Методы оценки качества белка и биологической ценности пищевых продуктов

Человек испытывает потребность как в общем количестве белка, так и в определенном количестве незаменимых аминокислот. Восемь из 20 аминокислот (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин и триптофан) относятся к незаменимым (НАК – незаменимая аминокислота), т. е. они не синтезируются в организме человека и обязательно должны поступать с пищей. Гистидин и аргинин являются обязательными компонентами для молодого растущего организма.

Отсутствие в организме полного набора незаменимых аминокислот приводит к отрицательному азотистому балансу, нарушению скорости или прекращению синтеза белка, остановке роста, нарушению деятельности органов и систем. Избыточные аминокислоты будут неэффективно расходоваться на энергетические цели или превращаться в запасные вещества (жир, гликоген).

Оценка качества белка.

Наличие полного набора незаменимых аминокислот в достаточном количестве и в определенном соотношении с заменимыми аминокислотами характеризуется понятием «качество» пищевого белка. Качество белка является составной частью определения «пищевая ценность» продуктов, и оценивается оно с помощью биологических и химических методов.

Биологическими методами определяют биологическую ценность (БЦ), чистую утилизацию белка (ЧУБ) и коэффициент эффективности белка (КЭБ). Биологические методы предполагают использование опытов на молодых животных с включением в их рацион исследуемого белка или пищевых продуктов с ним.

Химическими методами определяют соответствие аминокислотного состава белка составу «идеального» белка (отражает сбалансированность изучаемого белка) – аминокислотный скор (АКС), а также коэффициент различия аминокислотных скоров (КРАС, %), коэффициент утилизации i-НАК (К_i), коэффициент рациональности аминокислотного состава (R_c). Эталонный белок отражает состав гипотетического белка высокой пищевой ценности, идеально удовлетворяющий физиологическую потребность организма в незаменимых аминокислотах.

Аминокислотный состав такого белка предложен Комитетом ФАО/ВОЗ (Продовольственная и сельскохозяйственнпя организация ООН / Всемирная организация здравохранения) в 1973 г. (1985 г.– по возрастным категориям, применяется гораздо реже) и показывает содержание каждой из незаменимых аминокислот в 1 г эталлоного («идеального») белка (приложение 3).

В реальных белках состав аминокислот не соответствует составу идеального белка. По закону Либиха развитие и жизнедеятельность живых организмов определяется тем незаменимым веществом, которое присутствует в наименьшем количестве – лимитирующее определенную усвояемость и биологическую ценность белка.

Аминокислота, скор которой имеет наименьшее значение, называется лимитирующей. В продуктах с низкой биологической ценностью лимитирующих аминокислот со скором менее 100% может быть несколько. В таком случае речь идет о первой, второй и третьей лимитирующей аминокислотах. Если потребление белка не дополняется другими белками, то поступивший белок усваивается не полностью, а по первой лимитирующей аминокислоте. Наглядно усвоение белка показывает диаграмма Либиха (развернутая бочка Либиха).

Цель работы: освоение расчетных методов оценки качества белка, исходя из его аминокислотного состава и построение диаграммы Либиха.

Выбрав по номеру зачетной книжки задание (приложение 1), студенты рассчитывают

–аминокислотный скор (АКС),

– коэффициент утилизации i-НАК (К_i),

– коэффициент рациональности аминокислотного состава (R_c) белков различных пищевых продуктов, их смесей и композиций.

Аминокислотный скор белка (АКС) выражают безразмерной величиной или в процентах:

Пример: По данным аминокислотного состава рассчитать АКС треонина в смеси, состоящей из пшеничной муки и сои, взятых в соотношении 70:30.

Расчет:

1) Из данных, приведенных приложение. 2, видно, что в 100 г пшеничной муки содержится 10,3 г белка и 311 мг треонина. Следовательно, по пропорции, 1 г белка пшеничной муки будет содержать

2) По данным приложения 2 1 г белка сои содержит 45 мг треонина.

3) Следовательно, 1 г смеси, состоящей из пшеничной муки и сои, взятых при соотношении 70:30, будет содержать треонина:

4) В «идеальном» белке (приложение 3) содержится 34 мг/г треонина, следовательно, АКС для треонина

5) Полученнй результат наносят на диаграмму Либиха.

6) Аналогично рассчитывают и наносят на диаграмму АКС для других незаменимых аминокислот.

7) Если в изучаемом белке присутствуют лимитирующие аминокислоты, то отмечают предел усваиваемости белка по первой лимитирующей аминокислоте.

Коэффициент утилизации i-НАК (K_i) — рассчитывается по формуле:

K_i = AKC_min / AKC_i

Коэффициент рационалъности аминокислотного состава (R_c) рассчитывается по формуле:

,

где К_i – коэффициент утилизации i-НАК;

_i — массовая доля i-ой аминокислоты в г эталонного белка, мг/г (не в %!!!).

Результаты расчета показателей аминокислотного состава, отражающие качество пищевого белка, оформляются в виде табл.:

Показатели аминокислотного состава белков

НАК	Содержание, мг/г белка		АКС, %	Лшимитирующая НАК		Ki	Rc
	эталонный	иссле-дуемый		Первая	Вторая
Иле
Лей
Лиз
Мет+ Цис
Фен+ Тир
Тре
Три
Вал

Делаются косвенные выводы о сбалансированности и биологической ценности того или иного продукта.