
- •Павлоцька л.Ф., дуденко н.В., димитрієвич л.Р., божко н.В. Біологічна хімія суми – 2008
- •Передмова
- •Розділ 1. Біохімічна характеристика живих організмів
- •1. 1. Хімічний склад організму людини
- •1. 2. Структура клітини
- •1.3. Роль обміну речовин у життєдіяльності організму
- •1.4. Значення харчових факторів у забезпеченні процесів життєдіяльності
- •Контрольні питання і завдання.
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •6. Які елементи складають понад 98% маси біосфери?
- •Розділ 2. Хімія білків
- •2.1. Біологічна роль білків
- •2. 2. Амінокислоти
- •Стереоізомерія амінокислот
- •Фізико-хімічні властивості амінокислот
- •Амінокислотний склад білків
- •2.3. Біологічна роль окремих амінокислот
- •2.4. Будова й структурна організація білкової молекули Поліпептидна будова білків
- •Типи хімічних зв'язків у білковій молекулі
- •Рівні організації білкової молекули
- •2.5. Фізико-хімічні властивості білків
- •Амфотерні властивості білків
- •Розчинність білків
- •Денатурація білків
- •2.6. Класифікація й характеристика білків
- •Прості білки
- •Складні білки
- •2.7. Біологічна цінність білків
- •2.8. Білки харчової сировини
- •Білки субпродуктів
- •Білки молока
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Яка ак має таку формулу:
- •Які ак мають такі формули :
- •Формула треоніну:
- •Формула гістидину:
- •Із яких компонентів складаються хромопротеіни?
- •Фактори, що викликають незворотні зміни білків:
- •Яка з структур білка тіла людини є найбільш поширена:
- •Формула лізину:
- •Розділ 3. Хімія нуклеїнових кислот Загальна характеристика
- •Хімічний склад і будова
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Які азотисті основи мають такі формули?
- •Розділ 4. Ферменти
- •4.1. Загальне поняття про ферменти
- •4.2. Будова ферментів
- •4.3. Властивості ферментів
- •4.4. Загальні уявлення про механізм дії ферментів
- •4.5. Регуляція ферментативних реакцій
- •4.6. Номенклатура й класифікація ферментів
- •4.7. Використання ферментів в харчовій промисловості
- •Характеристика оксидоредуктаз і використання ферментів у виробництві харчової продукції
- •Використання ферментів в технологіях харчових речовин
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •50. Який кофермент має таку формулу?
- •Розділ 5. Хімія ліпідів
- •5.1. Біологічна роль, будова й властивості ліпідів й їхніх похідних
- •5.2. Прості ліпіди
- •5.3. Складні ліпіди
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •2. Чим відрізняються складні ліпіди від простих?
- •4. Який ліпід має таку формулу?
- •5. Які функції виконують ліпіди?
- •До складу яких фосфоліпідів входять таки азотисті основи:
- •Розділ 6. Хімія вуглеводів
- •6.1. Біологічна роль, будова, властивості вуглеводів й їхніх похідних
- •6.2. Утворення вуглеводів у процесах фотосинтезу
- •6.3. Використання вуглеводів у харчовій промисловості
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Який моносахарид належить до тріоз?
- •8. Які формули мають пентози?
- •Які олігосахариди є дисахаридами?
- •Який дисахарид має таку формулу?
- •Який дисахарид має таку формулу?
- •Який олігосахарид утворюється під час ферментативного гідролізу крохмалю?
- •Які вуглеводи належать до полісахаридів?
- •Розділ 7. Енергетичні процеси в організмі
- •7.1. Біологічне окиснювання
- •7.2. Роль окислювально-відновних ферментів у біологічному окиснюванні
- •7.3. Транспорт електронів і протонів при біологічному окиснюванні
- •7. 4. Окисне фосфорилюванння
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Розділ 8. Вітаміни
- •8. 1. Загальне поняття про вітаміни і їхня класифікація
- •Класифікація вітамінів
- •8. 2. Водорозчинні вітаміни
- •8. 3. Жиророзчинні вітаміни
- •8. 4. Вітаміноподібні сполуки
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Розділ 9. Регуляція обміну речовин в організмі
- •9.1. Загальні уявлення про регуляцію обміну речовин
- •9.2. Роль нервової системи в регуляції обміну речовин
- •9.3. Роль гормонів у регуляції обміну речовин
- •9.4. Класифікація гормонів
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Яка сполука має таку формулу?
