Аминокислотный состав крови и ее составных частей

 

Аминокислота	Массовая доля г. на 100 г белка
цель-ная кровь	сублимированная цельная кровь	осветленная кровь	плазма распылительной сушки	гемог-лобин	изолирован-ный глобин
Валин	8,5	9,1	7,4	7,0	11,0	9,4
Изолейцин	1,9	0,9	1,32	2,9	-	0,2
Лейцин	10,8	12,4	12,95	10,1	14,0	13,8
Лизин	9,5	9,2	9,22	9,2	10,6	10,5
Метионин+цистин	3,0	1,3	1,8	1,0	2,1	1,7
Трео-нин	4,4	5,2	5,13	6,3	3,0	3,8
Трип-тофан	1,4	1,4	0,8	1,9	2,0	2,0
Фенилаланин+тирозин	9,4	7,0	6,74	9,2	12,5	7,9

 

Продолжение табл. 12

 

S незаменимых аминокислот	47,3	46,5	45,36	47,6	58,2	49,3
Аланин	8,0	9,8	-	-	-	-
Аргинин	4,4	4,66	5,0	3,5	-	3,6
Гистидин	6,6	5,6	5,8	3,5	8,5	7,8
Глутаминовая кислота	8,5	-	8,4	13,7	7,4	6,8
Глицин	4,6	-	4,3	-	-	-
Оксипролин	0,01	-	-	-	-	-
Пролин	4,2	-	4,0	-	-	-
Серин	7,4	-	7,32	-	-	-
Итого	54,71	25,6	44,77	31,4	25,9	28,2

 

Анализируя вышеперечисленные данные, можно говорить о целесообразности использования имеющихся вторичных ресурсов мясной промышленности в плане разработок рецептур для производства полноценных пищевых продуктов, обеспечивающих потребности в необходимых компонентах питания.

Комбинирование продуктов мясной промышленности с растительным сырьем позволит получить продукцию максимально приближенную по аминокислотному составу к эталонному белу по шкале ФАО/ВОЗ.

 

1.3. Характеристика сырьевых ресурсов. Роль растительных белков в питании

Дефицит белка, отмечаемый в настоящее время в мире, требует изыскания новых источников белка. В связи с этим особенно актуальна разработка прогрессивных технологий, обеспечивающих максимальное использование белка растительного происхождения.

Как известно на основе анализа литературных источников из пищевых веществ, необходимых для удовлетворения физиологической и биологической потребностей человека, самое ценное – белок [ 2 ]. Совершенно очевидным и понятным становится стремление человечества обосновать и найти приемлемые и реальные пути непосредственного использования в питании той части белка, которая до последнего времени составляла пищевой дефицит и с низкой эффективностью утилизовывалась в животноводстве.

Отечественными и зарубежными специалистами показана перспективность использования белков молока, крови, изолятов и концентратов белков сои, а также их структурированных форм при производстве пищевых продуктов [ 42]. Быстрое развитие качественно нового направления в производстве пищи связано с увеличением потребностей в белковых продуктах на перспективу с одной стороны, и необходимостью обеспечения рационального питания, с другой.

Почти во всех странах, где достаточно развита пищевая промышленность, большое внимание привлекает новый источник пищевого белка на основе растений. Растительные белки, благодаря высокому содержанию белковых веществ, относительно хорошей усвояемости и питательным свойствам, низкому содержанию жира, имеют высокую биологическую ценность. Представляются широкие возможности для целенаправленного использования растительных белков в качестве добавок при производстве пищевых продуктов.

По данным ФАО/ВОЗ дефицит пищевого белка в мире составляет 5-9 млн. тонн, в том числе в странах СНГ 1,5 млн. тонн . В 1995-1998 гг. из-за сокращения производства и потребления животных и растительных продуктов дефицит белка в рационах питания России составляет более 25 %.

В решении проблемы белка огромную роль в качестве сырья для его производства играют бобовые культуры, к которым относятся горох, фасоль, люпин, кормовые бобы, чечевица, вика, нут, чина, арахис и др. По химическому составу и пищевой ценности эти культуры наиболее близки к источникам животного белка – мясу, рыбе, а также молоку. Бобовые занимают в мировом производстве зерна около 20 %, в нашей стране – лишь 4,4 %. Эти культуры содержат на единицу площади наибольшее количество перевариваемого протеина, лизина, метионина. П††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††тами (табл. 13), особенно лизином, содержание которого в 2,0-2,5 раза больше, чем в белке, например, злаковых культур. Растворимость и перевариваемость белка бобовых культур выше аналогов из других растений [ 24, 25 ].

