Домой

Лекція №3,4 Тема: Вуглеводи




Скачать 337.98 Kb.
НазваниеЛекція №3,4 Тема: Вуглеводи
Дата08.04.2013
Размер337.98 Kb.
ТипЛекція
Содержание
Олігосахариди - молекули яких містять від 2 до 10 залишків моносахаридів, які сполучені глікозидними зв’язком. Розрізняють дисах
Складні вуглеводи
Засвоєні полісахариди
Некрохмальні полісахариди
Вуглеводи в харчових продуктах.
3.Функції вуглеводів у харчових продуктах.
Зв’язування ароматичних речовин.
Сахароза-вода + ароматична речовина + сахароза-ароматична речовин + вода.
Солодкість (сладость).
4.Обмін вуглеводів
5. Перетворення вуглеводів під час виробництва харчових продуктів
Моно та олігосахариди
Полісахариди, які засвоюються.
Полісахариди, які не засвоюються.
Подобные работы:

Лекція №3,4 Тема: Вуглеводи


План

  • 1. Загальна характеристика вуглеводів. Фізіологічне значення вуглеводів.

  • 2. Класифікація.

  • 3. Функції вуглеводів у харчових продуктах.

  • 4Обмін вуглеводів.

  • 5. Перетворення вуглеводів під час виробництва харчових продуктів.

  • 6. Методи визначення вуглеводів у харчових продуктах


Вуглеводи - обов'язковий компонент їжі і повинні бути присуті в раціоні харчування людини. Вуглеводи складають по масі найбільшу частину раціону харчування людини. Кількість і співвідношення вуглеводних компонентів в їжі грають важливу роль в харчуванні людини, в збереженні здоров'я і профілактиці основних захворювань сучасної людини.

1. Вуглеводи – біохімічні сполуки, які утворюються в рослинах як первинні продукти фотосинтезу та є важливою складовою частиною живих організмів.

Вуглеводи за хімічною будовою - це поліоксиальдегіди, поліоксикетони, їх полімери та похідні. Назва «Вуглеводи» не відповідає хімічний будові і поряд з нею вживаються інші: "Цукри", "Сахариди", “Глікани”. Вуглеводи поділяють на моносахариди (прості цукри), олігосахариди (олігомери, що складаються з кількох залишків моносахаридів) та полісахариди (полімери, що складаються з багатьох залишків моносахаридів).

  • Вуглеводи - це обширний клас органічних сполук.

  • У клітках рослин вуглеводів припадає на частку до 90% всіх сухих речовин.

  • Вуглеводи утворюються в рослинах і ході фотосинтезу, завдяки асиміляції хлорофілом вуглекислого газу повітря під дією сонячного випромінювання. Кисень, що утворюється при цьому, виділяється в атмосферу.

  • Вуглеводи були першими харчовими речовинами, хімічна структура яких була розшифрована хіміками.

  • Оскільки вуглеводи ліпше за інші харчові речовини підлягають перетворенням із звільненням відповідної кількості енергії, вони особливо важливі у харчуванні як джерела енергії у разі інтенсивної фізичної праці.

  • Під час великого м'язового напруження у тренованих людей до 50% енергетичних витрат покривається за рахунок вуглеводів, а у нетренованих - майже виключно за рахунок вуглеводів.

  • Важливу роль відіграють вуглеводи у діяльності центральної нервової системи, оскільки вони є основним джерелом енергії для нервової тканини. Тканина головного мозку споживає глюкози у середньому у 2 рази більше, ніж м'язи, і в 3 рази більше, ніж нирки. Про важливу роль вуглеводів у діяльності мозку свідчить і той факт, що запаси глікогену у мозковій тканині порівняно стабільні, вони витрачаються лише у надзвичайних випадках.

фізіологічні функції:

    • Енергетична. Джерело енергії. Для людини. Під час окиснення 1г виділяється 16,9 кДж (4ккал) енергії.

    • Пластична. З вуглеводів синтезуються органічні та нк.

    • Регуляторна. Регулюють осмотичні процеси; протидіють накопленню кетонових тіл під час окиснення жирів.

    • Опорна. У комплексі з білками входять до складу хрящових тканин.

Захисна. Важлива роль вуглеводів в захисних реакціях організму, особливо, які відбуваються в печінці. Взаємодіють в печінці з багатьма отруйними сполуками, переводячи їх в нешкідливих і легко розчинних речовини. Глюкуронова кислота сполучаючись із токсичними речовинами, утворює нетоксичні складні ефіри. Захисна функція – в’яжучі секрети, які виділяються різними залозами і багаті на мукополісахариди, захищають стінки деяких порожнистих органів від механічних пошкоджень і від проникнення патогенних бактерій і вірусів.

