Биохимия сельскохозяйственной продукции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Смоленская государственная сельскохозяйственная академия"

Контрольная работа

по дисциплине "Биохимия сельскохозяйственной продукции"

Выполнила: Селезнева Н.В.

Проверил: Иванова Т.Е.

Смоленск 2014

Классификация жиров и их роль в жизни человека.

Жиры - один из основных питательных компонентов, поступающий в наш организм с пищей. Липиды очень важны для человека, без них невозможно представить себе нормальное существование любого живого существа. Ценность данных веществ выражается в том, что они являются основными структурными элементами любых клеточных мембран. К тому же данные вещества являются универсальными источниками энергии.

Все жиры разделяют на две категории: насыщенные и не насыщенные. В основе этого разделения лежит количество специфических жирных кислот.

Насыщенные жиры содержатся в продуктах преимущественно животного происхождения. Представители данной категории не несут особой ценности для организма. Данные вещества практически не перерабатываются нашим организмом и являются основным строительным компонентом злосчастных жировых отложений.

Недаром специалисты окрестили такие липиды эпитетом "плохие". Эти компоненты пищи способствуют увеличению уровня холестерина в крови. Вследствие этого провоцируется возникновение таких грозных заболеваний как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. Разумеется, употребление этих триглицеридов необходимо ограничить до минимума.

Ненасыщенные жиры поступают в наш организм преимущественно с растительной пищей. Данная группа липидов образно называется "хорошими". Этот эпитет не случаен, ибо они оказывают плодотворное влияние на большинство метаболических процессов, осуществляющихся в человеческом организме. Представители этой группы делятся еще на две категории: мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Мононенасыщенные жиры это самые полезные липиды. Они состоят из жирных кислот класса омега 9. Их положительное влияние сложно переоценить. Эти вещества участвуют в процессах биосинтеза белков, веществ, без которых не мыслима нормальная деятельность организма. Уровень холестерина в крови значительно снижается под их воздействием. Рекордсменом по содержанию представителей этой категории является оливковое масло.

Полиненасыщенные жиры состоят из кислот класса омега 3. Эти вещества являются самыми жидкими липидами, что положительно сказывается на многих системах человеческого тела, прежде всего, сердечно - сосудистой и мочевыделительной.

Под их влиянием улучшается проницаемость клеточной стенки, к тому же они полностью перерабатывается в организме, а, следовательно, не являются компонентами пресловутых жировых отложений. "Чемпионами" по содержания данных веществ являются - льняное масло, морская рыба, грецкие орехи.

Особняком среди полиненасыщенных жиров выделяется группа транс-жиров. Это продукты исключительно искусственного происхождения, и содержатся они в маргарине, картофельных чипсах и в некоторых других. Вредное воздействие этих липидов выражается в поражении клеточных стенок, что не может не сказаться на работе всех органов тела человека.

Они незаменимы для организма человека, так как участвуют в нескольких очень важных функциях:

* Пластическая функция. Некоторые жиры являются основным компонентом простагландинов, веществ без которых не возможна нормальная регуляция кровяного давления. Белое и серое вещество нервной ткани практически на 90 процентов состоят из жиров различного происхождения.

* Это второй универсальный растворитель. Те вещества, которые не растворимы в воде, с успехом растворяются в жирах.

* Следует заметить, что многие органы человеческого тела фиксируются на своих местах жировыми подушками. При истощении, некоторые органы опускаются, что приводит к различным патологическим ситуациям.

* Жировые отложения необходимы любому организму, так как являются отличными теплоизоляторами. При истощении человеческое тело очень быстро теряет тепло. Данная ситуация особенно страшна в детском возрасте.

* Липиды - источник энергии для нашего тела. Отмечу, что при расщеплении одного грамма высвобождается 9,3 килокалории тепла. Для сравнения, один грамм углеводов способен выделить лишь 4,1 килокалории.

Безусловно, жиры это очень важный компонент пищи. Без них организм не будет правильно функционировать.

Азотистые экстрактивные вещества мяса, их биологическое назначение - карнитин, карнозин, ансерин, глутатин, креатин, и креатинин, холин.

Важной составной частью мяса являются экстрактивные вещества, которые подразделяются на азотистые и безазотистые.

В 1 кг мяса содержится в среднем 3,5 г азотистых экстрактивных веществ. Больше всего азотистых экстрактивных веществ в свинине - общее их содержание достигает 6,5 г в 1 кг мышечной ткани.

Наличием азотистых экстрактивных веществ в значительной степени обусловливается вкус мяса, особенно бульонов и корочки, образующейся при жарении мяса. Мясо взрослых животных богаче экстрактивными веществами и имеет более выраженный вкус, чем мясо молодых животных. Этим объясняется, что крепкие бульоны могут быть получены только из мяса взрослых животных. Экстрактивные вещества мяса являются энергичными возбудителями секреции желудочных желез, в связи с чем крепкие бульоны и жареное мясо в наибольшей степени возбуждают отделение пищеварительных соков. Вываренное мясо этим свойством не обладает и поэтому оно широко используется в диетическом, химически щадящем рационе, при гастритах, язвенной болезни, заболеваниях печени и других болезнях органов пищеварения.

