Белки
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра товароведения продовольственных товаров
РЕФЕРАТ
по дисциплине: Товароведение в отрасли
на тему: Белки
Студент
ФЭУТ, 3-й курс, ДГТ
Т.В. Чередухо
Руководитель
Н.Е. Свирейко
МИНСК 2014
Белки - наиболее сложные из азотсодержащих соединений. Они являются важнейшими частями животных "и растительных клеток. С белками связаны процессы обмена в организмах, способность к росту и размножению, раздражимость, защитная функция, создание опорных тканей - соединительных, хрящевых и костных, образование гормонов, антител, ферментов, участие в формировании клеточного субстрата.
От углеводов и жиров белки отличаются тем, что в их молекуле кроме углерода, водорода и кислорода содержатся азот, сера, фосфор, железо, медь, марганец, йод, кальций и другие элементы.
Большинство белков относятся к гидрофильным соединениям, способным вступать во взаимодействие с водой, которая при этом связывается белками. Такое взаимодействие называют гидратацией. При гидратации вокруг каждой молекулы белка образуются водные оболочки, состоящие из молекул воды, ориентированных в пространстве определенным образом. При добавлении веществ, разрушающих водные оболочки (спирт, ацетон, нейтральные соли щелочных металлов, растворы сернокислого аммония и др.), белки выпадают в осадок. Гидрофильные белки при определенных условиях, задерживая большое количество воды, набухают и образуют коллоидные системы - гели.
Явление, обратное набуханию (отделение воды от геля), называется синерезисом. Примером синерезиса может служить расслаивание* простокваши.
С явлением набухания белков сталкиваются при производстве многих продуктов. Так, приготовление теста в хлебопечении и макаронном производстве связано с этим процессом. При изготовлении солода зерно набухает и прорастает. При длительном хранении продуктов способность к набуханию у белков снижается вследствие их старения. Примером этого могут служить крупа из бобовых или их семена, набухаемость которых после длительного хранения ухудшается. Многие белки под влиянием определенных физических и химических факторов (температуры выше 50-60 °С или охлаждение до -10 °С и ниже, органические растворители, кислоты, соли) свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс носит название денатурации.
Все пищевые продукты, переработанные с помощью высоких температур, содержат денатурированный белок. Свойство белков денатурироваться имеет важное значение в ряде пищевых производств - при выпечке хлеба и кондитерских изделий, при сушке макарон, овощей, плодов, молока, рыбы, грибов и др.
Молекулы белков построены из остатков сотен и тысяч аминокислот. Продукт, получаемый в результате их соединения, называют пептидом. В зависимости от количества остатков аминокислот, образующих пептиды, различают дипептиды, трипептиды и т.д. Продукты соединения многих аминокислот называют полипептидами.
Отдельные белки различаются по аминокислотному составу, т.е. по количеству образующихся из них при гидролизе аминокислот. Аминокислотная последовательность является специфичной для определенного белка. В основу классификации белков положены их физико-химические и химические отличия. Белки подразделяют на простые (протеины) и сложные (протеиды). К простым относят белки, дающие при гидролизе только аминокислоты, к сложным - белки, состоящие из простых белков и соединений небелковой группы, называемой простетической.
Альбумины растворимы в воде, при кипячении свертываются, а при воздействии водным раствором сернокислого аммония высаливаются (осаждаются). Содержат до 2,25 %серы. Важнейшие представители этих белков - альбумин яичного белка (овальбумин), лактоальбумин (белок молока), сывороточный альбумин крови, лейкозин пшеницы. Пена, образующаяся при варке плодов и овощей, также частично состоит из свернувшихся растительных альбуминов.
Глобулины нерастворимы в чистой воде, но в 1-1,5%-ных растворах нейтральных солей растворяются, при нагревании свертываются. Растительные глобулины труднее высаливаются и свертываются, чем животные. Эти простые белки широко распространены в пищевых продуктах: в горохе содержится белок легумин, в сое - глицинии, в семенах фасоли - фазеолин, в картофеле - туберин, в крови - фибриноген, в молоке - лактоглобулин, а яйцах - яичный глобулин. Важнейший белок мышц - миоген.
Проламины незначительно растворяются в воде, но хорошо растворяются в 60-80% -ном этиловом спирте, тогда как другие белки в спиртовых растворах указанной концентрации денатурируют и выпадают в осадок. Проламины встречаются только в семенах растений. К ним относятся глиадин семян пшеницы и ржи, гордеин ячменя, зеин семян кукурузы, авенин семян овса и др.
Глютелины встречаются исключительно в семенах злаковых и зеленых частях растений. Эти белки нерастворимы в воде, нейтральных солях и спирте, но растворимы в слабых растворах щелочей. Типичными представителями таких белков являются глютелин пшеницы и ржи, оризенин, глютелин кукурузы.
Проламины и глютелины при замешивании муки с водой образуют клейковину теста, благодаря которой оно приобретает эластичность.