    • Спеціалізована. Деякі вуглеводи та їх похідні мають біологічну активність, виконуючи в організмі спеціалізовані функції. Гепарин попереджає зсідання крови в судинах, гіалуронова кислота запобігає прониканню бактерій через клітинну оболонку. виконують (окремі представники) в організмі особливі функції, наприклад, беруть участь у проведенні нервових імпульсів, утворенні антитіл, забезпечують специфічність груп крові, нормальну діяльність центральної нервової системи.


Вуглеводневі запаси людини дуже обмежені, під час інтенсивної праці швидко витрачаються, тому ВВ повинні потрапляти в організм є їжею кожен день. Добова потреба 400-500г.


2.

Моносахариди не підлягають гідролітичному розщепленню з утворенням менших молекул вуглеводів. Їх загальна формула СnН2nOn. За кількістю атомів карбону в молекулі моносахариди поділяються на групи. Найбільш поширеними є гексози (6 С) та пентози (5 С). Під час їх перетворення в живих організмах утворюються тріози (З С), тетрози (4 С), гептози (7 С).

За розміщенням карбонільної групи моносахариди поділяють на ряди структурних ізомерів: альдози та кетози. Найпростішими їх представниками є альдотріоза гліцериновий альдегід і кетотріоза діксиацетон:



Фізичні та хімічні властивості

Моносахариди представляють собою безбарвні кристалічні тверді речовини, солодкі на смак, добре розчинні у воді. Вони вступають у різні реакції, властиві для карбонільної та поліоксигруп. Розглянемо ті з них, які мають важливе значення для їх біологічної функції.

Глюкоза



(виноградний цукор) широко поширена в природі: міститься в зелених частинах рослин, виноградному соку, насінні, фруктах, ягодах, меді. У чистому вигляді з їжею споживається близько 15-18 г глюкози. Це лише невелика частина глюкози, яка бере участь в метаболічних процесах організму. Глюкоза входить до складу сахарози, крохмалю, клітковина, з якої вона звільняється в процесі гідролізу в травному тракті. ЦНС - головний і спинний мозок - витрачають 140 г (близько 10 столових ложок), а еритроцити крові - близько 40 г глюкози в добу. Глюкоза є основною транспортною формою вуглеводів в організмі людини.

Організм людини строго регулює концентрацію глюкози в крові на рівні 100-120 мг/100 мл навіть в стані голоду, коли глюкоза крові поповнюється за рахунок гідролізу запасів глікогену або перетворення на глюкозу амінокислот. Після їди рівень глюкози в крові підвищується в порівнянні з рівнем натщесерце за рахунок вуглеводів їжі, а потім поступово знижується до початкового рівня, оскільки глюкоза використовується тканинами для отримання енергії або для запас вуглеводів у формі глікогену. Стан, при якому вміст глюкози в крові підвищується більше 160 мг/100 мл, називають гіперглікемією. Вона спостерігається при цукровому діабеті, коли порушується вироблення інсуліну острівцями підшлункової залози і тканини втрачають здатність утилізувати глюкозу з крові. В результаті глюкоза виділяється з сечею.

При зниженні концентрації глюкози в крові до 60 мг/100 мл і менш розвивається гіпоглікемія, що супроводжується відчуттям голоду і слабкості. Стан легкої, так званої реактивної гіпоглікемії переживає кожна людина через декілька годинників після їди.

Підвищення концентрації глюкози після прийому солодкої їжі викликає посилене вироблення гормону підшлункової залози інсуліну. Це супроводжується падінням рівня глюкози через деякий час навіть нижче початкового натщесерце, тобто розвивається гіпоглікемія.

Відновленою формою глюкози є спирт сорбіт, який знайдений в яблуках, грушах, персиках і деяких овочах. Він підтримує рівень глюкози в крові більш тривалий час, що зменшує вірогідність розвитку гіпоглікемії і ослабляє відчуття голоду. Проте сорбіт може викликати здуття живота і пронос, що перешкоджає його широкому використанню в живленні. Сорбіт знайшов застосування як подсластитель в жувальній гумці.

Фруктоза (фруктовий цукор, левулоза) у вільному стані міститься в меді, фруктах і ягодах, насінні, зелених частинах рослин. Входить до складу сахарози і високомолекулярного полісахариду інуліну. Фруктоза солодше цукру (сахарози) і знаходить застосування у виробництві напоїв і інших продуктів. У печінці фруктоза перетворюється на глюкозу, а це означає, що використання фруктози хворими діабетом також не може бути безмежним. Фруктоза у меншій мірі викликає розвиток карієсу, чим цукор. Використання фруктози в живленні обмежується економічними міркуваннями, за ціною вона дорожча, ніж цукор, а переваги перед цукром не так вагомі, щоб витіснити цукор.

