Азотистые экстрактивные вещества. Мясо птицы
В скелетных мышцах содержится ряд важных азотистых экстрактивных веществ: адениновые нуклеотиды (АТФ, АДФ и АМФ), нуклеотиды неаденинового ряда, креатинфосфат, креатин, креатинин, карнозин, анзерин, свободные аминокислоты и др. Концентрация адениновых нуклеотидов в скелетной мускулатуре кролика (в мкмоль на 1 г сырой массы ткани) составляет: АТФ -4,43, АДФ -0,81; АМФ -0,93. Количество нуклеотидов неаденинового ряда (ГТФ, УТФ, ЦТФ и др.) в мышечной ткани по сравнению с концентрацией адениновых нуклеотидов очень мало.
На долю азота креатина и креатинфосфата приходится до 60% небелкового азота мыши [Фердман Д. Л., 1966]. Креатин-фосфат и креатин относятся к тем азотистым экстрактивным веществам мышц, которые участвуют в химических процессах, связанных с мышечным сокращением.
Напомним, что синтез креатина в основном происходит в печени, откуда он с током крови поступает в мышечную ткань. Здесь креатин, фосфорилируясь, превращается в креатинфосфат. В синтезе креатина участвуют три аминокислоты: аргинин, глицин и метионин. На схеме изображены основные этапы образования креатина и креатинфосфата.
К числу азотистых веществ мышечной ткани принадлежат и имидазолсодержащие дипептиды - карнозин и анзерин. Карнозин был открыт В. С. Гулевичем в 1900 г. Метилированное производное карнозина - анзерин был обнаружен в мышечной ткани несколько позже.
Карнозин и анзерин - специфические азотистые вещества скелетной мускулатуры позвоночных - увеличивают амплитуду мышечного сокращения, предварительно сниженную утомлением. Принято считать, что имидазолсодержащие дипептиды не влияют непосредственно на сократительный аппарат, но; увеличивают эффективность работы ионных насосов мышечной клетки (Северин С. Е.).
Из свободных аминокислот в мышцах наиболее высокая концентрация глутаминовой кислоты (до 1,2 г/кг) и ее амида - глутамина (0,8-1,0 г/кг). В состав различных клеточных мембран мышечной ткани входит ряд фосфатидов:фосфатидилхолив, фосфатидилэтаноламин, фосфатиднлсерив и др. Кроме того фосфатиды принимают участие в обменных процессах, в частности, в качестве субстратов тканевого дыхания. Другие азотсодержащие вещества: мочевина, мочевая кислота, аденнн гуанин, ксантин и гипоксантин - встречаются в мышечной ткани в небольшом количестве и, как правило, являются либо промежуточными, либо конечными продуктами азотистого обмена.
Безазотистые вещества мышц. Одним из основных представителей безазотистых органических веществ мышечной ткани является гликоген; его концентрация колеблется от 0,3% до 2% и выше. На долю других представителей углеводов приходятся десятые и сотые доли процента. В мышцах находят лишь следы свободной глюкозы и очень мало гексозофосфатов. В процессе метаболизма глюкозы, а также аминокислот в мышечной ткани образуются молочная, пировиноградная кислоты и много других карбоновых кислот. В мышечной ткани обнаруживаются также в том или ином количестве нейтральные жиры и холестерин.
Состав неорганических солей в мышцах разнообразен. Среди катионов наибольшую концентрацию имеют калий и натрий. Калий сосредоточен главным образом внутри мышечных волокон, а натрий - преимущественно в межклеточном веществе. Значительно меньше в мышцах магния, кальция и железа. В мышечной ткани содержится ряд микроэлементов: кобальт, алюминий, никель, бор, цинк и др.
Функциональная биохимия мышц. Мышечный аппарат человека и животных характеризуется полифункциональностью. Однако основной функцией мышц является осуществление двигательного акта, т.е. сокращение и расслабление. При сокращении мышц осуществляется работа, связанная с превращением химической энергии в механическую.
Источники энергии мышечной деятельности. В настоящее время принято считать, что процессом, непосредственно связанным с работающим механизмом поперечнополосатого мышечного волокна, является распад АТФ с образованием АДФ и неорганического фосфата. Возникает вопрос каким образом мышечная клетка может обеспечить свой сократительный аппарат достаточным количеством энергии в форме АТФ? Точнее: каким образом в процессе мышечной деятельности происходит непрерывный ресинтез этого макроэрга?
