Хромопротеиды (гемоглобин крови; миоглобин мыщечной ткани) представляют собой соединения белка глобина и красящего вещества.
Глюкопротеиды (белки хрящей и слизистых оболочек) состоят из простых белков и глюкозы.
Липопротеиды (белки, содержащие фосфатид) входят в состав протоплазмы и хлорофилловых зерен.
При сушке, посоле, стерилизации и других видах переработки пищевых продуктов природные белки изменяются. Так, при посоле мяса уменьшается общее количество солерастворимых белков, при вымачивании соленой рыбы также уменьшается содержание в ней белков. Поэтому кулинарную обработку пищевых продуктов следует вести так, чтобы свести к минимуму потери белков .и снижение их физиологической ценности.
Небелковые азотистые вещества
К белковым азотистым веществам относятся продукты белков (полипептиды, аминокислоты) или образующие при порче товаров (амины, аммиак и др.), а также алкалоиды (пиперин, перца, никотин, соланин, кофеин чая, твобремин какао), пуриновые основания, меланоидины, меланины (темноокрашенные продукты окисления аминокислоты тирозина), нитриты (соли азотистой кислоты). и др. Полипептиды и аминокислоты полезны для организма как белки; входящие в состав нуклеотидов пуриновые основании являются биологически активными веществами; кофеин и твобремин возбуждают нервную и сердечно-сосудистую повышает аппетит и усвояемость пищи; никотин, соланин, амины - ядра; меланоидины, меланины и витрины пищевой ценности не имеют.
Азотистые вещества при обработке продуктов претерпевают сложные превращения, приводящие к изменению цвета. Потемнение продуктов, сопровождающееся иногда появлением постороннего запаха и специфического вкуса, например, при очистке картофеля, грибов, яблок, овощей, молока, яиц, при выпечке хлеба, приготовлении плодоягодных и овощных соков, кондитерских изделий, во время хранения; некоторых продуктов.
Ферменты--- особые вещества белковой природы, вырабатываемые живой клеткой и являющиеся органическими катализаторами биохимических процессов и реакций в организме И. П. Павлов указывал, что эти вещества играют огромную роль, обусловливая те процессы, благодаря которым осуществляется жизнь. Ферменты могут действовать как внутри клеток (внутриклеточные), так л и вне клеток (внеклеточные), причем в клетках они одних условиях способствуют расщеплению веществ на составные части, а в других - синтезу; вне клеток ферменты только расщепляют вещества.
Действие ферментов строго специфично для каждой реакции требуется определенный фермент. Активность, ферментов связана с состоянием структурных элементов клетки, в которых они сосредоточены. Эта активность очень велика: ничтожное количество ферментов вызывает изменение большой массы вещества. Она зависит от концентрации субстрата, условий процесса, главным образом от температуры, реакции среды (для действия желудочного фермента пепсина требуется сильнокислая среда, а для трипсина --слабощелочная) и присутствия окислительных или восстанавливающих агентов. Оптимальная температура для действия растительных ферментов примерно 50--60°С, а ферментов животного происхождения 40--50°С. При низких температурах ферменты не разрушаются, но становятся не активными; при повышении температуры активность восстанавливается, но при 70-80?С и выше ферменты разрушаются полностью (при пастеризации, стерилизации, бланшировке и кипячении продуктов). Одни вещества например вещества с группой SH, повышают активность ферментов, другие, напри мер соли тяжелых металлов, снижают ее.
Регулируя активность ферментов созданием соответствующей реакции среды, можно управлять скоростью катализируемых ими процессов, деятельностью ферментов; содержащихся пищевых продуктах, и благодаря этому осуществлять производство и хранение многих товаров (получение ви и чая хранение зерна, картофеля, плодов и овощей и др.)
Ферменты. могут быть простыми или однокомпонентными, и сложными, или двухкомпонентными, стоящими из простого белка (эта часть называется коферментом) и его активной части (простетической группы - витамины В1, В2, В6, РР, атомы металлов, неклеотиды, геминовая группа).
В соответствии принятой Международным биохимическим союзом номенклатурой ферментам присваивают наименования в зависимости от типа катализируемых ими реакции. Однако эти наименования очень сложны, поэтом за каждым ферментом сохранено и старое название, обычно состоящее из названия вещества, на которое действует фермент и окончания «аза» (сахароза - сахараза), или названия катализируемого процесса (гидролиз - гидролазы). Все ферменты по новой классификации разделены на на шесть классов: оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы.
Оксиредуктазы -- наиболее обширный класс ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы в организме и осуществляющих перенос водорода и электронов (дегидрогеназы, оксидазы, пероксидазы, цитрохромредуктазы). Эти ферменты имеют специфические коферменты и простетические группы.