- •Яка речовина має таку формулу?
- •Яку формулу має гістамін?
- •6. Які процеси регулюють мінералокортикоіди?
- •Яка речовина має таку формулу:
- •Яку формулу має серотонін?
- •Розділ 10. Обмін білків
- •10.1. Біологічне значення білкового обміну
- •10.2. Переварювання білків у травному тракті
- •10.3. Утворення в кишечнику отрутних продуктів розпаду білків й їхнє знешкодження
- •Шляхи обміну амінокислот
- •Дезамінування амінокислот
- •Трансамінування (переамінування) амінокислот
- •Декарбоксилювання амінокислот
- •10.5. Процеси знешкодження аміаку
- •10.6. Обмін хромопротеїнів
- •10.7. Обмін нуклеїнових кислот в організмі
- •Утворення сечової кислоти
- •10.8. Біосинтез білка
- •10.9. Регуляція біосинтезу білка
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Яка сполука утворюється з амінокислот при відбудовному дезамінуванні?
- •Розділ 11. Обмін вуглеводів
- •11.1. Розщеплення вуглеводів у травному тракті людини
- •11.2. Регуляція обміну вуглеводів і його порушення
- •11.3. Проміжний обмін вуглеводів
- •Аеробне окиснювання вуглеводів
- •Цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса)
- •Пентозний цикл окиснювання вуглеводів
- •Види бродіння
- •Контрольні завдання і питання
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Яким чином утворилася така сполука?
- •Яка сполука має таку формулу?
- •Які сполуки мають такі формули:
- •Розділ 12. Обмін ліпідів
- •12.1. Розщеплення ліпідів у травному тракті людини
- •12.2. Обмін ліпідів у тканинах
- •Метаболізм кетонових (ацетонових) тіл
- •12.3. Біосинтез ліпідів
- •12.4. Регуляція обміну ліпідів і його порушення
- •12.5. Псування ліпідів
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •Розділ 13. Біохімічні та інші зміни, що відбуваються з основними речовинами в процесі зберігання і технологічної обробки харчової продукції
- •13.1.Зміна стану та вмісту води
- •13.2. Зміни вмісту мінеральних речовин
- •Втрати мікроелементів при варінні бобових
- •13.3. Зміни стану та вмісту білків
- •Вплив тривалості варіння на перехід колагену в глютин, %
- •Вплив температури і тривалості варіння на перехід колагену в глютин, %
- •Чинники, що впливають на емульгування жиру
- •Кількість отриманого жиру в залежності від режимів обробки кістки
- •Температура димоутворення різних жирів
- •13.5. Зміни углеводів
- •Контрольні питання і завдання:
- •Тести для контролю знань і самопідготовки
- •6. Які структурні компоненти харчових продуктів скорочують втрати вологи в сировині при тепловій обробці ?
- •31. Під дією яких процесів утворюється інвертний цукор?
- •Список рекомендованої літератури
Вплив тривалості варіння на перехід колагену в глютин, %
Мязи |
Масова доля колагену, що перейшов у глютин при тривалості варіння |
||
20 хв |
40 хв |
60 хв |
|
Поперекові |
12,9 |
26,3 |
48,3 |
Спинні |
10,4 |
23,9 |
34,5 |
Напівперетинчасті |
9,0 |
15,6 |
29,5 |
Плечові |
5,3 |
16,2 |
22,7 |
Напівсухожильні |
4,3 |
9,9 |
13,8 |
Грудні |
3,3 |
8,3 |
17,1 |
Таблиця 13.5
Вплив температури і тривалості варіння на перехід колагену в глютин, %
Тривалість варіння, хв |
Колаген, що перейшов у глютин під час варіння при температурі |
|
1000С |
120 0С |
|
20 |
5,3 |
12,2 |
40 |
16,2 |
34,3 |
60 |
22,7 |
46 |
Готовність м‘ясних виробів обумовлена ступенем розпаду колагену і пом‘якшення тканини, тому для смаження придатні тільки ті частини туші, в яких нескладна будова сполучної тканини і значна частина колагену встигає перейти в глютин за той час поки основна частина вологи ще не випарилася. При варінні м‘яса риби маса його зменшується на протязі всього процесу і тільки дещо уповільнюється в кінці варіння за рахунок поглинання вологи колагеном.
