Белки растительного происхождения

Белки злаков ( 10-12% ). Злаки – пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, овес, гречиха, рис, сорго и др.. Наиболее сбалансированными по аминокислотному составу являются овес, рожь и рис.

Белковые фракции злаковых культур: альбумины (лейкозин пшеницы), глобулины (глютенин пшеницы, эдестин ячменя), проламины (зеин – в кукурузе; секалин – рожь; глиадин – пшеницы; авенин – овса; гордеин– в ячмене), глютелины (глютенин пшеницы, рис- оризенин, кукуруза - зеинин) и склеропротеины (нерастворимые белки). Склеропротеины выполняют структурную функцию и мало доступны для пищеварения. Являются пищевыми волокнами.

Наряду с белками в зерне содержится небелковый азот (0, 7-12, 9% от общего азота), включающий свободные аминокислоты, пептиды, нуклеотиды и др. Количество небелкового азота изменяется в зависимости от степени зрелости, выравненности и прорастания зерна.

Среди злаковых культур особого внимания заслуживает белковый комплекс первой искусственно созданной зерновой культуры, полученной при скрещивании пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) – тритикале.

Тритикале отличает высокий уровень белка (11, 7-22, 5%) и улучшенный аминокислотный состав по сравнению с пшеницей, но в хлебопечении она может использоваться только в смеси с пшеничной мукой или улучшителями, т.к. понижена клейкость и упругость теста из муки этой культуры.

Белки бобовых культур. Общее содержание белка в бобовых культурах (сои, горохе, фасоли, вики) высокое – 20 - 40%. Наиболее полноценные из всех растительных белков. Среди бобовых культур в качестве источника пищевого биологически ценного белка наибольшее значение имеют семена сои.

Запасными белками бобовых культур являются глобулины, в семенах содержится небольшое количество альбуминов, которые не являются запасными белками.

Глобулиновая фракция представлена вицилином и легумином. Белки при прорастании семян распадаются на низкомолекулярные соединения.

Наряду с белками, обладающими питательной ценностью, в состав бобовых культур входят антиалиментарные (наносящие вред организму) соединения белковой природы, которые понижают питательную ценность продуктов. К таким соединениям относятся ингибиторы протеаз ЖКТ и лектины.

Ингибиторы протеаз. В семенах сои содержится не менее 5 ингибиторов трипсина в количестве 5 - 10% от общего содержания белка. Белковые ингибиторы различаются по специфичности, выражающейся в способности подавлять активность различных ферментов. Так, ингибитор Кунитца из сои подавляет активность трипсина и фермента крови плазмина, а ингибитор Бармана-Бирк снижает активность не только трипсина, но и химитрипсина.

В технологических процессах производства белковых продуктов из сои предусматривается инактивация ингибиторов протеиназ обработкой паром, микроволновым нагревом, вымачиванием с последующим кипячением и др. способами. Инактивация ингибиторов трипсина на 80 - 90% по сравнению с их активностью в исходном сырье уже позволяет отнести белковые продукты к пищевым.

Лектины (от лат. «выбирать») – это гликопротеины растительного происхождения, связывающие один или несколько специфических сахаров. Они обладают избирательной способностью вызывать склеивать эритроцитов крови, клеток, бактерий (отсюда и их название – выбирать, лектины). Склеивание происходит путем взаимодействия лектинов в углеводными компонентами поверхности клеток. На долю лектинов приходится от 2 до 10% общего белка. Снижение активности лектинов достигается нагреванием до 80˚ С.

Белки масличных культур (подсолнечник, хлопчатник, рапс, семена клещевины и кориандра, хлопчатник, лен). Содержание белков в семенах масличных культур составляет 14-37%. Например, в семенах подсолнечника –15% белка, семенах арахиса –20-37%, в ядрах хлопчатника 34 – 37 %.

В белках семян масличных культур содержится 10 – 30 % альбуминов и до 90 % глобулинов. Наиболее ценными в биологическом отношении являются белки рапса, подсолнечника и кунжута.

Белки картофеля, овощей и плодов содержат относительно низкое содержание азотистых веществ: в картофеле – около 2%, овощах – 1-2%, плодах – 0, 4-1% б.

Исключение составляет картофель, который несмотря на невысокое содержание белка, позволяет удовлетворить 8 % общей суточной потребности человека в белке. Это связано в большими масштабами употребления данной культуры. В среднем за день человек потребляет около 330 г картофеля.

Белки картофеля – содержат все незаменимые аминокислоты по отношению к идеальному белку биологическая ценность белков картофеля составляет 70%. Сорта картофеля в большей степени отличаются по содержанию небелкового азота, чем белкового, и, прежде всего, по количеству свободных аминокислот.