Трансферазы -- ферменты, катализирующие перенос химических группировок - метальной СН3, аминной NН2 и др. В зависимости от того, перенос какой группы осуществляют ферменты, они называются: метиламино, карбоксил, формилтрапсферазами. Трансферазы принимают участие в промежуточном обмене веществ.
Гидролазы катализируют гидролитическое расщепление различных субстратов. Различают эстеразы, расщепляющие сложноэфирную связь между карбоновыми кислотами (липаза) тиоловых эфиров, фосфоэфирную связь и т. д., пептидгидролазы, расщепляющие пептидные связи, гликозидазы, действующие на гликозидные связи, и др.
Лиазы - ферменты, отщепляющие негидролитическим путем различные группы от субстрата с образованием двойных связей или присоединяющие группы к двойной связи. При расщеплении образуется Н20 либо СО2 или большие остатки. Лиазы играют важную роль в процессе обмена веществ.
Изомеразы катализируют внутримолекулярное перемещение различных групп т. е, превращение изомерных форм друг в друга, например альдоз в кетозы, перемещение эфирной связи и др.
Лигазы (синтетазы) принимают участие в реакции соединения двух молекул, т. е. в синтетических процессах, сопровождаемых разрывом пирофосфатной связи в молекуле АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).
Очень велика роль ферментов в процессах переработки пищевого сырья и при хранении продуктов. Под действием ферментов происходит созревание сыров, мяса, рыбы при посоле, чая и вин, в результате которого продукты приобретают определенный вкус и аромат. Такие отрасли пищевой промышленности, как сыроварение, вяление рыбы, бродильная промышленность, производство кисломолочных продуктов, квашение овощей, хлебопечение и другие, основаны на ферментативных процессах. Правильный подбор микрофлоры при производстве товаров существенно влияет на качество продукции. Процессы пищеварения и обмен веществ в организме также происходят под катализирующим действием ферментов.
Ферментативные реакции протекают при невысокой температуре очень быстро и без нежелательных изменений продукта, так как вносимые в небольших количествах ферменты воздействуют только на определенную составную часть сырья, не вызывая изменений остальных веществ.
Обработка ферментами растительного и животного сырья положительно влияет на качество получаемых из него продуктов. Добавление ферментов к пшеничной муке сокращает процесс хлебопечения и улучшает вкус хлеба. Процесс осветления фруктовых соков, можно ускорить с помощью ферментов. Обработка мяса ферментными препаратами папаина, фицина, бромелина, панкреатина и других ускоряет процесс его созревания, улучшает вкус, способствует размягчению жестких частей мясной туши. Для, предохранений мяса, рыбы, жиров, майонеза, сыра, сухого молока, пива, соков и других пищевых продуктов от порчи во время хранения используют фермент глюкозооксидазу, выделяемый из некоторых видов плесеней. В присутствии кислорода глюкозооксидаза окисляет глюкозу, превращая ее в глюконовую кислоту и перекись водорода.
В некоторых случаях ферменты вызывают ухудшение качества или порчу пищевых продуктов: почернение очищенного картофеля, потемнение грибов, яблок, разрушение витамина С, прогоркание и осаливание жиров, прокисание, брожение и гниение продуктов.
Для снижения активности ферментов при хранении скоропортящихся продуктов их помещают в камеры с низкой температурой или принимают меры к инактивации ферментов.
Органические кислоты
В пищевых продуктах встречаются в свободном состоянии в виде кислых и средних солей органические кислоты: муравьиная, уксусная, молочная, лимонная, яблочная, щавелевая, винная, бензойная (точнее ее кислые соли). Они обуславливают вкусовые качества продуктов.
Пищевые кислоты различаются по вкусовым ощущениям: у лимонной кислоты чистый кислый не вяжущий вкус, у винной -- кислый вяжущий, а у яблочной -- кислый мягкий невяжущий. Продукты приобретают привкус этих кислот, если они присутствуют в них даже в небольших количествах.
Пища, содержащая определенное количество кислот, оказывает сильное возбуждающее действие на пищеварительные железы и хорошо усваивается организмом. Входящие в небольших количествах в состав квашеных и маринован продуктов кислоты способствуют их лучшей сохраняемость. Содержание в виноградных винах летучих органических кислот в количестве до 0,1% улучшает их аромат. Небольшое количество летучих жирных кислот в сырах улучшает их качество.
Дневная потребность взрослого человека в кислотах (около 2г) удовлетворяется за счет овощей, плодов и кисломолочных продуктов.
По кислотности судят о процессах, происходящих при производстве продуктов и их хранении. Кислотность может являться следствием биохимических процессов в результате деятельности микроорганизмов (скисание молока, квашение капусты) или действия вредной микрофлоры на продукту при хранении (скисание вина и пива под действием уксусно-кислотных бактерий). Кислоты молочная, пропионовая, масляная образуются при соответствующих видах брожения (молочнокислое, пропионовокислое), которое происходит при выработке пищевых продуктов.
