Белки пищевого сырья

Белки злаков. Белки злаков, за исключением овса, бедны лизином, а за исключением риса и сорго - изолейцином. Для белков пшеницы, сорго, ячменя и ржи характерно относительно небольшое количество метионина (1,6-1,7 мг/100 г белка). Белки пшеницы содержат к тому же недостаточное количество треонина (2,6%), а белки кукурузы - триптофана (0,6%). Наиболее сбалансированными по аминокислотному составу являются овес, рожь, рис.

Белковые фракции (по Т. Осборну, 1907 г.), классифицируются по принципу растворимости на группы: водорастворимые - альбумины; в 5-10%-ном растворе хлорида натрия - глобулины; 60-80%-ном водном растворе спирта - проламины; 0,1-0,2%-ном растворе гидроксида натрия - глютелины; нерастворимые — склеропротеины (нерастворимые белки оболочек и периферических слоев зерна). Наряду с белками в зерне содержится небелковый азот (0,7-12,9% от общего азота), включающий свободные аминокислоты (50-60%), пептиды, неклеотиды и др.

Для альбуминов отличительной особенностью является высокое содержание лизина (3,9-8,2%), треонина (2,4-7,7%), метионина (1,7-3,3%), изолейцина (3,1-6%), триптофана (6,7-16,9%). Наиболее высоким содержанием лизина отличаются альбумины овса, риса, проса (6,5-8,2%), более низким - альбумины пшеницы, ячменя, ржи (3,9-4,5%). Высокое количество треонина (4,7-7,7%) характерно для альбуминов ячменя, ржи, овса; низкое (2,4%) - для альбуминов пшеницы.

Глобулиновая фракция злаковых культур беднее альбуминовой по содержанию лизина (2,8-6%), триптофана (0,5-1,3%) и метионина (1,72,7%). Обе фракции отличаются высоким содержанием глютаминовой и аспарагиновой кислот, низким - пролина.

Характерной особенностью проламинов является высокое содержание остатков глутаминовой кислоты (13,7-43,3%), пролина (6,3-19,3%) и малое количество ионогенных групп. Проламины отличаются низким содержанием лизина: в зеине кукурузы (0,2%), глиадине пшеницы и секалине ржи (0,6-0,7%). Высокий процент лизина (3,3%) наблюдается в авенине овса. Проламины бедны также треонином, триптофаном, аргинином, гистидином. Зеин кукурузы, оризин риса, кафирин сорго отличаются высоким содержанием лейцина (16,9-18,6%).

Глютелины по аминокислотному составу занимают промежуточное положение между проламинами и глобулинами.

Белки неравномерно распределяются между морфологическими частями зерна. Основное их количество (65-75%) приходится на эндосперм, меньшее - на алейроновый лой (до 15,5%) и зародыш (до 22%).

Клейковина представляет собой белковый комплекс, который можно выделить с помощью большого количества воды из теста, приготовленного из пшеничной муки. Это вязкоэластичная нерастворимая масса, имеет высокую влагосвязывающую способность (около 150%), в сухом виде составляет 10% исходного количества муки, содержит 75-80% белков (глиадины и глютенины), 5-10% липидов и остаточный крахмал.

Белки бобовых культур. Основную часть семядолей бобовых культур (сои, гороха, фасоли, вики) составляют запасные белки - глобулины, кроме того в семенах содержится небольшое количество альбуминов, не обнаруживаются глютелины. Общее содержание составляет 20-40% от всей массы. Среди бобовых культур наибольшее значение в качестве источника пищевого белка имеют семена сои. Наряду с белками, обладающими питательной ценностью, в состав бобовых культур входят антиалиментарные соединения - ингибиторы протеаз (трипсина) в количестве 5-10% от общего содержания белка и лектины (гликопротеин). В технологических процессах производства белковых продуктов из сои предусматривается инактивация их тепловой обработкой.

Белки масличных культур. У масличных культур основной запасающей тканью для белков и липидов является паренхима семядолей (подсолнечник, хлопчатник, рапс), эндосперм (семена клещевины, кориандра) или одновременно паренхима семядолей и эндосперм (хлопчатник, лен).