Глюкоза і фруктоза мають велике значення в харчовій промисловості, будучи важливим солодким компонентом продуктів харчування і початковим матеріалом для процесів бродіння.

Галактоза входить до складу лактози - молочного цукру. Це єдиний моносахарид тваринного походження.

Пентозі (п'ятивуглецеві моноцукру) - арабіноза, рибоза, ксилоза, представлені в природі головним чином як структурні компоненти складних полісахаридів (геміцеллюлоз, пектинових речовин), а також нуклеїнові кислоти і інші природні полімери.

Галактоза є складовою частиною лактози (молочний цукор), що міститься в молоці ссавців, рослинних клітинах, насінні.

Арабіноза міститься в хвойних рослинах, входить до складу пектинових речовин, слизу, камеді, геміцелюлози.

Ксилоза входить до складу пентозанів.

D-рибоза- є універсальними компонентом головних біологічно активних молекул, які відповідають за передачу спадкової інформації. РНК та ДНК, входить до складу АТФ та АДФ за допомогою яких в любому живому організмі запасається та переноситься хімічна енергія.






Властивості моносахаридів.


  1. Відновлення.

Моносахариди відновлюються до багатоатомних спиртів гідрогеном в присутності каталізатора:



Шестиатомний спирт сорбіт.

При відновленні глюкози воднем при наявності каталізатора утворюється шестиатомний спирт — D-сорбіт:




D-глюкоза D-сорбіт

  • Сорбіт вперше був виділений з плодів горобини.

  • Приблизно в два рази менш солодкий, ніж сахароза.

  • Не підвищує вмісту глюкози в крові, тому його використовують як замінник сахарози в харчуванні людей, хворих на цукровий діабет.

  • Використовують для виробництва аскорбінової кислоти (вітаміну С).

2. Окиснення. Усі моносахариди легко окиснюються. При цьому залежно від характеру окиснювача можуть утворюватися одноосновні (альдонові) або двохосновні (сахарні) кислоти.

а) М'які окиснювачі, наприклад, бромна вода, при кімнатній температурі окиснюють тільки альдегідну групу моносахариду.

D-глюкоза за таких умов окиснюється до D-глюконової кислоти, кальцієва сіль якої — глюконат кальцію — використовується в медицині.


б) У лужному середовищі окиснення моносахаридів відбувається з розщепленням їх вуглецевого ланцюга. Утворюються продукти, які виявляють сильні відновні властивості. Слабкі окиснювачі, як оксид срібла Ag2O, гідроксид міді Сu(ОН)2, реактив Фелінга при легкому нагріванні з альдозами відновлюються до металічного срібла і оксиду міді (I). Розчини моносахаридів мають відновні властивості. Сильні окиснювачі, наприклад, концентрована НNO3, крім альдегідної групи окиснюють також первинну спиртову групу моносахаридів і перетворюють їх на двохосновні сахарні кислоти.




При окисненні слабким окисником в нейтральному або слабоко-кислому середовищі у альдогексоз окиснюється лише альдегідна група, що приводить до утворення альдонових кислот. Дана реакція може використовуватись як якісна для виявлення альдегідоспиртів в присутності кетоспиртів. Глюконова кислота є природним продуктом обміну речовин, а її сіль - глюконат кальцію застосовується як медичний препарат.

При дії енергійного окисника в кислому середовищі (концентрованої азотної кислоти) одночасно з альдегідною групою окиснюється також первинна гідроксильна група на протилежному кінці вуглецевого ланцюга і утворюється альдарова кислота.

В певних умовах, зокрема при дії ферментів в організмі, альдогексози окиснюються до уронових кислот:



У більшості хребетних зв’язування (кон’югація) з глюкуроновою кислотою є найбільш важливим шляхом знешкодження токсичних речовин.

Важливими продуктами окиснення похідних моносахаридів в організмі є сіалові кислоти: мурамова і нейрамінова, які містять дев’ять атомів карбону:




Окиснення моносахаридів аміачним розчином оксиду аргентум або гідроксидом купрум при нагріванні відбувається дуже легко. При цьому в лужному середовищі вуглецевий ланцюг частково руйнується. Тому ці реакції властиві не лише для альдоз, але і для кетоз.

3. Взаємодія із спиртами.

