Похожие презентации:
Физико-химические изменения белков пищевых продуктов при их кулинарной обработки
1.
Физико-химическиеизменения белков
пищевых продуктов
при их кулинарной
обработки
2.
Белки определяютбиологическую ценность, а также
структурно-механические
свойства многих продуктов.
3.
Тема 1.Понятие о структуре итехнологических свойствах белков
4.
С белками в продуктах•связана вода (этим определяется
сочность продукта);
•связаны жиры (этим определяется
нежность консистенции);
•связаны пигменты (этим
определяется окраска продукта).
5.
Белки – макромолекулы, которыепредставляют собой длинные цепи,
построенные из остатков сотен и
тысяч аминокислот, соединённых
пептидной связью -CO-NH.
6.
Изменения белка происходят как примеханической, гидромеханической,
биохимической, так и при тепловой
обработке продуктов. Глубина
изменений зависит от условий
обработки (рН среды, температуры и
др.) и от свойств белка.
7.
Структура белка определяется нетолько химическим составом, но и
порядком чередования различных
аминокислотных остатков в
полипептидной цепи, а также
расположением этих цепей в
пространстве.
8.
То есть конформацией белковоймолекулы.
9.
Различают четыре порядкаморфологической организации белка
(или четыре структуры, или четыре
уровня организации, или четыре
ступени организации).
10.
Гидратация белков пищевых продуктов11.
Гидратация – это способностьбелков связывать воду.
При этом белки набухают, что
сопровождается
их частичным растворением,
увеличением массы и объема.
12.
Белковая молекула организованна так,что гидрофобные связи у нее или
экранированы (прикрыты другими
связями) или находятся внутри
молекулы, а гидрофильные – находятся
на поверхности белковой молекулы.
13.
Наличие на поверхности гидрофильныхгрупп обеспечивает белковой
молекуле постоянную
гидратную оболочку.
14.
Гидратная оболочка придаетустойчивость растворам белка,
мешая отдельным частицам
слипаться и выпадать в осадок.
15.
Молекулы нативного белка имеют насвоей поверхности полярные группы.
16.
Молекулы воды также обладаютполярностью, и их можно представить
в виде диполей с зарядами на концах,
равными по значению, но
противоположенными по знаку.
17.
При контакте с белком диполи водыадсорбируются
18.
на поверхности белковоймолекулы, ориентируясь вокруг
полярных групп белка.
19.
Таким образом, основная часть воды,более или менее прочно связываемая в
пищевых продуктах белками, является
адсорбционной.
20.
Различают два вида адсорбции:ионную и молекулярную.
21.
Величина молекулярной адсорбцииводы постоянна для каждого вида
белка, величина ионной адсорбции
изменяется с изменением реакции
среды.
22.
В изоэлектрической точке, когдастепень диссоциации молекул белка
минимальная и заряд белковой
молекулы близок к нулю, способность
белка связывать воду наименьшая.
23.
При сдвиге рН среды в ту или инуюсторону от изоэлектрической точки
усиливается диссоциация основных
или кислотных групп белка,
увеличивается заряд белковых
молекул и усиливается гидратация
белка.
24.
В технологических процессах этисвойства белков используют для
увеличения их водосвязывающей
способности.
25.
Примерами гидратации в кулинарнойпрактике являются: приготовление
омлетов, котлетной массы из
продуктов животного происхождения,
различных видов теста, набухание
белков круп, бобовых, макаронных
изделий и т. д.
26.
От степени гидратации белков зависиттакой важнейший показатель качества
готовой продукции, как сочность, а
также выход (потери при тепловой
обработке).
27.
Среди факторов, обусловливающихстепень гидратации белков,
важнейшими являются:
• рН среды;
• Концентрация белкового раствора;
• Природные свойства белка и др.
28.
1.Дегидратацияпродуктов
белков
пищевых
29.
Дегидратацией называется потерябелками связанной воды под
влиянием внешних воздействий при
различных способах кулинарной
обработки
30.
Различают обратимую и необратимуюдегидратацию. Вид дегидратации
зависит от того, какую воду отняли у
белка.
