Биохимические процессы при хранении и переработке рыбы

Рыба, извлеченная из воды, быстро засыпает от удушья из-за недостатка кислорода. После этого в теле рыбы происходит ряд физических и биохимических изменений, которые неизбежно приводят к ухудшению ее качества, а затем и к порче. Быстрота и глубина этих изменений зависят от темепратурного режима и продолжительности хранения рыбы, характера микрофлоры, санитарно-гигиенических условий обработки рыбы и др.

Биохимические изменения в основном связаны с прекращением обмена веществ и переходом обратимых ферментативных процессов в необратимые в связи с прекращением притока кислорода в клетки мышечной ткани.

Различают следующие стадии посмертного изменения рыбы: выделение слизи, окоченение, автолиз и гниение. Из них непосредственно с участием тканевых ферментов протекают окоченение и автолиз.

Окоченение – коллоидно-биохимический процесс, протекающий в мышцах и заключающийся в следующем. В уснувшей рыбе ферментативная активность миозина увеличивается, что способствует распаду АТФ с образованием АДФ и фосфорной кислоты и выделением энергии, необходимой для сокращения мышечного волокна. Распад АТФ приводит к ассоциации актина и миозина с образованием актомиозинового комплекса. За счет набухания белков мышечной ткани по мере образования из гликогена молочной кислоты при участии ферментов и ее накопления мышцы значительно отвердевают. Окоченевшая рыба, лежащая горизонтально на руке, не сгибается, консистенция ее мяса плотная, упругая, мышцы прочно связаны со скелетом.

Важнейшими факторами, определяющими длительность посмертного окоченения, являются температура и физиологическое состояние рыбы. Чем ниже температура и свежее рыба, тем продолжительнее период окоченения. Качество такой рыбы сохраняется дольше. Время наступления посмертного окоченения и его продолжительность зависят и от вида рыбы.

Окоченение сохраняется только при достаточном первоначальном уровне АТФ. В дальнейшем при распаде АТФ увеличение содержания фосфорной кислоты влияет на изменение активности миозина. В результате наступает диссоциация актомиозина на актин и миозин. При этом вязкость миофибрилл резко снижается, из-за чего упругость тканей постепенно уменьшается, рыба снова становится мягкой, т.е. окоченение разрешается.

Важное значение для биохимических процессов в рыбе имеет рН мышечной ткани. В момент вылова реакция практически нейтральная, после засыпания рыбы рН быстро падает до 6,3-6,4 и наступает окоченение. Затем рН увеличивается и достигает 7 и как результат происходит разрешение окоченения.

Таким образом, ферментативный распад АТФ с образованием актомиозина и фосфорной кислоты, а также распад гликогена с образованием молочной кислоты являются основными факторами, определяющими интенсивность и продолжительность посмертного окоченения.

В снулой рыбе действие ферментов направлено на разложение веществ, из которых состоят клетки. При автолизе происходит расщепление фосфорсодержащих соединений, углеводов, белков и липидов. При этом фосфаген расщепляется с образованием фосфорной кислоты и креатина. АТФ и АДФ при фосфорилировании образуют адениловую и фосфорную кислоты; распад гликогена под влиянием амилолитических ферментов сопровождается образованием молочной кислоты и промежуточных продуктов, а под действием протеаз белки расщепляются до свободных аминокислот, жиры- до свободных жирных кислот и глицерина.

Вначале автолизу подвергается кровь, разрушаются кровяные шарики, гемоглобин окрашивает ткани в красноватый цвет. Поэтому одним из признаков автолиза является покраснение мышц головы, челюстей, плавников, глаз и анального кольца. Затем начинаются структурные изменения мышечных тканей, которые размягчаются, становятся розовыми и легко отделяются от костей. Все это снижает качество рыбы. Автолитическое расщепление белков и жиров происходит без образования дурно пахнущих или вредных для здоровья веществ, так как в нем не участвуют микроорганизмы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

«В условиях автоматизированного хлебопечения огромную роль представляет знание биохимических процессов, происходящих при тестоведении, расстойке теста и выпечке, и сейчас с полной определенностью можно сказать, что без этих знаний невозможно рационально управлять производством» - эти слова были произнесены выдающимся советским ученым, основоположником отечественной биохимической школы, академиком А.Н.Бахом более 70 лет назад, когда автоматизация производственных процессов в пищевой промышленности находились в своем зачаточном состоянии. Сегодня эти слова можно отнести не только к хлебопечению, но и к производственным процессам в мясной, рыбной, молочной, масложировой, плодоовощной, пивобезалкогольной, алкогольной, чайной отраслям агропромышленного комплекса. Все они требуют от специалистов достаточных биохимических знаний, чтобы управлять происходящими при хранении и переработке зерна и зернопродуктов, плодов и овощей, мяса и мясопродуктов, рыбы, рыбных продуктов и нерыбных продуктов моря, молока и молочных продуктов, при изготовлении алкогольных, безалкогольных и курительных изделий, чая и др. биохимическими процессами, которые во многих случаях являются существенными факторами при формировании качества и потребительских достоинств продовольственных товаров.

