一、氨基酸的化学分析
1、氨基酸的分类
参与蛋白质构成的氨基酸只有α－氨基酸。目前，已发现的20多种α－氨基酸，可以依据其结构中R—基团的极性性质区分为4类。即：
(1)非极性R基氨基酸 包括有8种氨基酸，即丙氨酸[Ala／A(简写符号：三字母符事情／单字母符号，以下同)]、蛋氨酸或甲硫氨酸(Met／M)、缬氨酸(Val／V)、亮氨酸(Leu／L)、异亮氨酸(Ile／I)、脯氨酸(Pro／P)、苯丙氨酸(Phe／F)、色氨酸(Trp／W)。
(2)无电荷极性R基氨基酸 包括有7种氨基酸，即甘氨酸(GIy／G)、丝氨酸(Ser／S)、苏氨酸(Thr／T)、半胱氨酸(Cys／C)、酪氨酸(Thr／Y)、天冬酰胺或天门冬酰胺或门冬酰胺 (Asn／N)、谷氨酰胺(Gln／Q)。
(3)带正电荷R基氨基酸 亦为碱性氨基酸。包括有3种氨基酸，即赖氨酸(Lys／K)、组氨酸(His／H)、精氨酸(Arg／R)。
(4)带负电荷R基氨酸 亦为酸性氨基酸。包括有2种氨基酸，即天冬氨酸或天门冬氨酸或门冬氨酸(Asp／D)、谷氨酸(Glu／E)。
2、必需氨基酸
并不是所有20多种氨基酸成分都是绝对必要的。对于人类来讲，只有赖氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸这8种氨基酸，是必需的，称作为必需氨基酸，需要由食物中加以提供。
对于正在发育中的儿童，必需氨基酸中还应包括组氨酸。
另外，在实际过程中，还存在有一个所谓的事实必需氨基酸成分。一般情况下，对于正常机体，这种氨基酸虽然不是必需的，但是由于机体中的合成速度很慢，结果仍必须由食物中获取大多数需要量。这样的氨基酸成分，有精氨酸、组氨酸2种，被称作为半必需氨基酸。从纯粹的食品角度来讲，这种半必需氨基酸成分，与必需氨基酸成分是一样的，因此，我们也可以说，必需氨基酸成分共行10种，即：赖氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、组氨酸。
3、氨基酸的性质
氨基酸的熔点值大多高于200℃，只有l—半胱氨酸(178℃)和／l—谷氨酰胺(185℃)稍微偏低—些。氨基酸具有两性解离的性质。一般情况下，当氨基酸处于两性解离平衡的等电点状态时，其在水溶液中的溶解度将达到最小值。利用这一性质，可以从水溶液中分离出特定的氨基酸成分。
二、蛋白质的构成
蛋白质是分子量很大的一类重要有机物质，其基本构成原料是氨基酸。一般，人们将那些完全由氨基酸构成的蛋白质称作为单纯蛋白质或简单蛋白质。但是，在蛋白质中，还有一些含有非氨基酸物质，这些非氨基酸物质也称为辅基，目前，一般将这类蛋白质称为结合蛋白质。由此，我们可以对整个蛋白质进行一种适当的分类(图3—1)。
另外依食品的来源，也可以简单地将蛋白质划分为动物性蛋白质和植物性蛋白质
 |
单纯蛋白质，由氨基酸以肽键的形式构成，这是蛋白质的基本构成形式。结合蛋白质，除单纯蛋白质基团外，还含有非蛋白质基团或辅基。其中，辅基可以是无机质、无机酸、碳水化合物和色素等。
三、蛋白质的性质
显然蛋白质是由氨基酸构成的物质，与氨基酸有一些近似之处，但是大分子的蛋白质毕竟不同于单个的氨基酸或氨酸的总和，具有一些自己独特的性质。
1、溶解性
表3—3 蛋白质的溶解性
|
蛋白质 |
溶于水 |
溶于稀酸、稀碱、稀盐溶液 |
溶于乙醇 |
|
清蛋白 |
－ |
－ |
－ |
|
球蛋白 |
－ |
＋ |
－ |
|
醇溶谷蛋白 |
－ |
－ |
＋ |
|
谷蛋白 |
－ |
＋ |
－ |
|
硬蛋白 |
－ |
－ |
－ |
|
核蛋白 |
＋ |
＋ |
－ |
|
磷蛋白 |
－ |
－ |
－ |
|
色蛋白 |
－ |
－ |
－ |
由表3—3可以看出，蛋白质的溶解性能并不很好。不同的蛋白质在不同溶剂中的溶解性能差别，给分离蛋白质带来了机会。由于蛋白质分子的直径为2～20nm，所以，蛋白质溶液不可能是真正的溶液，而只能是一种胶体溶液，具有胶体的一些通性。蛋白质溶于水的过程是一种水合作用，这种由水分子对蛋白质分子的包围现象，也就是蛋白质的水结合能力，主要由分子间的静电引力造成，对于肉食品的加工十分重要。保持足够的结合水，对于许多工艺过程将十分有利，例如制作香肠。
2、酸碱性质
与氨基酸相似，蛋白质也具有两性解离的能力，既可以被酸作用，也可以被碱作用。与氨基酸—样，蛋白质也具有一个等电点值。在特定的情况下，等电点时的蛋白质，其导电率、溶解度、渗透压等均将达到最低值。这种特性可以用来制备或分离蛋白质。
3、沉淀作用
被溶解的蛋白质分子，可以在一定条件下，失去稳定性，产生凝聚作用而沉淀析出。这种现象即称作为蛋白质的沉淀作用。有许多沉淀剂可以沉淀蛋白质，但是具体的机理却各不相同。重要的二种沉淀蛋白质的方法是，等电点法：通过酸或碱成分对pH值加以调节实现。这种方法得到的蛋白质将仍会保持其天然的构像；盐析法：通过加入无机盐，最常用的是硫酸铵，使蛋白质的溶解度下降，从而沉淀析出。盐析法具有可逆性，能使蛋白质在一定条件下重新溶解并恢复原有的性质。
4、变性作用
在受到—些物理或化学因素的影响后，蛋白质分子内部结构将发生改变，从而使蛋白质的生物学、物理以及化学性质亦发生变化的现象，称作为蛋白质变性作用。
主要的物理因素有加热、紫外线、X射线、超声波处理以及强烈的搅拌作用；化学因素则有酸、碱、醇、盐和尿素等。发生变性作用的蛋白质，表现为两种外观特性。一种是并不发生沉淀，只是在将溶液调到等电点值时，产生结絮；另一种则是产生比较牢固的结块，发生凝固。一般来讲，蛋白质的变性过程是不可逆的，所以，两种类型的变性作用，事实上都不可能再得以恢复。蛋白质的变性作用，在食品生产过程中，主要涉及到物态变化，既有好处，也可能带来坏处。良好的物态变化，则可以使食品产生一定的稠度，提供良好的加及外观效果。一般来说，食品中蛋白质的受热变性作用发生于约60℃，这是一个重要的可以利用的变性温度值。
5、水解性
在酶或酸的作用下，蛋白质也可以发生水解。酶水解的进行是机体消化的基础，酸水解则是工业制备明胶、氨基酸等的依据。单纯蛋白质的分解产物是肽或氨基酸，而结合蛋白质除此以外，还有辅基成分。