食品化学关于蛋白质的章节练习.docx

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食品化学关于蛋白质的章节练习

　　一、填空题

　　120种；α-氨基酸；一个羧基；一个氨基；一个氢原子；一个侧链R基团

　　2两性；正；负

　　3氨基酰化；苄氧甲酰氯；氨基的羟基化；与亚硝酸反应；与茚三酮反应；氨基酸羧基的反应

　　4一级结构；二级结构；三级结构；四级结构

　　5微区；结构域

　　6氢键；盐键；疏水键；范德华力；二硫键

　　7负电荷；正电荷；净电荷为零；最小

　　8α-螺旋结构；β-片层结构

　　9纤维状；球状

　　10完全蛋白质；半完全蛋白质；不完全蛋白质

　　11油滴大小和分布；乳化活力；乳化能力；乳化稳定性；乳化活力；乳化活力指数

　　12溶解度；溶液的pH；蛋白质分子量大小

　　13胶凝作用；热处理

　　14分散的蛋白质分子；颗粒的表观直径

　　15清蛋白；球蛋白；麦醇溶蛋白；麦谷蛋白

　　16小麦蛋白

　　17剪切稀释

　　18蛋白质的消化率

　　19必须氨基酸；消化率

　　20乳化容量；乳化能力

　　二、选择题

　　1B；2B；3A；4A；5D；6C；7D；8D；9D；10B；

　　11C；12B；13B；14A；15A；16C；17B；18A；19A；20A

　　三、名词解释

　　1氨基酸等电点

　　当一个特定的氨基酸在电场的影响下不发生迁移时，这个氨基酸所在溶液的氢离子浓度叫氨基酸的等电点，通常用pI表示。

氨基酸的等电点是由羧基和氨基的电离常数来决定的。

　　2蛋白质一级结构

　　就是指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，也即蛋白质的基本结构。

　　3蛋白质二级结构

　　是指多肽链中主链原子的局部空间排布构象，不涉及侧链部分的构象，主要有α-螺旋结构和β-片层结构。

　　4蛋白质三级结构

　　蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘旋或折叠形成一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构。

　　5蛋白质四级结构

　　具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构成为蛋白质的四级结构。

　　6蛋白质变性作用

　　蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。

　　7蛋白质的功能性质

　　是指食品体系在加工、储藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理、化学性质。

　　8乳化活力

　　主要指乳状液的总界面面积。

　　9乳化活力指数

　　即单位质量蛋白质所产生的界面面积，可根据乳状液的浊度与界面面积的关系，测得透光率后计算得到。

　　10乳化容量

　　指乳状液发生相转变之前，每克蛋白质能够乳化油的体积。

　　11乳化稳定性

　　通常以乳化后，其乳状液在一定温度下放置一定时间前后的体积变化值表示。

　　12亚基

　　每个独立三级结构的多肽链单位称为亚基。

　　13蛋白质可逆变性

　　蛋白质在除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质的构象可以由变性状态恢复到天然状态。

　　14半完全蛋白质

　　蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要，它们可以维持生命，但不能促进生长发育。

　　15不完全蛋白质

　　蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，单纯靠它们既不能促进生长发育，也不能维持生命。

　　16蛋白质界面性质

　　是指蛋白质能自发的迁移到空气－水界面或油－水界面，在界面上形成高黏弹性薄膜，其界面体系比由低分子量德表面活性剂形成的界面更稳定的性质。

　　17食品泡沫

　　气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。

　　18胶凝作用

　　是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。

　　19完全蛋白质

　　蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全，不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。

　　20结构域

　　蛋白质分子主链折叠盘曲形成构象的基础上，分子中的各个侧链形成一定的构象，侧链构象主要是形成微区，或称结构域。

　　四、简答题

　　1扼要叙述蛋白质的一、二、三和四级结构。

　　蛋白质的一级结构为多肽链中氨基酸残基的排列顺序，氨基酸残基的排列顺序是决定蛋白质空间结构的基础，而蛋白质的空间结构则是实现其生物学功能的基础。

蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及测链部分的构象。

蛋白质二级结构的基本形式：

α-螺旋结构和β-片层结构。

蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折叠形成一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构。

除疏水作用外，维系蛋白质的三级结构的动力还有氢键、盐键、范德华力和二硫键等。

具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。

　　2试述蛋白质变性及其影响因素，举出几个食品加工过程中利用蛋白质变性的例子。

　　蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。

变性的实质是蛋白质分子次级键的破坏引起二级、三级、四级结构的变化。

蛋白质变性的影响因素有：

热、辐射、超声波、剧烈震荡等物理因素，还有酸、碱、化学试剂、金属盐等化学因素。

例如，压力和热结合处理使牛肉中蛋白质变性可提高牛肉的嫩度和强化灭菌效果的同时，可以使肌肉的构成发生变化，从而影响制品的功能性质，如颜色、组织结构、脂肪氧化和风味等。

