 |
В молекуле белка могут существовать также и некоторые другие виды взаимодействия.
|
|
|
|
ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
(образован в 1953году)
Кафедра органической, физической и коллоидной химии
Дистанционное Хим.орг.-3.22.3511 зчн.плн.
обучение Хим.орг.-3.22.3511 зчн.скр.
Хим.орг.-3.22.3511 очн.плн.
Хим.орг.-3.22.3511 вчр.плн.
Хим.орг.-3.22.3511 вчр.скр.
Хим.орг.-3.22.2701 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2703 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2704 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2705 зчн.плн.
Хим.орг.-3.22.2701 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2703 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2704 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2705 зчн.скр.
Хим.орг.-3.22.2701 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2703 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2704 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2705 очн.плн.
Хим.орг.-3.22.2701 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2703 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2704 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2705 вчр.плн.
Хим.орг.-3.22.2701 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2703 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2704 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2705 вчр.скр.
Хим.орг.-3.22.2707 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2708 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2710 зчн.плн. Хим.орг.-3.22.2712 зчн.плн.
Хим.орг.-3.22.2707 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2708 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2710 зчн.скр. Хим.орг.-3.22.2712 зчн.скр.
Хим.орг.-3.22.2707 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2708 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2710 очн.плн. Хим.орг.-3.22.2712 очн.плн.
Хим.орг.-3.22.2707 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2708 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2710 вчр.плн. Хим.орг.-3.22.2712 вчр.плн.
Хим.орг.-3.22.2707 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2708 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2710 вчр.скр. Хим.орг.-3.22.2712 вчр.скр.
Домбровский В.А., Шуманский С.М.
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
В ПИЩЕВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЯХ
Часть 2
Учебно-практическое пособие
Для студентов технологических специальностей
всех форм обучения
Москва -2004
УДК 547
Ó Домбровский В.А., Шуманский С.М. Органическая химия в пищевых биотехнологиях (часть2). Учебно-практическое пособие – М., МГУТУ, 2004
Рекомендовано Институтом информатизации образования РАО
Данное учебно-практическое пособие представляет собой материал, расширяющий научно-технический кругозор в той части органической химии, которая касается пищевых биотехнологий. Во второй части пособия в кратком и систематическом виде изложены сведения еще о двух основных компонентах пищевых продуктов – белковых веществах и пищевых добавках, а также затронут вопрос о загрязнителях пищи. Особое внимание уделено вопросам, касающихся, их строения, свойств и применения в различных отраслях пищевой промышленности.
|
|
|
В конце каждого раздела даны вопросы и тестовые задания позволяющие контролировать степень усвоения материала, приведен список рекомендуемой литературы для самостоятельной работы.
Пособие предназначено для студентов технологических специальностей всех форм обучения.
Авторы: Домбровский В.А., д.х.н., проф.
Шуманский С.М., к.х.н., доц.
Рецензенты: Фонский Д.Ю., к.х.н., доц. кафедры «Органическая химия»
Московского государственного университета
прикладной биотехнологии
Прокопов Н.И., д.х.н., проф. кафедры «Синтез полимеров»
Московской государственной академии
тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова
Редактор: Свешникова Н.И.