Состав кислот в продуктах, созревающих при хранении, значительно изменяется. При длительном хранении в неблагоприятных условиях в пищевых жирах, например, увеличивается количество свободных жирных кислот.
Кислотность бывает активной и титруемой.
Титруемая кислотность выражается количеством миллилитров раствора щелочи, пошедшей на нейтрализацию кислот, содержащихся во взятой навеске исследуемого продукта. При титровании, кроме кислот, часть щелочи связывается кислыми солями, а также белками, аминокислотами.
Активная кислотность зависит от степени диссоциации кислот, т.е. от количества ионов водорода; она точнее характеризует интенсивность вкуса продукта. Кислый вкус начинает восприниматься при наличии в 100 мл раствора 6 мг винной кислоты, 13,2 мг уксусной, 10,7 мг яблочной, 15,4 мг лимонной, 20,7 мг молочной.
Для улучшения вкуса приготовленной пищи на предприятиях общественного питания применяют в виде раствора уксусную и лимонную кислоту.
Витамины -- это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, отсутствие которых в пище нарушает нормальный обмен веществ в клётка организма и вызывает ряд тяжелых заболеваний. Благотворное влияние на организм человека витамины оказывав лишь при условии присутствия в пище других составных веществ, например белков, углеводов, минеральных солей. Большинство витаминов синтезируется растениями, некоторые могут синтезироваться клетками животных тканей и органов или микрофлорой желудочно-кишечного тракта.
В зависимости от способности к растворению наиболее важные и изученные витамины подразделяют на две группы: растворимые в жирах -- А, Д, К, Е и растворимые в воде-- С, РР, В1, В2, В6, В12, В15, парааминобензойная, фолиевая и пантотеновая кислоты, биотин, инозит, холин.
Количество витаминов в суточном рационе человека должно быть следующим (в мг): А--1,5--2,5; Д--от 0,04 (для детей) до 0,25 (для взрослых); Е--2 - 6; К -- 2; С -- 70--100; В1--1,5--2; В2 --2--2,5; В6 --2 - 3; В12 - 0,005--0,8; РР--15--20; Р--25; биотип --0,15 - 0,3; холин -- 500--1000; пантотеновая кислота-- 5 - 10; фолиевая кислота -- 0,1--0,5; инозит - 1000 - 1500. Содержание витаминов в пищевых продуктах зависит от способов их обработки и режимов хранения, а в растительных продуктах (плоды, овощи и др.), кроме того, от условий произрастания.
Ниже приводится характеристика важнейших витаминов, содержащихся в пищевых продуктах.
Источниками витаминов группы А являются: жир печени рыб, шпинат, морковь, капуста, лук зеленый, томаты, печень говяжья, яичный желток, масло сливочное, сыр. В некоторых овощах и плодах содержаться Ь, в, и г каротины и криптоксантин (или каротиноиды), которые в организме превращаются в витамин А и поэтому их называют противитаминов А. Витамин А и каротиноиды хорошо сохраняются при теплой обработке продуктов (при варке разрушается 5--10%), а каротин также при квашении и солении. Витамины группы А могут разрушаться при окислении и прогоркании жиров, причем разрушение ускоряется на свету и замедляется в присутствии витамина Е, В замароженых продуктах потери витаминов группы А и каротина незначительны.
Витамин Д имеется в жире печени рыб, яичном желтке, сливочном масле, сыре. Этот витамин хорошо сохраняется при кулинарной обработке и консервировании продуктов и разрушается только при длительной жарке и во фритюре при температуре свыше 160°С.
Витамины группы Е очень устойчивы к нагреванию и кислотам; имеются в растительном масле, зародыше злаков (пшеница, овес, кукуруза), салате, стручках гороха; при кулинарной обработке не разрушаются.
Витамин В1 содержится в пивных дрожжах, свинине, говядине, яичном желтке, моркови, пшенице; сохраняется в сухих фруктах, овощах, картофеле, хлебе, а также при варке кислой среде; в мучных изделиях с углекислым аммонием и содой он разрушается.
Витамин В2 находится в пивных дрожжах, печени говяжьей, говядине, яичном желтке, молоке коровьем, частично может синтезироваться микроорганизмами кишечника, большая часть его поступает в пищу. Он устойчив к нагреванию до 100°С в нейтральной и кислой среде и разрушается под влиянием света и в щелочной среде при нагревании.
Витамин С (аскорбиновая кислота) имеется в шиповнике, черной смородине, капусте, апельсинах, лимонах, шпинате, томатах, картофеле, луке зеленом, моркови. Основными источниками витамина С в повседневном питании человека являются картофель, плоды и овощи. В 300--500 г картофеля находится суточная доза этого витамина.
