Химия еды: Белок в продуктах питания

Химия еды: Белок в продуктах питания

Так получилось, что питание одна из важнейших функций на планете, и все живые организмы нуждаются в нем. И человек в этом случае не исключение.

Практически каждый знает, что вся наша пища содержит основные химические компоненты: белки, углеводы и жиры, а так же целый ряд минеральных веществ. Но, углубившись в эту тему, есть шанс узнать, какую роль они играют в организме, питании и кулинарии. Достаточно интересно, как приготовить то, что в последствии станет тобой (вот такой вот сакральный смысл продуктов питания) и что в этот момент происходит.

Давайте начнём с протеинов (так зачастую называются белки, хотя по-сути это простые белковые соединения, состоящие из аминокислот), им отводится основная роль в обмене веществ, поскольку они задействованы практически во всех, происходящих внутри нас процессах.

Функции белков в организме человека

Ответить на вопрос, зачем же нашему организму белки поможет элементарная биология или химия… одним словом наука. Обычному человеку, не связанному с этими направлениями не обязательно знать все формулы реакций происходящих в организме (а их поверьте очень и очень много), а вот подробней вникнуть в свой же организм будет полезно.

И если опустить все тонкости и сложности, то на деле все будет гораздо проще, чем в учебниках.

Белок нужен нам для лучшего усвоения минеральных веществ, жиров и углеводов, которые поступают в организм, в результате переваривания продуктов питания, а так же для этого самого переваривания. Поскольку белки входят в состав ферментов, пищеварительных кислот и гормонов.

В процессе переваривания пищи протеины накапливаются в некий резерв, откуда после расходуются на нужды организма. Такие как строение клеток и тканей. Причем как во время роста и развития новых, так и в случае восстановления поврежденных. Именно поэтому протеин — друг №1 всех спортсменов и культуристов, ведь рост мышц невозможен без протеиновых соединений.

Такие процессы, как транспортирование питательных веществ, минералов и клеточный обмен так же основаны на участии аминокислот в этих процессах.

Как и моторные функции, ведь сокращения наших мышц возможно, благодаря клеточному обмену, обмену веществ в целом и в частности некоторым видам белковых реакций и цепочек.

У белков в организме есть и защитная функция, а если быть точным не одна. И заключаются они в том, что кровь у нас сворачивается, раны заживают, а организм борется с токсинами и вирусами. Иными словами даже иммунитет зависим от белкового состава продуктов, которыми мы питаемся.

Все перечисленные процессы, которые можно назвать обменом веществ, необходимо регулировать, и это происходит, опять же, при помощи реакций белков, а точнее аминокислотных соединений.
Белковые продукты питания

Белок в кулинарии и в продуктах питания

Тут тоже все достаточно прозрачно, достаточно уточнить, в чем химическая ценность белковой пищи.

Как вы уже знаете, протеин состоит из аминокислот, причём часть из них синтезируется в нашем организме, а вот поступление других возможно лишь с пищей, и потому их назвали незаменимыми.

Норма потребления белков для человека чётко не ограничена, и составляет порядка 1-2 гр. на 1 кг веса (зависит от активности образа жизни, от периода восстановления после болезни и пр.), при большем потреблении белковых продуктов питания усвояемость протеина падает.

Существует такое понятие как полноценный белок, это такой набор незаменимых аминокислот, который аналогичен встречающемуся в нашем организме.

Белковые продукты питания можно разделить на продукты животного и растительного происхождения.

Наиболее полноценными по составу протеинов считают яйца, мясо, рыбу и молоко, плюсом ко всему они быстрее усваиваются и в большем объеме. Все это продукты ( а следовательно и белок) животного происхождения. В растительных  наблюдается недостаток некоторых незаменимых аминокислот. Сюда можно отнести крупы, овощи, бобовые и остальное, что не дышит и не бегает.

Несмотря на то, что существует огромное количество вегетарианцев, основная масса людей живет смешанным питанием. И это несколько лучше тем, что растительную пищу, можно дополнить животной и получить наиболее эффективный и полноценный набор аминокислот.

Лучшим совмещением продуктов питания считают:
- вареники, шаньги и сочники с творогом, ватрушки и другую подобную выпечку (т.е. мучное и творог);
- каши из таких круп, гречневая и овсяная с молочной продукцией, а так же пироги из круп, например манник на сметане;
- яйца, мясное или рыба с фасолью и прочими бобовыми, с подобным сочетанием на ум приходят различные салаты, гороховые супы и каши;
- различные запеканки, рагу и прочие блюда состоящие из картошки с мясом.

То как усвоится белок, зависит от ряда факторов и кулинарное вмешательство имеет тут не малое значение.
Например, тепловая обработка и её способ (варка, тушение, запекание и пр), Однако надо понимать, что излишнее нагревание способно уменьшить содержание протеинов.
Что и происходит в процессе варки каши на молоке, есть вариант, предварительно замочить крупу и варить на воде, а доваривать уже с помощью молока, либо вообще подавать его отдельно. Вообще, самые быстрые белки по усвоению находятся в яйцах, молоке, рыбе, говядине, свинине и баранине, а так же крупах и хлебе.

Таблица: Содержание белка в орехах и бобовых (на 100 гр.)

