蛋白质的功能性质的应用

第一篇：蛋白质的功能性质的应用

二、食品加工中蛋白质功能性质的应用

各种蛋白质都有不同的功能性质，在食品加工过程发挥出不同的功能。根据其功能性 质的不同，选定适宜的蛋白质，确定用量，加入到食品中，使之与其它成分如糖、脂肪、水反应，可加工成理想的成品。

(一)以乳蛋白作为功能蛋白质

在生产冰淇淋和发泡奶油点心过程中，乳蛋白起着发泡剂和泡沫稳定剂的作用。乳蛋 白冰淇淋还有保香作用。在焙烤食品中加入脱脂乳粉，可以改善面团的吸水性，增大体 积，阻止水分的蒸发，控制气体的逸散速度，加强结构性。乳清中的蛋白质，具有较强的 耐搅打性，可用作西式点心的顶端配料，稳定泡沫，脱脂奶粉可以作为乳化剂添加到肉糜 中去，增强其保湿性。’

(二)以卵类蛋白作为功能蛋白质

卵类蛋白主要由蛋清蛋白和蛋黄蛋白组成。

蛋清蛋白的主要功能是促进食品的凝结、胶凝、发泡和成形。在搅打适当黏度的卵类 蛋白质的水分体系时，其中的蛋清蛋白的重叠的分子部分伸展开，捕捉并且滞留住气体，形成泡沫。卵类蛋白对泡沫有稳定作用。用鸡蛋作为揉制糕饼面团混合料时，蛋白质在 气一液界面上形成弹性膜，这时已有部分蛋白质凝结．把空气滞留在面团中，有利于发酵，防止气体逸散，面团体积增大，稳定蜂窝结构和外形。

蛋黄蛋白的主要功能是乳化及乳化稳定性。它常常吸附在油水界面上，促进产生并稳 定水包油乳状液。卵类蛋白能促进油脂在其它成分中的扩散，从而加强食品的黏稠度。

鸡蛋在调味汁和牛乳糊中不但起增稠作用，还可作为黏结剂和涂料，把易碎食品黏连 在一起，使它们在加工时不致散裂。

(三)以肌肉蛋白质作为功能蛋白质

肌肉蛋白的保水性是影响鲜肉滋味、嫩度和颜色的重要功能性质，也是影响肉类加工 质量的决定因素。肌肉中的水溶性肌浆蛋白和盐溶性肌纤蛋白的乳化性，对大批量肉类的 加工质量影响极大。肌肉蛋白的溶解性、溶胀性、黏着性和胶凝性，在食品加工中也很重 要。如胶凝性可以提高产品强度、韧性和组织性。蛋白的吸水、保水和保油性能，使食品 在加工时减少油水的流失量，阻止食品收缩；蛋白的黏着性有促进肉糜结合，免用黏着剂 的作用。

(四)以大豆蛋白质作为功能蛋白质

大豆蛋白质具有广泛的功能性质，如溶解性、吸水和保水性、黏着性、胶凝性、弹 性、乳化性和发泡性等。每一种性质都给食品加工带来特定的效果。如将大豆蛋白加入到 咖啡乳内，是利用其乳化性；涂在冰淇淋表面，是利用其发泡性；用于肉类加工，是利用 它的保水性、乳化性和胶凝性。加在富含脂肪的香肠、大红肠和午餐肉中，是利用它的乳 化性，提高肉糜问的黏性等等。因其价廉，故应用得非常广泛。

第二篇：实验三蛋白质的功能性质

食品化学实验三蛋白质的功能性质

1.实验原理

各种蛋白质具有不同的功能性质，如牛奶中的酪蛋白具有凝乳性，在酸、热、酶（凝乳酶）的作用下会沉淀，用来制造奶酪。酪蛋白还能加强冷冻食品的稳定性，使冷冻食品在低温下不会变得酥脆。面粉中的谷蛋白（面筋）具有粘弹性，在面包、蛋糕发酵过程中，蛋白质形成立体的网状结构，能保住气体，使体积膨胀，在烘烤过程中蛋白质凝固是面包成型的因素之一。肌肉蛋白的持水性与味道、嫩度及颜色有密切的关系。鲜肉糜的重要功能特性是保水性，脂肪粘合性和乳化性。在食品的配制中。选择哪一种蛋白质，原则上是根据它们的功能性质。