31.
Обратимая дегидратация, являетсясоставной частью такого
технологического процесса как
сублимационная сушка (сухая
возгонка льда в пар).
32.
Необратимая дегидратацияотмечается при замораживании,
хранении в замороженном
состоянии и размораживании
мяса, мясопродуктов, птицы,
рыбы, нерыбных продуктов моря.
33.
Необратимая дегидратация свыделением воды в окружающую
среду имеет место и при тепловой
обработке продуктов. В окружающую
среду может перейти до половины
содержащейся в продукте воды и
растворимых веществ.
34.
Необратимая дегидратация имеетместо при выпечке изделий из теста
при денатурации белков клейковины.
Но выделившаяся при этом вода не
выделяется в окружающую среду, а
поглощается клейстеризующимся
крахмалом муки.
35.
Тема 2. Денатурация идеструкция белков
36.
Денатурация белков пищевых продуктов37.
Денатурация белков — это изменениенативной (природной, исходной)
пространственной конфигурации
белка под воздействием внешних
факторов.
38.
К числу таких внешних факторов(воздействий) можно отнести:
• нагревание (тепловая денатурация);
• механические воздействия:
встряхивание, взбивание
(поверхностная денатурация);
39.
• высокую концентрацию водородныхили гидроксильных ионов (химическая
денатурация: кислотная или
щелочная);
• интенсивную дегидратацию при
сушке;
• ионизирующую радиацию;
40.
• ультрафиолетовое воздействие;• ультразвуковое воздействие и др.
41.
При денатурации происходитизменение вторичной, третичной и
четвертичной структуры белковой
макромолекулы
42.
Денатурация сопровождаетсяизменениями важнейших свойств белка:
потерей индивидуальных свойств
(например, изменение окраски мяса
при его нагревании вследствие
денатурации миоглобина);
43.
потерей биологической активности(например, в картофеле, грибах,
яблоках и ряде других растительных
продуктов содержатся ферменты,
вызывающие их потемнение, при
денатурации белки-ферменты теряют
активность);
44.
-повышением атакуемостипищеварительными ферментами;
45.
потерей способности к гидратации(растворению, набуханию), кроме
коллагена, который после тепловой
денатурации и деструкции до глютина
способен растворяться в горячей
воде.;
46.
потерей устойчивости белковыхглобул, которая сопровождается их
агрегированием (свертыванием, или
коагуляцией, белка).
47.
Денатурация глобулярных белков.Кинетическая энергия, сообщаемая
белку, вызывает вибрацию его атомов,
вследствие чего слабые водородные и
ионные связи разрываются.( и белок
свертывается (коагулирует)
48.
Денатурация белка под действием,например инфракрасного или
ультрафиолетового излучения
протекает аналогично тепловой
денатурации.
49.
При химической денатурации поддействием кислот, щелочей, соли
разрываются внутримолекулярные
водородные связи, ионные связи
между остатками аминокислот, и
изменяется конформация белковой
молекулы.
50.
При различных механическихвоздействиях (встряхивании,
взбивании) происходит
поверхностная денатурация белка.
51.
Этот вид денатурации отмечаетсяпри взбивании яиц, сливок,
морепродуктов, теста бисквитного,
белково-взбивного.
52.
При взбивании в белковую глобулувнедряется пузырёк воздуха,
превращая белки в пену, состоящую
из пузырьков воздуха, окружённых
тонкими белковыми плёнками,
53.
образование которыхсопровождается развёртыванием
полипептидных цепей в результате
разрыва связей при механическом
воздействии.
54.
Белок сохраняет свою гидратнуюоболочку и находится в набухшем
состоянии.
55.
Белки в качестве пенообразователейшироко используют при
производстве кондитерских изделий
(тесто бисквитное, белкововзбивное), взбивании сливок,
сметаны, яиц и др.
56.
Устойчивость пены зависит отприроды белка, его концентрации, а
также температуры.
57.
Тепловая денатурацияфибриллярного белка
58.
Тепловую денатурациюфибриллярного белка коллагена
можно представить в виде плавления
59.