Продукт питания Белок (в граммах)
Бобы 6,0
Горох 23,0
Соя 34,9
Фасоль 22,3
Чечевица 24,8
Арахис 26,3
Фундук 16,1
Миндаль 18,6
Семечки подсолнечные 20,7
Грецкие орехи 13,8

Таблица: Содержание белка в рыбе и морепродуктах (на 100 гр.)

Продукт питания Белок (в граммах)
Кальмар 18,0
Краб 16,0
Креветки 18,0
Скумбрия 18,0
Камбала 16,1
Горбуша  21,0
Мойва  13,4
Сельдь  17,7
Судак  19,0
Треска  17,5
Осетр 16,4
Лещ 17,1
Минтай 15,9
Семга 20,8
Рыбные консервы в масле 17,4-20,7
Рыбные консервы в томате 12,8-19,7
Рыбные консервы в собственном соку 20,9-28,7

Таблица: Содержание белка в молочной продукции (на 100 гр.)

Продукт питания Белок (в граммах)
Молоко 2,8
Кефир  2,8-3,0
Сметана  2,8-3,0
Йогурт  5,0
Сливки  2,8-3,0
Сыр  23,4-26,8
Творог  14,0-18,0

Таблица: Содержание белка в мясе (на 100 гр.)

Продукт питания Белок (в граммах)
 Курица 20,8
 Индейка  21,6
 Говядина  18,9
 Свинина  11,4-16,4
 Баранина  16,3
 Колбаса вареная  10,1-13,7
 Колбаса копченая  16,2-28,2

Таблица: Содержание белка в крупах (на 100 гр.)

Продукт питания Белок (в граммах)
Овсяная 11,0
Гречневая 10,8
Рисовая 7,0
Пшенная 11,5
Перловая 9,3
Манная 11,3
Геркулесовая 13,1

В яйцах содержится 12,7 гр. белка, в хлебобулочных изделиях 4,7-11,7 гр., а шампиньонах 4,3 гр.

Что происходит с белком во время приготовления пищи

Белок набухает в воде (это явление по-научному называется гидратация). Мы можем наблюдать это, решив приготовить омлет, сварить макаронные и мучные изделия, замесить тесто или мясной домашний фарш, а так же в случае замачивания крупы или гороха.
Набухание происходит за счет впитывания белком воды, а если точнее то протеин (а вернее составляющие его группы молекул) притягивает, молекулы воды, таким образом, получаются частицы, которые окружает водная оболочка, не дающая белку смешиваться и превращаться в хлопья или другие виды осадка. Имеет значение концентрация протеиновых соединений в растворе (или продукте) и кислотность/щелочность среды. дегидратация

Белок меняет свою структуру (денатурация), под воздействием различных факторов, таких как тепловая обработка, влажность и кислотность среды, а так же механических воздействий. Следует сразу уточнить, что химический состав не меняется, структурные изменения касаются лишь «формы» и «плотности» молекул (если так можно выразиться).
Например, жарим мы яйца, и видим как прозрачный яичный белок, мутнеет и становится белым, сама яичница при этом перестаёт быть жидкой. Это самый яркий пример в кулинарии, но не единственный.
Любые изменения в приготовляемой пище (по большей части во время тепловой обработки) последствия изменения белковой структуры: поэтому меняет цвет мясо, не темнеет больше жареный/вареный и любой другой готовый картофель или печеные яблоки на открытом воздухе (ферментные белки разрушены и окисления не происходит).
Так же это свойство активно используют в кисломолочном производстве (скисание молока, ничто иное, как изменение структуры молочного белка под действием кислот).

Сами продукты питания по большей части уплотняются и выделяют жидкость.
И для уменьшения потерь сочности (мяса или рыбы) применяют различную среду, а по кулинарному — маринады, пищевые кислоты (лимонная, уксусная, вино и пр.), а так же томатную пасту и соусы.

В целом же денатурация улучшает усвояемость пищи, за счёт того, что часть работы по «разрушению» белковых молекул уже выполнена в процессе готовки и продолжается в нашем организме уже более облегченно.

Целенаправленное разрушение структуры белков, с изменением состава (деструкция). Связи внутри протеиновых соединений рвутся, из свободных молекул образуются различные соединения, образование вкуса и аромата блюда.

Взбивание, пенообразование белков используют в приготовлении выпечки, а именно бисквитов (бисквитного теста), кондитерских изделиях (суфле, зефир) и различных соусах, где необходимо использовать взбитые яйца (самый распространённый белок для этих целей), сливки и подобные им продукты питания. Также применяется в коктейлях. Процесс пенообразования можно наблюдать, к примеру, при варке картофеля или молока.

Необходимо помнить, что длительное хранение продуктов питания нарушает, а точнее ослабляет все физико-химические свойства белков. Что требует увеличения времени приготовления, или разваривания и размачивания. Именно поэтому старое мясо тушат, а сушеный горох замачивают, а затем варят в течении длительного времени.

Возможно, это не последний разговор о белках в кулинарии, но для начала нам следует разобраться с жирами и углеводами, чтобы иметь более полное представление об изменениях пищевой ценности продуктов в процессе приготовления блюд. Поэтому ожидайте новые статьи на Foodkrot.ru, и мы продолжим копаться в еде.

Хорошего дня!