Хімічні властивості циклічної форми моносахариду в першу чергу визначаються наявністю глікозидного гідроксилу. Цей гідроксил виявляє набагато більшу реакційну здатність, ніж інші гідроксили. Тому із спиртами реагує тільки глікозидний гідроксил моносахаридів, інші гідроксили за цих умов у реакцію не вступають. У результаті реакції утворюються ацеталі - прості ефіри моносахаридів, які називаються глікозидами


Моносахариди, як багатоатомні спирти, утворюють розчинні комплекси з гідроксидами кальцію і купрум. За рахунок гідроксильних груп моносахариди утворюють сполуки типу етерів, причому глікозидний гідроксил відрізняється від інших вищою реакційною здатністю. Похідні, в яких гідроген в глікозидному гідроксилі заміщений на радикал, називають глікозидами:



На відміну від етерів глікозиди легко гідролізуються в присутності кислот або ферментів.

Глікозиди часто зустрічаються в живій природі. Це високоактивні речовини. До них належать рослинний індикан, з якого вироблявся фарбник індиго, дигитоксин, який використовується для стимуляції серцевого м'яза, антибіотики, такі як стрептоміцин, цереброзиди нервової тканини тварин. Глікозидний зв’язок існує і в нуклеотидах між залишками пентози і азотистої основи.

В жорстких умовах етери утворюють і спиртові гідроксильні групи. Ці зв’язки більш міцні.

Моносахариди здатні утворювати естери. В живих системах моносахариди та їх похідні функціонують у вигляді неповних фосфорнокислих естерів, наприклад:



При взаємодії моносахаридів з амінами гідроксил заміщується на аміногрупу. Так, вище згаданий зв’язок в нуклеотидах є N-глікозидним. В природних вуглеводах поширені 2-амінопохідні гексоз та їх N-ацетилпохідні, наприклад:


Карбонільні групи ланцюгових форм моносахаридів вступають без участі каталізаторів (неферментативно) в реакції з аміногрупами білків. Цей процес відбувається в декілька стадій і приводить до утворення продуктів з характерним кольором смаженого м'яса, названих продуктами Майара на честь біохіміка, який відкрив їх у 1912 р. Процеси глікозування приводять у хворих діабетом до порушення згортання крові, еластичності сполучної тканини та багатьох інших функцій. Завдяки продуктам Майара шкіра діабетиків та людей похилого віку має буруватий відтінок. Вони утворюють скоринку при смаженні.

Кетози відрізняють від альдоз за допомогою реакції Селіванова, в якій вони значно швидше від альдоз в кислому середовищі утворюють з резорцином забарвлені в рожево-червоний колір продукти. До речі, проміжний продукт цього процесу - фурфурол, або його похідні, зумовлюють характерний аромат свіжовипеченого хліба:



Моносахариди та їх похідні виконують важливі біологічні функції. Це перші органічні речовини, які утворюються з вуглекислого газу в процесі фотосинтезу. Вони використовуються як найбільш мобільне джерело енергії, так як легко вступають в окисно-відновні перетворення. При повному окисненні 1 г глюкози виділяється біля 17 кДж енергії. Проте, завдяки високій хімічній активності, більшість моносахаридів в живих організмах перебувають не у вільному стані, а утворює оліго- і полісахариди, входить до складу різноманітних біомолекул та надмолекулярних комплексів: складних ліпідів, нуклеїнових кислот, глікопротеїнів біомембран. У вільному стані в тваринному організмі міститься переважно D-глюкоза, яка є формою транспорту вуглеводів між тканинами. Її концентрація в крові людини становить в нормі 4,4 – 6,0 ммоль/л крові, або 80 – 120 мг%. У фруктах також містяться у великих кількостях вільні глюкоза, фруктоза. Джерелом фруктози є мед.

^ Олігосахариди - молекули яких містять від 2 до 10 залишків моносахаридів, які сполучені глікозидними зв’язком. Розрізняють дисахариди, три…


Дисахариди

Найбільше значення в харчуванні людини мають дисахариди - сахароза, лактоза і мальтоза. До складу всіх три входить глюкоза в комбінації з однією з молекул - фруктози, галактозы або глюкози.

Дисахариди – складні вуглеводи, кожна молекула яких при гідролізі розпадається на дві молекули моносахаридів.

Вони поділяються на дві групи - відновлюючі та невідновлюючі залежно від способу сполучення двох залишків моносахаридів між собою. Відновлюючі проявляють окисно-відновні властивості. Дисахарид може утворювати відкриту форму, яка містить карбонільну групу, і вступати в окисно-відновні реакції.





