Tarp žmogaus ląstelės organinių komponentų baltymai stovi kone pirmoje vietoje, kaip ir pagal kiekį (10-12 % bendros ląstelės masės), taip ir pagal reikšmę. Suaugusio žmogaus organizmo baltymai sudaro apie 10 kg (pusę jų tenka raumenų baltymams). Baltymai yra pagrindinė organizmo statybinė medžiaga, o viena iš svarbesnių baltymų funkcijų yra organizmo (raumenų, vidaus organų ir pan.) ląstelių ir audinių atstatymas (atnaujinimas).
Baltymai - tai stambiamolekuliniai azoto turintys organiniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių liekanų, t. y. polimerinės medžiagos (polipeptidai), sudarytos iš monomerų. Ląstelės dažniausiai turi 20 skirtingų aminorūgščių, kuriose yra anglies (C), vandenilio (H), azoto (N), deguonies (O), būna sieros (S), kartais jodo (I), geležies (Fe), fosforo (P). Nepaisant sudėtingos sandaros ir didelės įvairovės, visi baltymai sudaryti palyginus iš paprastų struktūrinių elementų - aminorūgščių. Aminorūgštinių liekanų kiekio ir jų išsidėstymo sekos pakitimai baltymo molekulėje, sudaro galimybę susidaryti didžiuliam kiekiui baltymų, kurie skiriasi savo fizinėmis bei cheminėmis savybėmis, struktūriniu arba funkciniu vaidmeniu organizme.
Baltymų savybės priklauso nuo baltymo molekulinės erdvinės struktūros (žinomi 4 tokie lygmenys). Kiekvienas baltymas turi pirminę, antrinę ir tretinę struktūrą, kai kurie ir ketvirtinę. Baltymo biologinis aktyvumas pasireiškia tretinėje struktūroje, dėl to, pakeitus bent vieną aminorūgštį polipeptidinėje grandinėje gali pakisti baltymo konfigūracija ir sumažėti arba netgi visiškai nebetenkama savo biologinio aktyvumo.
Kas yra baltymų denatūracija?
Dažnai sutinkamas reiškinys yra baltymų denatūracija, kitaip sakant - natūralus baltymo struktūros pažeidimas. Jo priežastimi gali būti temperatūra, pH pokyčiai arba kitokie fiziniai ar cheminiai veiksmai. Tokio poveikio metu dalis ryšių nutrūksta, ir baltymo struktūra bei savybės pakinta (pvz., kaitinamas kiaušinio baltymas sukietėja). Šio proceso metu, pirmiausiai suyra ketvirtinė, vėliau ir tretinė bei antrinės struktūros. Baltymas nebegali normaliai funkcionuoti.
Tai yra dėl šildymo ar cheminių reagentų poveikio tam tikrų nekovalentinių ryšių suardymas, sukeliantis polipeptidinės grandinės išsisukimą ir biologinės funkcijos praradimą. Suardymo (denatūracijos) metu suyra ryšiai, palaikantys baltymo ketvirtinę struktūrą, tačiau išlieka nepažeista jo pirminė struktūra. Šio proceso metu baltymas gali išsivynioti, įgauti atsitiktinių, skirtingų kilpų ir kamuolėlių formą, netekti hidratinio apvalkalo ir nusėsti nuosėdomis. Nusodintas suardytas (denatūruotas) baltymas skiriasi nuo tokio paties baltymo, nusodinto išsūdymo būdu.
Išsūdymo metu išlieka baltymo natūralioji struktūra, o suardymo (denatūravimo) atveju neišlieka. Paprastai suardymas (denatūracija) yra negrįžtamasis procesas, tačiau pašalinus denatūruojamąjį veiksnį pirmųjų suardymo (denatūracijos) stadijų metu, baltymas kartais gali atsigauti ir grįžti į savo natūraliąją būseną.
Baltymų funkcijos organizme
Baltymų funkcijos labai įvairiapusės. Viena iš svarbiausių ir labiausiai žinoma sportininkams žinoma yra statybinė funkcija: baltymai dalyvauja susidarant visoms ląstelės ląstelinėms membranoms ir organoidams, taipogi neląstelinėms struktūroms. Bet remiantis atliekamomis biologinėmis funkcijomis, baltymai gali būti skirstomi į struktūrinius, katalizinius, pernašos, reguliacinius, apsauginius ir kt. Čia reiktų paminėti ir tai, kad baltymai skirstomi į paprastuosius (taip vadinamus proteinus) ir sudėtinguosius (proteidus). Todėl baltymai, kurie sudaryti tik iš aminorūgščių, vadinami paprastaisiais baltymais, o sudėtingieji baltymai yra paprastųjų ir tam tikrų nebaltyminių medžiagų junginiai.
- Fermentinė (katalizinė) funkcija - specifiniai baltymai katalizatoriai (fermentai), kurie spartina ląstelėse vykstančių cheminių reakcijų eigą.
- Sutraukiamieji (kontraktiliniai) baltymai - šie baltymai geba susitraukti ir atsipalaiduoti, jiems pirmiausiai priskiriami aktinas ir miozinas esantys miofibrilėse, jų dėka galimas griaučių raumenų judėjimo funkcija.
- Pernašos funkcija - tam tikri baltymai sugeba prisijungti ir pernešti medžiagas iš vienų audinių į kitus, taipogi geba pernešti per ląstelių membranas (pvz., kraujo baltymai), tokiu būdu pernešamas deguonis, gliukozė, aminorūgštys ir kt.
- Be visų aukščiau išvardytų funkcijų žinoma reikia nepamiršti ir energetinės baltymų funkcijos. Organizmas baltymus gali panaudoti kaip ląstelės energijos šaltinį.
Temperatūros įtaka mėsos paruošimui
Mėsa - vienas populiariausių maisto produktų pasaulyje, tačiau norint ją paruošti nepriekaištingai, būtina suprasti kepimo temperatūros svarbą. Tinkamai parinkta temperatūra ne tik užtikrina saugų vartojimą, bet ir lemia mėsos sultingumą, skonį bei tekstūrą. Baltymų denatūracija - tai procesas, kurio metu baltymų molekulės praranda savo natūralią struktūrą ir susitraukia. Tai lemia mėsos tekstūros pokyčius - ji tampa tvirtesnė ir mažiau elastinga. Ši reakcija yra sudėtinga ir priklauso nuo daugelio faktorių, įskaitant temperatūrą, drėgmę ir pH. Per aukšta temperatūra gali lemti, kad mėsa taps sausa ir kieta, nes per daug baltymų denatūruos ir praras drėgmę. Be to, svarbu pasiekti pakankamą vidinę mėsos temperatūrą, kad būtų sunaikintos kenksmingos bakterijos ir užtikrintas saugus vartojimas.
Įvairių rūšių mėsos kepimo temperatūros
Optimali kepimo temperatūra priklauso nuo mėsos rūšies, gabalo dydžio ir pageidaujamo iškepimo lygio.
Jautiena:
- Žalia (Rare): 49-52°C
- Vidutiniškai žalia (Medium Rare): 54-57°C
- Vidutiniškai (Medium): 60-63°C
- Vidutiniškai gerai (Medium Well): 65-68°C
- Gerai iškepta (Well Done): 71°C ir daugiau
Jautienos kepsniams dažnai rekomenduojama pradėti kepti aukštoje temperatūroje (200-230°C), kad susidarytų traškus paviršius, o vėliau sumažinti temperatūrą iki 150-175°C, kad mėsa tolygiai iškeptų viduje. Dideliems jautienos gabalams, pavyzdžiui, rostbifui, geriausia naudoti žemą ir lėtą kepimo būdą (120-150°C), kad mėsa būtų minkšta ir sultinga.
Kiauliena:
- Vidutiniškai (Medium): 71°C
- Gerai iškepta (Well Done): 77°C
Anksčiau buvo rekomenduojama kiaulieną kepti iki aukštesnės temperatūros, tačiau dabar, dėl pagerėjusių auginimo sąlygų, pakanka pasiekti 71°C vidinę temperatūrą. Svarbu užtikrinti, kad kiauliena būtų gerai iškepta, kad būtų sunaikintos galimos parazitų ar bakterijų grėsmės. Kiaulienos kepsniams dažnai naudojama panaši strategija kaip ir jautienos - pradėti kepti aukštoje temperatūroje, o vėliau sumažinti.
Paukštiena:
- Vištiena ir kalakutiena: 74°C
Paukštieną būtina kepti iki 74°C vidinės temperatūros, kad būtų sunaikintos salmonelės ir kitos kenksmingos bakterijos. Svarbu patikrinti temperatūrą storiausioje vietoje, vengiant kaulų. Kepant visą vištą ar kalakutą, rekomenduojama naudoti žemą ir lėtą kepimo būdą (160-175°C), kad mėsa būtų sultinga ir tolygiai iškeptų.
Aviena:
- Žalia (Rare): 49-52°C
- Vidutiniškai žalia (Medium Rare): 54-57°C
- Vidutiniškai (Medium): 60-63°C
- Vidutiniškai gerai (Medium Well): 65-68°C
- Gerai iškepta (Well Done): 71°C ir daugiau
Avienai taikomos panašios taisyklės kaip ir jautienai, atsižvelgiant į pageidaujamą iškepimo lygį. Avienos kumpį taip pat galima kepti žemoje temperatūroje, kad jis būtų ypač minkštas.
Kepimo būdai ir temperatūros
Skirtingi kepimo būdai reikalauja skirtingų temperatūrų. Štai keletas pavyzdžių:
Kepimas orkaitėje
Kepimas orkaitėje yra universalus būdas, tinkamas įvairioms mėsos rūšims. Temperatūra priklauso nuo mėsos rūšies ir gabalo dydžio, kaip jau minėta. Svarbu naudoti orkaitės termometrą, kad užtikrintumėte tikslią temperatūrą.
Kepimas ant grotelių
Kepimas ant grotelių suteikia mėsai būdingą dūmo skonį. Aukšta temperatūra (200-250°C) naudojama kepsniams, o žemesnė temperatūra (150-175°C) - didesniems gabalams, pavyzdžiui, šonkauliams ar vištienai.
Kepimas keptuvėje
Kepimas keptuvėje tinka smulkiems mėsos gabalams, pavyzdžiui, kepsniams ar vištienos filė. Aukšta temperatūra (180-200°C) naudojama greitam apskrudinimui, o vėliau temperatūra sumažinama, kad mėsa iškeptų viduje.
Troškinimas
Troškinimas yra lėtas ir švelnus kepimo būdas, tinkamas kietesniems mėsos gabalams. Mėsa troškinama žemoje temperatūroje (120-150°C) skystyje, kol tampa minkšta ir sultinga.
Kaip tiksliai išmatuoti mėsos temperatūrą?
Tikslus mėsos temperatūros matavimas yra būtinas norint užtikrinti saugų vartojimą ir pageidaujamą iškepimo lygį. Tam naudojamas mėsos termometras. Yra įvairių tipų mėsos termometrų, įskaitant analoginius, skaitmeninius ir momentinio skaitymo termometrus. Svarbu įsmeigti termometrą į storiausią mėsos vietą, vengiant kaulų. Temperatūra turėtų būti matuojama kepimo pabaigoje, o prieš pjaustant mėsą rekomenduojama leisti jai pailsėti kelias minutes, kad temperatūra tolygiai pasiskirstytų.
Kiti svarbūs faktoriai
Be temperatūros, yra ir kitų faktorių, kurie turi įtakos mėsos kepimo rezultatui. Maisto apdorojimas, pvz. virimas, kepimas ar fermentavimas, gali paveikti maistinių medžiagų pasisavinimą.
Baltymų denatūracija ir žmogaus organizmas
Kai kūno temperatūra pakyla virš +40°C, kūnas pradeda perkaisti. Tai reiškia, kad gali pradėti denatūruotis (kisti) baltymai (palyginimui, kiaušinio baltymai denatūruojasi, kai atsiduria ant karštos keptuvės). Kai organizme prasideda baltymų denatūracija, „audinių membranos praranda vientisumą, o tada pradeda sunktis kūno skysčiai“, - aiškina L. Sprietas. Taip iš žarnyno į kraują gali patekti bakterijų ir organizmą ištiks šokas.