Технология пищевых производств
БЕЛКИ
Белки представляют собой важнейшую составную часть нищи. Недостаточность белков в пище является одной из причин повышенной восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям. При недостаточном количестве белков в пище снижается кроветворение, задерживается развитие растущего организма, нарушается деятельность нервной системы, печени и других органов, замедляется восстановление клеток после тяжелых заболеваний. Избыток белков в рационе также может принести вред организму. В принятых в СССР нормах питания рекомендовано, чтобы в пищевом рационе за счет поступления белка было обеспечено в среднем 14% общей калорийности. Белок поступает в организм только с продуктами питания.
Белки — это органические высокомолекулярные соединения,, в состав которых входит пять элементов: углерод, кислород, водород, азот и сера. Белки представляют собой полимеры, построенные из аминокислот. В животных организмах белки преобладают по своей массе над другими соединениями. Так, организм человека на 60% состоит из белковых веществ.
Поступая с пищей в организм человека, белки подвергаются действию ферментов и гормонов и в конечном итоге расщепляются на составляющие их аминокислоты. Аминокислоты всасываются через стенки кишечника в кровь. Током крови часть аминокислот подается в печень, где происходят их дальнейшие превращения. А большая часть разносится к тканям и органам, где аминокислоты расходуются на построение и обновление белков клеток, а также на построение и обновление биологически активных веществ — ферментов и гормонов. Белки являются главным материалом для построения тканей организма. Наконец, некоторая часть белков является и источником энергии для организма (главным образом, при нехватке углеводов и жиров).
Организм человека обладает способностью образовывать ряд необходимых ему амннокнслот из аминокислот, имеющихся в организме. Из этих вновь созданных аминокислот и образуются белки. Однако из 22 аминокислот* 8 (триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, финилаланин) организм человека не способен синтезировать. Но тем не менее они входят в состав белковых веществ человека. Эти аминокислоты носят название «незаменимые», и они должны доставляться организму извне, с продуктами питания. Следовательно, не все продукты, содержащие белки, равноценны, их питательная ценность зависит от содержания незаменимых аминокислот. Кроме того, питательная ценность белков зависит от степени усвояемости их организмом. Белок яйца, например, усваивается полностью, молока — на 75%, говядины — на 80, рыбы — на 83, гороха — на 44%.
Человек получает белки с яйцами, рыбой, мясом, молоком, молочными продуктами, а также с продуктами растительного происхождения, в первую очередь продуктами переработки злаковых. Растительные белки должны составлять меньшую часть в дневном рационе (около 40%); а более полноценных белков животного происхождения должно поступать около 60%'. Потребность человеческого организма в белках составляет от 1,1 до 1,5 г/сутки на 1 кг массы человека. Следовательно, потрео - ность взрослого человека в белках в сутки в среднем 100 г (минимум 70 г).
К основным свойствам белков, играющим наибольшую роль при производстве пищевых продуктов, относятся следующие.
Способность к гидратации, т. е. поглощению и удерживанию влаги. Влага связывается не адсорбционно (как например, у крахмала), а осмотически, более прочно. Белки способны при нормальных условиях удерживать воды в 2—3 раза больше своей массы. С этим свойством тесно связана способность белков поглощать воду и при определенных условиях образовывать растворы, называемые студнями. Набухание белков играет большую роль в пищевых технологиях (набухание зерна при замочке, муки при замесе теста, масличных семян при производстве растительных масел и т. д.). Набухший в воде белок пшеничной муки образует клейковину.
Второе очень важное свойство белков — денатурация — изменение пространственной ориентации белковой молекулы, не сопровождающееся разрывом ковалентных связей. Она происходит при повышении температуры, механических и химических воздействиях и других факторах и играет важную роль в технологических процессах, связанных с образованием структурных систем полуфабрикатов и готовых блюд (хлеба, макаронных изделий).
Пенообразование — способность белков образовывать эмульсии в системе жидкость — газ (такие системы называют пенами). Белки как пенообразователи широко используются при изготовлении кондитерских изделий. И еще одно свойство — гидролиз белков — расщепление на составные части под действием ферментов также является фактором, используемым в ряде отраслей пищевой промышленности.