通过本实验可以定性地了解上述几种蛋白质的功能性质。

2.试剂和仪器

⑴ 实验样品：面粉、牛奶、瘦肉。

⑵ 乳酸溶液。

⑶ 焦磷酸钠。

⑷ 铰肉机。

⑸ 100mL小烧杯。

⑹ 滴管。

⑺ 大号塑料碗。

⑻ 10mL移液管。

⑼ 5mL移液管。

⑽ 玻璃棒。

⑾ 蒸锅。

3.实验步骤

⑴ 酪蛋白的凝乳性

在小烧杯中加入15ml牛奶，遂滴滴加50%的乳酸溶液，观察酪蛋白沉淀的形成，当牛奶溶液达到pH=4.6时（酪蛋白的等电点），观察酪蛋白沉淀的量是否增多。⑵ 面粉中谷蛋白的粘弹性

分别将20g高筋面粉和低筋面粉加9ml水揉成面团，将面团不断在水中洗揉，直至没有淀粉洗出为止，观察面筋的粘弹性，并分别称重，比较高筋粉和低筋粉中湿面筋的含量。⑶ 肌肉蛋白质的持水性

将新鲜瘦猪肉在搅肉机中搅成肉糜，取10g肉糜三份，分别加入2ml水，4ml水以及4ml含有20mg焦磷酸钠（或三聚磷酸钠）的水溶液，顺一个方向搅拌2分钟，放置半小时以上，观察三份肉糜的持水性、粘着性。蒸熟后再观察其胶凝性。

4.思考题

⑴ 牛奶败坏为何出现沉淀？沉淀是什么？

⑵ 在面制品的加工中如何选择使用高筋粉和低筋粉？

⑶ 为什么加入焦磷酸钠会增加肉的持水性？

第三篇：蛋白质酶水解物的功能性质

蛋白质酶水解物的功能性质

在蛋白质水解过程中，蛋白质分子发生很大变化，即可离解的基团（-COOH、NH4+）数目的增多；亲水性及净电荷数的增加；分子内部的疏水性残基暴露；功能性质如溶解性、乳化作用、起泡性、胶凝性及风味等发生变化。蛋白质酶水解物在较大范围的pH、温度、氮浓度和离子强度条件下具有较好的溶解性能。蛋白质酶水解物的乳化性可通过控制水解度得以改善，但高度水解的蛋白质的乳化能力急剧下降，乳化稳定性差。蛋白质酶水解物的粘度和蛋白质比较明显下降，在受热情况下不发生胶凝变性，热稳定性好。但是蛋白质在水解达到一定程度时产生苦味肽。苦味肽都含有一些长链烷基侧链或芳香侧链，疏水性较强，通过控制水解度可以降低苦味肽的产生量。

1、溶解性质

蛋白质酶水解物最重要的性质之一是它在一定的pH、温度、氮浓度和离子强度情况下的溶解性，酶水解提高了高原蛋白质的溶解性。这种溶解性的增加的性质对低过敏性婴儿食品和含水解物营养食品的加工是非常重要的，常用于水果饮料（低pH）的蛋白质强化。富含蛋白水解物的营养食品在加工过程中要经过杀菌处理，这要求蛋白水解物受热不凝集、不沉淀，热稳定性好。同时，蛋白水解物营养食品经常要强化钙铁磷硫等矿质元素，故蛋白水解物应在一定离子强度下保持稳定。

2、乳化性质

蛋白水解物的乳化性质可通过水解度得以改善。许多研究表明，当蛋白质被酶水解后，在一定pH、离子强度和温度的条件下，水解物的分子量是决定乳化能力的主要因素。当水解度较低时，肽的分子量较大，能增加乳化力；但当水解度较高时，分子量的降低使肽分子不能像完整蛋白质分子一样在界面展开和定向，无法减小界面张力，因此乳化能力下降，通常认为具有20个以上氨基酸簇的肽类只有良好的乳化性，而小肽分子的乳化稳定性较差。