Зміни білків молока. В молоці міститься ряд повноцінних білків, з яких важливіші казеїн, лактоальбумін і лактоглобулін. Основну масу білків молока складає казеїн – фосфопротеїд, який має яскраво виражений кислий характер. Сам він у воді не розчиняється, а в молоці містяться його розчинні кальцієві солі, які утворюють непрозорий золь. При заквашуванні молока молочна кислота відщеплює кальцій із його солей і казеїн утворює гель (простоквашу). При нагріванні казеїн денатурує, гель його ущільнюється і утворюється сир.
При нагріванні молока відбувається денатурація альбуміну, який осідає на дні і стінках посуду. Частково денатурує при кип‘ятінні молока і казеїн. Казеїн і альбумін денатуровані утворюють плівку на поверхні молока.
Зміни білків яєць. Вміст білкових речовин в білку курячого яйця складає 11-12 %, а в жовтку – 16-15%. Білки ці повноцінні і співвідношення амінокислот в них близько до оптимального. При нагріванні їх денатурація в білку і жовтку протікає по-різному:
білок починає загустівати при 60-650С;
жовток при 700С;
суміш білку і жовтку (меланж) починає коагулювати при 700С.
Додавання рідини (води, молока, вершків), а також цукру підвищує температуру коагуляції білкових речовин в яйці, що використовують для знезаражування яєць в процесі приготування омлетів, яєчних кашок і отримання не денатурованої, але прогрітої суміші яєць з молоком при приготуванні (яєчно-молочної) суміші на водяній бані для приготування кремів, яєчних кашок і (яєчно-вершкової) суміші для отримання морозива і парфе.
Зміни білків овочів і фруктів. Білкових речовин у овочах і фруктах небагато (до 3-4 %) і вони входять до складу протоплазми. Ядер і особливих утворень – пластид. Протоплазма утворює шар на внутрішній оболонці клітин і перетинок, які розділяють окремі порожнини в клітині (вакуолі), заповнені клітинним соком. На внутрішній і зовнішній поверхні шару протоплазми є шкіряний шар, що ускладнює дифузію поживних речовин з клітин.
При нагріванні білки протоплазми згортаються, шкіряний шар руйнується, полегшується перехід речовин, які розчинені в клітинному соку в оточуюче середовище. Тому при варінні овочів у воду може переходити значна кількість цукрі, вітамінів і мінеральних та інших речовин, які містяться в клітинному соку.
Зміни білків зерно-борошняних продуктів. Бобові, крупи, борошняні продукти містять значну кількість білків у вигляді дрібних часток висушеної протоплазми і більш великих утворень – алейронових зерен.
Більша частина білків зернобобових відноситься до глобулінів, а в крупах містяться глобуліни, проламіни і глютеліни.
Альбумінів в крупах мало. У пшеничному борошні міститься ряд білків, з яких в технологічних процесах найбільше значення мають гліадин і глютелін. Білки зерно-борошняних продуктів знаходяться у вигляді сухих гелів. При замочуванні і варінні круп, бобових, при замішуванні тіста ці гелі набухають і поглинають значну кількість води.
При нагріванні (випікання виробів із тіста, варіння круп і бобових) білки цих набухлих гелів денатурують. Це призводить до ущільнення гелів і випресовуванню вологи. Однак вона не виділяється назовні, а повністю поглинається клейстеризуючим крохмалем, зерна якого знаходяться в клітинах цих продуктів.
В результаті варіння круп, бобових, макаронних виробів маса їх збільшується до п‘яти разів.
13.4. ЗМІНИ ЛІПІДІВ
Ліпіди містяться в багатьох продуктах харчування і використовуються пари виробництві різноманітної продукції. Вони є важливою складовою частиною їжі. Для них характерні наступні властивості:
- зменшують прилипання продуктів до посуду або інших ємностей, поверхням плит;
- забезпечують рівномірне нагрівання, так як є проміжними теплоносіями при жарінні різними способами і насамперед при фритюрній обробці;
- надають виробам особливий смак.
Якість жирів визначається їх біологічною цінністю, смаком і ароматом, температурою плавлення, стійкістю при тепловій обробці та іншими властивостями, які залежать в основному від жирних кислот, що входять до їх складу.