Ó Московский государственный университет технологий и управления, 2004
109004, Москва, Земляной вал 73
Содержание
Стр
1.Белковые вещества…………………………………………………………….…. 4
Классификация белков………………………………………………………….… -
Строение белков…………………………………………………………….…..… 6
Аминокислотный состав белков…………………………………………….……7
1.1.Превращения белков в пищевых биотехнологиях……………………...… 9
Меланоидиновая реакция…………………………………………...……..…….. -
Гидролиз белков……………………………………………………………..… 10
Гидратация белков…………………………………………………………..…… -
Денатурация белков…………………………………………………………...… 11
|
|
|
1.2.Пищевая ценность белков……………………………………………..…….. -
Тест по теме «Белки»………………………………………………………...….. 14
Вопросы для самоконтроля по теме «Белки»…………………………….…….-
Ответы на тестовые задания по теме «Белки»……………………………………-
2.Пищевые добавки………………………………………………………….……15
Классификация пищевых добавок………………………………………….……16
2.1.Пищевые красители……………………………………………………………-
2.2.Подслащивающие вещества………………………………………….………19
2.3.Консерванты…………………………………………………………………...21
2.4.Пищевые антиокислители……………………………………………….…. 23
2.5.Ароматизаторы……………………………………………………….………24
2.6.Улучшители консистенции………………………………………………....27
2.6.1.Эмульгаторы…………………………………………………………...…….-
2.6.2.Загустители, желе- и студнеобразователи……………………….………30
3.Загрязнители пищи……………………………………………………….……..-
Тест по теме «Пищевые добавки»……………………………………………….32
Вопросы для самоконтроля по теме «Пищевые добавки»……………………..-
Ответы на тестовые задания по теме «Пищевые добавки»……………………….-
Список рекомендуемой литературы……………………………………………33
Словарь основных понятий по теме «Белки»…………………………..….…...34
Словарь основных понятий по теме «Пищевые добавки»……………………36
БЕЛКОВЫЕ ВЕЩЕСТВА
Белками или белковыми веществами называют высокомолекулярные (молекулярная масса варьирует от 5-10тыс. до 1 млн и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.
Белки – это один из важнейших классов биорганических соединений, без которых невозможен процесс жизнедеятельности, то есть метаболизм.
В организмах животных и растений белки выполняют самые разнообразные функции:
-каталитические;
-строительные;
-энергетические;
-обменные;
-защитные.
Из белков состоит основная масса протоплазмы клеток. Они играют решающую роль в процессах обмена веществ и размножения клеток. Белки составляют основу опорных, покровных и мышечных тканей (кости, хрящи, сухожилия, кожа).
Белками являются и многие важнейшие физиологически активные соединения: ферменты, гормоны, пигменты, антибиотики, токсины.
|
|
|
По существу вся деятельность организма (развитие, движение, распад и многое другое) связана с белковыми веществами.
Классификация белков.
В настоящее время существует несколько классификаций белков:
- по степени сложности;
- по растворимости в отдельных растворителях;
- по форме молекул.
По степени сложности белки делят на:
- простые белки (протеины);
- сложные белки (протеиды).
Протеины – соединения, в состав которых входят остатки только аминокислот.
Протеиды – соединения, состоящие из белковой и небелковой частей. При гидролизе они дают аминокислоты и вещества небелковой природы (например, фосфорную кислоту, углеводы и т.д.).
Вещества, имеющие небелковую природу, но входящие в состав белковых веществ, называются простетической группой.
В зависимости от состава небелковой части (простетической группы) протеиды делятся на группы:
1.нуклеопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и нуклеиновые кислоты. Входят в состав протоплазмы, клеточных ядер, вирусов. Нуклеиновые кислоты относятся к важнейшим биополимерам, которым принадлежит огромная роль в наследственности.
2.фосфопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и фосфорную кислоту. Им принадлежит важная роль в питании молодого организма. Пример: - казеин - белок молока.
3.гликопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и углевод. Содержатся в различных слизистых выделениях животных.
4.липопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и липиды. Принимают участие в формировании клейковинных белков. В большом количестве содержатся в составе зерен, протоплазме и мембранах клеток.
5.хромопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и красящее вещество. Например, гемоглобин крови распадается на белок глобин и сложное азотистое основание, содержащее железо.
Имеются и другие группы сложных белков.
По растворимости в отдельных растворителях белки делят на:
|
|
|
- растворимые в воде;
- растворимые в слабых солевых растворах;
- растворимые в спиртовых растворах;
- растворимые в щелочах и т.д.
Протеины по этой классификации делят на:
1.альбумины - белки хорошо растворимые в воде. Имеют относительно небольшую молекулярную массу. Входят в состав белка яйца, крови, молока. Типичный представитель альбуминов - белок яйца.