Содержание белков в семенах масличных культур составляет 14-37% на сухое вещество (подсолнечник - 15-19%, арахис - 20-37%, конопля - 20-22%, рапс - 25-26%, клещевина - 18-20%, хлопчатник - 34-37%).

Нежелательными компонентами масличных культур являются госсипол хлопчатника, хлорогеновая и кофейная кислоты подсолнечника, ингибиторы трипсина арахиса, рицин клещевины.

Белки картофеля, овощей и плодов. Относительно низкое содержание азотистых веществ в картофеле (около 2%), овощах (1-2%), плодах (0,4-1%) свидетельствует о том, что они как источник белков не имеют большого значения. Содержание белка в них составляет (в % на сухую массу): картофель - 2; капуста - 1,8; морковь - 1,3; лук - 1,4; баклажаны -

1,2, свекла - 1,5; огурцы - 0,8; арбуз - 0,7; абрикос - 0,9; яблоки - 0,4.

Среди овощных культур большим содержанием белка на сухую массу отличаются зеленый горошек 28,3-31,8% (глобулины и альбумины - лейцин с изолейцином, фенилаланин, валин, метионин, аргинин, треонин); аминокислоты и сахарная кукуруза (10,4-14,9%).

Белки мяса. Одним из важнейших белковых ресурсов животного происхождения является мясо - совокупность тканей и клеток, структура и функции которых тесно связаны с наличием специальных белков. Белки мяса различных видов животных являются источником незаменимых аминокислот.

Наиболее ценной из всех тканей животных организмов является мышечная ткань, состоящая из различных белков, имеющая широкий спектр аминокислотного состава.

Белки миозин, тропомиозин, актин являются сократительными белками, а миоглобин - кислородосвязывающий белок, от которого зависит цвет мяса. При переработке мяса для сохранения розово-красного цвета используют свойство миоглобина связывать окись азота в устойчивое соединение, не разрушающееся при высоких температурах. Для этой цели используют нитрит натрия.

Белки мяса относятся к легкоусвояемым белкам.

Кроме мышечной ткани, источником белков является соединительная, входящая в состав хрящей, сухожилий, связок, стенок кровеносных сосудов и других структурных элементов организма. Белки соединительной ткани достаточно разнообразны и включают глобулярные и фибриллярные белки, простые и сложные по строению. Фибриллярные белки представлены коллагеном, эластином, ретикулином.

Коллаген преобладает и составляет 25-33% общего количества белков соединительной ткани. При термической обработке коллагена изменяются его физико-химические свойства (набухание белков, растворимость, коллоидные свойства), что повышает пищевую ценность. В последнее время роль коллагена в питании человека пересмотрена, и этот белок причисляется по функциональным свойствам к пищевым волокнам.

Эластин в основном входит в состав клеток кровеносных сосудов в качестве компонента соединительной ткани. Этот белок устойчив к физическим и химическим воздействиям. Поэтому из него нельзя получить желатин. Некоторые ферменты растений (препараты папаина, фицина, бромелаина) и фермент поджелудочной железы зимоген проэластаза способны гидролизировать эластин.

Ретикулин входит в состав ретикулярной ткани (основа кроветворных органов - костного мозга, селезенки и легких). Подобно коллагену и эластину, он отличается высоким содержанием оксилизина, пролина, оксипролина. Это неполноценный белок, устойчивый к физико-химическим воздействиям и плохо усвояемый.

В современных условиях установлено положительное влияние соединительной ткани на процесс пищеварения, производные коллагена глютин, желатин активно стимулируют секреторную и двигательную активность желудка и кишечника, оказывают благотворное влияние на состояние и функцию полезной кишечной микрофлоры (пребиотическое действие). Поэтому соединительная ткань используется в сочетании с мышечной тканью для производства детского питания при переводе с грудного на нормальное питание. Перспективным считается использование в переработке коллагенсодержащего сырья (субпродуктов 2 категории, обрезей, шкварок, кожи, связок) водного, щелочного, кислотного и ферментативного гидролиза.

Белки молока. Немаловажное значение в обеспечении питания населения животными белками отводится белкам молока. Молоко - ценнейший продукт питания, богатый пищевыми и биологически активными веществами, необходимыми для обеспечения нормального развития растущего организма и питания взрослых людей. Согласно современным представлениям, рассматриваются 6 классов белков молока.

