我們攝取蛋白質食物，最重要的目的，在於消化蛋白質以吸收其胺基酸，並利用所吸收的胺基酸，在體內合成人體所需的蛋白質，及製造人體所需具生理功能的胺基酸(有些可能不被DNA指定參與蛋白質的合成)，多餘的胺基酸，則可被用於燃燒(氧化)，提供人體熱量(能量)，或者也可被轉化為脂肪，貯存於體內。
消化蛋白質的進程，簡單說，就是先於口腔中咀嚼，把食物進行初步機械性攪碎，再進入胃中消化，然後再進入小腸消化，最後再經由小腸細胞及小腸絨毛吸收，然後透過微血管送至肝臟，再傳送至全身各處。
胃部對蛋白質食物之反應與牛奶之消化爭議
食物未進胃前，當我們看到、聞到、嚐到或想到食物的香味時，會造成神經衝動，再由大腦或下視丘，經延腦，將神經衝動傳至胃部，刺激胃竇部(gastric antrum)的G細胞(G-cell)分泌胃泌素(gastrin)。胃泌素分泌，會刺激胃腺的壁細胞分泌鹽酸(即所謂胃酸)，及主細胞分泌胃蛋白脢原(pepsinogen)與凝乳脢原(prorennin，或prochymosin)，但胃蛋白脢原與凝乳脢原不具消化活性，在胃中接觸到鹽酸，就會被鹽酸活化，形成具消化能力的胃蛋白脢(pepsin)與凝乳脢(rennin，或叫chymosin)。
其中凝乳脢，主要用於幫助消化牛奶中的蛋白質成分酪蛋白(casein)，因為酪蛋白在胃中遇到強酸，會產生沉澱作用而凝結起來，形成所謂凝乳(curds)，特別是牛奶中的a-酪蛋白(約佔牛奶蛋白質總量的50%)，結塊較緊密，極不易消化。未消化之酪蛋白會經消化道排出體外，而消化不完全之酪蛋白，少部分被人體吸收後，須經過免疫系統代謝排除，此額外工作則易導致人體免疫力的降低甚至可能產生過敏現象。而凝乳脢正好可以切段酪蛋白中的某些特定的胜肽鍵，使得酪蛋白的結構較為鬆散，極有利於酪蛋白之消化。但值得注意的是，大部分的人，在三歲以後，通常就無法在體內再製造凝乳脢原，在缺乏凝乳脢的情況下，使得牛奶中的酪蛋白極不易消化，再加上缺乏消化乳糖的乳糖脢，因有些專家就提出「牛奶是牛喝的，不是人喝的」之論點，不鼓勵大家飲用牛奶。
確實，牛奶的飲用之優劣，具爭議性。不過，參考一些學者的研究，雖然人在缺乏凝乳脢的情況下，喝牛奶仍然可以消化牛奶且能吸收其胺基酸，只不過是很慢而已，跟其它易消化的蛋白質比起來，約須要多一倍的時間，因此牛奶可說是屬於緩慢消化(slow digestion)的食物。以下提供一些學者對飲用牛奶所發表的研究論文，結論大都給予牛奶正面的評價：
(1) Am J Clin Nutr 19，119S-136S (2000)
(2) J Nutr 132，p. 3228S-3233S (2002)
(3) J Physiol 549，p. 635-644 (2003)
(4) Am J Clin Nutr 82，p. 1327-1335 (2005)
(5) Am J Clin Nutr 84，p. 1070-1079 (2006)
假使你對一些專家所提出的顧慮，如「牛奶是牛喝的，不是人喝的」之論點，會疑惑而感到害怕，可是又想獲取牛奶中的營養，那麼有一個折衷的辦法，供你參考，如果你不會對牛奶過敏，喝了也不會拉肚子，建議可在晚上睡前二小時前空腹時，喝一杯牛奶，且喝完後除水外不可再進食其它食物即可。基本上，牛奶中的酪蛋白不易消化，因此不要與其它食物混合，否則會強烈影響其它食物之消化與吸收。
胃部之消化作用
當食物進入胃部後，若食物中含有蛋白質或胺基酸，蛋白質或胺基酸成分會進一步刺激胃部，使G細胞釋放更多胃泌素，再促使胃腺進一步釋放更多鹽酸及胃蛋白脢原，造成胃液變為強酸的溶液，pH約可達到2左右。在強酸環境下，可以使蛋白質變性，而使蛋白質更易於消化；蛋白質變性作用，破壞了蛋白質的二級、三級、四級結構，然一般不影響其一級結構，使蛋白質失去生物活性，且使蛋白質易受胃蛋白脢的水解。鹽酸的分泌反應為CO2 + H2O + NaCl à HCl + NaHCO3 ，由此反應方程式來看，可知人仍應注意適當攝取鹽份，才能藉此製造足量鹽酸。還有，神經緊張、泛酸及維生素B1攝取不足，都會造成胃酸不足的現象。另素食者因吃鉀鹽較多，有可能會排出鈉鹽，造成胃酸分泌不足，此時應即時補充鈉鹽。
