蛋白质在高温条件下为什么会变性,蛋白质在多少度情况下变性

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-12 13:58:44

蛋白质,作为生命的基础分子,是构成生物体的重要成分之一。它们存在于我们的细胞、组织、器官中,负责执行多种多样的生命活动,如酶的催化、激素的调节、抗体的免疫等,是维持人体正常运转不可或缺的营养成分。

那么,当蛋白质遭遇高温时,其结构、功能和营养价值会发生哪些变化?今天,就让我们一同探索这一奥秘。

蛋白质在高温条件下为什么会变性,蛋白质在多少度情况下变性(1)

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蛋白质的结构

首先,我们来了解蛋白质的基本结构。蛋白质由氨基酸通过肽键连接而成,形成复杂的三维空间结构。这种结构决定了蛋白质的功能,如酶的催化作用、抗体的免疫作用等。

当蛋白质遇到高温时,其结构会发生变化。这一过程被称为蛋白质的变性。在高温下,蛋白质的三维结构被破坏,肽键之间的连接变得不稳定,导致蛋白质失去原有的形状和功能。这种变性是不可逆的,意味着一旦蛋白质变性,就无法恢复到原来的状态。

一个生动的例子就是鸡蛋。在普通状态下,鸡蛋的蛋清是液态的。然而,当我们将鸡蛋加热时,蛋清会凝固成固态。这就是因为高温这一物理因素引发了蛋白质的变性。在这个过程中,虽然蛋白质分子的肽链并未断裂,但其原有的立体结构已经发生了改变和破坏。

蛋白质在高温条件下为什么会变性,蛋白质在多少度情况下变性(2)

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变性的蛋白质还有营养吗?

那么,高温对蛋白质的功能有什么影响呢?食物中的蛋白质“变性”了,是不是意味着没有营养了呢?

其实不然。

高温对蛋白质的功能确实会产生影响,变性后的蛋白质往往失去原有的生物活性,如酶的催化作用减弱或消失。但这并不意味着失去营养价值,即使蛋白质变性了,它们仍然可以提供人体所需的氨基酸,支持人体的生长、发育和修复过程。

而且适度的烹饪处理实际上有助于蛋白质的水解和消化。在烹饪过程中,蛋白质变性后结构变得更为松散,这有利于人体内的消化酶对蛋白质进行水解,从而使其更容易被人体吸收利用。

虽然高温处理在某些情况下可以烹饪食物并增强口感,但并不是所有的蛋白质食物都适合这样的处理。以优质的动物类乳清蛋白质粉为例,这种蛋白质粉在高温下容易变性,失去原有的营养价值和生物活性。为了保持其最佳效果,建议在常温或稍微加热的条件下食用。

蛋白质在高温条件下为什么会变性,蛋白质在多少度情况下变性(3)

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蛋白质过度高温会产生丙烯酰胺

值得注意的是,当蛋白质过度高温时,除了发生变性失去原有的生物活性外,还可能产生一些有害物质。其中,丙烯酰胺是一个备受关注的例子。

丙烯酰胺是一种在高温下由某些氨基酸和还原糖反应形成的化合物。食物中的还原糖(碳水化合物)与蛋白质的水解产物(主要是天冬酰胺)在高于120℃的油炸、烘烤等工艺下,会发生化学反应。从而产生类黑精色素、还原酮﹑醛和杂环化合物,从而赋予食品独特的风味和色泽,温度越高,产生的丙烯酰胺就越多

丙烯酰胺被认为是一种潜在的致癌物质,对人体健康存在风险。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,丙烯酰胺在2A类致癌物清单中。(2A类致癌物:对人很可能致癌,此类致癌物对人致癌性证据有限,对实验动物致癌性证据充分)由此可见,长期摄入高水平的丙烯酰胺可能增加患癌症的风险。

蛋白质在高温条件下为什么会变性,蛋白质在多少度情况下变性(4)

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怎么减少丙烯酰胺?

要减少食物中丙烯酰胺的含量,可以采取这些措施:

控制烹饪温度和时间:降低烹饪温度和缩短烹饪时间可以减少丙烯酰胺的形成。

选择健康的烹饪方式:尽量避免使用高温烹饪方式,如油炸和烤制,而选择蒸、煮或炖等低温烹饪方式。

食物多样化:多样化的饮食可以减少对单一食物的依赖,从而降低丙烯酰胺的摄入量。

在烹饪过程中,我们应该注意控制温度和时间,避免过度加热,以确保食物的安全性和营养价值。

哪些食物易产生丙烯酰胺?

由于原料本身含有天冬酰胺和还原糖,很多食品在高温加工过程中易生成丙烯酰胺,主要包括:

1.薯类和谷类食物:如薯片、薯条、面包、饼干、麦片等。这些食物在烹饪或加工过程中常常需要高温处理,容易导致丙烯酰胺的形成。

2.咖啡及其类似制品:速溶咖啡、即饮咖啡、咖啡伴侣等。咖啡豆在烘焙过程中也会产生丙烯酰胺。

3.油炸和烤制食品:如炸鸡、炸鱼、烤肉等。这些食物在烹饪过程中会产生丙烯酰胺。

4.糖果和巧克力:这些甜食在制作过程中需要高温处理,可能产生丙烯酰胺。

虽然日常生活中无法完全避免遇到丙烯酰胺,丙烯酰胺对人体健康有潜在风险,但只有在长期大量摄入的情况下才可能对健康产生显著影响。我们不必过分恐慌,但应保持警惕并采取相应的预防措施。可以选择购买经过低温处理或特殊工艺加工的食品,这些食品通常丙烯酰胺含量较低。也可以通过选择健康的烹饪方式、食物多样化和控制摄入量等方式来降低其对我们健康的风险。

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