Прежде всего ресинтез АТФ обеспечивается трансфосфорилированием АДФ с креатинфосфатом. Данная реакция катализируется ферментом креатинкиназой:
Креатинфосфат + АДФ « креатин + АТФ
Креатинкиназа
Креатинкиназный путь ресинтеза АТФ является чрезвычайно быстрым и максимально эффективным (за счет каждой молекулы креатинфосфата образуется молекула АТФ). Именно поэтому долгое время не удавалось установить снижение концентрации АТФ и соответственно повышение концентрации АДФ даже при достаточно продолжительном тетанусе.
Некоторое количество АТФ может ресинтезироваться в ходе аденилаткиназной (миокиназной) реакции:
2 АДФ АТФ + АМФ
аденидаткиназа
Запасы креатинфосфата в мышце невелики, а доступность анергии креатинфосфата имеет ценность для работающей мышцы, только в том случае, если расход его постоянно возмещается синтезом АТФ в процессе метаболизма. Для любой ткани, в том числе и мышечной, известно два фундаментальных биохимических процесса, в ходе которых регенерируются богатые энергией фосфорные соединения. Один из этих процессов - гликолиз, другой - тканевое дыхание. Наиболее важным и эффективным из них является тканевое дыхание. При достаточном снабжении кислородом мышца, несмотря на анаэробный механизм сокращения, в конечном итоге работает за счет энергии, образующейся при окислении (в цикле Кребса) как продуктов распада углеводов, так и ряда других субстратов тканевого дыхания, в частности жирных кислот, а также ацетата.
В последнее время появились данные, доказывающие, что креатинфосфат в мышечной ткани (в частности, в сердечной мышце) способен выполнять не только роль как бы депо легкомобилизируемых макроэргических фосфатных групп, но и играть также роль транспортной формы макроэргических фосфатных связей, образующихся в процессе тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования.
При работе умеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергетические затраты за счет аэробного метаболизма. Однако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщепления гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты увеличивается в сотни раз. Соответственно содержание молочной кислоты в мышечной ткани может повышаться до 1-1,2 г/кг и выше. Последняя с током крови в значительном количестве поступает в печень, где ресиитезируется в глюкозу и гликоген за счет энергии окислительных процессов. Перечисленные механизмы ресинтеза АТФ при мышечной деятельности включаются в строго определенной последовательности.
Рисунок 11. Схема переноса энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда (В. Н. Сакс и др.).
Наиболее экстренным является креатинкиназный механизм, илишь примерно через 20 с максимально интенсивной работы начинается усиление гликолиза, интенсивность которого достигает максимума через 40-80 с. При работе более длительной, а следовательно, и менее интенсивной,- все большее значение приобретает аэробный путь ресинтеза АТФ.
Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышие ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик, поэтому ресинтез АТФ в миокарде должен проходить намного интенсивнее, чем в скелетной мускулатуре. Для сердечной мышцы теплокровных животных и человека основным путем образования образования богатых энергией фосфорных соединений является путь окислительного фосфорилирования, связанный с поглощением кислорода. Регенерация АТФ в процессе анаэробного расщепления углеводов (гликолиз) в сердце человека практического значения не имеет. Именно поэтому сердечная мышца очень чувствительна к недостатку кислорода. Характерной особенностью обмена веществ сердечной Мышцы по сравнению со скелетной мускулатурой является также то, что аэробное окисление веществ неуглеводной природы при работе сердечной мышцы имеет большее значение, чем при сокращении скелетной мышцы. Только 30-35% кислорода, поглощаемого сердцем в норме, расходуется на окисление углеводов и продуктов их превращения. Главным субстратом дыхания в сердечной мышце являются жирные кислоты. Окисление неуглеводных веществ обеспечивает около 65-70% потребности миокарда в энергии. Из свободных жирных кислот в сердечной мышце особенно легко подвергается окислению олеиновая кислота.
Экстрактивные вещества
Различают азотистые и безазотистые экстрактивные вещества. К безазотистым относятся углеводы и все соединения, возникающие из них в процессе метаболизма мышечной ткани. Общее содержание их составляет 05 - 1.0%. Азотистые экстрактивные вещества представляют собой различные соединения, содержащие азот, но не являющиеся белками. К ним следует отнести карнозин, карнитин, ансерин, креатин и содержащие фосфат соединения: креатинфосфат (КФ), аденозинтрифосфат (АТФ), аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинмонофосфат(АМФ), или аденилатфосфат. После прекращения жизни макроэргические фосфатные соединения распадаются с образованием неорганического фосфата, нуклеозидов, пуриновых и пиримидиновых оснований, которые также обнаружены во фракции азотистых экстрактивных веществ. Кроме того, в этой фракции находятся глутатион и свободные аминокислоты, а также конечные продукты азотистого обмена -- мочевина, соли аммония и креатинин (таб.8).