　　3什么叫蛋白质的胶凝作用？

它的化学本质是什么？

如何提高蛋白质的胶凝性？

　　蛋白质的胶凝作用是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。

蛋白质的胶凝作用的本质是蛋白质的变性。

大多数情况下，热处理是蛋白质凝胶必不可少的条件，但随后需要冷却，略微酸化有助于凝胶的形成。

添加盐类，特别是钙离子可以提高凝胶速率和凝胶的强度。

　　4使蛋白质的发泡的方式有哪些？

　　食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固体相中形成的分散体系。

产生泡沫主要有三种方法：

最简单的是让鼓泡的气体通过多孔分配器，然后通入低浓度蛋白质水溶液中，最初的气体乳胶体因气泡上升和排出而被破坏，使泡沫产生一个大的分散相体积。

如果通入大量气体，液体可完全转变为泡沫。

第二种起泡方法是有大量气相存在时搅打或振摇蛋白质溶液产生泡沫，与鼓泡法相比，搅打产生更强的机械应力和剪切作用，使气体分散更均匀。

第三种产生泡沫的方法是突然解除预先加压溶液的压力，例如在分装气溶胶容器中加工成的掼奶油。

　　5维持蛋白质的空间结构的作用力有哪几种？

各级结构的作用力主要有哪几种？

　　维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、盐键、疏水键和范德华力等非共价键，又称次级键。

此外，在某些蛋白质中还有二硫键，二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。

　　蛋白质一级结构的主要是通过肽键连接；维系二级结构的化学键主要是氢键；三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力。

其中疏水键是最主要的稳定力量。

疏水键是蛋白质分子中疏水基团之间的结合力，酸性和碱性氨基酸的R基团可以带电荷，正负电荷互相吸引形成盐键，与氢原子共用电子对形成的键为氢键；在四级结构中，各亚基之间的结合力主要是疏水作用，氢键和离子键也参与维持四级结构。

　　6简述氨基酸的呈味性质。

（1）甜味和苦味：

　　一般说来，除了小环亚胺氨基酸以外，D-型氨基酸大多以甜味为主。

在L-型氨基酸中，当侧基很小时，一般以甜感占优势，如甘氨酸。

当侧基较大并带碱基时，通常以苦味为主，如亮氨酸。

当氨基酸的侧基不大不小时，呈甜兼苦味，如缬氨酸。

若侧基属酸性基团时，则以酸味为主，如天冬氨酸。

（2）鲜味：

　　谷氨酸型鲜味剂：

属脂肪族化合物，它们的定味基是两端带负电的功能团，助味基是具有一定亲水性的基团。

肌苷酸型鲜味剂：

属芳香杂环化合物，其定味基是亲水的核糖磷酸，助味基是芳香杂环上的疏水取代基。

　　7简述蛋白质的变性机理

　　天然蛋白质分子因环境的种种影响，从有秩序而紧密的结构变为无秩序的散漫构造，这就是变性。

而天然蛋白质的紧密结构是由分子中的次级键维持的。

这些次级键容易被物理和化学因素破坏，从而导致蛋白质空间结构破坏或改变。

因此蛋白质变性的本质就是蛋白质分子次级键的破坏引起二级、三级、四级结构的变化。

由于蛋白质特殊的空间构象改变，从而导致溶解度降低、发生凝结、形成不可逆凝胶、-SH等基团暴露、对酶水解的敏感性提高、失去生理活性等性质的改变。

　　8哪些因素影响食品蛋白质的消化率？

（1）蛋白质的构象：

蛋白质的结构状态影响着它们酶催化水解，天然蛋白质通常比部分变性蛋白质较难水解完全。

（2）抗营养因子：

大多数植物分离蛋白和浓缩蛋白含有胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制剂以及外源凝集素。

　　（3）结合：

蛋白质与多糖及食用纤维相互作用也会降低它们的水解速度和彻底性。

　　（4）加工：

蛋白质经受高温和碱处理会导致化学变化包括赖氨酸残基产生，此类变化也会降低蛋白质的消化率。

　　9为什么蛋白质可作为较为理想的表面活性剂？

　　蛋白质可作为较为理想的表面活性剂主要是以下原因：

一、蛋白质具有快速的吸附到界面的能力；二、蛋白质在达到界面后可迅速伸展和取向；三、达到界面后，即与邻近分子相互作用形成具有强内聚力和黏弹性的膜，能耐受热和机械作用。

　　10蛋白质的界面性质包括那些，举例说明。

　　蛋白质的界面性质包括：

乳化性：

蛋白质在稳定乳胶体食品中起着非常重要的作用，并且存在着诸多因素影响着蛋白质的乳化性质，如仪器设备的类型、输入能量的强度、加油速率、温度、离子强度、糖类和低分子量表面活性剂与氧接触的程度、油的种类等等。

起泡性：

食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含有可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。

种类繁多的泡沫其质地大小不同，例如蛋白质酥皮、蛋糕、棉花糖和某些其他糖果产品、冰淇淋、啤酒泡沫和面包等。

　　五、论述题

　　1蛋白质结构与功能的关系

（1）蛋白质一级结构与其构象及功能的关系

　　蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和测链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象。

　　一级结构相似的蛋白质，其基本构象及功能也相似，例如，不同种属的生物体分离出来的同一功能的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且进化位置相距愈近的差异愈小。

（2）蛋白质空间结构与功能活性的关系

　　蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。

蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性喉，构象复原，活性即能恢复。

　　从以上分析可以看出，只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。

　　2氨基酸对食品可呈现出不同的风味，其往往能提供令人愉快地鲜香味，论述不同氨基酸所呈现的不同风味，并举例说明。

　　氨基酸的苦味：

　　氨基酸是多官能团分子，能与多种味受体结合，味感丰富。

一般说来，除了小环亚胺氨基酸以外，D-型氨基酸大多以甜味为主。

在L-型氨基酸中，当侧基很小时，一般以甜感占优势，如甘氨酸。

当侧基较大并带碱基时，通常以苦味为主，如亮氨酸。

当氨基酸的侧基不大不小时，呈甜兼苦味，如缬氨酸。

若侧基属酸性基团时，则以