蛋白质的凝胶作用实验结论，蛋白质形成凝胶的功能特性

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1. 蛋白质的凝胶机理

乳酸菌发酵制备酸乳的原理是由乳酸菌发酵产酸使乳蛋白质凝固而成，从而导致牛乳变成一种凝胶结构，就形成了通常看到的凝固状态的酸奶。

按照加工工艺，酸奶可以分为凝固型酸乳与搅拌型酸乳，老酸奶属于凝固型酸乳，凝固型酸乳的发酵过程是优质鲜牛乳经过检验、过滤、均质、杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂，并立刻灌装入包装容器中，在发酵室内发酵，从而使成品因发酵而产生凝乳状态。

2. 举例说明蛋白质凝胶机理

首先这种情况叫作“蛋白质凝胶化”，是蛋白质分子「变性」引起的。而其最根本的原因则是生产制作过程里有无机盐或其它电解质有意无意地被添加了进来--但是它并不影响食品安全,是可以吃的,并且更容易水解吸收,提高蛋白利用率。

像这种生活中常见的,能引起蛋白质变性的因素基本出自以下两种:

1:物理因素,如:过冷,过热,过干,强烈震荡等等

2:化学因素,如:酸碱度,重金属,尿素，疏基乙醇,亚硫酸钠等有机化合物什么是「蛋白质的凝胶化』呢?蛋白质分子间，通过共价键或非共价键组成的具有持水能力,一定弹性与黏度的网状结构。

从溶解度的角度划分,大豆的主要蛋白质类型是溶解度较差的球蛋白。球蛋白的等电点PH值在4-5之间,如果PH落到此处，会自然沉淀，但PH变化的情况,不太可能发生在这里。

豆浆的制作都是经过加热的过程的,在这个过程里大豆蛋白质分子的二三四级结构

的次级键断掉导致空间构象发生变化:多肽链舒展开来,而其分子中的疏水基团、疏水侧链也同时外展,使该蛋白分子水合能力下降,整体溶解度降低,最终形成相对稳定的蛋白溶胶。

这种经过热处理的蛋白溶胶,通常在无机盐、电解质的作用下,会进一步发生变性变成凝胶,当然,低温冷冻亦可达到。前者解离出的阳离子会破坏蛋白质的水化层与双电层(所谓盐析) ,并将白蛋分子络合成立体网状结构,形成凝胶。而后者低温冷冻,则是分子间力引起的一系列蛋白构象变化的结果。

为什么说变成凝胶更易吸收呢?因为蛋白分子在这个变性的过程里,空间结构会变得松散舒张,肽链暴露,使得我们的消化酶更容易下手切肽键,水解蛋白质。

题外话:据我所知,面糊儿(北方称之为稀饭,以小麦面粉为主,化水而制)加热的过程中淀粉会发生糊化,析出一种被称为直链淀粉的多糖链,它在降温放置后,会以双螺旋态缠成一片,也会变成淀粉凝胶--即放置一段时间,面糊糊儿会成胶状。

总体上,我认为理论上是电解质如钾、钙、钠、镁的盐在加工流程中无意引入造成的。

3. 蛋白质的凝胶机理图

超糖基化：

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多糖与蛋白质发生糖基化的机理尚没有完全掌握，且多糖没有还原性，反应过程较单糖缓慢，但蛋白质与多糖发生糖基化反应后，其凝胶强度提升要远远高于蛋白质本身凝胶强度，也高于单糖糖基化

4. 蛋白质的凝胶机理 食品化学

豆腐是大豆蛋白在凝固剂作用下相互结合形成的具有三维网络结构的凝胶产品。虽然不同品种的豆腐采用不同的加工方法，但都有一个凝固剂与豆浆混合的过程。

豆腐生产原理是先把大豆蛋白质等从大豆中提取出来成为豆浆,然后在豆浆中加入凝固剂,大豆蛋白质即凝固形成凝胶体──豆腐。

豆浆在一定温度下才能与凝固剂发生作用起凝固效果。

凝固剂有酸类（如醋酸、乳酸、葡萄糖酸）和钙盐（如石膏）、镁盐(如盐卤)。

豆腐的含水量及形态规格不同，可通过凝固时操作及压制成型而调整。

5. 蛋白质的胶凝作用现象

一、物理性质

蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质，也离不开蛋白质。

营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：

1、完全蛋白质这是一类优质蛋白质。它们所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。

2、半完全蛋白质这类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。

3、不完全蛋白质这类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。

根据蛋白质分子的外形，可以将其分作3类

1．球状蛋白质分子形状接近球形，水溶性较好，种类很多，可行使多种多样的生物学功能。

2．纤维状蛋白质分子外形呈棒状或纤维状，大多数不溶于水，是生物体重要的结构成分，或对生物体起保护作用。

3．膜蛋白质一般折叠成近球形，插入生物膜，也有一些通过非共价键或共价键结合在生物膜的表面。生物膜的多数功能是通过膜蛋白实现的。

二、化学性质

①具有两性

蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，在蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白质也是两性物质。

②可发生水解反应

蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，经过多肽，最后得到多种α-氨基酸。

蛋白质水解时，应找准结构中键的“断裂点”，水解时肽键部分或全部断裂。

③溶水具有胶体的性质

有些蛋白质能够溶解在水里（例如鸡蛋白能溶解在水里）形成溶液。

蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小（10－9～10－7m）时，所以蛋白质具有胶体的性质。