Таблица. 12. Содержание отдельных азотистых экстрактивных веществ в мышечной ткани цыпленка - бройлера I категории, мг %
|
Вещество |
Вещество |
||
 Карнозин |
 |
||
 |
 Инозиновая кислота |
||
 Карнитин |
Пуриновые основания |
 |
|
 |
 Свободные АК |
||
|
Креатин+креатинфосфат |
  |
Мочевина |
 |
Из таблицы 12 видно, что в мышечной ткани содержится сравнительно большое количество карнозина - 0,2-0,3 мг%, креатин+креатинфосфат - 0,2-0,55 мг%, энергии АТФ - 0,25 - 0,4 мг%
Специфическими азотистыми экстрактивными веществами мышечной ткани являются карнозин и карнитин. По химической структуре карнозин представляет собой дипептид, состоящий из остатков -аланина и гистидина.
Карнозин участвует в процессах фосфорилирования, происходящего в мышцах при образовании макроэргических фосфатных соединений аденозннтрифосфата к креатинфосфата и при использовании в этом процессе неорганического фосфата.
Креатин представляет собой метилгуанидинуксусную кислоту. При жизни креатин содержится в мышцах примерно на 80% и в виде креатинфосфата, участвующего в реакциях, связанных с мышечным сокращением.
Глютатион - трипептид, состоящий из трех аминокислот - глютаминовой, цистеина, и глицина. Он существует в восстановленной и окисленной формах, создавая в живой мышце вместе с другими соединениями определенный окислительно - восстановительный потенциал. За счет входящей в его состав сульфигидрильной группы является активатором ряда ферментов. В мышцах содержится преимущественно в восстановленной форме в количестве до 40 мг%, при посмертных изменениях мышечной ткани может явиться источником образования свободных аминокислот - цистеина, глицина и глютаминовой кислоты.
АТФ, АДФ и АМФ - аденозинфосфаты - являются мононуклеотидами, играющими в мышечной ткани важную роль в процессе обмена веществ и реакциях, связанных с освобождением энергии для мышечной работы.
АТФ состоит из пуринового основания - аденина, D-рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. В процессе посмертных изменений АТФ дезаминируется и переходит в инозинмонофосфат (ИМФ), который также обнаруживается во фракции азотистых экстрактивных веществ.
В мышечной ткани содержаться свободные аминокислоты, присутствующие при жизни птицы в результате постоянного процесса обновления белков и образующиеся при расщеплении различных белковых и небелковых компонентов мышечной ткани.
Экстрактивные вещества - это органические небелковые азотистые и безазотистые соединения, извлекаемые водой из животных и растительных тканей. Экстрактивные вещества обладают сильным физиологическим действием. Экстрактивные вещества из мяса и овощей повышают секрецию желудочного сока. Среди животных тканей особенно богата экстрактивными веществами мышечная ткань. В состав экстрактивных веществ в относительно больших количествах входят аденозинтрифосфорная кислота, креатин, глютамин и глютаминовая кислота. Другие аминокислоты встречаются в очень небольших количествах. Исключение составляют ткани низших животных и рыб. В мышцах рыб содержатся большие количества различных свободных аминокислот. В небольших количествах содержится мочевина, мочевая кислота, свободные пурины, аденозиндифосфорная, адениловая (см. Адениловые кислоты) и инозиновая кислоты, холин и ацетилхолин. Специфическими составными частями скелетной мускулатуры являются имидазолсодержащие дипептиды - карнозин (см.) и ансерин (см.), а также карнитин - метилированное производное ү-амино-β-оксимасляной кислоты. Содержание карнозина и ансерина в мышцах различных животных колеблется в широких пределах. Мышечная ткань человека относительно бедна дипептидами, в ней содержится только карнозин. Физиологическая функция карнитина связана с образованием ацилпроизводных жирных кислот, транспортом их в митохондрии и окислительным их превращением. Креатин в основном находится в виде креатинфосфата - соединения с фосфорной кислотой. Соотношение между свободным креатином и креатинфосфатом зависит от функционального состояния ткани. В мышцах большинства беспозвоночных животных вместо креатина содержится аргинин, большая часть которого находится в соединении с фосфорной кислотой - аргининфосфат. Физиологическая функция аргинина у беспозвоночных та же, что и креатина у позвоночных. К числу безазотистых экстрактивных веществ относятся гликоген, глюкоза, промежуточные продукты обмена углеводов - фосфорные производные глюкозы и фруктозы, молочная и пировиноградная кислоты. Содержание гликогена в мышцах зависит от их физиологического состояния. Содержание гликогена падает при денервации и дистрофии мышц. В состав экстрактивных веществ растительных тканей входят различные органические кислоты (лимонная, яблочная, щавелевая).
ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - 1) прежде название это употреблялось в химии для всяких не кристаллических, растворимых, растительных или животных, веществ. 2) химическое вещество, извлекаемое из какого нибудь тела. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка
экстрактивные вещества - водорастворимые низкомолекулярные органические вещества, экстрагируемые из тканей … Большой медицинский словарь
Экстрактивные вещества - так называются те органические вещества, которые в прежнее время получались в растворе при обработке животных и растительных тканей обыкновенными растворителями, как то: водой, спиртом и эфиром, и которые не могли быть изолированы друг от друга.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
безазотистые экстрактивные вещества корма - Органические вещества, определяемые разностью между массой корма и массой содержащихся в нем воды, сырого протеина, сырой клетчатки, сырой золы и сырого жира. Тематики корма для животных Обобщающие термины виды кормов Синонимы БЭВ … Справочник технического переводчика
Часть углеводов и органических кислот комбикормовой продукции, растворимых в воде и разбавленных кислотах, определяемая разностью массы комбикормовой продукции и массы содержащихся в ней воды, сырого протеина, сырой клетчатки, сырой золы и сырого … Справочник технического переводчика
безазотистые экстрактивные вещества (комбикормовой продукции) - 35 безазотистые экстрактивные вещества (комбикормовой продукции): Часть углеводов и органических кислот комбикормовой продукции, растворимых в воде и разбавленных кислотах, определяемая разностью массы комбикормовой продукции и массы содержащихся … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Смесь разнообразнейших не содержащих азота органических веществ кормового продукта, не относимых к сырому жиру и растворяющихся при кипячении в слабых кислотах и щелочах. Количество их устанавливается путем вычитания из 100 частей корма… … Сельскохозяйственный словарь-справочник
БЕЗАЗОТИСТЫЕ ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - (БЭВ) , название большой группы безазотистых органич. в в (за исключением жира и клетчатки), продуктов углеводного обмена в растительном и животном организмах. К группе БЭВ относят сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, лактоза), крахмал … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Вещества комбикормовой продукции экстрактивные безазотистые - Безазотистые экстрактивные вещества (комбикормовой продукции): часть углеводов и органических кислот комбикормовой продукции, растворимых в воде и разбавленных кислотах, определяемая разностью массы комбикормовой продукции и массы содержащихся в… … Официальная терминология
ВКУСОВЫЕ ВЕЩЕСТВА - ВКУСОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, в собственном смысле слова такие вещества, которые, несмотря на отсутствие в них сколько нибудь значительных количеств основных питательных начал, являются ценными для нашего питания вследствие того, что они, обладая… … Большая медицинская энциклопедия
В основе химического щажения лежит ограничение в рационе продуктов и блюд, сильно:
- возбуждающих секрецию желудка, раздражающих его слизистую оболочку;
- усиливающих брожение и гниение в кишечнике и отрицательно влияющих на другие органы пищеварения;
- повышающих возбудимость вегетативной нервной системы.
Это продукты, богатые экстрактивными веществами, пуринами, холестерином, щавелевой кислотой, эфирными маслами и продуктами окисления жиров, возникающими при жарке. Поэтому в диетах, требующих химического щажения, употребление этих продуктов ограничивают, либо используют кулинарные технологические приемы, снижающие количество этих веществ в готовой продукции.
Экстрактивные вещества - натуральные водорастворимые низкомолекулярные органические соединения, легко извлекаемые из продуктов животного происхождения. Они бывают азотистые и безазотистые.
- К азотистым относятся свободные аминокислоты, дипептиды, карбамид (мочевина), производные гуанидина (креатин и креатинин), пуриновые основания и др.
- К безазотистым экстрактивным веществам относятся гликоген, сахара (глюкоза, фруктоза, рибоза), кислоты (молочная, муравьиная, уксусная, масляная, мезоинозит).
В составе азотистых экстрактивных веществ мяса животных преобладают свободные аминокислоты - до 1% к массе мышечной ткани, на втором месте находится креатин - до 0,5%; карнозин и ансерин содержатся в мышечной ткани в количестве 0,2-0,3%, карбамид - порядка 0,2%. Содержание пуриновых оснований и других соединений колеблется в пределах от 0,05 до 0,15%.
