：鸡蛋除蛋清后剩下的蛋黄捣碎。2.试剂(1)硫酸铵、饱和硫酸铵溶液(2)氯化钠、饱和氯化钠溶液(3)花生油(4)酒石酸3.仪器(1)刻度试管(2)100ml烧杯(3)冰箱四、操作步骤1.蛋白质水溶性的测定在10ml刻度试管中加入0.5ml蛋清蛋白，加入5ml水，摇匀，观察其水溶性，有无沉淀产生。在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。取上述蛋白质的氯化钠溶液3ml，加入3ml饱和硫酸铵溶液，观察球蛋白的沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观察清蛋白从溶液中析出，解释蛋清蛋白质在水中及氯化钠溶液中的溶解度以及蛋白质沉淀的原因。2.蛋白质乳化性的测定取0.5ml卵黄蛋白于10ml刻度试管中，加入4.5ml水和5滴花生油；另取5ml水于10ml刻度试管中，加入5滴花生油；再将两支试管用力振摇2~3min，然后将两支试管放在试管架上，每隔15min观察一次，共观察4次，观察油水是否分离。3.蛋白质起泡性的测定(1)在二个100ml的烧杯中，各加入2%的蛋清蛋白溶液30ml，一份用玻璃棒不断搅打1~2min；另一份用吸管不断吹入空气泡1~2min，观察泡沫的生成、泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短。(2)在二支10ml刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，一支放入冰箱中冷至10℃，另一支保持常温（30~35℃），以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。(3)在三支10ml刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，其中一支试管加入酒石酸0.1g，一支加入氯化钠0.1g；另一支作对照用，以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫的多少及泡沫稳定性有何不同。4.蛋白质凝胶作用的测定在试管中加入1ml蛋清蛋白，再加1ml水和几滴饱和食盐水至溶解澄清，放入沸水中，加热片刻观察凝胶的形成。五、实验结果及分析1.蛋白质水溶性的测定蛋清蛋白加入水有白色沉淀产生。在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。这是因为加入中性盐会增加蛋白质分子表面的电荷，增强蛋白质分子与水分子的作用，从而使蛋白质分子在水溶液中溶解度增大即盐溶现象。在蛋白质的氯化钠溶液中加入饱和硫酸铵溶液，白色絮状物从溶液中析出。这是因为在高浓度的硫酸铵(属中性盐)的影响下，蛋白质分子被盐脱去水化层，另外蛋白质分子所带的电荷同时也被中和从而使蛋白质的胶体稳定性遭到破坏即沉淀析出即蛋白质的盐析现象。2.蛋白质乳化性的测定蛋白质乳化性实验现象15min30min45min60min卵黄蛋白和油蛋、油水不分层有一层薄油层，不明显有一层薄油层，分界明显，上层为乳白色，下层为黄色有一层薄油层，分界明显，上层为乳白色，下层为黄色水和油水、油分离水、油分界明显水、油分界明显水、油分界明显乳化性是指蛋白产品能将油水结合在一起形成乳状液的能力，是衡量蛋白质促进油-水型乳状液形成能力的指标。当卵黄蛋白作为乳化剂在油水体系中时，蛋白可以吸附到油液滴的表面，降低油水界面的界面张力，同时在界面形成一层薄膜来形成稳定的胶质体系。3.蛋白质起泡性的测定(1)在二个100ml的烧杯中，各加入2%的蛋清蛋白溶液30ml，用玻璃棒不断搅打的缓慢生成泡沫，泡沫少且小，稳定时间长，很长时间不消失；另一份用吸管不断吹入空气泡的，迅速生成很多泡沫，且不断生成，泡沫多且大，稳定时间短，很快破裂。(2)在二支10ml刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，一支放入冰箱中冷至10℃，振摇，气泡较多，都很稳定（10℃的泡沫为常温的2倍）；另一支保持常温（30~35℃），振摇，产生小气泡，气泡较少，较不稳定。(3)在三支10ml刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，其中一支试管加入酒石酸0.1g，一支加入氯化钠0.1g；另一支作对照用，以相同的方式振摇1~2min，泡沫的多少及泡沫稳定性见下表。酒石酸氯化钠对照泡沫的多少产生泡沫少产生泡沫多比加氯化钠产生的多一点，但相差不大泡沫稳定性很快破裂，不稳定稳定，不易破很稳定影响蛋白质起泡性的因素分为内在因素和外在因素，内在因素即蛋白质的分子组成和结构特征，主要包括蛋白质分子组成及大小、亚基组成及大小、疏水性、亲水性、二硫键多寡、氧化或还原状态、亚基缔合或解离形式、热变性和热聚集、功能基团修饰或分解、蛋白质与其他物质之间相互作用等方面。外在因素主要是一些物理因素和化学因素的影响，物理因素主要是对蛋白质进行的一些处理，如微波、超高压、超声波、高压脉冲、均质、热处理、冷冻、酶处理等；化学因素主要是一些化学物质对蛋白质起泡性的影响，如盐、糖类、pH值、有机溶剂等。pH值对蛋白质起泡性的影响主要基于两个方面：（1）影响蛋白质的溶解度。只有在合适的溶解度范围内，蛋白质才会表现出一定的起泡性。（2）非中性环境中电荷和其他基团存在使蛋白质的柔性发生变化，或者吸附至界面对蛋白质吸附造成影响。加酒石酸的是酸碱对于蛋白质造成的变性沉淀，蛋白质在等电点处的溶解度很低，此时只有溶解的部分能够参与到起泡作用中，表现为起泡性差，但是稳定性好。NaCl是盐之于蛋白质的沉淀效应，氯化钠一般能提高蛋白质的发泡性能，但会使泡沫的稳定性降低。4.蛋白质凝胶作用的测定在试管中加入1ml蛋清蛋白，再加1ml水和几滴饱和食盐水至溶解澄清，放入沸水中，加热片刻变成白色凝胶。蛋白质溶液在适当条件下形成凝胶的过程，可看作溶胶聚沉过程中的一个阶段。六、结论1、因为蛋白质具有不同的功能性质，会对食品的质构、风味和加工性状产生重大影响。2、蛋白质的溶解度影响其功能性状，包括起泡性、乳化性和凝胶作用。这也是取决于水——蛋白质的相互作用，因此了解食品蛋白质的水合性质与复水性质在食品加工中有重要意义。