Чрезвычайно важны для товароведов биохимические процессы, происходящие в муке,крупе, плодах, овощах, орехоплодных, мясе, рыбе и других товарах при их хранении в торговле и на предприятиях общественного питания.

Для технологов общественного питания биохимические процессы важны и как фактор, формирующий тенологические свойства сырья для продукции общественного питания, и как фактор, формирующий качество получаемых кулинарных изделий.

Как для товароведов-продовольственников, так и для технологов общественного питания важны знания по влиянию отдельных пищевых веществ на качество и сохраняемость продовольственных товаров, связи между химическим составом и физическими свойствами продуктов питания.

Эти и другие вопросы биохимической подготовки будущих товароведов и технологов и были предметом данного учебного пособия, которое, надеются авторы, станет полезным материалом при изучении курса биохимии студентами торговых специальностей.

Авторы с благодарностью примут все критические замечания и пожелания, которые помогут улучшить содержание этой книги в ходе дальнейшей работы.

Список использованной литературы.

1. Анисимов А.А., Основы биохимии. – М.Высш. шк., 1986-551 с.

2. Брухман Э.Э., Прикладная биохимия. - М. 1981-296с.

3. Васильева С.В., Конопатов Ю.В. – СПбГАВМ, 2009г.

4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1983.-749с.

5. Биологический энциклопедический словарь. – М.: Сов. Энциклопедия, 1989. – 864

6. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ.- М.: Мир, 1987.-543с.

7. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача.- Екатеринбург, Издательско- полиграфическое предприятие «Уральский рабочий», 1994.-383 с.

8. Грин С., Стаут У., Тейлор Д., Биология в 3-х томах: Пер с англ., под ред. Сопер Р.- М.: Мир, 1993г.-Т. 1- 367с.-Т. 2-326с.- Т. 3- 373с.

9. Васильева С.В., Конопатов Ю.В. – СПбГАВМ, 2009г.

10. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты: в трех томах. Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.-Т. 1-398с. 1982.- Т.2-806с. 1982-.Т. 3-1117с.

11. Королев А. П., Гридина С. Б. Основы биохимии. – Учебное пособие, в 3-х частях, РИО КемТИПП, Кемерово, 1999 – 2002гг..

12. Кретович В. Л. Биохимия растений. – М.: Высшая школа, 1980. – 445 с.

13. Кретович В.Л. Биохимия зерна и хлеба/ В.Л.Кретович. – М.: Наука, 1991.-136 с.

14. Кретович В.Л. и др. Техническая биохимия .- М.: Высшая школа,1973.- 456 с.

15. Кнорре Д.Г., Биологическая химия. – М.: Высш. шк. 1992-416 с

16. Плешков Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений. – М.: Агропромиздат, 1987. – 494 с.

17. Северин Е.С., Биохимия. – М.: 2006-784 с.

18. Скворцова Р.И. Биологические основы проблемы питания: Учеб. пособие.- М.: изд. МТИПП, 1981.-106с.

19. Смирнова Г.А., Основы биохимии. – М. Высш. шк. 1970г.

20. Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ., под ред. Северина С.Е. в 3-х томах.- М.: Мир, 1984.- Т.1-227с.-Т. 2.-307с.- Т.3.-396с.

21. Фпайфельдер Д. Физическая биохимия: Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.-582с.

22. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам: Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.- 662с.

23. Шабарова З.А. Богданов А.А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов.- М.: Изд. Химия, 1978.- 581с.

24. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем.- М.: Мир, 1987.- 567с.

25. Щербаков В.Г. Биохимия/ В.Г.Щербаков, В.Г.Лобанов, Т.Н. Прудникова, А.Д.Минакова. СПб.: Гиорд,2005. - 432 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . ....................................................................................... 3

Глава 1. Строение клетки и химический состав организмов.

