II.2.3. Гидратация белковых молекул
На поверхности белковых молекул имеются активные группы:
а) свободные полярные группы;
б) связанные полярные группы.
Свободными полярными группами называются аминогруппы и карбоксильные группы.
Свободные полярные аминогруппы есть у таких аминокислот как лизин. Свободные полярные карбоксильные группы имеются у аспарагиновой и глютаминовой аминокислот.
Белковая молекула, в состав которой входят в основном аспарагиновая и глютаминовая аминокислоты, при диссоциации имеет отрицательный заряд за счет превалирования карбоксильных групп.
Если в белковой молекуле преобладает лизин, то при диссоциации белковая молекула имеет положительный заряд.
Связанные полярные группы – это сульфгидрильная (SH–) и пептидная группы.
Молекулы воды обладают полярностью. При контакте с белковой молекулой диполи воды адсорбируются на поверхности белка вокруг полярных групп, образуя гидратную оболочку белка.
Основная часть воды более или менее связанная с белками называется адсорбционной. Различают два вида адсорбционной воды:
Ионная адсорбционная вода – это вода, которая связана свободными полярными группами.
Молекулярная адсорбционная вода – это вода, адсорбированная за счет связанных полярных групп.
Количество молекулярной адсорбционной воды для белковой молекулы постоянно.
Количество ионной адсорбционной воды для белковой молекулы непостоянно, и зависит от рН среды.
Если белок находится в изоэлектрическом состоянии, то ионная адсорбция минимальна.
Изоэлектрическая точка – значение рН среды, при котором заряд белковой молекулы равен нулю.
Когда белковая оболочка теряет заряд и теряет гидратную оболочку обводненность молекулы белка наименьшая. Каждая молекула воды способна образовывать 4 водородных связи, которые распределяются между полярными группами белка и соседними молекулами воды. В результате адсорбционная вода в белке прочно связана, она не отделяется самопроизвольно и не служит растворителем для других веществ.
Если растворы белка небольшой концентрации, то молекулы белка обводнены полностью (молоко, жидкое тесто).
В концентрированных белковых растворах и обводненных белковых студнях при обводнении водой происходит дополнительная гидратация (фарш, омлет).
При гидратации белковых молекул повышается липкость массы а, следовательно, хорошо формуются изделия и готовые изделия имеют большую сочность.
Если белки сухие (белки муки), то при добавлении воды белки набухают, и получается обводненный гель – студень (клейковина).
В пищевых продуктах кроме адсорбционной воды существует свободная вода, она не связана с белками и может свободно выпрессовываться. Она содержит витамины, минеральные вещества. Свободная вода связана в пищевых продуктах осмотически и капиллярно.
II.2.4. Белковый состав и строение тканей мяса
В живом организме различают:
а) мышечную ткань;
б) соединительную ткань.
II.2.4.1. Строение мышечного волокна
Основной тканью организма является мышечная ткань, она состоит из мышечных волокон.
Мышечное волокно – субъединица сложного строения, своеобразная многоядерная клетка.
Рис.1. Строение мышечного волокна
В состав мышечного волокна (см. рис.1) входит сарколемма 1, которая покрывает мышечное волокно, она неоднородна, состоит из наружного (гомогенного) 2 и внутреннего (плазмолеммы) 3 слоев, между ними находится липидный слой 4. В состав мышечного волокна входят миофибриллы 8, они неоднородны и могут расщепляться на протофибриллы или на миофиламенты. Миофибриллы имеют темные и светлые диски. Посередине светлого диска идет темная полоса 9, называемая z-полосой. Расстояние между двумя z-полосами называется саркомером. Миофибриллы погружены в жидкий золь, который называется саркоплазма 10. В саркоплазму также помещены митохондрии 7. Прилегающая к ядру 6 саркоплазма имеет зернистое строение и называется цитоплазма 5. Внешний слой сарколеммы состоит из эластиновых и ретикулиновых волокон, они не растворяются в кислотах и щелочах, очень прочны, пропускают сахара, жирные кислоты, аминокислоты. Внутренний слой сарколеммы – мембрана.
Длина мышечного волокна может достигать 12 см, а диаметр 10–150 мкм.