3、起泡性质

搅打蛋清蛋白质的水分散系，形成泡沫，卵黏蛋白对泡沫有稳定作用。当卵清蛋白被酶水解后，在水解度较低或中等情况下，蛋清蛋白水解物的起泡性将增加，但随着水解度的进一步升高，起泡性有所降低，且泡沫稳定性下降。

蛋白质酶水解物的消化吸收

肽是蛋白质水解的主要产物，人们对肽的理化性质和生理功能的研究颇为广泛和深入。传统的生物化学观点认为，蛋白质是在消化道中由各种蛋白酶作用分解为氨基酸，以氨基酸的形式吸收进入血液20世纪五六十年代，首先提出了肽的完整吸收理论，以后的营养试验和药理试验证实：在某些情况下，完整的肽是可以通过肽载体进入循环的。蛋白质进入消化道后，在消化道蛋白酶的作用下，13生成氨基酸，23生成小肽。游离氨基酸由氨基酸载体转运，进入肠细胞，为耗能的主动运输；小肽进入肠细胞方式与游离氨基酸吸收机制类似，但小肽吸收主要依靠氢离子浓度梯度而游离氨基酸主要依钠离子浓度梯度。小肽被肠细胞摄入后，在肠细胞内进一步水解，以游离氨基酸形式进入循环参与体内代谢，不被水解的小肽直接由肠细胞基底面进入血液循环。人体内有许多活性肽，它们起着激素、递质的作用。源于天然食品的蛋白质有些具有生物活性，如免疫球蛋白的调节作用等。也有一些蛋白质经适当酶、适度水解后生成某些小肽，提供潜在的生物活性。这些食品源性的活性肽均为小肽，一般含有2~7个氨基酸残基，由于其无毒副作用，引起了人们的极大关注。

第四篇：蛋白质序列、性质、功能和结构分析

蛋白质序列、性质、功能和结构分析

基于网络的蛋白质序列检索与核酸类似，从NCBI或利用SRS系统从EMBL检索。

1、疏水性

分

析

ExPASy的ProtScale

程

序（http:// PHDhtm: http:

EpitopeInfo: http://epitope-informatics.com/Links.htm

5、蛋白质功能预测 蛋白质序列分析的一般流程如下图。图1 蛋白质序列分析的一般流程（1）基于序列同源性分析的蛋白质功能预测 至少80个氨基酸长度范围内具有25%以上的序列一致性才提示可能的显著性意义。未知功能序列对库检索的一般分析策略如下： ①和运行Blastp程序的服务器（http://，将目的序列粘贴到输入框中，点击“search”即可。数据库PROSITE是由专家根据生物学知识审编的SWISS-PROT蛋白质序列中有生物学意义的位点（sites）、模式（patterns）和轮廓（profiles）的数据库，包括酶活性位点、辅因子结合位点、二硫键位点等。此库可以帮助确定新的蛋白质序列是否属已知的家族。其网址为： http://

PFAM: http://可用于对查询蛋白质序列相似性分析以确定其结构。

c、ISSD数据库

http://www.protein.bio.msu.su/issd/。d、HSSP数据库

http://www.sander.embl-heidelberg.de/hssp/。e、蛋白质结构分类数据库（SCOP）蛋白质结构分类数据库（structural classification of proteins，SCOP）http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/。f、Dali/FSSP数据库

http://www.embl-ebi.ac.uk/dali/。（2）蛋白质二级结构预测

蛋白质多重序列对齐结果进行蛋白质二级结构预测的PHD程序：

http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html（3）蛋白质三级结构预测 a、与已知结构的序列比较

采用BlastP程序直接搜索NRL-3D、SCOP等数据库，如果在连续100个氨基酸范围内含有大于40%的一致性，那么在蛋白质结构上则具有较为显著的相似性。此种情况下，即预测中结果按照同源模建（homology modeling）方法能够提供详细而准确的结果。在25~40%之间则难以提供精确的结果。