Сахароза (тростинний або буряковий цукор) складається з глюкози і фруктоза, яка і утворюється при її гідролізі. Цей дисахарид складається із залишків D-глюкози і D-фруктози, сполучених зв'язком 1®2.

Сахароза - найбільш відомий і широко вживаний в живленні і харчовій промисловості звичайний цукор. У цукровому бурякові міститься від 15 до 22% сахарози, в цукровому очереті - 12-15%. Це головні джерела її промислового отримання. Оскільки цукровий очерет і цукровий буряк накопичують більшу кількість енергії на одиницю площі зростання, чим будь-яка інша рослина, то цукор є одним з найбільш дешевих джерел енергії в їжі людини.

Сахароза, внаслідок своєї хімічної інертності, накопичується у великих кількостях в багатьох рослинах і служить в них формою транспорту. Найбільше її міститься в цукровому буряку і тростині. Невідновлюючий дисахарид трегалоза міститься в клітинних стінках спор і бактерій і забезпечує їх гідратований стан, що сприяє виживанню в екстремальних умовах. Невідновлюючі дисахариди:




Мальтоза (солодовий цукор) складається з двух залишків глюкози. Мальтоза міститься в пророслому зерні і особливо у великих кількостях - в солоді і солодових екстрактах. При виробництві пива відбувається зброджування мальтози в етиловий спирт. Мальтоза - один з основних компонентів крохмальної патоки, широко використовуваної в харчовій промисловості. Мальтоза До найбільш важливих дисахаридів відновлюючого типу належить мальтоза. Вона є проміжним продуктом обміну полісахаридів крохмалю та глікогену.

Відновлюючі дисахариди:









Дисахариди, які не мають вільної глікозидної групи, а отже і не проявляють окисно-відновних властивостей. Їх називають невідновлюючими. Живими організмами вони використовуються як невеликі гідрофільні і хімічно стійкі молекули. Вони зв’язують воду, легко в ній розчиняються і, при цьому, хімічно не змінюються.

Лактоза (молочний цукор) складається із залишків галактози і глюкози. Лактозу отримують з молочної сироватки - відходу при виробництві масла і сиру. У коров'ячому молоці міститься 4,6% лактози. Лактоза не бере участь в спиртному бродінні, але під впливом молочнокислих дріжджів піддається гідролізу з подальшим зброджуванням моносахаридів, що утворилися, в молочну кислоту (молочнокисле бродіння). Лактоза сприяє всмоктуванню кальцію і шлунково-кишковому тракті.

Лактоза, яка утворюється із залишків галактози і глюкози із зв'язком b-1®4 між ними, міститься у молоці ссавців (2 - 6 %). Лактоза міститься у молоці та молочних продуктах, що складає 1/3 сухих речовин. Гідроліз лактози в кишечнику відбувається повільно, обмежуються процеси бродіння та нормалізується діяльність кишкової мікрофлори. Крім того, наявність лактози в КШТ сприяє розвитку молочнокислих бактерій, які є антагоністами патогенної мікрофлори, гнилісних мікро організмів.

Деякі люди не можуть вживати молоко із-за непереносимості лактози, тому що в кишечнику у них відсутній фермент лактаза, що розщеплює лактозу на глюкозу і галактозу. Особливо часто це спостерігається у жителів Азії, Африки і Близького Сходу. Національні кухні азіатських народів не мають молочних блюд або блюд, підготовлюваних з молоком. Непереносимість лактози зустрічається також серед дорослих європейців. Нерозщеплена лактоза потрапляє в товстий кишечник, де за участю бактерій відбувається її окислення з виділенням великої кількості газів і продуктів окислення. При цьому наголошуються дискомфорт, метеоризм, спазми і болі в животі, спостерігається пронос. Уникнути явищ, пов'язаних з непереносимістю лактози, дозволяють кисломолочні продукти (кисле молоко, кефір, йогурт, ацидофілін, ряжанка), в яких лактоза вже частково переварена молочнокислими бактеріями.

^ Складні вуглеводи

Полісахариди.

По будові:

  • Гомополісахариди, складаються з моносахаридних залишків одного типу;

  • Гетерополісахариди, для яких характерна наявність двох або більше типів мономерних ланок.

За функціональним значенням:

  • Структурні – целюлоза.

  • Резервні – глікоген, крохмаль.



Складні вуглеводи, або полісахариди, розділяють на групу засвоєних крохмальних полісахаридів і групу некрохмальних незасвоєних полісахаридів, або харчових волокон.