2.глобулины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в разбавленных водных растворах солей. Это очень распространенные белки - они составляют большую часть семян бобовых и масляничных культур, входят в состав крови, молока, волокон мышечных тканей. Представителем глобулинов животного происхождения является лактоглобулин молока.
3.проламины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в растворе этанола (60-80%). Это характерные белки семян злаков, например: глиадин - пшеницы и ржи, зеин – кукурузы, авенин - овса, гордеин – ячменя.
4.глютелины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в растворах щелочей. Входят в состав растительных белков. Из них следует выделить оризенин из семян риса и глютенин клейковидных белков пшеницы.
Помимо вышеуказанных групп, к протеинам также относят:
-протамины (входят в состав спермы и икры рыб);
-гистоны (входят в состав многих сложных белков);
-склеропротеины (к этой группе относятся белки опорных и покровных тканей организма: кости, кожа, связки, рога, ногти, волосы).
По форме молекул белки делятся на:
- фибрилярные или нитевидные;
- глобулярные или шаровидные.
В так называемых фибрилярных белках отдельные молекулярные цепи более растянуты.
В глобулярных белках упаковка молекулярных цепей более компактна.
Большинство белков живых организмов по форме молекул относится ко второй группе.
Строение белков.
Согласно химическим свойствам аминов и карбоновых кислот, между соединениями этих классов возможно взаимодействие (за счет аминогруппы у аминов и карбоксильной группы у карбоновых кислот) с образованием амидов, характеризующихся наличием амидной (-CO-NН-) связи.
Аминокислоты являются соединениями со смешанными функциями: с одной стороны наличие аминогруппы (класс аминов), с другой стороны наличие карбоксильной группы (класс карбоновых кислот).
Поэтому, если взять две аминокислоты то между ними, также как между аминами и карбоновыми кислотами, возможна химическая реакция (взаимодействие карбоксильной группы одной молекулы аминокислоты с аминогруппой другой аминокислоты) также с образованием амидной связи.
Однако, в случае взаимодействия двух аминокислот, образующаяся амидная связь носит специфическое название – пептидная. Название связи пошло от названия группы соединений - пептиды.
|
|
|
Пептидами называются соединения, содержащие несколько аминокислотных остатков, связанных между собой амидной (пептидной) связью. Соединения с большим количеством пептидных связей называют полипептидами.
Условно, соединения, содержащие менее 100 остатков аминокислот, называю полипептидами, более 100 остатков – белками.
Белки построены более сложно, чем полипептиды. Однако фрагменты белковой молекулы могут рассматриваться как полипептидные звенья.
Согласно общепринятой теории молекула белка состоит из остатков a-аминокислот, линейно связанных между собой пептидными (-CO-NН-) связями:
--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO--
½ ½ ½ ½
R R1 R2 R3
Боковые заместители (R, R1, R2, R3 и т.п.) могут быть как одинаковыми, так и отличаться друг от друга. Они могут содержать свободные амино- или карбоксильные группы, так как некоторые аминокислоты входящие в состав белка, содержат две аминогруппы (лизин) или две карбоксильные группы (аспарагиновая кислота). Помимо амино- или карбоксильных групп заместители могут содержать также или амидные или –OH и –SH группы.
Пептидные связи не являются единственными видами связей в белках. Отдельные пептидные цепи или их участки могут быть в отдельных случаях связаны между собой дисульфидными (-S-S-), солевыми и водородными связями или, как их часто называют, мостиками.
Солевые связи образуются между свободными (в боковых заместителях) амино- и кислотными группами.
Водородные связи в белках могут возникать между атомом кислорода карбонильной группы и атомом водорода амидной группы, а также за счет водорода оксигрупп оксиаминокислот и кислорода пептидных групп:
|
В молекуле белка могут существовать также и некоторые другие виды взаимодействия.
|
|
|