Биологические функции белков молока.

Общее содержание белков в молоке колеблется от 2,9 до 4%. Белки молока разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Они необходимы для обеспечения нормального развития теленка, а также имеют особое значение в питании людей.

В молоке содержится целая система белков, среди которых выделяют две главные группы: казеины и сывороточные белки. Белковый состав приведен в табл.1.

Таблица 1 Белковый состав молока.

К первой основной группе относится казеин, содержащий 4 фракции и их фрагменты. Вторая группа представлена сывороточными белками - в-лактоглобулином, б-лактоглобулином, иммуноглобулинами и альбумином сыворотки крови. Кроме того, в нее входят лактоферрин и некоторые другие, так называемые минорные, белки. К третьей группе относятся белки оболочек жировых шариков, составляющие всего около 1% всех белков молока. жир холестерин карнитин

Основная часть белков молока (78-85%) представлена казеинами (казеином). Благодаря использованию современных методов биохимического анализа белков, в том числе электрофореза в различных средах, стал известен состав компонентов (фракций) казеина, а также генетические варианты главных компонентов.

Компонентами сывороточных белков являются в-лактоглобулин и б-лактоглобулин, а также альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, протеозо-пептоны и лактоферрин.

К белкам молока следует отнести ферменты, некоторые гормоны (пролактин и др.) и белки оболочек жировых шариков. Казеины являются пищевыми белками. Они максимально расщепляются пищеварительными протеиназами в нативном состоянии, в то время как обычно глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации. Казеины обладают свойством свертываться в желудке новорожденного с образованием сгустков высокой степени дисперсности. Кроме того, они являются источником кальция и фосфора, а также целого ряда физиологических активных пептидов. Так, при частичном гидролизе ?-казеина под действием химозина в желудке освобождаются гликомакропептиды, регулирующие процесс пищеварения (уровень желудочной секреции). Физиологическая активность присуща и растворимым фосфопептидам, образующимся при гидролизе ?-казеина.

Не менее важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Иммуноглобулины выполняют защитную функцию, являясь носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и другой белок - лизоцим, относящийся к ферментам молока, обладают антибактериальными свойствами. Лактоферрин и в-лактоглобулин выполняют транспортную роль - переносят в кишечник новорожденного железо, витамины и другие важные соединения.

Сывороточный белок б-лактоглобулин имеет специфическую функцию: он необходим для процесса синтеза лактозы.

Казеин. Среднее количество его в молоке составляет 81% от общего содержания белков в молоке. Химически чистый казеин - белое аморфное вещество без запаха и вкуса - практически не растворяется в воде. Казеин, получаемый в промышленности, имеет желтоватый оттенок вследствие наличия в нем некоторых веществ, попадающих в него из молока (например, жира), и изменения белка при сушке. Высушенный казеин гигроскопичен и хранить его нужно в закрытой таре в сухом помещении. В молекулу казеина входит углерод, азот, водород, кислород, сера и фосфор. Фосфор находится в виде фосфорной кислоты, образующей эфирную связь с оксиаминокислотами (серином и треонином) казеиновой молекулы. На этом основании многие рассматривают казеин как сложный белок.

Молекулярный век казеина около 30000.

Казеин, как и все белки - сложное соединение аминокислот, в которых имеются свободные аминные (основные) и кислотные группы. Таким образом, казеин - амфотерный электролит, способный диссоциировать как кислота и как основание в зависимости от реакции среды. При щелочной реакции раствора казеин заряжается отрицательно, вследствие чего он способен реагировать с кислотами:

R - СH - NH2 + HCl => R - CH - NH3ClCOOH NH3OH

Наоборот, в кислом растворе казеин приобретает способность реагировать со щелочами, т.е. катионами, при этом он заряжается отрицательно:

R - СH - NH2 + NaOH => R - CH - NH3OH COOH COONa

Следовательно, казеин может образовывать соли и с основаниями, и с кислотами.

Вследствие того, что количество карбоксильных групп больше, чем аминных, реакция казеина кислая; для нейтрализации его в растворе нейтральных солей при индикаторе фенолфталеине требуется около 8,1 мл 0,1 н. раствора щелочи на 1 г казеина.

В кислотах как минеральных, так и органических (уксусная, муравьиная и т.д.) казеин растворяется. Растворы казеина - это вязкие коллоидные трудно фильтрующиеся жидкости. Из соединений казеина наибольший интерес представляют соли щелочных и щелочноземельных металлов.

Соли казеина со щелочными и щелочноземельными металлами называют казеинатами. Соли казеина со щелочными металлами, растворяясь в воде, образуют прозрачные или слегка опалесцирующие (рассеивающие свет) жидкости.

В молоке казеин находится в форме кислых солей - кальциевых казеинатов.