^ Засвоєні полісахариди

Крохмаль - резервний полісахарид, головний компонент зерна і продуктів його переробки, картоплі і овочів. Це найбільш важливий по своїй харчовій цінності вуглевод їжі. Крохмалем є суміш полімерів двох типів, побудованих із залишків глюкози: амілози і амілопектину.

Крохмаль. В рослинному світі формою запасу поживних речовин є крохмаль. Це полімер, утворений a-D-глюкопіранозою. Крохмаль складається з двох фракцій - амілози і амілопектину. Амілоза, на долю якої припадає біля 25% крохмалю, має молекулярну масу від 30 тис. до 500 тис. і утворює нерозгалужені ланцюги із зв'язками a-1®4:



Довгі ланцюги амілози укладаються у спіраль, на кожен виток якої припадає по 6-7 ланок.

Якісною реакцією на амілозу є взаємодія в розчині з йодом, молекули якого поміщаються у витках спіралі з утворенням комплексу синьо-фіолетового кольору. При нагріванні слабкі взаємодії комплексу руйнуються, спіраль розкручується і забарвлення зникає, а при охолодженні структура відтворюється і забарвлення з'являється знову.

Амілопектин, на долю якого припадає біля 75 % маси крохмалю, має молекулярну масу від 100 тис. до 1 млн. і, на відміну від амілози, - розгалужену будову із додатковими зв'язками a-1®6 в точках галуження:

Точки галуження в амілопектині знаходяться через 20-30 ланок.

До високо крохмальних овочів належать картопля, батат, пастернак. При гідролізі амілоза і амілопектин утворюють коротші фрагменти – декстрини - корисний полісахарид, який н-д накопичує кукурудза цукрова. Ця речовина розчинна у воді і легко засвоюється організмом. Амілопектин і декстрини з йодом дають червоно-фіолетове забарвлення.

В рослинах, багатоклітинних водоростях, бактеріях існують інші резервні полісахариди, побудовані за подібним планом, наприклад інулін, який складається із залишків фруктози. Інуліноподібні речовини накопичуються в артишоку, вівсяному корені, скорцонері, цикорних салатах, топінамбурі, часнику та стахісі. Крохмаль та інулін під дією ферментів слини та шлунку перетворюється на глюкозу. Застосування цих овочів дуже важливе у профілактичному та лікувальному харчуванні людей із цукровим діабетом.

Під дією травних ферментів крохмаль не піддається гидролизу. В ході гідролізу послідовно здійснюється деполімеризація крохмалю з утворенням декстрину, потім мальтози, а при повному гідролізі - глюкози. Гідроліз крохмалю відбувається при отриманні багатьох харчових продуктів - патоки, глюкози, хлібобулочних виробів, спирту і так далі

Крохмаль сирих продуктів перетравлюється насилу, оскільки знаходиться усередині рослинних кліток, що мають міцні стінки. При нагріванні у воді (приготування їжі) клітинні стінки розриваються набухаючим крохмалем, і він стає доступним травним ферментам.

Глікоген (тваринний крохмаль) також складається із залишків глюкози.

У тварин формою відкладення поживних речовин є глікоген. Особливо багато його в печінці (до 15%) та м’язах (2 – 4%). Молекули глікогену нагадують за будовою амілопектин, але ще більш розгалужені. На схемі показано, що розгалужений полісахарид має один редукуючий кінець (1), кілька нередукуючих (2). Точки галуження (3) в глікогені розташовані через кожні 10-15 ланок:



Молекулярна маса глікогену становить від 270 тис. до 10 млн. Його зерна в тваринних тканинах значно менші, ніж у крохмалю. Тому він легко утворює колоїдний розчин, який з йодом дає червоно-фіолетове забарвлення.

Глікоген - важливий запасний енергетичний матеріал організму тварин і людини, що відкладається в печінці і м'язах. При необхідності крохмаль перетворюється на глюкозу. У організмі дорослої людини може запасатися близько 350 г глікогену. Третя частина цієї кількості міститься в печінці, а 2/3 - в м'язах. Кількість енергії, запасеної в глікогені, невелика і достатньо для підтримки життєдіяльності протягом 6-8 ч.

У м'ясі і печінці як продуктах не міститься глікоген, оскільки він перетворюється на молочну кислоту в процесі забою тварин і зберігання продуктів.

Останніми роками все більш широке застосування в харчовій промисловості знаходять модифіковані крохмалі, властивості яких в результаті різноманітних видів дії (фізичного, хімічного, біологічного) відрізняються від властивостей натурального крохмалю харчових продуктів. Модифікація крохмалю дозволяє істотно змінити його властивості (гідрофільність, здатність до клейстеризації, гелеутворення), а отже, і його використання. Модифіковані крохмалі знайшли застосування в хлібопекарській і кондитерській промисловості, зокрема для отримання безбілкових продуктів харчування.