 

Таблица 13

 

Среднее содержание аминокислот в белках семян зернобобовых культур (по данным М.И. Смирновой-Иконниковой)[15, 24, 25, 40 ].

 

Аминокислота	Массовая доля, % на сухой обеззоленный белок
Горох	Соя	Чечевица	Фасоль
Тирозин	2,78	2,49	2,26	3,32

Продолжение табл. 13

 

Триптофан	1,17	0,92	1,88	1,39
Лизин	4,66	3,09	5,42	4,32
Аргинин	11,42	6,93	10,31	8,54
Гистидин	2,48	2,45	2,37	3,00
Цистин	0,89	1,17	1,54	1,23
Метионин	1,63	1,73	0,97	1,80

Среди различных зернобобовых культур применительно к условиям России важная роль отводится люпину, благодаря довольно высокой (около 40 %) массовой доле белков. В белках семян желтого люпина содержатся все незаменимые аминокислоты, которые характеризуются преобладанием легкорастворимых фракций – 20,65 % альбуминов, 50,5 % глобулинов. Значение люпина как источника пищевого белка подчеркивается данным ему названием "вторая соя"[15, 25 ].

Белок кормовых бобов также представлен в основном альбуминами и глобулинами с высоким содержанием незаменимых аминокислот. Массовая доля суммарного белка составляет 20-33 %, аминокислотный состав по многим аминокислотам (аргинину, гистидину, лизину, треонину, триптофану) превосходит белки мяса и молока. По перевариваемости он уступает среди бобовых только люпину, а из масличных культур – только сое. Белки бобовых представлены смесью водорастворимой (50-70 %) и солерастворимой (20-43 %) фракций. На долю щелочерастворимых белков приходится 7-8 %, спирторастворимая фракция практически отсутствует. Работами Осборна показано, что глобулины семян бобов (как и других зернобобовых) состоят из двух основных компонентов – вицилина и легумина. Средняя урожайность этой культуры составляет 50-60 ц с 1 га или 18 ц белка, что превосходит другие зернобобовые.

Фасоль также представляет некоторый интерес в получении пищевого белка, поскольку содержит в среднем около 22 % легкоусвояемого белка. Однако в силу отсутствия полных данных о его структуре и свойствах белка, реально использование фасоли для их получения затруднительно.

К масличным культурам относятся соя, подсолнечник, хлопчатник, лен, рапс, арахис, кунжут, софлора и др. Наибольшее практическое значение имеют соя, хлопчатник, подсолнечник, арахис и рапс. Они традиционно используются для производства растительного масла. В то же время содержание белков в них достигает 30 %. По объему производства они занимают второе место после злаковых культур, их потенциальные возможности в получении пищевого белка велики.

Соевые бобы – признанные источники пищевого белка в мире. Их производство растет особенно динамично. Соевые бобы отличаются высоким содержанием белков, представленных суммой известных фракций. Суммарные белки отличаются наличием значительного количества незаменимых аминокислот, в том числе лизина, треонина, триптофана, а также хорошими функциональными свойствами. Это обусловливает их высокую биологическую ценность, приближающуюся к белкам мяса, молока, яиц. Жмыхи этой культуры, получаемые при производстве растительного масла в качестве побочных продуктов, содержат много белка. В настоящее время уровень изученности и реализации методов получения белков с необходимыми функциональными свойствами из бобов сои наиболее высок, в связи с чем белки сои служат эталоном сравнения при разработке других источников растительных белков применительно к новой технологии белковых пищевых продуктов.

Как источник пищевого белка привлекает внимание подсолнечник [23,24, 29 ], имеющий весьма большую сырьевую базу. В России производится больше половины мирового объема подсолнечника. Белок подсолнечника обладает хорошими показателями фракционного и аминокислотного состава, высокими функциональными свойствами, является наиболее дешевым видом белкового сырья. В связи с этим протеин подсолнечника занимает одно из ведущих мест среди белков растительных культур.

Наибольший интерес для России представляет чечевица, известная здесь более 500 лет. К основным ее производителям относились районы Поволжья и Центрально-Черноземные области. В 60-70 ^е годы цена на мировом рынке была в 3-4 раза выше, чем на лучшие сорта пшеницы. Академик Д.Н. Прянишников указывал в своих трудах, что благодаря высокому содержанию белков и хорошим вкусовым качествам чечевица является важным пищевым средством, позволяющим повысить белковую ценность пищи.

Известно, что белки семян бобовых содержат полный набор аминокислот , в том числе и незаменимых , которые влияют на жизненно важные процессы , происходящие в организме. По богатству белка чечевица занимает не последнее место среди бобовых культур и может быть использована в качестве заменителя как мясных так и молочных продуктов питания .Объектом настоящего исследования были белки семян чечевицы, выращенной в Центрально-Черноземной полосе.