Мясо рыб отличается большим содержанием азотистых экстрактивных веществ по сравнению с мясом убойных животных.
Мышечная ткань океанических рыб содержит их больше, чем мясо пресноводных рыб.
Особый специфический вкус рыбы объясняется не только наличием в ней экстрактивных азотистых веществ, но и своеобразием их состава. Так, среди свободных аминокислот очень мало глутаминовой кислоты и очень много циклических (гистидин, фенилаланин, триптофан) и серосодержащих аминокислот.
Азотистые экстрактивные вещества рыб содержат небольшое количество креатина и креатинина. В то же время в мясе океанических рыб из веществ этой группы обнаружен метилгуанидин, которого нет в мясе убойных животных и пресноводных рыб. В больших количествах это вещество токсично.
Мясо большинства рыб содержит небольшое количество пуриновых оснований, производных имидазола и холина. Например, в мясе крупного рогатого скота содержится 300 мг% карнозина, а в мясе пресноводных рыб - до 3 мг%, холина - соответственно до 110 и 2,5 мг%.
Характерной особенностью экстрактивных веществ мяса рыб является значительное содержание азотистых оснований, главными представителями которых являются окись триметиламина, а также три- и диметиламин.
С точки зрения физиологии, особая роль в питании отводится экстрактивным азотистым веществам.
С точки зрения диетического питания, экстрактивные азотистые вещества имеют ряд существенных недостатков. Азотосодержащие экстрактивные вещества обладают местным и общим раздражающим действием. Возбуждая железы желудка и пищеварительную функцию поджелудочной железы, они способствуют лучшему усвоению пищи, в первую очередь белков и жиров.
Вместе с тем, эти же вещества (прямо или опосредованно) возбуждающе действуют на нервную систему, что, как правило, неблагоприятно сказывается на течении многих болезней органов кровообращения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта и почек.
Кроме того, пуриновые основания имеют прямое отношение к обменным процессам, нарушение которых проявляется задержкой в организме мочевой кислоты и отложением ее солей в тканях. В частности, подагра, мочекаменная болезнь почти всегда оказываются следствием нарушения обмена пуриновых веществ.
Поэтому для щадящих диет количество экстрактивных азотистых веществ снижают, используя для этого различные технологические приемы.
Количество извлекаемых экстрактивных веществ зависит от способа и режима тепловой обработки. Наибольшее количество растворимых веществ извлекается из мышечной ткани в процессе варки ее в воде. Так, при варке мяса в бульон переходит от 51 до 63% общего креатинина, поэтому по его содержанию бульон, как правило, превосходит отварное мясо.
Большое влияние на содержание креатинина и креатина в мясе оказывает способ тепловой обработки: в припущенном мясе содержание их в 1,5 раза выше, чем в отварном.
При варке птицы в бульон переходит (в % к массе) 0,68% экстрактивных веществ, из них 0,5-0,6 креатина и креатинина. Из белого мяса в бульон переходит на 10-15% больше растворимых веществ, чем из красного.
Учитывая большое накопление экстрактивных веществ в варочной среде, бульоны не используются в диетах, требующих химического щажения. Несмотря на переход значительного количества этих веществ в бульон, даже после тепловой обработки в мясе остаются экстрактивные азотистые вещества, поэтому в технологии приготовления блюд используют методы, снижающие их количество.
Количество экстрактивных веществ, извлекаемых в процессе варки из мышечной ткани, зависит от:
- температурного режима варки,
- соотношения продукта и воды,
- степени измельчения продукта.
Учитывать эти факторы необходимо для правильной оценки диетических свойств вареного мяса и полученного бульона.
1. В традиционной технологии мясо варят, опуская в горячую воду. В этом случае жидкость в мясе по капиллярам следует в направлении потока тепла, т.е. к центру продукта. При погружении в холодную воду и последующей варке, когда температура мяса и воды все время практически одинакова, мышечный сок с растворенными в нем веществами с первых же минут варки «вытекает» из мяса в воду. Поэтому для снижения количества экстрактивных веществ мясо при варке следует закладывать в холодную воду. При этом также наблюдается более равномерный прогрев продукта.
2. Степень извлечения экстрактивных веществ в большой степени зависит и от температуры, при которой продукт доваривается до готовности.
После доведения воды до кипения можно соблюдать два режима: температура кипения или пониженная температура (около 90 °С). Во втором случае мышечные белки уплотняются в меньшей степени, благодаря чему в мясе или рыбе остается больше влаги и экстрактивных веществ.
