Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow ПИЩЕВАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Биологическая ценность белка

В организме человека белки пищи расщепляются до аминокислот, часть из них (заменимые, например, аланин, аспарагиновая кислота, глицин, глютаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистин, цистеин) являются строительным материалом для создания новых аминокислот. Однако имеется восемь аминокислот (незаменимые, эссенциальные), которые не образуются в организме взрослого человека, они должны поступать с пищей (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан). Иногда в их число включают гистидин и аргинин, которые не синтезируются в организме ребенка. Если количество этих аминокислот в пище будет недостаточным, нормальное развитие и функционирование организма человека нарушается.

Пищевая ценность белков определяется качественным и количественным соотношением отдельных аминокислот, образующих белок.

Биологическая ценность белков определяется сбалансированностью аминокислотного состава и атакуемостью белков ферментами пищеварительного тракта, другими словами, усвояемостью. Биологическая ценность белка по аминокислотному составу может быть оценена при сравнении его с аминокислотным составом эталонного белка, аминокислотный состав которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям человеческого организма в каждой незаменимой аминокислоте (НАК). Для взрослого человека в качестве «эталонного» белка применяют аминокислотную шкалу Комитета ВПО/ВОЗ (табл. 2).

В 1973 г. решением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, или WFO) и Всемирной продовольственной организации (ВПО, или FAO) введен показатель биологической ценности пищевых белков — аминокислотный скор (АКС).

Аминокислотная шкала

Аминокислота

Предлагаемый уровень, мг/г белка

Изолейцин (Иле)

40

Лейцин(Лей)

70

Лизин (Лиз)

55

Метионин + Цистин (Мет + Цис)

35

Фенилаланин + Тирозин (Фен + Тир)

60

Треонин (Тре)

40

Триптофан (Трп)

10

Валин (Вал)

50

Итого

360

Скор аминокислотный [от. англ, score — счет (очков в игре)] — показатель биологической ценности белка, представляющий собой процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем содержании таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному (рекомендуемому) значению этой доли. АКС рассчитывается по формуле (Q, %):

где Aj — содержание незаменимой /-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г; А — содержание незаменимой /-й аминокислоты в 1 г «эталонного» белка, мг/г.

При расчете АКС содержание НАК в конкретном белке выражается в процентном соотношении к ее содержанию в эталоне. Аминокислота, АКС которой имеет самое низкое значение (менее 100%), называется первой лимитирующей кислотой. Эта аминокислота будет определять степень использования данного белка.

В основу аналитического расчета биологической ценности белка положена гипотеза о доминирующем влиянии первой лимитирующей аминокислоты. Следует отметить, что белки могут иметь несколько лимитирующих аминокислот.

Избыточное количество незаменимых аминокислот, не используемых на пластические нужды, определяется коэффициентом различия аминокислотных скоров (КРАС, %):

где С, — АКС /-й незаменимой аминокислоты, %; п — количество незаменимых аминокислот.

По величине КРАС оценивают биологическую ценность (БЦ, %) белоксодержащего продукта:

Если в данном белке все незаменимые аминокислоты находятся в необходимых пропорциях, то биологическая ценность такого белка равна 100. Если белок характеризуется низкой биологической активностью (содержит неполный набор незаменимых аминокислот), то он должен присутствовать в рационе в большом количестве, чтобы обеспечить физиологические потребности в незаменимых аминокислотах, содержащихся в белке в минимальном количестве. При этом остальные аминокислоты будут поступать в организм в излишнем количестве, превышающем потребности. Лишние аминокислоты будут подвергаться в печени дезаминированию и превращаться в гликоген или жир.

Сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону) характеризуется коэффициентом рациональности аминокислотного состава (/?с, доли ед.). В случае Cmin < 1 коэффициент рациональности рассчитывается по формуле

где Aj — содержание незаменимой /-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г; — коэффициент утилитарности i-и НАК к лимитирующей аминокислоте, доли ед.

Коэффициент утилитарности (утилизации) является численной характеристикой, отражающей сбалансированность НАК по отношению к эталону Расчет ведут по формуле

где Cmin — минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.; С, — скор для /-й НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному, доли ед.

Общее количество незаменимых аминокислот в белке оцениваемого продукта, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано организмом, служит для оценки сбалансированности состава незаменимых аминокислот по показателю «сопоставимой избыточности». Данный показатель характеризует суммарную массу незаменимых аминокислот, не используемых на анаболические нужды, в таком количестве оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 1 г белка эталона. Расчет показателя сопоставимой избыточности содержания НАК (а, мг/г белка эталона) ведут по формуле

где Cmin—минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.; А, — содержание незаменимой г-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г; Aj3 — содержание незаменимой г-й аминокислоты в 1 г «эталонного» белка, мг/г.

