Денатуриране на протеините – какво влияние оказват готвенето и печенето върху протеините?

Протеините са изключително важен компонент в храната на човека, а това важи с особена сила за спортистите и физически активните хора. Може би обаче и вие сте чували теорията, че ако протеините преминат термична обработка, ще загубят хранителната си стойност. Означава ли това, че всички фитнес палачинки или протеинови кексчета са по-малко хранителни? Ако досега сте смятали така, били сте в грешка, защото това твърдение е мит. За да разберем по-добре какво представлява денатурацията и какви са промените, които тя предизвиква в протеините, трябва да започнем от основата.

 

Какво представляват протеините?

Човешкият организъм се нуждае от различни видове молекули, а едни от най-важните от тях са молекулите на протеините, които съдържат азот и са съставени от аминокиселини. Молекулите на протеините образуват основния градивен елемент на мускулите и на другите тъкани в човешкото тяло. Още от името им става ясно, че те са от ключово значение за здравето на човека. Думата "протеин" произхожда от гръцката дума "proteos", което означава "първи" или "на първо място". Всеки протеин има своето място на действие и задачи, които изпълнява. Функциите на протеините могат да бъдат разделени в 9 основни области [2] [6]:

 

  • растеж и поддържане на тъканите
  • биохимични реакции
  • предаване на комуникацията между клетките
  • структура на тъканите
  • поддържане на правилно pH
  • баланс на течностите
  • укрепване на имунната система
  • трансфер и доставка на хранителни вещества
  • осигуряване на енергия

 

Денатуриране на протеините – какво влияние оказват готвенето и печенето върху протеините?

 

Молекулите на протеините имат различни размери, които зависят от количеството аминокиселини в тях. Малките молекули включват например инсулина, който е изграден от 51 аминокиселини, а една от много големите молекули е тининът, който е изграден от почти 27 000 аминокиселини. Размерът на молекулите обаче не е от значение, за да функционират правилно, те трябва да са в правилната форма. Всеки вид протеин има уникална форма, която определя ролята му в организма. Опитайте се да си представите протеините като ключове, които могат да отключват само определени врати в човешкото тяло. [2]

 

Човешкият метаболизъм разгражда протеините до по-прости частици - аминокиселини. За растежа на мускулната маса и метаболизма са необходими 20 аминокиселини, като 11 от тях са неесенциални. Това означава, че нашето тяло може да образува само тези аминокиселини и не е необходимо да ги приемаме чрез храната. Останалите аминокиселини се наричат есенциални и човешкият организъм си ги набавя чрез храната или хранителните добавки. Без тях мускулната тъкан не може нито да расте, нито да се регенерира. Повече за значението на аминокиселините можете да научите от статията Есенциалните аминокиселини EAA и тяхното въздействие, източници и дозировка. [1]

 

Какво представлява денатурацията на протеините?

Денатурацията е процес, при който се нарушава структурата на молекулата на протеина, като по този начин тя губи своята функция. Разликите във формата на протеините могат да бъдат причинени от [7]:

  • промяна на температурата
  • промяна на pH
  • излагане на химикали

 

При денатурацията се променя формата на протеините, но последователността на аминокиселините остава същата. Целта на протеините поз формата на хранителни добавки е допълване на достатъчно количество протеини, които храносмилателната система да може да разгради и съответно да захрани с тях мускулната тъкан. Тази функция на протеините не се губи при термична обработка.

 

Какво представлява денатурацията на протеините?

 

Добър пример също е протеинът пепсин, който функционира като ензим и разгражда протеините в стомаха. Той обаче може да функционира само при ниско pH, в среда с високо pH губи своята функционалност и се денатурира. Поради тази причина в стомаха с поддържат ниски нива на pH, което гарантира правилното функциониране на пепсина. [2] [7]

 

Топлината се използва за разрушаване на водородните връзки и неполярните хидрофобни взаимодействия в протеиновата молекула. Високата температура увеличава кинетичната енергия и води до това молекулите да започнат на вибрират много бързо, докато връзките между тях се разрушат. Протеиновата молекула нарушава своята 3D структура, което дава възможност за по-лесен достъп на храносмилателните ензими до протеиновите връзки. [3]

 

Именно това е причината да обработваме термично храните - за да се стигне до промяна на структурата на протеините и така те да бъдат по-лесно усвоими от организма. Този процес се извършва например, когато варите яйца. По време на процеса на варене протеинът от яйцата се денатурира и коагулира. След това при консумация на сварени яйца, те се смилат и съдържащите се в тях хранителни вещества се абсорбират по-бързо. Може и да ви изненада, но същият процес протича и при стерилизацията на медицински продукти. С помощта на топлината протеините в бактериите се денатурират, което в последствие води до унищожаване на самите бактерии и дезинфекция на предметите. [3]

 

Какво представлява денатурацията на протеините?

