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.

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.)

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

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

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

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

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!