Количество белкового азота в клубнях картофеля обнаруживается в 1, 5 - 2, 5 раза больше, чем небелкового, а в овощах и плодах, наоборот – менее 50 %.

Среди овощных культур большим содержанием белка отличаются зеленый горошек (28, 3-31, 9%) и сахарная кукуруза (10, 4-14, 9%) в расчете на сухой вес. Зрелые баклажаны обладают большим содержанием белка, чем перец: 1, 55 и 0, 76% соответственно. Баклажаны более устойчивы к увяданию, чем перец, что связывают с большим накоплением в них белковых веществ.

Сохранность овощей и плодов при хранении зависит от активности анаэробных дегидрогеназ (алкогольной дегидрогеназы, дегидрогеназ яблочной, лимонной и янтарной кислот) и кислородактивирующих оксидоредуктаз. Поэтому способы хранения плодов и овощей предусматривают подавление активности указанных ферментов (исключение доступа кислорода, охлаждение и т.д.). Кроме того инактивация ферментов в результате тепловой обработки при консервировании, сушке и получении натуральных соков из плодов, овощей и ягод предотвращает порчу и сохраняет цвет, вкус и аромат сочного сырья.

В клубнях картофеля, зеленом горошке, томатах содержатся белки-ингибиторы протеиназ, прежде всего трипсина и химотрипсина. Помимо ингибиторов трипсина и химитрипсина в картофеле обнаружены полипептиды, действующие как ингибиторы карбоксипептидаз А и Б.

Белки гидробионтов

В зависимости от вида рыбы содержание белка 10 – 23 %. Незаменимые аминокислоты в ней содержатся в оптимальном количестве (недостатка в незаменимых аминокислотах нет), а метионина содержит даже больше чем в мясе. На соединительную ткань приходится всего 1 – 4 %. Кроме того белок соединительной ткани коллаген легко желируется. Ее белки усваиваются лучше, чем мясные (93 – 98 % против 87 – 89 %).

В рыбе, особенно морской, много экстрактивных веществ, среди которых преобладают небелковые азотистые вещества (9 – 14 % от общего азота), в состав которых входят свободные аминокислоты (преобладает гистидин), а также амины, в основном гистамин и бетаин (бетаина нет в мышцах млекопитающих). Аминыи продукты их превращения обусловливают специфический рыбный запах. Триметиламиноксид – один из основных соединений, участвующих в образовании запаха рыб.

В рыбах после длительного хранения обнаруживается заметное количество летучих оснований. Под действием эндогенных ферментов триметиламиноксид восстанавливается в триметиламин.

С содержанием гистамина, образующегося в результате биологического декарбоксилирования гистидина, связывают степень «свежести» рыбы. При этом предельно допустимое содержание гистамина не должно превышать 10мг%.

В связи с особенностями добычи морской рыбы большая часть ее потребляется в охлажденном или замороженном виде после какого-то периода хранения. При хранении свежей и даже замороженной (более медленно) происходят важные физические и химические процессы. Рассмотрим процессы, которые связаны с изменением белка.

Важнейшим процессом, происходящим при хранении рыбы, является денатурация белков. Вначале изменяется трехмерная структура, сопровождающаяся разрывом нековалентных связей, которые фиксируют упорядоченность нативной структуры. При этом изменяются свойства белков – уменьшается водоудерживающая способность. При хранении, особенно при повышенных температурах (18-20˚ С), количество выделяемой воды в виде сока может достигать 10-25% от массы рыбы. Потери воды могут быть уменьшены при использовании немедленно после улова сильного охлаждения или немедленным добавлением поваренной соли. Мороженая рыба отдает освобожденную воду сразу при размораживании.

На водоудерживающую способность белков влияет также рН мяса рыб. Сразу после вылова рН снижается (в связи с распадом гликогена до молочной кислоты), затем в результате протеолиза рН увеличивается (до рН 8 и выше).

Под действием протеиназ белки расщепляются до пептидов и полипептидов. Пептидазы гидролизуют пептиды и полипептиды до свободных аминокислот. Далее под действием дезаминаз аминокислоты распадаются с образованием ЛЖК и аммиака. Вследствие образования свободных аминокислот и аммиака создаются благоприятные условия для бактериального разложения белков.

При протеолизе белков образуются вещества, влияющие на органолептические свойства рыбы. Летучие азотистые соединения (аммиак, триметиламин, холин) и ЛЖК (валериановая, масляная и др.) придают мясу рыбы специфические, а в больших количествах – неприятные вкус и запах. При повышенном содержании триметиамина запах становится весьма неприятным.