胃酸(或鹽酸)的另一重要性是用來活化胃腺所分泌的胃蛋白脢原，若胃酸分泌不足，蛋白質代謝分解就會發生問題；因此胃酸分泌不足的人，肌肉長不出來，永遠都是瘦瘦的、乾扁扁的樣子。我們錯誤的觀念總是認為胃不好，就是胃酸分泌太多，其實應是胃壁發生潰傷，不能承受強酸pH2的胃酸濃度之故。若素食者喝完濃豆漿、或葷食者大魚大肉，胃就脹脹的感覺不舒服，就有可能是由於胃酸分泌不足的緣故。
胃蛋白脢原必須在低pH值下，才會被活化形成胃蛋白脢。若在pH5.5時，胃蛋白脢原仍不會被活化，但在pH4.5時，則會有70%的胃蛋白脢，可以被活化。若在pH8時，則所有胃蛋白脢原，會變性而被破壞。一旦胃蛋白脢原被活化成胃蛋白脢，就可開始消化蛋白質了，胃蛋白脢僅會對一些胜肽鍵有作用，最易攻擊芳香族胺基酸(如Phe及Tyr)的胜肽鍵，其它易會攻擊麩胺酸、半胱胺酸及胱胺酸等之胜肽鍵，由於胃蛋白脢僅會對某一些胜肽鍵有作用，所以無法將蛋白質分子完全分解成胺基酸，而是形成各種小分子的胜肽鏈。
蛋白質在胃中之消化，簡單的說，即當蛋白質食團進入胃部後，蛋白質會先受強酸作用而變性，讓胜肽鍵曝露出來，使易於受蛋白脢的攻擊而斷裂，藉此把蛋白質分子，切成許多小分子之胜肽鏈，再進入小腸，繼續消化。
小腸之消化作用
小腸(small intestine)共分三部分，從胃部下方幽門括約肌開始，依序為十二指腸(duodenum)、空腸(jejunum)及迴腸(ileum)。成人的小腸的直徑約2.5-3公分，長約6-7公尺，彎彎曲曲成盤狀。十二指腸，約30公分長，附近有肝臟(liver)和胰臟(pancrea)，胰臟可分泌胰液(pancreatic secretion)，肝臟分泌膽汁(bile)，膽汁儲存在膽囊(gallbladder)中；當食物進入小腸後，膽囊內的膽汁和胰臟所分泌的胰液便由導管注入十二指腸，於是食物在小腸內便與膽汁、胰液和腸液(intestinal juice)混合，形成食糜。空腸，約有1.8-2.5公尺長，空腸黏膜下層的腸腺會分泌腸液，食物通常在空腸完成消化過程，食物已被分解為葡萄糖、胺基酸及脂肪酸等。迴腸，約有4公尺長，迴腸在消化中只起小部分作用，主要的功能是從已消化過的食物中吸收營養素，內部表面為環狀皺壁(非平滑)(circular folds)，可增加吸收表面積，黏膜表面有許多小腸絨毛(villus)；每一根絨毛中都含有一條小動脈、一條小靜脈、一個微血管網以及一條乳糜管；絨毛內的微血管是吸收葡萄糖、胺基酸和一些水溶性的維生素；而乳糜管則是吸收脂肪酸和脂溶性的維生素。
小腸消化液簡易說明
在小腸的消化液，包含有膽汁、胰液及腸液。膽汁，主要在乳化(emulsification)脂肪，與蛋白質消化關連較小。
在胰液中，則含有胰酵素(或叫胰脢，pancreatin)；胰酵素，包括有脂肪脢(lipase)、蛋白質脢(protease)及澱粉脢(amylase)。其中胰蛋白質脢(pancreatic proteinases)，主要有胰蛋白脢(trypsin)、胰凝乳蛋白脢(chymotrypsin)、羧肽脢(carboxypolypeptidase)及彈性脢(elastase)幾種。其中梭肽脢屬於外切型胜肽脢(exopeptidases)，只能切斷胜肽鏈最尾端(end)的羧基(-COOH)，而胰蛋白脢、胰凝乳蛋白脢、及彈性脢(elastase)則屬於內切型胜肽脢(endopeptidases)，能將胜肽鏈中間的胜肽鍵打斷。經過這些胰蛋白質脢的作用，可繼續將蛋白質分子，消化成胺基酸、雙胜肽或三胜肽的小分子供小腸吸收。至於其斷鍵(cleavage)的詳細機制，則請自行參考生化書籍。
在腸液中，包含的酵素有乳糖脢、蔗糖脢、三酸甘油脂脂解脢、膽固醇脂解脢、胺基酸脢(aminopeptidases)、二胜肽脢(dipeptidase)及腸激活脢(enterokinase)等。對蛋白質消化而言，我們較有興趣於後三者酵素，即胺基酸脢、二胜肽脢及腸激活脢。
小腸中，分泌腸液的腺體有兩種，一為布路納氏腺(Brunner's gland)，又稱十二指腸腺(duodenual gland)，另一為李培昆氏腺窩(crypts of Lieberkühn)，又稱小腸腺。布路納氏腺，主要分泌碳酸氫根(HCO3-)鹼性溶液及腸激活脢。鹼性溶液主要用來中和由胃排下來的酸性食糜，及保護腸壁不被消化脢消化破壞，提供鹼性環境，以利消化脢發揮活性。腸激活脢，主要功能為，將胰液中的不具活性的胰蛋白脢原(trypsinogen)，轉化成具活性的胰蛋白脢。但是胰凝乳蛋白脢原(chymotrypsinogen)、羧肽脢原(procarboxypolypeptidase)及彈性脢原(proelastase)則須透過胰蛋白脢及胰凝乳蛋白脢的斷鍵(cleavage)作用，才能活化為胰凝乳蛋白脢、羧肽脢及彈性脢。李培昆氏腺窩，位於絨毛間的凹窩處，包含各種細胞，分泌大量腸液，其與蛋白質消化有關的酵素，可能仍只是腸激活脢。