④蛋白质沉淀

原因：加入高浓度的中性盐、加入有机溶剂、加入重金属、加入生物碱或酸类、热变性

少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解。如果向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出，这种作用叫做盐析．

这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质，因此盐析是个可逆过程．利用这个性质，采用分段盐析方法可以分离提纯蛋白质．

⑤蛋白质的变性

在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来．这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质．蛋白质的这种变化叫做变性．

蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们生理上的作用．因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程．

造成蛋白质变性的原因

物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线、超声波等：

化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。

⑥颜色反应

蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应．例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸，则鸡蛋白溶液呈黄色．这是由于蛋白质（含苯环结构）与浓硝酸发生了颜色反应的缘故．还可以用双缩脲试剂对其进行检验，该试剂遇蛋白质变紫

⑦蛋白质在灼烧分解时，可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味．

6. 蛋清蛋白凝胶机理

　  蛋清在食品工业中主要随鸡蛋主体作为配料使用，随着食品工业的发展，蛋清在食品工业中的应用逐渐被拉开。蛋清蛋白的主要成分包括卵白蛋白、卵转铁蛋白、卵类黏蛋白、溶菌酶等，蛋清蛋白主要有三个应用特性，凝胶性、环保性、营养性。

　　蛋清蛋白与其他蛋白类物质具有相同的功能特性：凝胶性，凝胶的特性是具有高黏度、可塑性、弹性和持水性，因此蛋清可以作为肉制品、鱼糜制品、鸡蛋干、蛋皮制品、冷冻制品等系列产品原辅料。蛋清的凝胶体系主要以占蛋白含量一半以上的卵白蛋白为主，其凝胶强度受ph、温度、混合环境等影响较大。

　　蛋清蛋白有两种加工状态，蛋清粉和冻融蛋白。蛋清粉的蛋白质含量较高，在多成分混合环境中有助于凝胶体系的形成，蛋清蛋白质形成凝胶体系的条件是：浓度19%  时间 50min，而大豆蛋白形成凝胶体系的条件是：浓度16%  时间 20min，从条件来看，大豆蛋白比蛋清蛋白更适宜用于肉制品等食品加工环境。在起泡性方面，冻融蛋白效果要更好一些。蛋清在冻融过程中产生的冰晶挤压蛋白，使更多的疏水巯基团暴露，有利于在气-液间形成具有张力的薄膜，增强蛋清的起泡性，因此在烘焙制品方面优势突出。

7. 蛋白质凝胶作用的机理

蛋白质分离的方法

(1)凝胶色谱法

①含义：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法。

②原理：

　　 蛋白质

　 比较　

相对分子质量大

相对分子质量小

凝胶内部

　被排阻在凝胶颗粒外面，迅速通过

　进入凝胶颗粒内部，被滞留

运动方式

垂直向下

　垂直向下和无规则扩散运动

运动路程

较短

较长

洗脱次序

先流出

后流出

(2)电泳法

①含义：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。

②原理：在一定的pH下，一些生物大分子(如多肽、核酸等)可解离的基团会带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

8. 蛋白质凝胶形成的过程

1、PH值的影响： pH值的改变会影响蛋白质分子的离子化作用和净电荷值．从而改变蛋白质分子的吸引力和排斥力以及蛋白质分子与水分子结合的能力．还影响凝胶形成和维持的作用力。

2、氢键的影响：氢键是影响大豆分离蛋白凝胶特性的主要作用力。氢键增强了凝胶的硬度和破裂强度，但降低了内聚性和弹性。削弱氢键作用导致凝胶硬度和破裂强度下降，但内聚性和弹性却增加。较高浓度的尿素导致凝胶不能形成，尤其在较高pH值的情况下更为明显。

3、加热时间的影响：加热时间影响到成熟、坚硬凝胶的形成．不同浓度的蛋白溶液，形成凝胶所需的最短时间 不同，蛋白浓度越大，所需时间越短。

9. 蛋白质的凝胶机理是什么

凝固剂又称强凝聚剂或即效型凝聚剂，是使食品结构稳定、使加工食品的形态固化、降低或消除其流动性、且使组织结构不变形、增加固形物而加入的物质。

凝固剂主要作用是使豆浆凝固为不溶性凝胶状物的豆腐。是使食品中胶体（果胶、蛋白质等）凝固为不溶性凝胶状态的食品添加剂，又被称为组织硬化剂。琼脂是固体和半固体培养基常用的凝固剂。

盐类凝固剂常见氯化镁、硫酸钙。酸类凝固剂常见葡萄糖酸内酯。

10. 蛋白质的凝胶机理有哪些

胆巴主要化学成分为氯化镁、硫酸镁和氯化钠的固体混合物，其中含有大量的氯化镁、氯化钠和金属离子，化成水后主要用于点制豆花、豆腐，是中国北方制豆腐常用的凝固剂，能使蛋白质溶液凝结成凝胶。

原理

胆巴俗称盐卤。化于水形成卤水。因为豆腐的原料黄豆富含蛋白质，蛋白质含量36%～40%，经水浸、磨浆、除渣、加热，得到的蛋白质的胶体（一种介于溶液和悬浊液、乳浊液之间的混合物）。点豆腐就是设法使蛋白质发生凝聚而与水分离。

盐卤是结晶氯化镁的水溶液，属电解质溶液，可以中和胶体微粒表面吸附的离子的电荷，使蛋白质分子凝聚起来得到豆腐。

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