![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Химическое строение и физико-химические свойства аминокислот
ИЭТ – изоэлектрическая точка. К простым белкам относятся альбумины, глобулины, проламины, глютелины, гистоны, протамины, протеноиды. В основу классификации положены их растворимость в специфическом растворителе и некоторые химические признаки (основность, кислотность). Эти свойства используются при извлечении белков из анализируемого объекта. Так альбумины – водорастворимые белки с высокой гидрофильностью, обладают кислыми свойствами (изоэлектрическая точка (ИЭТ) около 4, 7). Глобулины не растворимы в воде, растворимы в слабосолевых растворах. При их извлечении (экстракции) из различных объектов используют 2-10%-ный раствор хлорида натрия. Глобулины слабокислые или нейтральные белки (ИЭТ 6, 0-7, 0). Проламины растворимы в 60-70%-ном этаноле. Глютелины находятся, как правило, совместно с проламинами. Они не растворяются ни в солевых растворах, ни в спирте, но экстрагируются гидроксидами щелочных металлов (0, 2%-ным раствором) (ИЭТ 5-7). Протамины и гистоны обладают ярко выраженными основными свойствами из-за большого содержания аргинина (ИЭТ лежит в щелочной области 10, 5-13, 5) и т.д. Белки пшеницы и зернобобовых составляют значительную долю потребляемого белка. Их состав приведен в таблице 3. Таблица 3 Белки зерновых и зернобобовых культур при влажности 14%
Средний элементарный состав большинства белков (%) составляет: углерод 50-54, азот 15-18, кислород 20-23, водород 6-8, сера 0-2, 5. Содержание белка в различных объектах составляет, % (табл. 4). Таблица 4 Содержание белка в различных пищевых системах
Протеноиды – подгруппа фибриллярных белков. Они не растворимы ни в воде, ни в солевых растворах, ни в разбавленных кислотах и щелочах. В эту подгруппу входят коллаген, кератин, эластин, фиброин. При исследовании белков могут возникать разнообразные задачи: определение структуры белков, их аминокислотного состава, определение общего содержания белков и т.д. При этом следует учитывать, что в технологическом потоке могут происходить различные превращения белков. Изменение нативной структуры (денатурация) происходит у большей части белков при 60-80º С. При температуре 40-60º С начинают протекать процессы взаимодействия белков с редуцирующими сахарами, сопровождающиеся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов-меланоидинов (реакция Майяра). Сущность реакции заключается во взаимодействии группы –NН2 аминокислот с гликозидными гидроксилами сахаров. Термическая обработка белоксодержащей пищи при 100-120º С приводит к разрушению (деструкции) макромолекул белка с отщеплением функциональных групп, расщеплением пептидных связей и образованием сероводорода, аммиака, углекислого газа и ряда более сложных соединений небелковой природы. Например, образование диметилсульфида СН3-S-СН3, цистеиновой кислоты НО2С-СН(NН2)СН2SО3Н. Могут протекать реакции дезаминирования и дегидратации.
NH2 NH2 Аспарагиновая Пирролидонкарбоновая кислота кислота
Глицин 2, 5-дикетопипераразин
Среди продуктов термического распада белков встречаются соединения, придающие им мутагенные свойства, вызывающие наследственные изменения в ДНК. В щелочных средах, особенно при высоких температурах, некоторые остатки аминокислот претерпевают ряд специфических превращений. Так аргинин превращается в орнитин, цитруллин, мочевину и аммиак, а цистеин – в дегидроаланин с выделением сероводорода и др. Для идентификации и количественного определения большого многообразия соединений в пищевых объектах применяют как классические гравиметрические и титриметрические методы, так и физико-химические методы анализа (оптические, электрохимические, хроматографические, рентгеноструктурные, методы ядерно-магнитного резонанса и др.). Использование того или иного метода зависит от цели исследования. Практически всем существующим методам анализа белков предшествует достаточно сложный процесс пробоподготовки. Основными этапами которого являются: I. Разрушение клеточной структуры материала. В результате этого обеспечивается дальнейшее наиболее полное извлечение белков. Выбор того или иного способа зависит от объекта и задач исследования. Для этого используют специальные валковые или шаровые мельницы. Применяют также гомогенизаторы различной конструкции. В последнее время широко используют ультразвуковые дезинтеграторы. Применяют также метод «азотной бомбы», заключающийся в насыщении суспендированных клеток газообразным азотом под высоким давлением, которое затем резко сбрасывают, азот, проникший внутрь клеток, выделяется в виде газа и «взрывает» их. В целом, классификация методов разрушения (дезинтеграции) материала, отражающая разнообразие подходов, используемых с этой целью при выделении белков и других соединений, приведена в таблице 5. Таблица 5
|