Ақуыздың физика-химиялық қасиеттері және өнімді технологиялық өңдеу кезіндегі ақуыздың өзгерісі

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Ақуыздың физика-химиялық қасиеттері және өнімді технологиялық өңдеу кезіндегі ақуыздың өзгерісі

Ақуыздар немесе ақуызды заттар (протеиндер) (грек. protos - бірінші, маңызды) деп молекулалары аминқышқылдарынан құралған жоғарымолекулалы (молекулалық массасы 5-10 мыңнан 1 миллион және одан да артық болып келеді) табиғи полимерлерді айтады. Аминқышқылдарының саны өте өзгермелі, кейде бірнеше мыңға дейін жетеді. Әр ақуыз өзіне тән тізбекпен аминқышқылдары қалдықтарын орналастырады. Адамның күнделікті ақуыз қажеттілігі 45 г мен 120 г аралығында болады. Тағамдық өнімдердің ақуыздары триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин секілді алмастырылмайтын (эссенциалды) және алмастырылатын аминқышқылдарынан тұрады. Кейде эссенциалды амин қышқылдарының құрамына гистидин мен аргининді қосады, олар сәби ағзасында синтезделмейді.

Қалыпты тамақтану үшін алмастырылатын және алмастырылмайтын ақуыздардың белгілі бір мөлшері қажет. Алмастырылмайтын амин қышқылдары (адам ағзасында синтезделмейді), ересек адамның тамақтану рационындағы аминқышқылдарының (цистин мен тирозинді қоса есептегенде) 36 %-ын құрауы керек, яғни ақуыздың күнделікті 80-90 г-ының шамамен 30 г-ы алмастырылмайтын амин қышқылдары болған жағдайда ең тиімді арақатынас орнайды.

Олардың көзіне сүт, жұмыртқа, бұршақ ақуыздарын, сұлы жармасын, сүзбе (100 г өнімде 495 мг), ірімшік (715 мг), тауық етін (115мг) жатқызуға болады.

Өсімдіктекті және жануартекті шикізаттардың құрамындағы ақуыздар, тағам өнімдерін өндіру барысында механикалық және жылулық өңдеудің әсерінен едәуір өзгеріске ұшырайды. Ақуыздар тұрақсыз (лабильді) болып келеді, яғни кез келген өзгеріс (сыртқы температураның, реакция ортасының өзгерісі, механикалық әсер ету) ақуыз қасиеттерінің өзгертеді, ал ол өз кезегінде өнім қасиеттерінің (өнімнің шығуы, консистенциясы, көлемі, салмағы, түсі, жартылай дайын өнімдер мен дайын өнімдердің құрылым-механикалық және органолепткалық көрсеткіштері) де өзгерісіне алып келеді. Ақуыздың физика-химиялық өзгерісінің тереңдігі оның табиғи қасиеттерімен, сыртқы әсерлердің сипатымен, концентрациясы жіне т. б. факторлармен анықталады.

Ақуыздардың технологиялық қасиеттері

Ақуыздардың ерігіштігі. Ақуыздардың ерігіштігі олардың құрамына,

құрылымына, рН ортасына, тұздардың табиғаты мен мөлшеріне және т. б. факторларға тәуелді болады. Бір тұз алғашқы ақуыздың ерігіштігін арттырса, сол тұз екінші ақуыздың ерігішітігін, керісінше, кемітуі мүмкін. Ерігіштік, ақуызды бөліп алу режимі мен тәсіліне, кептіру, сақтауға да байланысты болады. Басқа да физика-химиялық қасиеттер секілді, ерігіштік те ақуыздың фракциялық құрамының өзгерісіне, денатурация дәрежесінің өзегірісіне, деструкция мен модификациясына өте сезімтал болып келеді. Ерігіштікті басқа қасиеттерден бұрын анықтайды және оны тағамдық ақуыз сапасының бірінші көрсеткіші ретінде қолданады. Ерігіштік ақуызды тағамдық жүйенің реологиялық және физика-химиялық қасиеттерін қамтамасыз етеді. Ақуыз ерігіштігінің артуы олар құратын эмульсия мен көбіктің тұрақтылығын жоғарылатуға көмектеседі, бірақ ақуыз суспензиялары мен майл сорбцияларының қамыртәріздес қасиеттеріне кері әсерін тигізеді.

Ерігіштік әрқашан еріген азоттың коэффицентімен (ЕАК) және диспергирленген ақуыздың коэффицентімен (ДАК) сипатталады. ЕАК бойынша бақыланған жағдайда ерітіндіге өткен азоттың мөлшерін, ал ДАК бойынша ақуыздың мөлшерін анықтайды.