Наличие у казеина аминогруппы NH2 (дающие с водой гидроксильные ионы NH2 + HOH = NH3+ + OH-) обусловливает образование с кислотами двойных растворимых солей:

H2SO4 + NH2 - R - COOH => H2SO4 * NH2 - R - COOH

Присутствие аминогруппы в молекуле белка вызывает реакцию казеина с формалином - образование метиленового белка, причем в слабокислой среде реакция проходит по уравнению:

R - NH2 + CH2O + H2N - R => R - NH - CH2 - NH - R + H2O

Казеин Формалин Казеин Метиленовый белокв слабощелочной:

R - NH2 + CH2O => R - N = CH2 + H2O

Такая реакция наблюдается при консервировании молока формалином. Образование метиленового казеина вследствие разрушения в нем аминных групп, обладающих щелочной реакцией, вызывает увеличение кислотности молока.

Альбумин. В молоке альбумина не много - около 0,4%. Количество его повышается в молозиве, где оно достигает в первый день после отела иногда 2%, а затем в молозивные период равно 0,5 - 0,8%. Значительно больше, чем в коровьем молоке, содержится альбумина в молоке ослиц, кобылиц.

Молочный альбумин (лактоальбумин) в противоположность казеину растворим в воде, но выпадает из раствора при нагревании его до 70-800С. Такой выпавший альбумин вновь в воде не растворяется, так как при нагревании происходит изменение в строении белковой молекулы альбумина - денатурация его. Когда пастеризуют или просто нагревают молоко, то на стенках аппарата, посуды, в которых проводят нагревание, образуется осадок - молочный камень, который состоит в основном из выпавшего альбумина. В кислых растворах при нагревании альбумин выделяется хлопьями.

В нейтральных жидкостях (например, в некислой молочной сыворотке) альбумин может быть высален насыщенным раствором сернокислого аммония, сернокислым натрием, танином и рядом других веществ.

Молекулярный вес альбумина близок к молекулярному весу казеина. При действии сычужного фермента альбумин не свертывается. В молекуле альбумина фосфора нет, поэтому он относится к простым белкам.

Растворимость альбумина в молоке и то, что он не коагулирует в изоэлектрической точке, объясняется тем, что молекулы и частички альбумина сильно гидротированы.

Такие молекулы и частички белка при большой гидратированности могут находиться в растворе, несмотря на уменьшение их электрического заряда или даже при полном отсутствии его. Гидратация понижает поверхностную энергию коллоидной частицы. Вокруг коллоидной части белка группируются молекулы воды, причем первый слой боле плотно соединен с коллоидной частицей. Связь последующих слоев воды с коллоидной частицей постепенно ослабевает.

При недостаточной гидратации частиц белка водный слой становится слабым и частицы их при потере электрического заряда стремятся соединиться, укрупняясь и коагулируя.

Частицы альбумина гидратированы в большей степени, чем казеина, поэтому в изоэлектрической точке они не коагулируют, хотя устойчивость их вследствие нейтрализации электрических зарядов уменьшается. Спирт, отнимая от белков, в частности от альбумина, воду, нарушает его устойчивость в растворе, и альбумин выпадает в осадок. Реакция альбумина кислая, по величине близкая к казеину. В химическом отношении он также аналогичен казеину, образует соединения как со щелочами, так и с кислотами.

Молочный глобулин - это третий белок молока, количество его еще меньше, чем альбумина, - всего около 0,2%.

Между глобулинами молока различают собственно молочные глобулины - 0,15% и имунные глобулины - 0,05%.

Выделить глобулины можно при полном насыщении молочной сыворотки сернокислым магнием, осадок глобулина надо отфильтровать и диализом освободить от минеральных солей.

Глобулин, выделяемый в чистом виде из молока, представляет собой порошок, растворимый в воде, содержащей соли.

В молоке глобулин находится в растворенном состоянии. При нагревании раствора, имеющего слабокислую реакцию, до 750С глобулин выпадает в осадок. Обычно осаждение его при пастеризации происходит вместе с альбумином молока.

По пространственному расположению полипептидных цепей белки молока относятся к глобулярным белкам. Изучение их вторичной и третичной структуры показало, что казеин в отличие от обычных глобулярных белков почти не содержит б-спиралей; б-лактальбумин и в-лактоглобулин содержат большее количество спирализованных участков. Казеин, вероятно, промежуточное положение между компактной структурой глобулы и структурой беспорядочного клубка, которая обычно наблюдается при денатурации глобулярных белков. Такая структура обеспечивает хорошую расщепляемость казеина протеолитическими ферментами при переваривании в нативном (природном) состоянии без предварительной денатурации.

Список используемой литературы

1. Березов Т.Т., Коровин В.Ф. Биологическая химия.-М.:Медицина,1998.

2. Павловский П.Е., Пальмин В.В. Биохимия мяса и мясопродуктов.-М.:Пищепромиздат,1975.-324с.

3. Горбатова К.К. "Биохимия молока и молочных продуктов".-СПБ,2003

4. Горбатова К.К. "Химия и физика молока".-СПБ,2003

5. Жарова Т.В. Биохимия мяса и молока.-М.:Изд. РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева,2005,-283 с.

Размещено на Allbest.ru