Наибольший интерес представляют казеины. Способность казеинов к свертыванию под действием химозина (реннина) в желудке растущих организмов используется при разработке новых технологий получения молочных белковых продуктов. Казеины (фосфопротеиды) содержат все незаменимые аминокислоты и являются источником фосфора и кальция.

Г лобулины (сывороточные белки) относятся к растворимым белкам и при переработке молока остаются в сыворотке, составляют 20% от общего количества белков молока. Из них наиболее важен в качественном отношении Ь-лактоглобулин, содержит серосодержащие аминокислоты.

Иммуноглобулины по структуре - сложные белки (гликопротеиды), выполняют функцию антител.

Яйца. Этот продукт птицеводства по энергетической ценности и содержанию белка, витаминов (А, В, D) минеральных веществ (Р, Fe, I) может приравниваться к мясу и молоку.

В белке яйца содержатся растворимые белки (овоальбумин - 75%, овокональбумин - 3, овоглобулин - 2, гликопротеиды: овомукоид и овомуцин - 7%, ферменты: лизоцим и авидин в комплексе с биотином, флавопротеин), в желтке - сложные белки фосфопротеиды: вителлин, ливитин, фосфофитин и почти все липиды (61,9% жирных кислот ненасыщенные, 38,1% насыщенные).

Аминокислотный состав белков яйца приближается к эталонному белку.

Массовая доля углеводов в яйце составляет около 1%.

Яйца считаются одним из лучших продуктов питания людей благодаря наличию и оптимальному соотношению всех питательных веществ.

Рыба и рыбопродукты. В настоящее время в мировом балансе доля пищевых белков, полученных из гидробионтов, составляет 25%. Учитывая тенденцию к возрастанию в пищевых рационах рыбы и морепродуктов, их использование представляет весьма актуальную задачу.

Рыба является источником пищи, содержащим белки (15-25%), жиры (3-11%), углеводы (около 1%), минеральные вещества (1-2%).

Белки рыбы по своему аминокислотному составу наиболее схожи с белками мяса, локализованы в мышечной, эпителиальной, соединительной, нервной и жировой тканях, содержат фракции альбумина (водорастворимые - миогены А и Б, миоальбумины, миопротеиды 20-25% общего количества белков), глобулины (солерастворимые: миозин, актин, актомиозин, миоглобин, глобулин X - 60-78% от общей массы белков), миостромины сарколеммы и нуклеопротеиды (нерастворимые в воде и солях - около 3%), стромы (нерастворимые в воде, солях, кислотах: коллаген, эластин - 2-10%).

Особенностью белков рыбы является меньшее содержание белков стромы, это обеспечивает нежность, мягкость, лучшую усвояемость его.

Липиды рыбы представляют смесь простых жиров и липоидов (фосфатиды и стериды), стерины, витамины А, D, Е, К, РР, пигменты.

В зависимости от содержания липидов рыбу подразделяют на тощую (МДЖ жира менее 3%), средней жирности (МДЖ жира 3-8%), жирные (более 8%). Содержание насыщенных жирных кислот составляет 16-18,8%, а ненасыщенных - 81,3-84,2%, в т. ч. незаменимых (линолевой, линоленовой, арахидоновой).

Основным углеводом рыбы является гликоген, его содержание невелико и составляет 0,64%.

Минеральный состав рыбы более разнообразен, а морская рыба содержит микроэлемент йод.

Аминокислотный состав рыб является оптимальным для человека, по содержанию лизина, триптофана, аргинина, превосходит яичный белок.

Белково-качественный показатель мяса рыб (БКП) - это соотношение полноценных и неполноценных белков, составляет 4,4; для говядины этот показатель равен 5,1; для свинины - 6,5.

Таким образом, рыба и рыбопродукты представляют определенный интерес в поддержании белкового питания человека. Наряду с традиционными продуктами (свежая, соленая, копченая рыба, консервы, жиропродукты) перспективным считается использование изолятов и гидролизатов рыбных белков в технологии комбинированных и новых видов белковых продуктов.