ЭлБиб

ВСЕ О МЯСЕ, 4-2007

СЕКРЕТЫ КУЛИНАРИИ

Гидратация и дегидратация белков

Пищевая ценность, вкусовые качества пищевых продуктов,

ихстойкостьприхраненииобусловленывходящимивихсостав

веществамиорганическогоинеорганическогопроисхождения.

Из всех компонентов продуктов питания наибольшее влияние

наих свойстваоказывает вода. Вомногих пищевых продуктах,

и даже в тех, в которых ее содержание было преднамеренно

снижено в процессе обработки с целью повышения их стой-

кости при хранении, на ее долю приходится наибольший

удельный вес.

Характер воздействия воды на процессы, протекающие

при производстве пищевых продуктов, определяется прежде

всегообщимколичествомводыиформамисвязиееедругими

компонентами, в основном с белками.

По количеству влаги пищевые продукты разделяют на три

основныегруппы: продуктысвысокойвлажностью(более40%

воды), сосредней, илипромежуточной, влажностью(10…40%

воды) и с низкой влажностью (менее 10% воды). Влажность

пищевых продуктов непосредственно связана с такимпоказа-

телемих качества, как активность воды (a

), величина которой

влияет на течение химических реакцийиразмножениемикро-

организмов в продукте.

Различают четыре формы связи влаги с материалами,

ивчастностискомпонентамипищевыхпродуктов:химическую,

адсорбционную, осмотическую и капиллярно-связанную.

Химически связанную воду подразделяют на воду гидрата

в составе гидроксильных групп (ионная связь) и воду молеку-

лярных соединений в виде кристаллогидратов (молекулярная

связь).Извсехформсвязихимическисвязаннаяводаобладает

наибольшей энергией.

Адсорбционно-связанная вода характеризуется средней

интенсивностьюпрочностисвязи.Онаобразуетсяврезультате

притяжения диполей воды полярными молекулами, располо-

женными на поверхности субстрата. При образовании такой

связи молекулы воды могут сохранять свои свойства, в этом

случаепроисходитфизическаяадсорбция.Еслимолекулаводы

расщепляется наионы, топроисходит химическая адсорбция,

или хемосорбция.

Увлажнениекапиллярно-пористыхтел,ккоторымотносится

большинствопищевыхпродуктов,происходитврезультатеад-

сорбциивлаги,образованияраствораипрониканияеговклетки

пищевогопродуктаиз-заразностиконцентрацийрастворенных

веществ. Образуется осмотически связанная вода.

Пищевые продукты представляют собой капиллярно-по-

ристые тела с порами различного диаметра, которые могут

быть заполнены жидкостью. Капиллярносвязанная влага об-

разуется в результате адсорбции воды стенками капилляров

и понижения давления водяного пара над вогнутыммениском

жидкости.

Гидратациябелковпищевыхпродуктоввосновномобуслов-

лена адсорбционно- и химически связанной водой.

Аминокислоты,изкоторыхсостоитбелок,относятсякамфо-

терным веществам, обладающим одновременно свойствами

кислотиоснований.Этообъясняетсятем,чтовсеамино-икар-

боксильныегруппыаминокислотзанятывобразованиипептид-

ныхсвязей.Вмолекулахдиаминокислотостаютсясвободными

аминогруппы, а в молекулах моноаминодикарбоновых кислот

–карбоксильныегруппы.Молекулабелканесетположительный

или отрицательный заряд.

Амфотерность белков определяется не только присут-

ствием свободных карбоксильных или аминогрупп в белке,

но и наличием других функциональных группировок. Слабо

выраженными кислотными свойствами обладают SH-группа

цистеина и OH-группа тирозина. Поскольку молекула воды

также обладает полярностью, то при контакте белка с водой

диполи воды адсорбируются поверхностьюбелковой молеку-

лы, группируясь вокруг полярных групп. Эти группы называют

гидрофильными.

Адсорбционная вода удерживается белком благодаря об-

разованиюмеждуихмолекуламиводородныхсвязей, которые

относятсякразрядуотносительнослабых.Однакоэтосвойство

компенсируется значительным их числом: каждая молекула

водыспособнаобразоватьчетыреводородныесвязи,которые

распределяютсямеждуполярнымигруппамибелкаисоседни-

мимолекуламиводы.Врезультатеадсорбционнаяводавбелке

оказывается довольно прочно связанной: она не отделяется

от белкасамопроизвольноинеможет служитьрастворителем

для других веществ.

На поверхности белковой молекулы имеется два вида по-

лярных групп: связанные и свободные. Связанные полярные

группы (пептидные группы главных полипептидных цепей,

гидроксильные, сульфгидрильные) присоединяют молекулу

воды благодаря молекулярной адсорбции, величина которой

постоянна для каждого вида белка и незначительно влияет

на изменение степени гидратации белков.

Свободныеполярныегруппы(аминогруппыдиаминокислот,

карбоксильные группы дикарбоновых кислот), диссоциируя

врастворе,определяютсуммарнуювеличинузарядабелковой

молекулы.

Среди факторов, обусловливающих степень гидратации

белков, следует выделить рН среды, концентрацию белковых

растворов, природные свойства белка и другие.

Ионизацияионогенныхгруппврезультатеионнойадсорбции

приводит к тому, что в растворе белковые глобулы ведут себя

как макроионы, знак и величина заряда которых зависят от рН

и coстава растворителя. Величину рН, отвечающуюравенству

общего числа положительных зарядов общему числу отрица-

тельных, тоестьсуммарномуилиэффективномузарядуглобу-

лы, равному нулю, называют изоэлектрической точкой (ИЭТ)

белка.Изоэлектрическаяточка–основнаяэлектрохимическая

константа белков. Белки в этой точке электронейтральны, а их

набухаемость и растворимость наименьшие.

Значение рН белкового раствора в ИЭТ соответствует пре-

кращениюпереносамакроионов белка в электрическомполе.

Если величина рН раствора будет отклоняться от ИЭТ белка,

тоегоэффективныйзарядувеличится.ВобластирНвышеИЭТ

онбудетотрицательнымврезультатеподавлениядиссоциации

основных группвщелочнойсреде.Напротив, прирНнижеИЭТ

белок будет обладать суммарным положительным зарядом

вследствие подавления диссоциации карбоксильных и других

Изменения белков в пищевых продуктах

при тепловой кулинарной обработке

B технологических процессах производства продукции белки пищевых продуктов подвергаются

гидратации, дегидратации, денатурации и деструкции.

Эти процессы по-разному влияют на пищевую ценность и безопасность пищи.

Электронная Научная СельскоХоз йственная Библи тека