В плодах и овощах витамин С содержится главным образом в виде аскорбиновой кислоты, меньше в виде дегидроаскорбиновой кислоты (присоединяя два атома водорода, она восстанавливается в аскорбиновую) и частично в виде аскорбиногена, связанного с белком (аскорбиноген устоим ее аскорбиновой кислоты.).
Витамин С легко разрушается под действием кислорода воздуха, он хорошо растворим в воде, поэтому при хранении в ней очищенного картофеля и корнеплодов, а также при варке количество его значительно уменьшается. Металлы (медь, свинец, железо) и щелочная среда ускоряют разрушение аскорбиновой кислоты, а крахмал, поваренная соль, белки и кислоты способствуют ее сохранению, задерживая процесс окисления.
В цитрусовых плодах, где отсутствуют ферменты, разрушающие витамин С, он хорошо сохраняется, а в яблоках и картофеле во время их хранения содержание его быстро уменьшается, например через 6 месяцев хранения в картофеле его остается 30--50% исходного количества. Сравнительно хорошо сохраняется витамин С во время хранения белокочанной капусты при температуре около 0°С и относительной влажности воздуха 80--85%. Во время хранения быстрозамороженных плодов, ягод и овощей при температуре-- 18°С потери витамина С не превышают 10--15% исходного, количества, при медленном замораживании он быстро разрушается, а повторное замораживание и размораживание приводят к полной потере витамина С. При сушке сульфитироваиных плодов и овощей витамин С сохраняется хорошо.
С целью обогащения продуктов этим витамином в них вводят аскорбиновую кислоту или естественные концентраты витамина С из шиповника, грецкого ореха, или черной смородины. Витаминизация успешно применяется в производстве кондитерских изделий, некоторых молочных продуктов, мороженого, алкогольных и безалкогольных напитков и в кулинарии при приготовлении некоторых блюд.
Витамин РР имеется в дрожжах, печени говяжьей, мясе, арахисе, пшенице, бобовых, гречневой крупе, картофеле. Недостаток этого витамина может ощущаться в районах, где в рационах питания преобладают кулинарные изделия из кукурузной муки. Витамин РР устойчив к действию света, кислорода воздуха, щелочей, сохраняется при варке пищи выпечке хлеба.
Витамин В6 находится в картофеле, овощах, мясе, частично синтезируется микрофлорой кишечника, широко распространен в растительных и животных продуктах, устойчив к назреванию, кислотам, щелочам, быстро разрушается под действием света.
Химический состав и пищевая ценность
Мясо рыб характеризуется исключительно высокой пищевой ценностью. Это обусловлено несколькими факторами: наличием в рыбе всех веществ, необходимых для рационального питания человека; большим количеством съедобных частей и высокой усвояемостью всех тканей рыбы; наличием у большинства рыб присущих только им вкуса и запаха, а у морских, кроме того, специфического аромата моря и кисловатого вкуса, что в еще большей мере способствует повышению их усвояемости.
Установлено, что рыба полезнее говядины, особенно для пожилых, тучных и больных людей, так как быстро переваривается даже при пониженной секреции пищеварительных органов. Это является результатом того, что и мышечная, и соединительная ткани рыбы рыхлые и при варке меньше уплотняются, что обеспечивает более легкое разжевывание мяса рыбы и его переваривание. Кроме того, вареная рыба содержит влаги значительно больше, чем мясо птиц и рогатого скота. Говядина теряет при варке за счет потерь воды около 45% массы, мясо кур-- 25, а рыба --всего 18%.
Белки рыб практически полностью полноценные, так как содержат все незаменимые аминокислоты. Неполноценного белка коллагена в рыбах всего около 0,5%, а неусвояемый эластин фактически отсутствует. Количество белков в массе рыбы 15-- 20%. Особенно богато белками мясо океанических рыб (тресковых, горбылевых, морских карасей и др.).
Белки мяса рыб содержат много аминокислот, легко теряющих карбоксильную группу. Поэтому мясо рыб имеет более щелочную реакцию, чем мышечная ткань теплокровных животных. Этим объясняется быстрая порча рыб, в мышцах которых создаются более благоприятные условия для деятельности гнилостных бактерий.
Жиры рыб являются очень ценным. Количество жидких ненасыщенных жирных кислот в них гораздо больше, чем в растительных маслах. Поэтому даже при температуре значительно ниже 09С эти жиры остаются жидкими. Они имеют высокую биологическую активность, так как содержат линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты, сочетание которых называют витамином F. Этот комплекс нормализует жировой и холестериновый обмены. Установлено, что 30 г рыбьего жира снижает количество холестерина в крови на 7%. Наибольшее количество этого витамина в жире рыб из северных вод.