Общая биохимическая характеристика живых организмов . . . 7

1.1. Биологические структуры........................................................... 7

1.2. Основные особенности метаболических процессов........................... 8

1.3. Источники энергии для живых организмов, высокоэнергетические

соединения…………………………………………………………….. 12

Глава 2. Белки.......................................................................................... 15

2.1. Общая характеристика.......................................................................... 15

2.2. Аминокислоты ................................................................................. 16

2.3. Физико-химические свойства белков………………………… 20

2.4. Строение, белковой молекулы............................................................ 26

2.5. Классификация, характеристика, представители.............................. 30

2.6. Влияние белков на технологические свойства, качество и сохра

нямость пищевых продуктов……………………………………… 34

Глава 3. Ферменты (энзимы)................................................................ ........ 32

3.1. Общие и специфические свойства ферментов.......................... 32

3.2. Общие принципы строения ферментов..................................... 35

3.3. Механизм ферментативного катализа................................................. 37

3.4. Типы ферментативных реакций............................................. … 40

3.5. Множественные молекулярные формы ферментов и изоферменты 43

3.6. Локализация ферментов и их сравнительная активность в от­дельных

органах и тканях ................................................................................... 44

3.7. Классификация и номенклатура ферментов...................................... 45

3.8. Влияние ферментов на технологические свойства, качество и

сохраняемость продовольственного сырья и пищевых продуктов 48

3.9. Использование ферментов в пищевой промышленности.......... 50

Глава 4. Нуклеиновые кислоты............. …………………………………. 43

4.1. Общая характеристика строения нуклеиновых кислот.................... 54

4.2. Дезоксирибонуклеиновые кислоты............................................ 57

4.3. Физико-химические свойства ДНК………………………………… 58

4.4. Рибонуклеиновые кислоты......................................................... 62

4.5. Биосинтез нуклеотидов........................................................................ 64

4.6. Ферменты синтеза и превращений нуклеиновых кислот . . . . 66

4.7. Синтез ДНК........................................................................................... 70

4.8. Синтез РНК........................................................................................... 72

4.9. Генетическая инженерия . . . ................................................... 75

Глава 5. Обмен белков и аминокислот . . ......................................... ... 78

5.1. Фиксация молекулярного азота воздуха.................................... 78

5.2. Биосинтез аминокислот.......................................................... …. 79

5.3. Синтез белка.......................................................................................... 84

5.4. Регуляция биосинтеза белка....................................................... 86

5.5. Диссимиляция белков . ............................................................. 90

5.6. Алкалоиды........................................................................ ……… . 95

Глава 6. Углеводы................................................................................... 96

6.1. Строение, классификация, роль в живой природе............................ 96

6.2. Моносахариды . ............................................................................... 97

6.3. Олигосахариды (полисахариды / порядка) ........ 103

6.4. Полисахариды // порядка (гликаны)................................................. 105

6.5. Образование углеводов в процессах фотосинтеза и хемосинтеза 110

6.6. Превращение углеводов в процессе пищеварения......................... 113

6.7. Регуляция постоянства содержания глюкозы в крови............. 114

6.8. Превращения углеводов, связанные с дыханием и брожением . . 116

6.9. Глюконеогенез.................................................................................. 119

6.10.Влияние углеводов на технологические свойства,

качество и сохраняемость пищевых продуктов...................... 120

Глава 7. Биологическое окисление и биоэнергетика . .................... 122

7.1.Митохондрии как внутриклеточные центры аэробного дыхания 122

7.2.Пути использования энергии в клетке ............................................ 123

7.3. Регуляторное теплообразование и свободное окисление.

Оксигеназы и оксидазы………………………………………… 123

Глава 8. Липиды………………………………………………… 125

8.1. Общая характеристика и классификация......................................... 125

8.2. Нейтральные жиры и жирные кислоты............................................ 125

8.3. Фосфолипиды............................................................................... 127

8.4. Гликолипиды................................................................................ 128

8.5. Стероиды ......................................................................................... 129

8.6. Воска ....................................................................................... 130

8.7. Терпены................................................................................................ 131

8.8. Обмен липидов.................................................................................... 135

8.9. Влияние липидов на технологические свойства, качество и со-

храняемость продовольственных товаров……………………. 136

Глава 9. Витамины................................................................................. 137

9.1.Общая характеристика........................................................................ 138

9.2.Жирорастворимые витамины......................................... ………. 139

9.3.Водорастворимые витамины.............................................................. 141

9.4.Изменение витаминов при хранении и переработке пищевых

продуктов………………………………………………………..

Глава 10. Водно-солевой обмен ........................................................... ....... 143

10.1. Поддержание концентраций растворенных веществ –

важное условие жизни…………………………………………… 143

10.2. Содержание и роль воды в организме, водный обмен ……… 144

10.3. Минеральные вещества……………………………………… 144

Глава11Биохимические процессы при хранении и переработке

Наши рекомендации