如果无法在NRL-3D数据库找到匹配序列，下一步则是搜索HSSP数据库。最简单的方法是用BLAST或FASTA程序搜索蛋白质序列数据库（SWISS-PROT，Trembl，PIR）。序列检索系统（sequence retrieve system，SRS）能够提供大于25%的序列一致性。如果检出结果含有HSSP数据库的信息，那么在字段DR中会有注释。如果与HSSP数据库中的蛋白质含有超过25%的序列一致性，那么一般认为该蛋白质至少和HSSP数据库中的蛋白质具有相似的折叠模式。

b、同源模建

Swiss-Model服务器（http://www.expasy.ch/swissmod/SM_TOPPAGE.html）提供自动化财同源模建分析任务。c、穿针引线（threading）算法和折叠识别 有如下程序资源： TOPITS: http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html frsvr

(fold

recognition

server): http://www.mbi.ucla.edu/people/frsvr/frsvr.html 123D: http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~nicka/123D.html THEADER

and

THEADER2: http://globin.bio.warwick.ac.uk/~jones/threader.html http://globin.warwick.ac.uk/~jones/threader.html

7、蛋白质分子进化分析

同源蛋白质（homolog）进一步可分为直系同源（ortholog）和旁系同源（paralog）。前者指在不同物种中具有相同功能和共同起源和基因，后者则指在同一物种内具有不同功能、但也有共同起源的基因，例如同是起源于珠蛋白的α珠蛋白、β珠蛋白和肌红蛋白。

早期基于序列同源性来区分蛋白质家族的不同层次。由于在分子进化过程中，组成一个蛋白质序列的所有氨基酸并不具备同样的进化速率，具有重要功能位点的氨基酸显然进化较慢，因此单纯基于序列相似性并不合理。蛋白质进化过程中反映出重要氨基酸组群进化速率较慢而形成的保守性。这一结果体现在很多蛋白质家族成员之间蛋白质序列相似性可能只局限于某个序列区域或结构域中。因此，蛋白质超家族的概念已发展成为具有某种共同结构域的所有分子组成的分子集合。这一概念将蛋白质超家族进行了扩大。这一点也反映在PDB数据库的处理中，即PIR数据库不只依据序列的相似性，而且结合结构域的分析进行蛋白质家族和超家族分类。

蛋白质分类数据库（ProtoMap）：http://www.protomap.cs.huji.ac.il/。如果发现一个未知蛋白质序列和较多不同种属或同一种属的蛋白质序列具有较高的同源性（大于30%），那么提示待分析蛋白质序列可能是相应家族的成员，从而可从分子进化的角度对蛋白质序列进行综合分析。基本步骤包括：

①用待分析蛋白质序列检索蛋白质序列数据库，获取同源性较高的蛋白质序列。此过程可通过NCBI/Blastp程序分析。

②将所有相关序列组织成FASTA格式，作为后续进行Clustal W/X软件分析的输入数据。

③采用Clustal W/X算法对这些序列进行聚类分析，可联网到http://www.ebi.ac.uk/clustalw/或直接使用Clustal W/X软件进行。④根据蛋白质序列多重对齐结果绘制分子进化树。采用本地化软件MacVector、DANMAN、TreeView等进行。

第五篇：新型功能陶瓷材料的性质应用及展望

新型功能陶瓷材料的性质应用及展望

姓名：王莹

学号：1231410074 摘要：功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，具有某个或多个物理化学性能，如电，磁，声，化学和生物等，且各特性间能够相互转化。功能陶瓷的特点是种类繁多，如磁性陶瓷，电子陶瓷，光学陶瓷，化学陶，吸声陶瓷及生物化学陶瓷等。由于功能陶瓷具有的特殊性质，主要应用于微电子，光电子信息和自动化技术以及生物医学，能源和环保工程等领域。所以功能陶瓷材料将会是其它材料无法替代的。下面重点介绍半导体陶瓷，压电陶瓷，生物陶瓷几种新型功能陶瓷的性质及其在日常生活中的应用来说明其重要性。关键字：功能陶瓷