Чечевица относится к семейству Lequminosae подсемейству Papilionaceae ,трибе Vicieae. Семена и зеленая масса чечевицы широко используется в качестве высокобелкового корма. Семена чечевицы обладают хорошими вкусовыми качествами и не уступают по питательной ценности другим зернобобовым культурам [ 25 ]. Зола семян чечевицы состоит в основном из натрия, фосфора и калия. Исследуя зольные элементы Штрумф выяснил, что содержание натрия в бобах чечевицы находится в пределах 0,058-0,056% (в пересчете на сухое вещество) и 1,85-1,82 ( от общего содержания золы ) ; содержание фосфора и калия - 34,8 % и 25,9 % соответственно. Также следует отметить, что Бертран и Маакрансанц обнаружили в семенах этой бобовой культуры небольшое количество никеля и кобальта.

Исследуя семена различных сортов по содержанию жира и золы можно сказать, что отличия наблюдаются незначительные, в то время как по содержанию клетчатки разница существует. Клименко [14, 25 ], исследовавший содержание общей серы и серы метионина и цистина в белках чечевицы пришел к выводу ,что оно практически не зависит от сортовой принадлежности семян .Белок чечевицы представляет собой уникальный продукт переработки чечевицы и в последнее время начинает завоевывать признание во всем мире являясь одним из наиболее важных стимулом дальнейшего выращивания данной культуры , поскольку содержание белка в бобах чечевицы достигает до 32 % .Белки чечевицы в основном представлены глобулинами 70-85 % и альбуминами 12-24 %.В зависимости от сортовой принадлежности семена чечевицы содержат 50-70% водорастворимой фракции, в состав которой входит 14-24% альбуминов , 20-46% легкорастворимых и 3-9% труднорастворимых глобулинов ; а также 28-41 % солерастворимой фракции. Различие по физиологической роли между двумя этими фракциями обусловлено отличием в их аминокислотном составе. Глобулины большинства семян бобовых состоят в основном из глобулинов и альбуминов с константами седиментации около 11 -S и 7-S [24, 25]. Помимо этих главных белков обнаруживаются и минорные фракции.

В отличие от глобулинов, которые представлены запасными белками семени, альбумины объединяют большинство белков, проявляющих биологическую активность. Эта фракция включает ферменты (липоксидазу, уреазу, амилазу) ингибиторы ферментов (антитрипсиновые вещества). По сравнению с большинства бобовыми, которые ингибируют трипсин и химотрипсин, чечевица содержит только ингибиторы трипсина.

Известно [14, 25], альбумины имеют повышенное количество серосодержащих аминокислот и лизина. Аминокислотный состав глобулинов характерен для запасных белков богатых аспарагиновой и глутаминовой кислотой их амидами, с одной стороны, и аргинином с другой. По мнению Бхатти [ 25 ] эти различия в аминокислотном составе характерны для всех бобовых, об этом свидетельствуют экспериментальные данные. Из различий аминокислотного состава растительных белков, а именно, белков чечевицы возникает возможность получения продуктов с повышенными лечебно-профилактическими свойствами и повышенной биологической ценностью. Эта возможность прежде всего обусловлена тем, что основным биохимическим процессов происходящем в желудочно- кишечном тракте является гидролиз белков .В итоге белок необходим человеческому организму лишь в качестве сбалансированной смеси незаменимых аминокислот и азота , поступающих в форме адекватной эволюционно-развитым процессам пищеварения .Таким образом биологическая ценность белка растет по мере приближения их аминокислотного состава к идеальному , отвечающему потребностям организма [ 14, 37 ].

Как мы видим из табл. 15 белки чечевицы дефицитны по метионину, триптофану, аланину, но богаты аргинином, лейцином, лизином.

Среди зернобобовых культур чечевица выделяется не только большим содержанием белка в семенах, но и хорошей их развариваемостью. Интересные данные приводят ряд авторов, изучавшие химический состав чечевицы, которые представлены в табл. 16 .

Биологическая ценность суммарного растительного белка опр††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††от лизина, триптофана, цистина, гистидина характерна значительная изменчивость, в то время, как для аргинина, тирозина, метионина следует отметить относительное их постоянство. Была изучена динамика превращения белкового и небелкового азота в созревающих семенах чечевицы [ 25 ]. В семенах молочной спелости содержание общего азота выше, чем в семенах полной зрелости. В конце происходит накопление крахмала, что приводит к снижению содержания азота. Фаза созревания семян оказывает определенное влияние на соотношение белковых фракций, из которых наибольшей изменчивости подвергается азот альбуминов и глобулинов [ 25, 37 ].