Эмульсия мен көбікті тұрақтандыру. Ақуыздың беттік-белсенді

қасиеттері, оның фаза бөлімдерінің бетіндегі әрекеттері тағамдық эмульсиялар мен көбіктер алу кезінде өте маңызды тәжірибелік рөл атқарады. Ақуыздар жаңа және дәстүрлі өнімдерді өндіру кезінде тұрақтандырғыштар және эмульгаторлар түрінде қолданылады. Тағамдық белокты эмульсиялар сүтті және комбинирленген ет өнімдерінің, салат дәмдеуіштері, соустардың аналогтарын өндіру кезінде өте маңызды рөлге ие. Ақуыздық көбіктер крем, балмұздақ, шайқалған кондитерлік өнімдер, пісірілген ұнды кондитер өнімдері, ақуыздың текстураттар және т. б. өндіру кезінде қолданылады.

Ақуыздың эмульсиялық көбікті алуының әртүрлі тәсілдеріне қарап, ақуыздың осы дисперсті жүйелерді тұрақтандырғыш қасиетін бірнеше терминдермен (көбіктүзгіш және эмульгирлегіш қабілет, шайқағыштық және т. б) сипаттайды және әртүрлі әдіспен бағалайды.

Көбіктер деп сұйық немесе қатты дисперсті ортадан және газтәріздес дисперсті фазадан тұратын дисперсті жүйені айтады.

Сонымен қатар көбіктүзгіш ретінде төмендегілер қолданылады:

Қан альбуині. Бұл кептірілген қан сарысуының көбіктүзгіш қабілеті ақуызға қарағанда төмен. Қан альбуминінің екі жарты бөлігі ақуыздың бір бөлігін ғана алмастыра алады. Қан альбуминін халуа өндірісінде қолданады.
Желатин. Егер желатинде, глютиннің емес, глюкозаның мөлшері жоғары болса, онда көбіктүзгіш қабілеті жоғары, ал төмен болса - дірілдек түзеді. Қант енгізген жағдайда желатиннің көбіктүзгіш қасиеті төмендейді.
Сабыншөп сығындысы. Оның құрамына ақуыздық табиғаты бар сапониндер кіреді. Уытты түбір мен сабыншөптің сапониндері қызыл қан денелерін бүлдіреді. Сабыншөп сығындысы халуа өндірісінде қолданылады, себебі липидтер лейкоциттердің жойғыш қасиетін бәсеңдетеді.

Ақуыздық супензиялардың қасиеті. Суспензия түріндегі ақуыздар

байытқыш қоспалар, сұйық тағамдық өнімдерді толтырғыш және ұйытқыш, комбинирленген сүтті, етті, қамырлы комбинирленген компоненттер, паштет, пеште пісірілген және т. б. тағамдық өнімдерді өндіру кезінде кең қолданылады. Бөлшектері шектеулі түрде ісінетін ақуыз суспензиясын әртүрлі тәсілмен (ақуыз текстураттары мен концентраттарының сулы дисперсияларын алу барысында процесс, ақуыздың ерігіштігін төмендететін бірнеше операциялардан тұрады: термоденатурация, сулы-спиртті, сілтілі және қышқыл-тұзды ерітінділермен өңдеу, салқындату, жібіту ) алады. Изоляттар алу барысында, белгілі бір рН көлемінде, температурада, кальций тұздарының қатысында ақуыздың тұнбаға түсуін қолданады және ерігіштігі төмен ақуыз изоляттарын алады.

Ақуыздардың гель түзгіш қасиеті. Тағамдық өнімдерді қайнату

немесе қайта суландыру кезінде белгілі бір уақыт аралығында гельдің максималды түрде ісінуі маңызды рөл атқарады. рН, иондық күш жне температура көрсеткіштері өзгерген жағдайда гельдердің орташа шектелген ісінуі шектеусіз немесе еритін жағдайға өтуі мүмкін.

Құрылым түзгіш ақуыздар. Ақуыздар тағамдық технологияда

құрылым түзгіштер ретінде өте кең түрде пайдаланылады. Ақуыз тағамдық өнімдердің тағамдық құндылығын анықтап қана қоймай, тұтынушыға қажетті қасиеттерді қамтамасыз ететін құрылымын пішіндейді. Сулы ортада жақсы ерігіштік, суспензия және гел түзгіш, адгезиялық қасиет, эмульсия мен көбікті тұрақтандырғыштық қасиеттері арқылы ақуыздар, өнімнің құрылымына әсер ете алады.

Тағамдық өнімдерді өндіру барысында ақуыздардың өзгерісі

Ақуыздардың біршама өзгерісі оның гидраттануымен, дигидраттануымен, денатурация және деструкциясымен байланысты.

Ақуыздар амфотерлік қасиетінің арқасында қышқыл полисахаридтермен әрекеттесіп, ақуызды-полисахаридті кешен түзеді, ал карбонилдік тобының әсерінен меланоид түзгіш реакцияға қатыса алады. Ақуыздардың беттік белсенділігі оның эмульгирлегіш және көбіктүзгіш қабілетін сипаттайды. Жоғары температурада қыздырса ақуыз пиролизге ұшырайды.