Условнотепловая
денатурация
фибриллярных белков происходит в
три стадии:
• деформация фибрилл;
• активное набухание фибрилл;
• превращение
в
стекловидную,
бесформенную, сплошную массу.
60.
Постденатурационные изменения белка61.
В процессе денатурацииосвобождаются химические связи,
которые взаимодействуют друг с
другом. И это взаимодействие
обеспечивает дальнейшее изменение
белковой молекулы, то есть
агрегирование
62.
Отдельные молекулы белкасоединяются между собой в более
крупные частицы. Начинается
процесс агрегирования
(свёртывания)
63.
Различают три типа свёртыванияглобулярных белков, которые зависят
•от концентрации белка;
•от его предварительного коллоидного
состояния.
Чем сложнее белок, тем сложнее тип
его свертывания.
64.
Факторы, влияющие на температуруденатурации: температуры, рН
среды и продолжительности
нагревания присутствие сахаров,
присутствие жиров
65.
Деструкция белка66.
Молекула белков под влиянием рядафакторов (температуры, воздействия
ферментов) может разрушаться или
вступать во взаимодействие с другими
веществами с образованием новых
продуктов
67.
При длительном гидротермическомвоздействии происходит
деполимеризация белковой
молекулы с образованием
водорастворимых азотистых
веществ (свободных аминокислот,
пептидов).
68.
Примером деструкцииденатурированного белка является
переход коллагена в глютин.
69.
Деструкция белков имеет место припроизводстве некоторых видов
теста (ферментативная
деструкция).
70.
В ряде случаев деструкция белков спомощью протеолитических ферментов
является целенаправленным приемом,
способствующим интенсификации
технологического процесса, улучшению
качества готовой продукции, получению
новых продуктов питания.
71.
Тема 3. Изменения белков животногои растительного происхождения
при тепловой обработки продуктов
питания
72.
Изменение белков куриного яйца73.
При нагревании белки яиц такжеденатурируют, а затем свертываются.
74.
Свертывание протеинов яичногобелка начинается при 50~55 °С, при
75° С весь белок превращается в
студнеобразную белую массу,
75.
которая при дальнейшем нагреваниистановится более плотной и при
80°С уже хорошо сохраняет свою
форму.
76.
Желток начинает густеть только при70°С.
Поскольку концентрация белков в яйце
высокая, они коагулируют, образуя
сплошной гель без отделения влаги.
77.
В яйце содержатся белки,являющиеся антиферментами и
тормозящие пищеварение
(овомукоид). Во время тепловой
обработки антиферменты
разрушаются и яйца усваиваются
лучше.
78.
Изменение белков молока79.
При нагревании выше 60° происходитденатурация альбумина, который
свертывается и выпадает в виде
хлопьев на дне и стенках посуды.
80.
Денатурацией белков обусловлено иобразование пенки при кипячении
молока.
81.
Дело в том, что в поверхностном слоепод влиянием сил поверхностного
натяжения уже частично произошла
денатурация белков, и поэтому при
нагревании на поверхности она
происходит быстрее.
82.
Изменение белков мяса, птицы,рыбы
Изменение мышечных белков
при кулинарной обработке.
83.
Студнеобразные миофибриллы,расположенные внутри мышечных
волокон, состоят из глобулярных
белков миозина, актиномиозина и
других, а так же фибриллярного
белка актина. Эти белки находятся в
состоянии студня.
84.
Жидкое содержимое мышечныхволокон представляет собой водный
раствор белков (глобулина, миогена,
миоглобина и др.), растворимых
азотистых и без азотистых
экстрактивных веществ, минеральных
солеи и т. д.
85.
При тепловой обработке (жаренье,варке) растворенные мышечные
белки, содержащиеся в
саркоплазме, денатурируют и
свертываются,
86.
а белки миофибрилл, находящиеся ввиде студня, уплотняются и
выпрессовывают содержащуюся в
них жидкость вместе с
растворимыми в ней веществами.
87.