Сваренные таким образом продукты получаются более сочными и вкусными, в них остается примерно на 20% больше экстрактивных веществ, чем при варке в кипящей воде. Поэтому в практике лечебной кулинарии варку мяса и рыбы в кипящей воде применяют в тех случаях, когда требуется максимально удалить из них экстрактивные вещества.
3. На степень удаления экстрактивных веществ большое влияние оказывает количество воды, в которой отваривается продукт. При изменении соотношения мяса и воды с 1:1 до 1:3 количество вывариваемых из мяса растворимых веществ повышается на 25%. Объясняется это тем, что с увеличением количества воды по отношению к массе продукта создаются лучшие условия для диффузии из него растворимых веществ, поскольку повышается разность концентраций их в продукте и воде.
4. Количество извлеченных из мяса экстрактивных веществ зависит от его измельчения. Чем меньше куски мяса, тем больше поверхность соприкосновения мяса с водой и тем благоприятнее условия диффузии из него экстрактивных веществ. Небольшие куски мяса (0,5 кг) выделяют при варке на 10-15% больше экстрактивных веществ, чем крупные (2,5 кг).
В процессе жарки мяса, птицы и рыбы экстрактивные вещества выделяются в меньшем количестве, так как при этом способе тепловой обработки основная масса влаги, выделяемой уплотняющимися мышечными белками, испаряется, а растворенные в ней вещества остаются в продукте.
При тушении продуктов животного происхождения получают соусные блюда, жидкой основой которых является бульон. Так как концентрация экстрактивных азотистых веществ в соусе и самих продуктах большая, при химическом щажении желудочно-кишечного тракта исключаются тушение как способ тепловой обработки и тушеные блюда из мяса, рыбы, птицы.
Поэтому в диетах с химическим щажением отдается предпочтение отварным продуктам, в которых остается минимальное по сравнению с другими способами тепловой обработки количество азотистых экстрактивных веществ.
Кроме того, в щадящих диетах запрещено использование:
- мясных, рыбных и куриных бульонов, т.к. в них велика концентрация экстрактивных веществ и они являются сильными возбудителями секреции желудочного сока.
- грибов и грибных отваров, так как в состав их азотистых экстрактивных веществ входит большое количество свободных аминокислот. В грибах идентифицировано 23 аминокислоты, находящиеся в свободном состоянии. Их содержание колеблется от 14 до 37% общего количества аминокислот. Особенно богаты свободными аминокислотами белые грибы (8,6% сухого остатка).
Таким образом в целях ограничения содержания экстрактивных азотистых веществ при химическом щажении
из рационов исключают:
богатые экстрактивными веществами мясные и рыбные бульоны, отвары грибов и овощей;
все жареные блюда;
тушеные в собственном соку мясо, рыба и птица;
мясные, рыбные, грибные соусы и соусы на бульоне из птицы.
4.1. Общие сведения
К экстрактивным веществам относят вещества, извлекаемые из древе-сины нейтральными растворителями (водой или органическими раствори-телями). Экстрактивные вещества содержатся, главным образом, в полостях клеток, в межклеточных пространствах, могут пропитывать клеточные стенки.
Несмотря на небольшое содержание, роль экстрактивных веществ в древесине велика. Они придают ей цвет, запах, вкус, иногда токсичность. Иногда экстрактивные вещества защищают древесину от нападения насекомых, поражения грибами, плесенью.
Природа экстрактивных веществ разнообразна. Они включают почти все классы органических соединений.
Наибольшее значение имеют древесные смолы (смоляные кислоты), танниды (дубители) и эфирные масла (терпены и их производные). К экстрактивным веществам относят также красители, камеди, жиры, жирные кислоты, белки, соли органических кислот.
Ни одна из пород древесины не содержит весь комплекс экстрактивных веществ.
Распределение экстрактивных веществ колеблется внутри самого дерева. Сахара и резервные питательные вещества, как крахмал и жиры, находятся в заболонной древесине, а фенольные вещества концентрируются в ядровой части. Такие части дерева, как кора и корни, имеют повышенное содержание экстрактивных веществ.
Наблюдается различие в составе экстрактивных веществ и на микроскопическом уровне. Жиры и жирные кислоты находятся в паренхимных клетках, особенно в клетках лучевой паренхимы, а смоляные кислоты накапливаются в смоляных ходах.
По методу выделения экстрактивные вещества подразделяют на эфирные масла, древесные смолы и водорастворимые вещества.
Эфирные масла – это вещества с высокой летучестью, способные отгоняться с водяным паром. В их состав входят монотерпены, терпеноиды, летучие кислоты, сложные и простые эфиры, фенолы.