Протамины в водных растворах обладают щелочным характером, так как в молекуле этих белков содержится до 80 % остатков диаминомонокарбоновых кислот. Протамины находятся преимущественно в икре и молоках некоторых пород рыб.
Гистоны по свойствам близки к протаминам, растворимы в воде, а их растворы обладают щелочной реакцией. Встречаются они в животных продуктах, некоторые из гистонов входят в состав гемоглобина крови.
Склеропротеины нерастворимы в воде, слабых растворах кислот и щелочей. Встречаются они только в тканях животных. К ним относятся: коллаген - основный белок кожи, костей и хрящей, эластин - белок сухожилий и соединительной ткани, кератин - белок волос, шерсти, копыт и рогов.
Сложными белками являются фосфопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, хромопротеиды и нуклеопротеиды.
Фосфопротеиды содержат остатки фосфорной кислоты. К этой группе белков относятся казеиноген молока, вителлин яиц, ихтулин икры рыб - важные питательные вещества для растущих организмов. Казеиноген в воде почти нерастворим; в молоке он находится в виде кальциевой соли, которая под действием кислоты расщепляется, образуя гель свободного казеиногена, в результате чего происходит свертывание молока.
Гликопротеиды - сложные белки, простетическими группами которых являются углеводы. При гидролизе гликопротеидов кроме аминокислот и углеводов нередко выделяются серная и уксусная кислоты. К основным представителям гликопротеидов относятся муцины и мукоиды, которые входят в состав хрящей, костной ткани, роговицы глаз, а также встречаются в пищеварительных соках. Они обусловливают высокую вязкость слюны и тем самым способствуют легкому прохождению пищи через пищевод в желудок.
Липопротеиды в качестве простетической группы содержат жиры и различные липоиды - фосфоглицериды, холестерин и др.
Хромопротеиды состоят из простого белка и небелкового окрашенного соединения, Они весьма распространены в животных и растительных организмах. Примерами хромопротеидов могут служить соединения хлорофилла с белком, играющие важную роль в усвоении углекислоты воздуха растениями.
Нуклеопротеиды представляют собой белки, связанные с нуклеиновыми кислотами. Они входят в состав любой клетки, играют большую биологическую роль, участвуют в образовании структурных элементов клеток, выполняют такую важную функцию в организме, как передача наследственных свойств.
Содержание белков в пищевых продуктах колеблется в широких пределах. Более богаты ими продукты животного происхождения, а также бобовые и зерновые культуры, менее - плоды, ягоды и большинство овощей. Содержание белков в некоторых пищевых продуктах приводится в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание белков в некоторых пищевых продуктах
НазваниеСодержаниеНазваниеСодержаниепродуктабелка, %продуктабелка, %Пшеница12-16Плоды свежие0,5-1,5Рожь9-17Овощи свежие1-4,8Рис8-11Мясо14-20Горох23-30Рыба13-18Соя33-40Молоко3-4Мука пшеничная9,5-15Сыр22-29Картофель1,5-2Яйца12-13
Пищевая ценность белков обусловлена качественным и количественным составом входящих в них аминокислот. Каждая из 20 аминокислот, участвующих в построении белка, обладает своей биологической ценностью.
Одни аминокислоты синтезируются организмом человека, и потребность в них удовлетворяется без поступления извне. Такие аминокислоты называют заменимыми. К ним относят гистидин, аргинин, цистин, тирозин, аланин, серин, глутаминовую и аспарагиновую кислоты, пролин, оксипролин, гликокол(глицин). Другие аминокислоты обязательно должны поступать в организм с пищей в готовом виде, и их называют незаменимыми. Некоторые из незаменимых аминокислот синтезируются и организме, но в таких малых количествах, что их недостаточно для удовлетворения потребностей организма в белках. Исключение из пищи хотя бы одной из незаменимых аминокислот делает невозможным синтез белка в организме. К незаменимым аминокислотам относят триптофан, лизин, лейцин, лейцин, метионин, фенилаланин, треонин, валин.
Следует отметить, что существует также подразделение белков на полноценные и неполноценные.
Неполноценными называют белки, которые не содержат хотя бы одну из незаменимых аминокислот. Примером неполноценного белка является зеин кукурузы, который не содержит лизина и содержит мало триптофана, а также белок Личного желтка, в котором отсутствуют аминокислоты тирозин и триптофан. Питание только одним неполноценным белком приводит к нарушению обмена веществ. Но человек никогда не употребляет в пищу какой-либо один белок, а в смешанной пище содержатся разные белки, в связи с чем наличие одного неполноценного белка в одном продукте не может снизить общей полноценности пищи.
Усвояемость белков неодинакова. Если усвояемость белков молока принять за 100 %, то усвояемость белков мяса составит 90 %, картофеля - 80, пшеницы - 50, белков некоторых овощей - более 25 %. Растительные белки усваиваются хуже, чем животные, так как в клетках растений они защищены клетчаткой и другими соединениями.