如前述，黏膜表面有許多小腸絨毛(villus)，絨毛上的吸收性表皮細胞又長有許多微小絨毛(microvilli)，稱為刷狀緣(brush border)。刷狀緣表面細胞會分泌各種不同的消化酵素，稱作刷狀緣酵素(brush border enzymes)，其中就包含有胺基酸脢、二胜肽脢及腸激活脢。胺基酸脢，可切斷胜肽鏈兩端的胜肽鍵。二胜肽脢，可將三胜肽消化為二胜肽。
簡單的說，蛋白質食物進入小腸後，先在十二指腸經胰蛋白質脢作用，可將蛋白質分子，消化成胺基酸、雙胜肽或三胜肽的小分子。這些胜肽小分子，在空腸中，經刷狀緣酵素作用，可將蛋白質分子完全消化成胺基酸，而被吸收。尚未被空腸吸收的胺基酸，到迴腸繼續吸收，以完成吸收工作。
胺基酸之吸收
基本上，胺基酸、雙胜肽或三胜肽的小分子皆可為小腸上皮細胞所吸收，小腸細胞內含有胺基酸脢及二胜肽脢，可將雙胜肽或三胜肽完全分解成胺基酸，然後傳送進入絨毛內微血管，經肝門靜脈送到肝臟，有些在肝臟內進行代謝轉換，再傳送至全身各處細胞利用。
胺基酸之代謝
胺基酸由小腸吸收後，送至肝臟再至全身各處，可經由以下三種代謝方式，將胺基酸為人所利用：
(1)製造非必需胺基酸(non-essential amino acids)：主要在肝臟進行，肝臟中有各種轉胺脢(transaminase，或amino transferase)，在轉胺脢的作用下進行轉胺反應，某些胺基酸可藉轉胺反應相互轉換，此為製造非必需胺基酸的方法。體內製造非必需胺基酸，可使體內胺基酸組成趨於平衡。至於轉胺反應的詳細情形，可自行參考生化書籍。
(2)製造蛋白質：胺基酸分子藉著血液傳送至全身各處，接著胺基酸分子再利用細胞膜上的蛋白質通道(protein channel)進入細胞內，蛋白質的合成主要在細胞質內的核糖體(ribosome)進行。透過轉運核糖核酸(tRNA，或transfer RNA)、訊息核糖核酸(mRNA，或messenger RNA)及核糖體三者分工合作，即可製造人體所需的蛋白質了。至於tRNA、mRNA及核糖體分別如何工作，以合成蛋白質，則可自行參考生化書籍。
(3)胺基酸分解代謝：一般說來，胺基酸分子通常會先經過脫胺作用(或叫去胺基作用，deamination)，分解形成酮酸(a-keto acid)類物質及氨(ammonia)，再依人體需求，再進行如下代謝反應 --
(i)進入克氏循環，產生能量，供人體所用。
(ii)透過一些代謝反應，形成脂肪，貯存於體內。
(iii)透過一些代謝反應，形成人體所需的生化物質。
由於以上代謝反應非常繁複，詳細情形，可自行參考生化書籍。
胺基酸之脫胺作用與尿素循環
脫胺作用，主要在肝臟及腎臟進行，在脫胺脢(deaminase)催化下，其氧化反應式可簡示如下：
H2N-CHR-COOH + 1/2 O2 à O = CR – COOH + NH3
胺基酸分子 酮酸物 氨(ammonia)
胺基酸經脫胺反應後，會釋放出氨出來，氨是一種毒性很高的物質，若不迅速排除，在血中會累積很快，易傷及腦部造成昏迷。
西元1932年，德國生化學家Hans Krebs發現尿素循環(urea cycle)，哺乳動物會利用尿素循環將體內的氨排除。一個尿素循環完成，反應過程為吸收一分子二氧化碳，可去除兩分子的氨，並形成一分子的尿素，反應式如下所示：
NH2
¤
2NH3 + CO2 à O=C (尿素)
氨 \
NH2
尿素循環主要在肝臟中進行，其反應式簡單示意如下：
+ NH3 + CO2
烏胺酸 --------------------- > 瓜胺酸
Õ - H2O ¤
+ 2 H2O \ ¤ + NH3
- (NH2)2CO \ ¤ - H2O
\ ×
精胺酸
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