Ақуыздың денатурациясы. Денатурация деп ақуыз молекулаларының

бастапқы кеңістік құрылымының белгілі бір сыртқы фактордың әсерінен өзгеруі, бұл жағдай ақуыз бен өнім қасиеттерінің өзгерісіне алып келеді. Осылайша, миоглобиннің түсі өзгереді, ет миозинінің, жұмыртқа овомукоидтарының ферменттік қасиеттері, бұршақтұқымдастардың асқорыту ферменттерінің ингибиторлық қасиеттері және т. б. жоғалады. Денатурация кезінде, кейбір химиялық топтардың белсенділігі артады, ақуыздарға протеолиттік ферменттердің әсері жеңілдейді, нәтижесінде олар оңай гидролизденеді. Денатурация барысында ақуыз макромолекуласының екінші реттік, үшінші реттік және төртінші реттік құрылымы өзгереді. Бірінші реттік құрылымы, яғни ақуыздың химиялық құрамы өзгермейді.

Ақуыз денатурациясын туғызатын сыртқы факторларға төмендегілер жатады:

Температуралардың әсері (қыздыру немесе салқындату) -жылулық денатурация; өнімдерді кептіру кезіндегі қарқынды дегидратация және мұздату;
Механикалық әсер (шайқалу, соғылу және т. б. ) -беттік денатурация;
Химиялық агенттердің әсері, сутегі және гидроксильдік иондардың жоғары концентрациясы -қышқылдық немесе сілтілік денатурация.

Ақуыз денатурациясын қайтымды және қайтымсыз деп жіктейді. Қайтымсыз денатурация қыздырумен, ультракүлгін және өтпелі радиациямен, күшті қышқылдар, негіздер, тұздар және спирттермен жүзеге асырылады. Бұндай әсер етудің нәтижесінде сутегі байланыстары және тұзды көпірлер бұзылады. Ал қайтымды денатурация кезінде тізбектің тек шеткі байланыстары ғана ажырайды, яғни үшінші ретті құрылым толық бұзылмайды. Осылайша, қайтымсыз денатурация кезінде ақуыз құрылымы терең өзгеріске ұшырамайды, оны тоқтатуға болады, ал қайтымсыз денатурация, керісінше, өте терең өзгеріске ұшырап, қайта қалпына келу мүмкіндік болмайды.

Ақуыздардың деструкциясы. Тағамдық өнімдердің 80%-ға жуығы,

олардың микробиологиялық тұрақтылығын жоғарылатып, сақтау мерзімін ұзартатын бір немесе бірнеше жылулық өңдеуден өтеді. Кейбір өнімдерді (мысалы, дақылдар, жұмыртқа) жылулық өңдеу барысында ондағы адамның ас қорыту жолы ферменттерінің ингибиторлары бұзылады. Бұған қоса, жылулық өңдеу өнімнің дәмін өзгертуге мүмкіндік береді. Жануар өнімдеріне жылулық өңдеу жүргізудің қажеттілігі - жұмсару құбылысының жүре бастауымен түсіндіріледі. «Қаттылық» беретін дәнекер ұлпасы жайлап желатиндене бастайды. Нәтижесінде, өнімнің сіңімділігі артады, себебі коллаген деструкцияға ұшырайды да, ферменттердің әсерінен бұзылады. Жылулық өңдеу кезінде ақуыздардың өзгеруі тек қана денатурацияға байланысты емес. Өнімді толық дайын жағдайға жеткізу үшін денатурленген ақуыздарды 100 ⁰ С жақын температурада, белгілі уақыт аралығында қыздыру керек болады. Осы жағдайларда, белоктың макромолекуласы бұзылады да, нәтижесінде пептидті байланыстар ыдырап, ақуыздар гидролизденеді. Суда еритін ақуызтекті емес азотты заттардың түзілуі ақуыздың деполимеризациясына алып келеді.

Ақуыз деструкциясының өнімдері тағамға өзіндік дәм мен хош иіс береді. Мысалы, кейбір өнімдердің иісі мен дәмін келтіру үшін күкірт және фосфор бар қосылыстар қолданылады. Ақуыздың құрамына кіретін күкірттіамин қышқылдар деструкция барысында күкіртсутек бөледі: басқа да қосылыстар - меркаптандар (ет, жұмыртқа, картоп, орамжапырақты жылулық өңдеу кезде) және дисульфидтер (орамжапырақ, картоп, тарнаны қуыру кезінде) пайда болады. Күкіртті қосылыстар қайнатылған еттің иісін келтіру кезінде жетекші рөл атқарады. Осылайша, қайнатылған еттің компоненттерінде 25-тен астам күкіртті заттар табылды. Ет, жұмыртқа, кртоп және орамжапырақты жылулық өңдеу барысындағы деструкция кезінде фосфатидтер мен фосфопротеиндер фосфинге дейін РН ₃ ыдырайды.