Денатурация растворимыхмышечных белков мяса начинается
при 30-35˚ С, и к тому времени, как
мясо проrреется до 60˚С около 90%
всех растворимых белков
денатурируют и теряют
растворимость.
88.
Однако даже прогревание мяса до 95100˚С не вызывает полнойденатурации белков, и некоторая
часть их сохраняет, но теряют
способность растворяться.
89.
Уплотнение белковых гелеймиофибрилл приводит не только к
выпрессовыванию жидкости, но и
уплотнению мышечных волокон,
повышению их прочности.
90.
При варке мяса и птицы, пока продуктыне прогрелись, часть водорастворимых
белков переходит в воду, образует
очень разбавленный раствор и при
дальнейшем нагревании свертывается,
выделяясь в виде хлопьев на
поверхности бульона.
91.
Если воду, в которой варится мясо илиптица, посолить до прогревания
продуктов, то в раствор перейдет
больше белков за счет глобулинов
(растворимых в присутствии солеи) и
количество пены увеличится.
92.
Поэтому при варке мяса воду солятпосле того, как мясо прогреется и
белки потеряют способность
растворятся.
93.
Изменение белков соединительнойткани мяса
94.
Соединительная ткань может бытьрыхлой, плотной с большим
содержанием коллагена, плотной с
большим содержанием эластина.
95.
Чем больше в ткани эластина именьше коллагена, тем труднее и
меньше она размягчается при
тепловой обработке.
96.
Изменение белковрастительного
происхождения
97.
Изменение при тепловой обработкебелков овощей и фруктов
98.
Денатурация вызываютсвертывание белков как в
протоплазме, так и в клеточном
соке с образованием хлопьев.
99.
При коагуляции протоплазмыкожистый слой ее разрушается и,
следовательно, исчезает
препятствие для диффузии веществ
клеточного сока через клеточные
оболочки.
100.
Разрушение кожистого слояпротоплазмы в результате тепловой
обработки является причиной того,
что вареные овощи при хранении в
воде теряют растворимых веществ
значительно больше, чем сырые.
101.
Изменение при тепловой обработкебелков зерномучных продуктов
102.
В бобовых, крупах и муке белкинаходятся в состоянии сухих
бесструктурных гелей.
103.
Набухание зерновых продуктов призамачивании; так же как и
образование эластичного теста при
замесе муки, обусловливается
набуханием содержащихся в них
белков, которые превращаются при
этом в более или менее
обводненные гели.
104.
Вода, поглощаемая белками принабухании, связывается ими
адсорбционно и осмотически.
Последнее главным образом и
обуславливает набухание белков.
105.
Так, при замесе и последующемброжении теста белковые вещества
муки способны поглощать и
удерживать около 200% воды по
отношению к их количеству.
106.
На гидратацию полярных группбелковых макромолекул идет не
более одной четвертой части всей
поглощенной воды
107.
Остальная часть ее связываетсябелками осмотически, вызывая
характерное для образования
клейковины.
108.
При варке зерновых продуктов ивыпекании теста белки в результате
денатурации свертываются, что влечет
за собой уплотнение обводненных
белковых гелей и выпресовывание
значительной части содержащейся в
них влаги.
109.
Последняя, однако, не выделяется вокружающую среду, как это имеет
место при тепловой обработке мяса
и рыбы, а остается в продукте,
поглощаясь клейстеризующимся
крахмалом.
110.
Свертывание белков зерномучныхпродуктов происходит в
температурном интервале от 50 до
70˚С.
111.
В кулинарной практике воздушносухую пшеничную муку иногданагревают выше 100˚С.
112.
Небольшого количества влаги (около14 %), содержащейся в воздушносухой муке, достаточно, чтобы
произошла денатурация ее белков.
113.
Это вызывает значительное(примерно на 50 %) уменьшение
способности белков муки к
адсорбционному связыванию влаги и
полную потерю способности к
набуханию, т. е. осмотическому
поглощению влаги белками.
114.
В муке, подвергнутой сухому нагреву,при замесе с водой клейковина не
образуется, поэтому из такой муки
нельзя получить теста.