^ Некрохмальні полісахариди

Існує група полісахаридів, відмінних від крохмалю, які не перетравлюються травними ферментами і не засвоюються. У фізіологічному сенсі вони об'єднуються в групу харчових волокон.

Клітковина (целюлоза) - найпоширеніший високомолекулярний некрохмальний полісахарид. Це основний компонент і опорний матеріал клітинних стінок рослин. Клітковина нерозч. у воді і в звичайних умовах не піддається гідролізу кислотами.

Целюлоза (клітковина), як і крохмаль чи глікоген, складається з ланок глюкози, однак, на відміну від них, містить залишки b-D-глюкопіранози. Тому, при утворенні зв'язків 1®4 між ланками, вони повертаються по відношенню одна до другої на 180°, як ми це бачили на прикладі целобіози. Наявність b-(1®4) зв'язків у молекулі полімеру і визначає принципову відмінність його властивостей та функцій від резервних полісахаридів:



Целюлоза має молекулярну масу від 100 тис. до 1 млн. Вона не розчиняється у воді. Завдяки своїй стійкості це найбільш поширений в світі біополімер.

Целюлоза виконує структурну функцію в рослинному світі – основна складова частина оболонок рослинних клітин. Деревина на 50% складається з целюлози, а льон, вовна - це майже чиста целюлоза.

Крім целюлози відомі і інші структурні полісахариди. Міцні нерозчинні панцири багатьох комах, ракоподібних утворені хітином, який є полімером N-ацетил-D-глюкозаміну із зв’язками b-(1®4) між ланками:



В плодах рожкового дерева (каратах) міститься полігалактоманан, який зумовлює їх виняткову твердість і постійність маси (0,2 г), з чим пов’язане використання у давнину каратів як міри цих якостей.

Складну будову має структурний полісахарид стінок бактерій муреїн. В його молекулі чергуються залишки N-ацетил-D-глюкозаміну (Х) і N-ацетилмурамової кислоти (Y), з’єднаної з тетрапептидом (1). Між собою залишки сполучаються b(1®4)-зв’язками. Ланцюги з’єднуються між собою за допомогою поперечних пентапептидних зшивок (2):



При дії пеніциліну формування цих зшивок порушується, що робить клітинну стінку неповноцінною.


Геміцеллюлози - це група високомолекулярних полісахаридів, утворюючих спільно з целюлозою клітинні стінки рослинних тканин. Присутні в оболонках зерна, кукурудзяних качанах, соняшниковому лушпинні. Вони розчиняються в лужних розчинах і піддаються гідролізу під дією кислот легше, ніж целюлоза.

До гемицеллюлозам іноді відносять агар (суміш агарози і агаропектину) - полісахарид, присутній у водоростях і вживаний в кондитерській промисловості.

Пектини - група високомолекулярних полісахаридів, що входять до складу клітинних стінок і міжклітинних утворень рослин разом з целюлозою, гемицеллюлозой, лігніном. Міститься також в клітинному соку. Найбільша кількість пектинових речовин знаходиться в плодах і коренеплодах. Отримують пектини з яблучних вичавків, буряка, кошиків соняшнику, цитрусових. Розрізняють нерозчинні пектини (протопектин), які входять до складу первинної клітинної стінки і міжклітинної речовини, і розчинні, такі, що містяться в клітинному соку.

При дозріванні і зберіганні плодів нерозчинні форми пектину переходять в розчинні, з цим пов'язано розм'якшення плодів при дозріванні і зберіганні. Перехід нерозчинних форм пектину в розчинних відбувається при тепловій обробці рослинних продуктів.

Пектинові речовини здатні утворювати гелі у присутності кислоти і цукру, на чому засновано використання пектину як студнеобразующего речовина для виробництва мармеладу, пастили, желе і джемів, а також в хлібопеченні, сироварінні.

Некрохмальні полісахариди не перетравлюються ферментами, які знаходяться в шлунково-кишковому тракті. Проте смороду розглядаються не як баластні і даремні речовини їжі, а як що мають важливе значення для нормальної функції шлунково-кишкового тракту і профілактики багатьох захворювань людини.