Существенное значение в оценке качества семян чечевицы имеет фракционный состав белков, их растворимость. Фракционный состав вообще можно охарактеризовать, как специфический признак , характеризующий белки различных тиксотропных групп растений ,а свойство белков переходить из одного по растворимости состояния в другое имеет важное значение .Как обнаружено растворимость белков в различных растворителях различна и имеет определенное практическое значение при использовании семян , поскольку чем больше белков перейдет в водный растворитель , тем полнее они будут использованы в производстве продуктов питания. Фракционный состав белков чечевицы представлен в табл.17.

Лузина и Осипова [14, 24, 25] и ряд других ученых изучали влияние растворителей на извлечение азотосодержащих веществ из семян чечевицы. Было установлено , что водой извлекается до 50 % азотосодержащих веществ , последующей экстракцией солевым раствором 30-36 % , а слабым раствором щелочи до 7% от содержания общего азота. По более уточненным данным водная фракция может составлять до 65% , солевая до 42% и щелочная 9% от общего азота.

Большая часть азотистых веществ семян является азотом глобулинов, а значительно меньшая представляет собой альбумины и глютелины (щелочерастворимая фракция белков, состоящая из альбуминов или глобулинов, достаточно прочно связанных полисахаридным комплексом плотного остатка , от которого их можно отделить только разбавленными растворами сильных оснований [ 25 ]).

Как известно, биологическая ценность суммарного растительного белка определяется содержанием в нем незаменимых аминокислот. Содержание той или иной незаменимой аминокислот по мнению Смирновой-Иконниковой [ 24, 25 ] зависит от общего количества белка в семенах и от содержания аминокислот в белке .Особенно важно отметить , что в семенах чечевицы происходит накапливание в больших количествам незаменимых аминокислот ,таких как лизина и триптофана.

Шапиро [ 25 ] был проведен аминокислотный анализ белков, извлеченных из бобов чечевицы 0,2% раствором едкого натра. В результате полученных данных бало установлено , что для дикарбоновых аминокислот лизина , триптофана, цистина и гистидина характерна значительная изменчивость , напротив как для аргинина , тирозина , метионина следует отметить относительное их постоянство.

Семена чечевицы содержат небольшое количество жира, что позволяет обладать данной бобовой культуре высокой эмульгирующей способностью .Жирнокислотный состав муки представлен биологически важными кислотами, такими как олеиновая и линоленовая , которые не синтезируются в организме , но в значительном количестве присутствуют в чечевице ( табл. 18).

Липиды семян чечевицы содержат значительное количество свободных жирных кислот и в общем характеризуются довольно высокой способностью к окислению. Окисление может идти как ферментативным, так и неферментативным путем и приводит к образованию гидропероксидов. Интактные липиды и продукты их распада характеризуются низкой летучестью и участвуют в образовании бобового привкуса и запаха семян чечевицы. Бобовый привкус и запах факторы , ограничивающие использование бобов чечевицы на пищевые цели . Специфический привкус зеленых бобов обусловлен карбонильными соединениями ( этилвинилкетон - соединение , образующееся из линолевой кислоты , придающее свежим бобам горький вкус ).

Нельзя не отметить высокое содержание углеводов в семенах чечевицы , которое составляет 45-53% в зависимости от сорта [14,25]. В основном растворимые углеводы чечевицы представлены олигосахаридами : сахарозой - 5,1%, стахиозой -2,7%, рафинозой -0,9 %, вербаскозой-1,4 % , мальтозой - следы , а также моносахаридами : глюкоза -1,5%, арабинозой - 0,3%, фруктозой - 1,2% , рибозой - 0,1 %, небольшие количества галактозы , рамнозы и глюкуроновой кислоты ( табл. 19 ).

Нерастворимые углеводы, то есть полисахариды состоят из арабинана -13%, арабиногалактана -3,5% , кислого пектиноподобного полисахарида ксилана ( гемицеллюлоза) - 4,2%, галактомананнов - обнаружены только следы , целлюлозы - 2,6 %.

Другими органическими не немее важными компонентами о которых нельзя не упомянуть являются витамины. Витаминный состав семян чечевицы представлен в табл. 20

Семена чечевицы богаты минеральными элементами. В табл.21 представлен минеральный состав бобов чечевицы.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что чечевица не только имеет сбалансированный аминокислотный состав, приближающийся к мясу , но и аминокислотный скор семян чечевицы указывает на соответствие белка данной бобовой культуры идеальному белку по стандарту ФАОВОЗ . Химический состав бобов чечевицы позволяет выявить достоинства белковых препаратов , созданных на основе растительного белка чечевицы и рекомендовать ее в качестве альтернативы соевым аналогам.