性质

应用

趋势

展望 一． 陶瓷简单介绍

我们知道，陶瓷具有悠久的历史，它分为陶器和瓷器两大类。陶瓷是指由氧化物，碳化物，氮化物，硼化物，硅化物，硫化物及其复合化合物经成形，烧结所形成的多晶材料。陶瓷可以分为传统陶瓷和先进陶瓷，传统陶瓷是采用天然无机化合物烧结而成的陶瓷；先进陶瓷是采用人工合成的无机化合物为原料，采用精密的控制工艺成形烧结而制成的高性能陶瓷，包括结构陶瓷和功能陶瓷。其中功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料，主要包括压电，半导体，电光和磁性等功能各异的新型陶瓷材料。它是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术和国防军工等现代高新技术领域的重要基础材料。随着现代新技术的发展，功能陶瓷及其应用正在向着微型化，薄膜化，精细化，多功能，智能化，集成化，高性能，高功能和复合结构的方向发展 二．三种功能陶瓷材料的性质及应用 1.压电陶瓷

压电陶瓷是由许多细小的晶粒聚集在一起构成的多晶体，这些晶体通常是无规律排列的，在一定的温度下，施加直流电场极化。这也可以用生活中比较常见的打火机来说明它，当人们使用打火机时，弹簧力施加到压电陶瓷上就产生电荷，形成高电压，这种瞬间的高电压发生电火花，从而点燃易燃气体。这种能在压力作用下产生电荷的陶瓷叫做压电陶瓷。

压电陶瓷一个重要的应用是可以制作声纳，声纳的作用很大，它是军舰，潜艇的“千里眼”“顺风耳”。我们知道，海水对光波和电波有强烈的吸收，在海水中雷达是不起作用的。而超声波的穿透能力很强，科学家发明了接受和发射超声波的装置—声纳。超声波的发电器使用了压电陶瓷，通过压电陶瓷的振动产生一定频率的超声波，超声波遇到远处的舰艇，鱼群，礁石就会反射回来，通过压电陶瓷转变为电信号，操作人员就可以判断物体的距离等。

同时，压电陶瓷还有许多其它应用，如做成话筒，在人讲话的声压作用下陶瓷内会产生与声音相对应的电信号传输出去；压电元件上配上电路，可以成为蜂鸣器或电子乐器；压电陶瓷可以制成变压器，广泛应用在掌上电脑，手提电脑，数字摄像机，满足了小而轻的要求；总之，压电陶瓷作为电、力、热、光敏感材料，在超声换能，传感器，无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用

2.半导体陶瓷

半导体陶瓷是具有半导体特性的陶瓷，它的电导率因外界条件的变化而发生显著的变化，因此可以将外界环境的物理变化转变为电信号，制成各种用途的敏感元件，如电导率随温度变化的热敏陶瓷，具有光导电效应的光敏陶瓷，随接触气体分子的种类不同的气敏陶瓷，以及电导率随湿度变化的湿敏陶瓷。下面以半导体气敏陶瓷为例说明其性质及作用。

半导体气敏陶瓷使用二氧化锡，氧化铁，氧化钨，氧化铝，氧化锌等陶瓷材料压制烧结而成的，阿门通过有选择的吸附气体，使半导体气敏陶瓷的表面状态发生变化，从而引起它的电阻等物理化学性质的变化，以此确定未知气体的浓度。当检测到某种气体时气敏检漏仪就会发出警报。如氧化锌的半导体气敏材料可检测氢气，氧气和丙烷等气体。应用半导体材料制成的“人工鼻”灵敏度非常高，对万分之一浓度的氢气即能显示，相应快速，稳定性好。这种“人工鼻”被普遍应用于煤矿开采的瓦斯，煤气运输和化工生产中管道气体泄漏及厨房，浴室，石油化工厂等处的有毒气体和可燃性气体的监测。有了这种“人工鼻”，矿井，车间，娱乐场所及家庭等不必为有毒易燃气体而担心了，使人们的生命和财产得到了保障。