Древесные смолы (смола) – это вещества, экстрагируемые из древесины органическими растворителями и не способные растворяться в воде. Это гидрофобные вещества. В смолах выделяют кислоты (смоляные и жирные) и нейтральные вещества. Нейтральные вещества подразделяют на омыляемые (жиры, воски) и неомыляемые.
Водорастворимые вещества экстрагируются холодной и горячей водой. Они содержат фенольные соединения (танниды, красящие вещества), углеводы, гликозиды, растворимые соли. Эти вещества включают в себя и высоко-молекулярные соединения.
На рис. 20 представлена схема классификации экстрактивных веществ.
Смола. К древесной смоле относят вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях. Смола не является индивидуаль-ным веществом. К ней относят смоляные и жирные кислоты, их эфиры, нейтральные вещества.
Смола хвойных и лиственных пород различна по составу. В смоле лиственных пород смоляные кислоты отсутствуют, а содержание жиров, восков и жирных кислот составляет 60–90%. В смоле хвойных пород содержание смоляных кислот 30–40 %, а жиров и жирных кислот – 40–65 %.
Смолу, находящуюся в смоляных ходах хвойных пород древесины, называют живицей . Она вытекает при подсочке деревьев (нанесении надрезов). Живица представляет собой раствор смоляных кислот в скипидаре. Для химической переработки большое значение имеет живица сосны. Из нее отгонкой с паром получаютживичный скипидар (смесь терпенови родственных им соединений в эфирном масле). В остатке получают канифоль , состоящую из смоляных кислот и высококипящих нейтральныхвеществ.
Терпены и терпеноиды. Их относят к экстрактивным веществам, отгоняемым с водяным паром. Все терпеновые углеводороды рассматривают как продукты полимеризации изопрена С5Н8.
Различают монотерпены С10Н20, дитерпены С20Н32 и т.д. К монотерпенам относят лимонен, камфен, α-пинен, β-пинен (рис. 21). Монотерпены при суль-
фитной варке могут частично претерпевать изомеризацию и дегидрогенизацию и превращаться в п -цимол. На основе камфена и пиненов получают искус-ственную камфору.
лимонен α-пинен β-пинен камфен
Рис. 21. Представители монотерпенов
Смоляные кислоты. Их общая формула С19Н29СООН.
При нагревании они легко изомеризуются, поэтому смоляные кислоты канифоли отличаются от смоляных кислот живицы. Различают смоляные кислоты типа абиетиновой итипа пимаровой . Основными представителями кислот абиетинового типа являются абиетиновая, левопимаровая, неоабиетиновая, палюстровая кислоты. Они различаются положением двойных связей.Левопимаровая кислота является главной кислотой сосновой живицы, при нагревании она изомеризуется и переходит вабиетиновую , которая преобладает в смоляных кислотах канифоли.Неоабиетиновая ипалюстровая кислоты содержатся как в живице, так и в канифоли. При продолжительном нагревании они частично изомеризуются в абиетиновую кислоту.
К кислотам пимарового типа относятся пимаровая иизопимаровая кислоты . Они более устойчивы к окислению, чем кислоты абиетинового типа.
Жирные кислоты. В свежесрубленной древесине основная масса жирных кислот находится в виде сложных эфиров – жиров и частично восков. При хранении древесины происходит частичное омыление этих эфиров с образованием свободных жирных кислот.
Жирные кислоты подразделяются на насыщенные (часто встречаются стеариновая и пальмитиновая) иненасыщенные кислоты (преобладают олеиновая и линолевая).
Основными экстрактивными веществами древесины являются смолистые вещества, дубильные вещества и камеди. При экстракции из древесины этих веществ строение и состав клеточных стенок не претерпевают существенных изменений, вследствие чего проэкстрагированную древесину можно использовать для последующей переработки, как и натуральную. Смолистые вещества.
Содержание экстрактивных веществ коры тополя
Е.Н. Лубышева, С.В. Соболева ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» Тополь является одной из быстрорастущих древесных пород умеренного пояса России. Повышенный интерес к нему объясняется его биологическими особенностями и хозяйственной ценностью. При заготовке и используется в основном , кора остается на предприятиях деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности в количестве 15 % от перерабатываемой древесины. В литературе имеется большое количество работ, посвященных изучению экстрактивных веществ биомассы тополя с использованием различных экстрагентов (ацетона, этилового и изопропилового спирта), но практически нет данных по выделению
экстрактивных веществ коры тополя Populus balsamifera.
Они интересны тем, что богаты биологически активными веществами, проявляющими антимикробные и антифунгальные свойства, в связи с чем издревле применяются в народной медицине как противовоспалительные средства.
