 |
Классификация белков. Биологические функции белков.
|
|
|
|
Физические и термодинамические характеристики воды связанная в био-макро молекулах.
Вода имеет ряд аномальных физических свойств: высокое поверхностное натяжение, высокие температуры замерзания и кипения,удельная энтальпия воды в расчете на 1 грамм вещества выше чем почти у всех простых веществ, плохо проводит электрический ток, но становится хорошим проводником при растворение в ней небольшого количества ионных веществ. Способность воды хорошо растворять многие вещества обусловлено молярностью её молекул. Молекула воды обладает довольно большим декольным моментом, поэтому при растворение в ней ионных веществ молекулы воды ориентируются вокруг ионов, т.е. сольватируют их. Для характеристики свойств воды во влажных материалах используются понятия активности воды (аw). Активность воды — это отношение давления паров воды над данным материалом к давлению паров над чистой водой при одной и той же температуре.
аw=Рu / Ps
Это отношение называют относительной влажностью пограничного слоя. Оно входит в основу термодинамической формулы для определения энергии связи влаги к сухим скелетам материала. Для анализа связи влаги с сухим скелетом материала используют изотерма сорбция, которые позволяют не только установить зависимость активности, но и рассчитать термодинамические параметры продукта. Знаний этих характеристик и анализа зависимости их от влага содержания, позволяет уточнить форму и виды связи влаги в материалах, и режимы обработки продуктов.
Свободная и связанная влага. Методы определения.
Вода определяет консистенцию и структуру пищевого продукта. Свободная влага — это влага не связанная с полимером материала. Связанные воды и гидратация — это термины относящиеся к способности воды ассоциировать с различной степенью прочности с гидратированными веществами. Количество и сила связывания воды зависит от природы неводного продукта, температуры среды, значения рН и т.д.
|
|
|
К методам определения связывания воды относятся:
-дифференциальная сканирующая калориметрия (образец охлаждают, свободная влага замерзает, затем образец нагревают, измеряют тепло потребляемое для плавления замерзшей воды)
-термогравиметрический (основан на определение скорости высушивания контролируемых условий)
-диэлектрические измерения (при t=0 значение диэлектрической проницательности воды и льда примерно ровны, в случае присутствия связанной влаги, её диэлектрический показатели будут сильно отличаться от показателей основной массы воды и льда)
-измерение теплоемкости (значение теплоемкости воды в зависимости от её содержания, дает сведение о количестве связанной влаги)
-ядерно магнитный резонанс (в этом методе изучают подвижность воды в неподвижной матрице, при наличие свободной и связанной влаги получают три линии в ЯМР)
Взаимодействие воды с углеводами.
В процессе взаимодействия воды с углеводами принимают участие большое число химических групп, таких как группы ОН, СН, СН2. Определяющим фактором гидротационых свойств является относительная пространственная ориентация, гидроксильных групп. Присутствие гидроксильных групп у углеродного атома у моносахарида сглаживает любые потенциально возможные гидрофобные эффекты СН-групп. В случае с дисахаридом существует возможность возникновения значительных гидрофобных эффектов связанных с взаимодействием растворимых частиц с растворителем. Роль воды в полисахаридах изучена плохо. Существует класс в полисахаридах образующие гели при охлаждение горячих растворов с двойными спиралями. Другая группа полисахаридов при застудневание образует слоистую структуру. Третий механизм — это механизм образования мицеллярных структур. В этом случае гели образуются при нагревание холодных растворов. Механизм образования мицеллярных структур включает гидрофобное взаимодействие тех участков цепи целлюлозы, где гидрофобные группы расположены наиболее часто, а гидрофильные части цепи остаются свободные.
|
|
|
Взаимодействие воды с липидами.
Вода способна дисорбировать многие соединения содержащие неполярные или гидрофобные группы, причем образовывается мицелла, при условие что эти соединения содержат также сильно полярные группы. Этот тип возможен в следствие образования водородных связей между молекулами растворителя. Соединения содержащие как сильно гидрофобные, так и сильные полярные группы называют амфипатические. Мицелла отрицательная заряженная карбоксильные группы, обращены к водной фазе, и мицелла имеет суммарный отрицательный заряд. Благодаря этому мицеллы сохраняют суспензию и не склеиваются. Мицелла может содержать 1000 молекул амфипатического вещества.
Взаимодействие воды с белками.
Гидрофильность белков представляет собой следствие действия развивающие между ионными и полярными группами белковой клокулы и диколями воды. Белковая молекула представляет собой структуру из ионных и полярных групп. Ионные группы гидротируя, ориентируются внутри диколи воды за счет электрического полиионна. Гидратация полярных групп белков обусловлена ориентацией молекул воды в результате взаимодействия диколей и образование водородных связей. В результате действия электростатических сил, поверхность белковой глобулы покрывается гидратной оболочкой. Мономолекулярный слой молекул воды прочно отсорбирован на поверхности. Последующие слои по мере ослабевания действия электростатических сил, становятся все менее упорядочены.
Роль воды в развитие микроорганизмов на сырье и пищевых продуктах.
Изотерма влаги для продукции высокой влажности (и там будет график).
Изотерму можно разделить на 3 части:
1.Сильное связывание молекул воды с отдельными участками не воды — монослоем
|
|
|
2.Средней степени связывания
3.Давление пара над поверхностью продукта ровна давлению пара свободной воды.
Активность воды является важным фактором для развития микроорганизмов. Чем ниже активность воды, тем менее доступна вода для химических реакций. Давление водяного пара оказывает непосредственное влияние на жизнеспособность организмов. Интенсивность роста снижается по мере снижения активности воды, а затем рост микромицета. Для сухих спор минимальная скорость гибели наступает в области монослоя. По величине активности воды все пищевые продукты делятся: продукты с высокой, промежуточной и низкой влажностью.
Классификация белков. Биологические функции белков.
Белки — это высокомолекулярные органические соединения со строго определенным элементарным составом, распадающиеся при гидролизе до аминокислот. Живая клетка на 50% состоит из белков. В организме выполняют функции: каталитическая, регулятор, транспортная, сократительная, структурная, защитная, резервная.
Все белки имеют как минимум 3 уровня структуры, и лишь некоторые имеют 4. первичная структура это корка с белковой молекулы, которая представляет собой полипептидную цепь состоящую из аминокислот, соединены пептидной связью. Вторичная структура представляет собой α-спираль или β-складчатая структура. Альфа возникает в пределах одной полипептидной цепи, бета образуется между смежными полипептидными цепями. Вторичная структура белка является прочной. Третичная возникает в результате укладки вторичной структуры в глобулу или клубок. В формирование принимают участие электростатические силы, ковалентные связи. Четвертичная структура представляет собой агрегат состоящих из 2 и более полимеров.
|
|
|