 

Готвенето, печенето и съдържанието на протеини

Протеините могат да се приемат класически чрез храната или с помощта на суплементация на различни видове протеини. И при двете форми на прием, някои хора имат ненужни опасения, че термичната обработка ще унищожи хранителните вещества, които се съдържат в протеините. За да разберете по-добре този процес, тук ще ви представим промените, които настъпват в храните, по време на готвенето на 4-те най-често срещани източници на протеини [5]:

 

1. Месо

При термична обработка на месото, съдържанието му на протеини не се променя. Учени от университета в Уисконсин установяват, че пърженето на месото или печенето му на скара не оказват влияние върху съдържанието на протеини. Освен това готвенето на месо с високо съдържание на мазнини има и други предимства. По време на термична обработка съдържанието на мазнини в месото намалява почти наполовина. Но без значение на това дали месото е мазно или не, съдържанието му на протеини и желязо не се променя.

 

2. Бобови култури

При готвенето на бобови култури, някои хранителни вещества остават във водата. Ако искате да запазите по-високо съдържанието на хранителни вещества в бобовите култури, опитайте да ги готвите на пара. А ако не искате да загубите дори и минимална част от съдържащите се в тях хранителни вещества, имаме един съвет за вас. Варете бобовите култури в минимално количество вода, която след това можете да използвате за приготвянето на супа или сос.

 

Готвенето, печенето и съдържанието на протеини

 

3. Риба и морски дарове

По време на процеса на готвене, протеините в свързващия колаген буквално се разтопяват, затова сготвената риба се къса на малки парченца. Ако готвите рибата за кратко време на висока температура, тя ще остане крехка, мека и ще запази съдържанието си на протеини. При дълго готвене и изсушаване на рибата, намалява и количеството протеини в нея.

 

4. Яйца

По време на процеса на варене, протеинът в яйцата променя формата, но не и количеството си. Яйченият белтък съдържа 10 % протеини както преди, така и след сваряване. Разбира се, прозрачната консистенция на белтъците се променя по време на варене, но това не оказва влияние върху съдържанието на протеини. Количеството протеини не се променя дори и при разбиването на белтъците. По време на разбиване се стига до промяна в протеиновите връзки, защото в структурата на яйчения белтък навлиза въздух. Ако оставите разбитите белтъци да престоят за известно време, ще забележите, че те започват да се връщат в първоначалното си течно състояние.

 

Денатурация на протеини в нашето тяло

 

5. Протеин на прах

Притеснявате се, че от протеина във фитнес сладкишите мускулите ви няма да растат? Този страх е напълно излишен, защото по време на термична обработка протеините не губят своя ефект върху мускулния растеж. Организмът може да използва както модифицираните, така и немодифцираните форми на протеините.

 

Всъщност денатурация на протеините протича и по време на храносмилането в човешкото тяло. Разделянето на протеиновите молекули започва в стомаха, където поради наличната солна киселина се отделя пепсин, който започва да разрушава протеиновите връзки на аминокиселините. В стомаха се извършват 10 - 20 % от храносмилателния процес, който след това продължава в тънкото черво. Панкреасът неутрализира солната киселина и създава алкална среда. След това ензимите разрушават протеините на по-малки аминокиселини. По-просто казано, стомахът и тънките черва "готвят" протеините по същия начин, както ако ги бяхте сложили в тигана.

 

Факт е, че организмът усвоява по-лесно протеиновия прах, разтворен във вода, отколкото протеиновите палачинки. Това обаче не означава, че в процеса на готвене протеините губят хранителните си стойности. Спокойно можете да продължите да приготвяте протеинови мъфини или други фитнес рецепти от протеинов прах. Организмът ви ще усвои хранителните вещества от тях по същия начин, както от изпитата протеинова напитка. [4] [5]

 

Готвенето и печенето няма да унищожат съдържанието на протеини

 

Няма никакво значение дали ще разтворите любимия си протеин с вода в шейкъра или ще си опечете сладки от него. Съдържанието на протеини не се променя от термичната обработка. Денатурацията променя единствено структурата на молекулите на протеините, но не оказва влияние върху хранителните им стойности. Вярваме, че с помощта на тази статия разбрахте всичко необходимо за денатурацията и ще продължите и занапред да си приготвяте вкусни фитнес рецепти с протеин. Ако тази статия ви е харесала, подкрепете я чрез харесване и споделяне.

 

Източници:

[1] Jay R. Hoffman, Michael J. Falvo - Protein – Which is Best? - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3905294/

[2] Derrick Arrington - Denaturation of Protein: Definition & Causes Video - https://study.com/academy/lesson/denaturation-of-protein-definition-causes-quiz.html

[3] Denaturation of Proteins - http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/568denaturation.html

[4] What Does it Mean to Denature a Protein? - https://culinarylore.com/food-science:what-does-it-mean-to-denature-a-protein/

[5] Benna Crawford - Does Cooking Food Affect Protein Content? - https://www.livestrong.com/article/519632-does-cooking-food-affect-protein-content/

[6] Gavin Van De Walle - 9 Important Functions of Protein in Your Body - https://www.healthline.com/nutrition/functions-of-protein

[7] Denaturation and Protein Folding - https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Boundless)/7%3A_Microbial_Genetics/7.07%3A_Protein_Modification%2C_Folding%2C_Secretion%2C_and_Degradation/7.7B%3A_Denaturation_and_Protein_Folding