Целью данной работы являлось определение сезонной динамики содержания экстрактивных веществ коры тополя. В качестве экстрагентов использовали этанол различной концентрации (60 и 96 %).
В качестве объекта исследования использовали кору Populus balsamifera. Отбор проб осуществлялся ручным способом в октябре, феврале, апреле месяцах в Кировском районе г. Красноярска (завод «СибТяжМаш») и на территории заповедника «Столбы». Воздушно-сухую кору измельчали до размера частиц 3-5 мм и получали водно-спиртовый экстракт. Содержание экстрактивных веществ определяли общеизвестным методом в химии древесины (по убыли массы вещества), влажность - методом высушивания в сушильном шкафу при температуре 105 °C.
Для получения экстрактов целесообразно заготавливать кору в марте-апреле, т.к. в этот период в ней содержится максимальное количество экстрактивных веществ. Для наиболее полного извлечения экстрактивных веществ лучше использовать 96 % этанол, обеспечивающим выход 43,5 %. Продолжительность экстракции не должна превышать 5 ч при температуре 80 °С. Дальнейшее увеличение времени и температуры процесса экстракции не приводит к увеличению выхода экстрактивных веществ. Для определения области применения необходимы дальнейшие исследования химического состава полученных экстрактов.
К экстрактивным веществам относятся вещества, извлекаемые из древесины нейтральными растворителями (водой или органическими растворителями). Они содержатся главным об-"разом в полостях клеток и в межклеточных пространствах, а также могут пропитывать и клеточные стенки.
Содержание экстрактивных веществ в древесине значительно колеблется, от 1 до 40% (например, в древесине квебрахо) и даже более,/и зависит главным образом от породы, возраста, условий произрастания дерева и т. д. В обычных наших древесных породах содержание экстрактивных веществ невелико, в среднем 2-4 %. Исключением. является дуб, древесина которого содержит значительное количество дубильных веществ. ,
Несмотря на небольшое содержание, роль экстрактивных веществ в древесине очень велика. Они придают ей цвет, запах, вкус, иногда токсичность. От наличия экстрактивных веществ зависит сопротивление древесины нападению насекомых, поражению грибами, гниению.
Природа экстрактивных веществ очень разнообразна. Они включают почти все классы органических соединений.
Иногда экстрактивные вещества вызывают производственные затруднения при (напри-мёр, смоляные затруднения в целлюлозно-бумажном производстве), но чаще они находят применение и дают ценные продукты.
Наибольшее значение имеют древесные смолы (смоляные кислоты), танниды (дубители) и эфирные масла (терпены и их производные). Кроме того, к экстрактивным веществам относятся красители, камеди (водорастворимые соединения углеводного характера), трополоны, жиры и жирные кислоты, фито-стерины, алифатические углеводороды, циклические спирты, алкалоиды, белки, соли органических кислот и др.
В древесине срубленных деревьев, особенно в пневом осмоле (в пнях, простоявших в земле несколько лет после рубки деревьев), состав смолистых веществ существенно отличается от состава живицы. Кроме смоляных кислот и терпеновых углеводородов, они содержат продукты их окисления (окисленные смоляные кислоты и терпеновые спирты), а также жирные кислоты. Извлечение экстрактивных смолистых веществ из осмола органическими растворителями (обычно бензином) и их переработка на канифоль и скипидар проходят в экстракционном производстве. Извлечение смолистых веществ из осмола может быть произведено также разбавленным раствором едкого натра. При этом смоляные кислоты омыляются щелочью и переходят в щелок в виде канифольного мыла, которое затем высаливается из раствора поваренной солью. Такой способ очень прост, не огнеопасен и ранее испытывался на некоторых заводах, но себя не оправдал вследствие крайне низкого качества продукции. Омыление смолистых веществ щелочью происходит также в сульфатцеллюлозном производстве.
Мясо – это сложный продукт, ценность которого определяется наличием в нем большого количества белка, используемого в организме в качестве пластического и энергетического материала. Кстати, белки мяса по своему составу очень близки к белку тканей организма человека. Мясо содержит наиболее полный набор аминокислот, необходимых для нашего тела, а также ряд других ценных веществ, жир, в котором находятся жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К и др.), столь необходимые организму минеральные соли – калия, фосфора, железа и других элементов. Поэтому, перед тем, что бы решить, принимать мясо или нет, необходимо определить все свойства мяса . При выборе мяса для питания следует помнить, что нежирное мясо менее ценное повышено содержание неполноценных белков – эластина и коллагена, которые трудно усваиваются организмом.