3.生物陶瓷材料

生物陶瓷材料是指主要用于人体硬组织的修复和重建的生物医学陶瓷材料。它包括了单晶体，非晶体生物玻璃，涂层材料，无机材料与金属复合材料，无机与有机的复合材料。生物陶瓷材料作为一种无机生物医学材料，与生物组织具有良好的相容性和优异的亲和性，稳定的物理化学性质，可灭菌性及无毒性等优点，越来越受到人们的重视。应用的有人工牙根，人工血管和人工尿管；更有用于酶固定，细菌，微生物分离等方面。

例如，从20世纪70年代开始，世界上许多国家如美国、德国、瑞士、荷兰和日本等国就已相继开展了氧化铝生物陶瓷的研究和应用，制成了氧化铝股骨头、臼与金属骨柄组合的人工骨关节，开创了致密Al2O3陶瓷在骨外科中的应用。至今，高密度、高纯度、多晶氧化铝已大量用于制作人工髋关节的股骨干、股骨头和髋臼部件。大量的研究和临床应用表明 ：氧化铝陶瓷具有良好的生物相容性，氧化铝陶瓷 硬度高，耐磨损能力强，构成的关节面光滑而持久。氧化铝磨损颗粒引 起的生物学反应小于聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。

三． 功能陶瓷材料的趋势展望

通过浏览书刊文献等，对于功能材料的研究及应用已经越来越多科学家们正致力于发现新的功能陶瓷材料，下面举例说明。1.“全陶瓷内加热器"研制成功

内加热技术是与外加热方式相对应的，简单地说内加热技术就是从原来“煤炉”烧水变换为“热得快”烧“水”，这里的“水”是指熔融态的金属和合金。发热元件和保护外套共同组成的内加热器，直接插入熔融金属或合金中，主要通过接触传导热量，加热效率得到大幅度提升。内加热技术从能源角度来看，可以实现能量的准确传递无端的能量损耗大幅降低，能源利用率从外热式的2O～30％提高到内热式的8O～ 90 以上，节能效果明显。

2.新型稀土纳米导电陶瓷材料问世

新型稀土纳米导电陶瓷材料采用稀土多元渗透技术，利用陶瓷材料具有多孔疏松的组织结构特征，对陶瓷材料进行稀土元素的渗入，为新型导电材料的制备方法提供了新的思路。同时采用气相化学方法，使稀土元素在高温下气化，并在气态下通过气固界面反应，进入固体材料的表面及内部，使钛酸盐陶瓷的性能得到显著改善，为高效功能陶瓷材料的制备开辟了新 的途径。

3.发光陶瓷材料问世

发光陶瓷是把高科技的发光材料融入传统的陶瓷釉料中，在高温1300℃ 以上烧制而成，也叫夜光陶瓷、荧光陶瓷。它具有陶瓷的特点，即优良的机械强度，耐磨性，耐水性，还有蓄光发光性能，并且不含任何放射性元素，对人体无害，无毒，对环境无污染。它可以吸收阳光或其它散射光，吸收光能以后发生活化，而发出强光，发光时间长达12小时以上，发光性能可重复再现，且长期维持发光性能。四． 总结

当然，新型功能陶瓷材料还有很多，上面仅是介绍几种重要新型功能陶瓷材料的性质及应用，就可以看出其应用的广泛性与其重要性是其它材料无法替代的。随着科学技术的发展，对新材料的要求也越来越高，我认为，对新型功能陶瓷材料的研究应予以重视，相信，在新的发展形势下，研究开发新型功能陶瓷材料定会在国家的军事，经济，航空及人们的生活水平等方面的提高起到重要作用。五． 参考文献

[1].王修智，蒋民华.神奇的新材料.山东科学技术出版社.2007 [2].齐宝森，吕宇鹏.21世纪新型材料.化学工业出版社.2011 [3].赵建华.材料科技与人类文明.华中科技大学出版社.2011 [4].林志伟.功能陶瓷材料研究进展综述.广东科技期刊.2010 [5].曲远方.功能陶瓷及应用.化学工业出版社.2002 [6].傅正义.李建保.先进陶瓷及无机非金属材料.科学出版社.2007 [7].王永玲.功能陶瓷性能与应用.科学出版社.2003 以上是自己通过查阅资料文献等方式总结新型功能陶瓷材料性质应用及展望，以此来论证它的重要作用，如有不对的地方还请老师指正！