Жири і рослинні олії в залежності від складу жирних кислот при звичайній температурі бувають твердими, мазеподібними або рідкими, так як мають різну температуру плавлення.
Жири гарно розчиняються в бензині, ефірі і інших органічних розчинниках. Ця властивість жирів використовується в харчовій промисловості для вилучення їх із насіння олійних рослин. У воді жири не розчиняються, але в присутності деяких речовин (емульгаторів) можуть рівномірно, у виді дрібних крапельок, розташуватися в ній, утворюючи емульсії.
Так, в якості поверхнево-активних речовин-емульгаторів широко використовують жироподібні речовини – фосфоліпіди. Вони знаходять широке застосування в маргариновій, кондитерській, хлібопекарській та інших галузях харчової промисловості.
Так, використання фосфоліпідів в процесі виробництва маргарину ґрунтується на тому, що вони сприяють утворенню дрібнодисперсної стійкої емульсії завдяки чому полегшується процес змішування різних жирів та їх емульгування з водно-молочною фазою. Застосування фосфоліпідів дозволяє значно покращити якість маргарину, підвищити його засвоюваність.
В кондитерській промисловості фосфоліпіди використовуються для розрідження шоколадних мас. В процесі виробництва бісквітів, пряників, хлібобулочних виробів їх застосування полегшує ведення технологічних процесів і призводить до підвищення якості виробів. Хліб, приготований з використанням фосфоліпідів, більш м’який, має гарний колір, більшу і рівномірну пористість м’якиша. Харчові фосфоліпіди гальмують прогіркання жирів.
При зберіганні процеси змін (псування) жирів, а також продуктів, які містять жири, відбуваються в результаті хімічних, біохімічних і ферментативних змін, які часто протікають паралельно і призводять до утворення одних і тих же проміжних і кінцевих продуктів (перекисів, вільних жирних кислот, альдегідів і кетонів).
Продукти хімічних перетворень впливають небажано на харчові властивості жирів. Вони утворюються при деяких несприятливих режимах отримання, зберігання і використання жирів.
При зберіганні може відбуватися окислення ліпідів під дією оксигену повітря. Здатність жирів з’єднуватися з оксигеном залежить від ступеня насиченості жирних кислот, впливу речовин, які є активаторами або інгібіторами окислення (природні пігменти харчових продуктів, сліди важких металів, тепло, світло тощо).
Так, наприклад, продукти, які містять поліненасичені жирні кислоти у великій кількості (риб’ячий жир, рослинні олії та ін.), при зберіганні в присутності повітря, на світлі, при підвищених температурах швидко окислюються, набуваючи неприємного запаху, смаку (прогіркають) (рис. 13.1.).
Рис. 13.1. Характер змін жирів при зберіганні
Для запобігання псування жиру необхідно зменшити його зіткнення з оксигеном повітря та з джерелами світла і тепла, тому жири необхідно зберігати в герметиній тарі. У вакуумі або в атмосфері інертного газу при низькій температурі.
Для збільшення терміну зберігання жирів використовують штучні антиокислювачі (синтетичного та природного походження). які вводять до їхнього складу в мінімальній кількості.
Жири, які містять ненасичені кислоти в зв’язку з малою стійкістю до теплової обробки рекомендують використовувати без нагрівання для приготування майонезу, заправок для салатів, вінегретів.
При тепловій обробці жири, які містяться в продуктах, можуть при варінні і жарінні витоплюватися, так, м’ясо втрачає при варінні до 40 % жиру, а риба – від 6 до 50 %. При варінні частина жиру, що витопився, емульгується в бульйоні, розподіляючись в рідині у вигляді дрібних кульок, які легко гідролізуються водою (рис. 13.2).
Жири
Перекиси і
гідроперекиси
Вільні жирні
кислоти
Моно-і дигліцериди
Гліцерин
Розпад
Окислення
Вторинні стабільні
продукти окислення
Проміжні
нестабільні продукти окислення
Подальше
окислення полімеризація
і поліеконденсація
Рис. 13.2. Схема змін жирів при тепловій обробці.
Ступінь емульгування ліпідів при варінні бульйонів знаходиться в прямій залежності від інтенсивності кипіння і відношення між кількістю води і продукту та інші наведені в таблиці 13.6.
Таблиця 13.6