13) Формы Связи воды. Гидратация белков.

4 Формы.

1. Химически связанная вода. В виде гидраксильных ионов и водой кристаллогидратов, происходит в строго определенных молекулярных соотношениях при химической реакции. Отличается от свободн. воды, она не замерзает при низких минимальных температурах и утрачивает способность растворять многие вещества.

2. Адсорбционно связанная вода, её наличие обусловлено взаимодействием молекул адсорбента и молекул воды. Молекулы нативного (натурального) белка на своей поверхности имеют полярные группы (гидрофильные). Энергия гидрофобных групп расходуется на формирование слоев воды вокруг них. Большая часть энергии гидрофильных (полярных) расходуется на образование 1 слоя, но энергию связи можно обнаружить и на больших расстояниях в связи с этим вблизи гидрофильных групп образуется несколько слоев молекул воды. Такая многослойная фиксация молекул воды силовым полем гидрофильных групп называется адсорбцией, а воду удерживанием, т. о. называют адсорбционной. Адсорбционная влага частично располагается на поверхности, а часть проникает внутрь белковой молекулы.

3. Осматически связанная влага, ей соответствует малая энергия связи, эта вода является свободной. Она дефундирует внутри мат. Стенки через стенки клеток и удерживает мясом за счет повышения осматического давления растворов внутри клетки и в окружающей среде. Осм. Влага влияет на упругие свойства ткани. Удерживающаяся она слабее адсорбционной и при тепловой обработке отделяется, уменьшение размеров образца (усадка).

Каппилярно связанная вода – вода макрокаппиляров, в мясе содержится много каппиляров и пор, вода в них удерживается за счет высокого коэффициента натяжения. Она может передаваться в виде жидкости, пара, каппил. связанная вода влияет на сочность продукта, консинстенцию.

Присоединение воды к полярным группам белков называют гидратацией, такой способностью обладают пептидные группы главных цепей и полярные боковые группы.

В результате гидратации белки растворяются и набухают. Растворению белка всегда предшествует процесс набухания. Оно характерно для всех высокомолекулярных соединений и никогда не наблюдается у низкомолекулярных веществ.

Процесс растворения условно можно разделить на четыре стадии. В первой стадии до начала растворения система состоит из чистых компонентов: низкомолекулярной жидкости и полимера (белка). Вторая стадия процесса набухание заключается в том, что молекулы жидкости проникают в погруженный в нее белок, раздвигают полипептидные цепочки и разрыхляют его. Расстояние между молекулами в белке, а также его масса и объем увеличиваются. Третья стадия растворения заключается в том, что по мере набухания объем белка и расстояние между макромолекулами увеличиваются настолько, что макромолекулы начинают отрываться друг от друга и переходить в слой низкомолекулярной жидкости. В четвертой стадии растворения молекулы полимера равномерно распределены по всему объему системы, образуя истинный гомогенный раствор.

Химически связанная влага представляет воду гидрата, связанную в виде гидроксильных ионов, и конструкционную воду кристаллогидратов, связанную значительно слабее. Химическое связывание влаги в строго определенных молекулярных соотношениях происходит при химической реакции (гидратации). При этом вода входит в состав новообразованного вещества. При кристаллизации из раствора вода входит в структуру кристалла целыми молекулами.

Адсорбционно-связанная влага – наиболее прочно связанная влага, которая удерживается за счет сил адсорбции, главным образом белками. Диполи воды фиксируются гидрофильными центрами белков. ВСС белков тем выше, чем больше интервал между рН среды и изоэлектрической точкой, т.е. чем больше групп COOH и NH2 будет ионизированно и окажется заряженными. Число групп, фиксирующих влагу за счет сил адсорбции, зависит от взаимодействия белков, т.к. при этом происходит взаимная блокировка групп и уменьшение адсорбции, например, при развитии посмертного окоченения, что связано с образованием актомиозина.

Осмотически связанная влага удерживается в не разрушенных клетках за счет разности осмотического давления по обе стороны клеточных оболочек (полупроницаемых мембран) и внутриклеточных мембран в межклеточных пространствах, как и в тканях с неклеточной структурой, роль полупроницаемой перегородки выполняет каркас белковых гелей, в ячейках которого удерживается вода. Осмотическая влага частично выходит из мяса при погружении его в раствор с более высоким осмотическим давлением (посол) и при тепловой денатурации белков. Количество осмотической влаги влияет на упругость тканей.

К капиллярно-связанной относится влага макрокапилляров. Эта часть воды находится в капиллярах (порах). Ее количество зависит от степени капиллярности материала. В мясе роль капилляров выполняют кровеносные и лимфатические сосуды. Капиллярная влага влияет на объем и сочность продукта: чем выше капиллярное давление, тем прочнее капилярная влага связана с материалом. Капиллярное давление зависит от диаметра капилляра. В технологической практике воду по форме ее связи с мясом упрощенно делят на прочно-связанную и, слабосвязанную полезную и слабосвязанную избыточную.

Прочно-связанная влага (при изготовлении колбас должна составлять 1/3 все жидкости, если больше – продукт твердый) – это в основном адсорбционная, а также влага микрокапилляров и часть осмотической влаги. Слабосвязанная полезная влага размягчает продукт, создавая благоприятную консистенцию, и способствует усвоению пищи. Слабосвязанная избыточная влага может отделятся в процессе технологической обработки в виде бульона при варке колбас или при размораживании. Влиять на количество влаги той или иной формы связи можно, изменяя рН и значение изоэлектрической точки.

14) Структура соединительной ткани. 1)Волокна + 2)основное вещество.

1)белки, вода. 2) жир, мин в-ва, экстрактив в-ва.

1) собственно соед ткань

2) хрящевая ткань

3) костная ткань

Больше всего коллагеновых волокон, придают прочность.Фибрилы колаг волокон состоят из субъедениц, которые называются тропоколагеном. Молекула состоит из 3 полипептидных цепей. Это не полноценный белок,отсутствует триптофан. Колаген не переваривается трипсином, пипсином. но под действием киногиназы может расщепляться. При нагревании подвергается гидротермическому распаду.

Хим состав коллагенов волокон. вода 63% , сухой остаток, орг в-ва 36%, липиды, мукойды, эластин, калоген.

16) Активность воды, как характеристика связи.