ЭлБиб

ВСЕ О МЯСЕ, 4-2007

СЕКРЕТЫ КУЛИНАРИИ

Основная молекула глобулярного белка состоит из одной

или нескольких полипептидных цепей, сложенных складка-

ми и образующих клубки. Такая структура стабилизируется

непрочными связями, среди которых большую роль играют

водородные связи, образующие поперечные мостики между

параллельными пептидными цепями или их складками. При

нагревании белков начинается усиленное движение полипеп-

тидных цепей или складок, что приводит к разрыву непрочных

связей между ними. Белок разворачивается и приобретает

необычную, неприроднуюформу, водородные и другие связи

устанавливаются в несвойственных данной молекуле местах,

и конфигурациямолекулыменяется. Врезультате происходит

развертывание и перегруппировка складок, сопровождаемые

перераспределением полярных и неполярных групп, причем

неполярныерадикалыконцентрируютсянаповерхностиглобул,

понижаяихгидрофильность.Приденатурациибелкистановят-

сянерастворимымиивбольшейилименьшеймереутрачивают

способность к набуханию. При тепловой денатурации белков

активная роль играет вода, которая участвует в образовании

новойконформационнойструктурыденатурированногобелка.

Полностью обезвоженные белки не денатурируют даже при

длительном нагревании. Денатурирующий эффект внешних

воздействийтемсильнее, чемвышегидратациябелковиниже

их концентрация в растворе.

При значениях рН среды, близких к ИЭТ белка, происходит

максимальнаядегидратациябелка.Наиболееполноденатура-

ция осуществляется в ИЭТ белка. Смещение рН в ту или иную

сторонуотИЭТбелкаспособствует повышениюего термоста-

бильности и ослаблению денатурационных процессов.

Температура денатурации белков повышается в присут-

ствии других термостабильных белков и некоторых веществ

небелковойприроды,напримерсахарозы.Этосвойствобелков

используют, когда при тепловой обработке необходимо повы-

шениетемпературысмеси, недопускаярасслоенияилиструк-

турообразования в белковой коллоидной системе. Появление

на поверхности белковой молекулы после денатурации ранее

скрытыхрадикаловилифункциональныхгруппизменяетфизи-

ко-химическиеибиологическиесвойствабелков.Врезультате

денатурации свойства белков необратимо изменяются.

Потеря способности к гидратации объясняется утратой

белками нативных свойств, важнейшим из которых является

выраженная гидрофильность (большое сродство к воде),

и связана с изменением конформации полипептидных цепей

в белковой молекуле в результате денатурации.

Набухание и растворимость белков в воде обусловлены

наличием на поверхности белковых молекул большого числа

гидрофильных групп (СООН, ОН, NH2), способных связывать

значительное количество воды.

Как уже отмечалось, способность разных нативных белков

пищевых продуктов растворяться в каком-либо растворителе

используют для разделения или выделения определенной

белковой фракции. Денатурированные белки такими раз-

личиями не обладают, они все одинаково нерастворимы и не

способнынабухатьвводе.Исключениеизэтогообщегоправила

составляетфибриллярныйколлагенмясаирыбы, которыйпо-

сле тепловой денатурации и деструкции до глютина способен

растворяться в горячей воде.

В результате денатурации белки теряют биологическую ак-

тивность. В сыром мясе тканевые ферменты также находятся

в активном состоянии, участвуя в автолизе мяса. Это их свой-

ствоиспользуютдляпрактическихцелей. Полнаяинактивация

кислой фосфатазы происходит при достижении температуры

в геометрическом центре мясного изделия 80 °С, что соответ-

ствует температуре пастеризации. При необходимости про-

веритьдостаточностьтепловойкулинарнойобработкимясного

изделия определяют наличие или отсутствие в нем активной

кислойфосфатазы.

ввиду,чтовпищевыхпродуктахнарядусадсорбционнойводой,

прочносвязаннойсбелками,содержитсябольшееилименьше

количество осмотически и капиллярно-связанной воды, кото-

рая также влияет на качество продукции.

Потеря белками связанной воды происходит под влиянием

внешнихвоздействий.Различаютнеобратимуюдегидратацию

белков, происходящуюпри замораживании, хранении в замо-

роженном состоянии и размораживании мяса, мясопродук-

тов, рыбы, при тепловой обработке продуктов, и обратимую

дегидратацию, являющуюся составной частью целенаправ-

ленного технологического процесса – сублимационной сушки

продуктов.

Прибыстромразмораживаниимясадегидратациябелков –

это результат неполного восстановления белковых систем,

нарушенных в период замораживания. Дегидратация белков

рыбысвязана с денатурацией их при замораживании и после-

дующемхранении. Приразмораживанииэтихпродуктовчасть

водывыделяется в окружающуюсреду в капельно-жидкомсо-

стоянии. Вместе с водой из продукта удаляются растворимые

вещества – экстрактивные, минеральные, витамины, белки

и другие вещества.

Необратимая дегидратация белков с выделением воды

в окружающую среду происходит, например, при варке мяса.

Вокружающуюсредупереходитоколополовинысодержащихся

в продукте воды и растворимых веществ.

Таким образом, необратимая дегидратация белков может

быть причиной уменьшения массы продукта, некоторого сни-

женияегопищевойценности,втомчислеиорганолептических

показателей.

Денатурация белков

Важное свойство белков – их способность к денатурации.

Этимпонятиемобозначаютявления,связанныеснеобратимым

изменением вторичной, третичной и четвертичной структур

белка под воздействиемнагревания, кислот, щелочей, УФ-лу-

чей,ионизирующейрадиации, ультразвукаидругихвидоввоз-

действий.Инымисловами,денатурация –этонеобратимоена-

рушениенативнойпространственнойконфигурациибелковой

молекулы, сопровождающееся существеннымиизменениями

биологических ифизико-химических свойств белков.

Поскольку в образовании вторичной и третичной структур

частично участвуют относительно слабые связи, физическое

состояние белка в значительной степени зависит от темпера-

туры, рН, присутствия солей и других факторов. Нагревание,

например, вызывает распрямление полипептидной цепи

белковой молекулы; некоторые химические реагенты разры-

вают водородные связи. Изменение рН также обусловливает

разрыв связей, при этом проявляется электростатическая

неустойчивость.

Белки под влиянием различных физических и химических

факторов теряют свои нативные свойства, внешне это выра-

жается в их свертывании и выпадении в осадок. Негидроли-

тическое необратимое нарушение нативной структуры белка

иназываетсяденатурацией.Приэтомрвутсявосновномводо-

родныесвязи, изменяетсяпространственнаяструктурабелка,

однако разрыва ковалентных связей в белковой молекуле

не происходит.

Денатурация приводит к развертыванию молекулы белка,

ионпереходитвболееилименееразупорядоченноесостояние

(в немуженет ниспиралей, нислоев, нидругих каких-либо ви-

доврегулярнойукладкицепи).Вденатурированномсостоянии

амидные группыпептидной цепи образуют водородные связи

сокружающимиихмолекуламиводы;такихводородныхсвязей

значительно больше, чем внутримолекулярных.

Для кулинарных процессов особое значение имеет тепло-

вая денатурация белков. Механизм тепловой денатурации

белков можно рассмотреть на примере глобулярных белков.

Эл ктронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека