Eiweiße
Aufbau
Schwefel, Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, (S,C,H,O,N)
kleinste Bausteine sind 20 Aminosäuren:
essentielle Aminosäuren | nicht essentielle Aminosäuren |
---|---|
Arginin (für Säuglinge) | Alanin |
Histidin (für Säuglinge) | Asparagin |
Isoleucin | Asparaginsäure |
Leucin | Cystein |
Lysin | Glutamin |
Methionin | Glutaminsäure |
Phenylalani | Glycin |
Threorin | Prolin |
Tryptophan | Serin |
Valin | Tyrosin |
Primärstruktur
im ersten Aufbauschritt verbinden sich ca. 1000 Aminosäuren zu einer langen Kette. Die Kombination ist beliebig, so dass sehr viele verschiedene Eiweißstoffe entstehen können.
Sekundärstruktur
durch innere Wechselwirkungen erhält die Kette eine leicht gefaltete Form (Faltblattstruktur) oder eine spiralig gewundene (Helixstruktur)
Tertiärstruktur
es bildet sich daraus ein kugelförmiges (globuläres) oder ein fadenförmiges (fibrilläres) Eiweißmolekül.
Quartärstruktur
Als vierten Schritt kann es noch Bindungen zwischen mehreren globulären oder fibrillären Ketten geben.
Art und Reihenfolge der Aminosäuren sowie Bindungen innerhalb und zwischen Ketten geben dem Eiweißmolekül seine charakteristischen Eigenschaften.
Eiweiß kann nicht gespeichert werden, da es sich ständig im Auf-, Um- und Abbau befindet. Daher muss es unserem Körper jeden Tag neu zugeführt werden.
Eiweiß ist als Baustoff in jeder Zelle zu finden. Träger der Erbsubstanz, die Gene, sind aus Eiweißstoffen aufgebaut. Eiweiß ist Bestandteil von Enzymen und Hormonen
Peptide
entstehen durch kettenförmiges Aneinanderreihen von Aminosäuren.
Dipeptide, Tripeptide, Polypeptide
Arten der Eiweißstoffe
Proteine
- einfacher Aufbau, lediglich aus Aminosäuren
- daher auch “einfache Eiweißkörper”, die je nach ihrem Aufbau bzw. nach ihrem Vorkommen andere Namen haben:
Proteide
- zusammengesetzte Eiweißkörper
- enthalten neben Aminosäuren außerdem sog. Nichteiweißstoffe wie Mineralstoffe oder Metalle
- die bekanntesten: Kaseinogen (in der Milch), Myoglobin (im Fleisch), Hämoglobin (rote Blutkörperchen)
Technologische Eigenschaften
- die meisten Eiweißstoffe sind wasserlöslich (Milch, Ei, Fleischbrühen), sie lösen sich in Flüssigkeiten, quellen und binden freies Wasser (Klären von Brühen und Suppen, Liaison aus Eigelb und Sahne zum Legieren von Suppen und Saucen)
- denaturieren (gerinnen) bei ca. 70°C, gegarte Speisen enthalten also geronnenes Eiweiß
- denaturieren auch durch Säuren (Milchgerinnung durch Milchsäure)
Kleberbildung
Eiweißstoffe Glutenin + Gliadin => Kneten + Wasser => Wassermoleküle umgeben die gesamte Struktur => Kleberbildung durch Wasserbindung
im Brotteig: Kleber hat die Funktion, das von der Hefe gebildete Kohlendioxid in kleinen Poren festzuhalten => Teig geht auf, Gebäck wird gelockert.
Das aufgenommene Wasser im Kleber wird bei Hitzegerinnung wieder abgegeben => Stärke verkleistert mit diesem Wasser => Krumengerüst des Brotes.
Wurstherstellung
Fleischmasse (Brät/Farce – gehacktes Fleisch, Salz, Wasser, Fettgewebe) => Muskeleiweiß Globulin wird durch hacken des Fleisches gelöst => weiteres Zerkleinern und Vermischen im Kutter mit Eisstücken und Salz => Globuline quellen auf + durchziehen fadenartig die Masse => zerkleinertes Schweinefettgewebe wird in die Masse gekuttert => Globuline umschließen als Emulgator die Fettteilchen => verhindern, dass sich beim Garen der Wurst Fett absetzt => streichfähige Masse => schnittfeste Wurst => Hitzegerinnung des Eiweiß verfestigt sie.
zu hohe Temperatur => Eiweiß gerinnt zu stark => dehnt sich aus + verliert seine Wasserbindefähigkeit => Hülle der Wurst platzt.
Wasserbindefähigkeit
Kochen von Hühnereiern => (Eiklar = 86% Wasser, 11% Eiweiß) Wasser ist vollständig gebunden => verdünnt man das Vollei mit Milch im Verhältnis 1:1 und gart diese Mischung, erhält man schnittfesten Eierstich
Schlagen von Eischnee
Stahldrähte des Schneebesens zerteilen das Eiklar + vermischen es mit Luft => weiterschlagen bewirkt: immer mehr Luft in feinen Bläschen wird durch Albumin und Globulin eingeschlossen => Teile der Eiweißstoffe denaturieren und binden dabei Wasser => Schaummasse in Form spritzen + bei ca. 100°C trocknen => poröses Schaumgebäck
Klären von Flüssigkeiten
Zubereitung von Kraftbrühen => bei ca. 65°C gerinnt das Eiweiß und schließt Trübstoffe ein => passieren => klare Brühe
auch bei Sülzen, Aspik, Weingelee
Legieren von Suppen und Saucen
mit Eigelb und Sahne
Emulgatorenwirkung
Majonaiseherstellung => Eiweiß aus dem Eigelb schiebt sich zwischen Fett- und Wassertropfen und verbindet beide (Reste der Aminosäureketten werden mit Fettsäuren und Carboxylgruppe COOH– mit Aminogruppe NH3+ des Eiweiß mit den Wassermolekülen verbunden. Dies ist wegen der unterschiedlichen Ladung möglich.
Gelieren
Bindegewebseiweiß Kollagen, getrocknet als Gelatine im Handel. Gewinnung durch Auskochen von Schwarten und Knochen.
=> Fasertränge des Kollagens lockern sich in heißer Flüssigkeit und quellen auf => lösen sich => ein Sol ensteht => Erstarren durch Abkühlen = Gel => das gesamte Wasser ist zwischen den Fadensträngen eingeschlossen. (Zustand ist im Gegensatz zur Denaturierung umkehrbar, da Kollagen durch Hitze nicht gerinnt.
Eiweißverderb durch Fäulnis
Fäulnisbakterien bauen Eiweiß zu den Aminosäurebruchstücken Ammoniak und Schwefelwasserstoff ab => widerlicher Geruch und graugrüne Färbung
Die biologische Wertigkeit
die begrenzende Aminosäure ist die, die am wenigsten in dem Eiweißstoff vorhanden ist.
=> mehr Körpereiweiß (in %) kann nicht aufgebaut werden.