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蛋白质的生物活性完全依赖于其精确的三维空间结构(包括一级、二级、三级和四级结构)。pH值通过影响蛋白质的电荷分布,直接改变维持其结构的作用力,从而影响其活性的。 1、影响蛋白质的净电荷和表面电荷分布 蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,许多氨基酸侧链是可电离的基团(如羧基-C00H/-C00-,氨基-NH2/-NH3+,咪唑基,胍基等)。溶液的pH值决定了这些基团是质子化还是去质子化,从而影响整个蛋白质分子所带的净电荷和表面电荷的分布。 在等电点(pI):蛋白质净电荷为零,分子间易发生聚集沉淀,溶解度最低,此时活性通常不是最高。 偏离等电点:蛋白质带正电(pH<pI)或负电(pH>pI),分子间相互排斥,溶解度增加。 2、破坏氢键和盐桥 盐桥:是蛋白质分子内或分子间带相反电荷基团之间的静电吸引力(如Lys-NH3+与Asp-C00-)。pH改变会使一方或双方电荷中和,从而破坏盐桥,导致局部结构松弛或整体构象变化。 氢键:pH变化会影响可形成氢键的基团(如羟基、氨基、羧基)的状态,间接影响氢键网络。 这些非共价键是维持蛋白质二级和三级结构的关键。它们的破坏会导致蛋白质构象发生改变。 3、导致蛋白质变性 当 pH 值极度偏离蛋白质的生理pH或稳定范围时(如强酸或强碱条件),蛋白质分子内的大量电荷排斥力会超过维持其结构的其他作用力,导致肽链展开,失去天然构象。这个过程就是变性。变性的蛋白质其生物活性会永久性丧失。 #蛋白质活性 #pH #肽键 #氢键 #蛋白质变性
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加热对食品的影响 食品加热对蛋白质的影响主要有以下几个方面: 1. 变性 - 加热会使蛋白质的空间结构发生改变,导致其二级、三级和四级结构被破坏,但一级结构(氨基酸序列)通常保持不变。变性会使蛋白质的溶解度、黏度、结晶能力等发生变化。 - 蛋白质变性有利于消化吸收,因为变性后的蛋白质结构变得松散,更容易被蛋白酶水解。 2. 营养成分的改变 - 某些必需氨基酸可能会在加热过程中受到破坏,尤其是含硫氨基酸,如蛋氨酸和半胱氨酸,从而降低蛋白质的营养价值。 3. 产生新的风味和色泽 - 例如,美拉德反应(蛋白质与碳水化合物在加热时的反应)会产生独特的香气和色泽,改善食品的感官品质。 4. 蛋白质的凝固和沉淀 - 加热到一定程度,蛋白质会发生凝固和沉淀,例如煮鸡蛋时蛋清的凝固。 5. 酶的失活 - 许多与食品变质或生化反应相关的酶都是蛋白质,加热可以使这些酶失活,有助于延长食品的保质期和保持食品的品质。 6. 提高蛋白质的消化率 - 加热使蛋白质变性,暴露出更多的酶切位点,从而提高了蛋白质在胃肠道中的消化率。 总之,适度的加热可以改善蛋白质的消化性和食品的感官特性,但过度加热可能会导致蛋白质营养价值的降低和不良变化。#杀菌锅#食品机械设备#杀菌釜#食品加工#食品安全
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