Расчет АКС для установления биологической ценности проведем на примере коровьего молока, содержание аминокислот в котором представлено в табл. 3.

Таблица 3

Содержание НАК в молоке коровьем

НАК

Содержание, мг/100 г

Иле

189

Лей

283

Лиз

261

Мет

83

Цис

26

Фен

175

Тир

184

Тре

153

Три

50

Вал

191

По данным табл. 3, в 100 г коровьего молока (содержание белка — 3,2 г) присутствует 83 мг метионина, 26 мг цистеина, в сумме 109 мг метионина + цистеина. Тогда 1 г молочного белка содержит метионина и цистеина 109/3,2 = 34,06 мг.

АКС каждой НАК в идеальном белке принимают за 100 %, а в природном белке определяют процент соответствия по формуле (1).

Итак, в 1 г эталонного белка содержится 35 мг метионина и цистеина, следовательно, АКС для данных НАК:

Аналогичные расчеты проводим для остальных кислот, результаты представлены в табл. 4.

АКС и коэффициенты утилитарности НАК молока коровьего

НАК

Содержание, мг/г белка

АКС, %

kt

в эталонном белке

в исследуемом белке

Иле

40

59,06

147,65

0,66

Лей

70

88,44

126,34

0,77

Лиз

55

81,56

148,29

0,66

Мет + Цис

35

34,06

97,31

1

Фен +Тир

60

112,19

186,98

0,52

Тре

40

47,82

119,55

0,81

Три

10

15,62

156,2

0,62

Вал

50

59,69

119,38

0,82

Всего

360

498,44

Таким образом, в белке коровьего молока лимитирующей аминокислотой являются метионин + цистин (Cmjn < 1). Коэффициент утилитарности изолейцина будет равен:

Аналогичные расчеты проводят для остальных кислот, рассчитанные коэффициенты утилитарности которых приведены в табл. 4.

Расчет коэффициентов различия аминокислотных скоров и рациональности аминокислотного состава, а также биологической ценности и показателя сопоставимой избыточности содержания незаменимых аминокислот проводят по формулам (2)-(4), (6). Значения приведены в табл. 5.

Таблица 5

Биологическая ценность молока коровьего

Показатель

Значение

КРАС, %

37,7

БЦ, %

62,3

R с

0,70

а, мг/г белка эталона

152,2

Другой метод определения биологической ценности белков заключается в определении индекса незаменимых кислот (ИНАК):

где п — число аминокислот; И, Э — содержание аминокислоты в исследуемом белке и эталоне соответственно.

Наиболее ценными по содержанию и составу незаменимых аминокислот являются белки животного происхождения, в частности белок молока—лактоальбумин и лактоглобулин и мяса—актин и миозин. Наилучшим образом сбалансированность аминокислот представлена в белке яйца. В соответствии с АКС наименьшей биологической ценностью обладают белки растительного происхождения, т. е. они содержат недостаточное количество незаменимых кислот. Более того, лизин, входящий в состав белков, при термообработке теряется, подвергается реакции меланоидирова- ния. Белки кукурузы содержат мало лизина, но достаточно триптофана, тогда как белки бобовых богаты лизином, но содержат мало триптофана. Смесь бобов и кукурузы содержит достаточно НАК. Для того чтобы обеспечить организм нужным количеством аминокислот, необходимо сочетать в рационе питания белки как животного, так и растительного происхождения. Примером такого удачного сочетания служит хлеб и молоко, рис с соевым соусом, кукурузные хлопья с молоком.

Животные и растительные белки усваиваются организмом неодинаково. Если белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96 %, мяса и рыбы — на 93-95, то белки хлеба — на 62-86, овощей — на 80, картофеля и некоторых бобовых — на 70 %.

На степень усвоения организмом белков оказывает влияние технология получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка. Анализируя воздействие различных видов обработки пищевого сырья и продуктов на усвояемость содержащихся в них белков, следует отметить, что в большинстве пищевых производств при соблюдении технологии не происходит деструкции аминокислот. При умеренном нагревании пищевых продуктов, особенно растительного происхождения, усвояемость белков несколько возрастает, так как частичная денатурация белков облегчает доступ протеаз к пептидным связям. При интенсивной тепловой обработке усвояемость снижается. Такое же влияние оказывает наличие в продуктах редуцирующих сахаров и продуктов окисления липидов за счет их взаимодействия с белковыми компонентами пищи.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>