Белки пищи в желудочно-кишечном тракте под действием протеолитических ферментов расщепляются через ряд промежуточных продуктов до аминокислот, которые проникают в кровеносную систему и разносятся с кровью по тканям организма. Неиспользованные остатки белков подвергаются разрушению до более простых соединений и выводятся из организма.
При хранении пищевых продуктов происходят значительные потери азотистых веществ за счет образования темно окрашенных соединений - меланоидинов.
Меланоидины образуются при переработке и хранении многих пищевых продуктов, когда в процессе сахароаминной реакции могут связываться до 30 % общего количества белков, значительное количество углеводов, витаминов, ферментов и других биологически активных соединений. При этом они превращаются в малодоступные для усвоения организмом человека комплексы. Меланоидинообразование отрицательно влияет на пищевую ценность и органолептические свойства продукта. Наиболее простым способом замедления или предотвращения этого процесса является смягчение режимов тепловой обработки пищевых продуктов и их хранение при низких температурах.
Отрицательная роль меланоидинов проявляется при изготовлении и хранении соков, сушеных плодов, овощей, грибов, мяса, мясных, рыбных и овощных консервов, томатопродуктов и др. Однако они могут иметь и положительное значение, когда, например, участвуют в создании специфического аромата и вкуса при выпечке хлеба, жарке мяса и рыбы, приготовлении топленого молока, солода, вина, соков и многих других пищевых продуктов.
Неферментативное потемнение пищевых продуктов может происходить и в результате взаимодействия продуктов окисления липидов с протеинами с образованием коричневых пигментов - липопротеинов.
Липопротеины, так же как и меланоидины, снижают биологическую и пищевую ценность продуктов питания. Суточная потребность человека в белках обусловлена многими факторами - возрастом, полом, характером трудовой деятельности, климатическими условиями/Более 50 % белков в рационе питания человека должны составлять белки животного происхождения. Взрослому человеку в сутки требуется 80-100 г белка, а при физической нагрузке - 120 г и более.
Амиды аминокислот содержатся в растительных продуктах в качестве естественной составной части. Так, в спарже находят 0,2 % амида аспарагина, в капусте его 0,3 %.
Аммиачные соединения встречаются в пищевых продуктах в малых количествах в виде аммиака и его производных. Аммиак представляет собой один из конечных продуктов распада белка. Значительное содержание аммиака и аминов указывает на гнилостное разложение белков пищевых продуктов. Именно поэтому при исследовании свежести мяса и рыбы часто определяют содержание в них аммиака.
Нитраты, т.е. соли азотной кислоты, встречаются в пищевых продуктах в качестве естественных соединений, как правило, в малых количествах. Однако в некоторых продуктах количество нитратов значительно.
Влияние нитратов на организм человека зависит от дозы и длительности их поступления, возраста, состояния здоровья и т.д. Предельно допустимая доза нитратов для человека не должна превышать 5 мг на 1 кг массы тела. Возрастающее применение азотных удобрений и некоторых гербицидов является причиной повышенного содержания нитратов в растительных продуктах.
В организме человека под влиянием кишечной микрофлоры происходит восстановление нитратов в нитриты, которые всасываются в кровь и блокируют центры дыхания. Кроме того, при продолжительном хранении овощей, особенно с высоким исходным содержанием нитратов, некоторая их часть переходит в нитриты.
В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в различных видах овощей и плодов. Например, ПДК для белокочанной капусты составляет 500 мг/кг, картофеля - 250, свеклы - 1400 мг/кг.
Нитриты используют в качестве консервирующего средства для повышения стойкости окраски мяса, мясных продуктов и рыбных изделий. Их применяют с поваренной солью и сахаром при засолке мяса. Мясо, консервированное только солью, получается жестким, волокнистым, неприятного сероватого цвета. Добавление сахара способствует улучшению вкуса продукта, а добавление нитритов - сохранению цвета. Нитриты более токсичны, чем нитраты. Так, предельно допустимая суточная доза для них составляет 0,4 мг на 1 кг массы тела человека. В связи с этим количество нитритов при посоле мяса и производстве колбасных изделий строго лимитируется. Так, в мясной колбасный фарш добавляют раствор нитрита из расчета не более 0,005 % массы мяса.
В свежих растительных продуктах находятся следы нитритов, но в процессе хранения овощей, особенно механически поврежденных и больных, происходит их накопление.
Отрицательная роль нитритов состоит в том, что в желудке человека они преобразуются в нитрозамины - сильнейшие канцерогены, т.е. вещества, вызывающие образование раковых опухолей.
Белки - необходимая составная часть продуктов питания. Проблема пищевого белка стоит очень остро. По данным Международной организации по продовольствию и с. х-ву при ООН больше половины человечества не получает с пищей необходимого количества белков. Недостаток белков в пище вызывает тяжелое заболевание - квашиоркор.
В процессе пищеварения белки подвергаются гидролизу <#"justify">денатурация белок пищевой продукт
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
. Кондрашева, Е. А. Товароведение продовольственных товаров: Учеб. пособие. - М. : Альфа М, ИНФРА -М, 2007. - 416 с.