Камеді. Речовини або суміші речовин вуглеводного характеру. Фруктові дерева у місці пошкодження кори виділя­ють камбіальний сік, з якого під дією світла, повітря та бактерій ут­ворюються клеєподібні речовини — камеді. Камеді при розчиненні у воді утворюють дуже в'язкі та клейкі розчини; камеді тропічної ака­ції — гуміарабік — застосовують як клей. Згущувачі, стабілізатори, желе утворюючі речовини

Слизи - дуже важлива група полісахаридів, джерелом є Овочі. Ці речовини мають рослинне, тваринне та мікробіологічне походження. У воді легко утворюють в’язкі розчини. Слизи рослин — це клеєподібні речовини, що містяться у насінні злаків, бобових, масляних та інших рослин. За хімічним складом та будовою нагадують камеді. Багато слизів містять зерна жита та льону, звідки їх екстрагують водою. Слизи дуже набухають у воді і утворюють в'язкі розчини. Слиз овочевих рослин — гідрофільні полісахариди, які накопичуються в насінні, корінцях та інших продуктових органах у слизових ходах. За хімічним складом нейтральний слиз подібний до геміцелюлози, а кислий — до камеді. Слиз відіграє важливу роль під час набухання та проростання насіння. Наприклад, уже через декілька годин посіяне насіння кавуна покривається слизовою оболонкою і для такої насінини уже не страшні різкі перепади вологості ґрунту. Найбільшим шаром слизу покривається насіння васильків (базиліку), льону та подорожнику, що навіть перешкоджає висіванню намоченого насіння. Овочеві рослини з великою кількістю слизу дуже корисні для приготування дієтичних страв, які лікують гастрити та виразки шлунку. Такі овочі дає бамія (окра, гомбо) з родини Мальвові. Користь цього продукту добре розумів видатний російський письменник та лікар А.Чехов і тому він завіз бамію з середземноморських країн. Великі слизисті оболонки навколо насіння утворює кавун слизистонасінний та момордіка.

Пектинові речовини знаходяться в харчових продуктах, н-д фрукти, овочі. Назва походить від гр.» пектос» - желированний, застивший. Завдяки властивості утв. желеподібні продукти використовується під час виробництва конд.виробів, фруктових желе, мармелад, джемів. Пектин входить до групи харчових волокон, має детоксикуючі властивості - дуже цікаву фізіологічну особливість — набухають, зв’язують іони важких металів, радіонуклідів і виводять їх з організму. Ці властивості пектину надають можливість використовувати їх як цінну добавку під час виробництва харчових продуктів лікувально-профілактичного призначення. Для сучасних умов забруднення оточуючого середовища та їжі — це чудове багатство овочів! Профілактична норма пектину для пересічного мешканця України повинна становити 2—4 г на добу, а в важких умовах забруднення — до 10 г.


Глікозиди: (від грец. γλυκύς- солодкий та είδο - вигляд) - продукти конденсації циклічних форм вуглеводів (моно- або олігосахаридів) та компонента невуглеводної природи (аглікону), яким можуть бути стероїди, феноли або алкалоїди. Специфічна дія глікозиду зумовлена типом аглікону. Це здебільшого кристалічні сполуки, майже завжди гіркі на смак, мають специфіч. запах. Особливо багаті на глікозиди рослини, але виявлені вони і в opганізмах тварин. Беруть участь у процесах обміну речовин.

Найважливіші глікозиди:

амігдалін, який міститься в листках і кісточках гіркого мигдалю, абрикоса, персика, сливи;

синігрин - у гірчиці та хроні;

соланін - у картоплі, та антоціани — барвні речовини рослин.

До групи глікозидів в організмі тварин і людини належать цереброзиди мозку і нуклеозиди. Деякі глікозиди (стрептоміцин, азонін, строфантин) застосовують у медицині.

4. ^ Вуглеводи в харчових продуктах.

З точки зору харчової цінності ВВ поділяють на

- ті, що засвоюються: моно та олігосахариди.

- не засвоюються: целюлоза, геміцелюлоза, інулін, пектин, камеді, слизи.

В травному тракті ВВ, які засвоюються – розщеплюються, всмоктується, а потім або утилізуються (глюкоза) або перетворюються на жир, або відкладаються на тимчасове зберігання (глікоген). Накопичення жиру особливо характерно під час надлишку в дієті простих ВВ та відсутності витрати енергії. Засвоювані швидко перетравлюються в шлунку. Це — моноцукри (глюкоза, галактоза, маноза, ксилоза, фруктоза), дисахариди (цукроза, або сахароза, лактоза, мальтоза) та α-глюканові полісахариди (крохмаль, декстрин і глікоген). Споживання рафінованих вуглеводів призводить до однієї з найпоширеніших хвороб світу — цукрового діабету, яку ще називають „хворобою кондитерів“.

Моносахариди та олігосахариди потрапляють в організм людини з продуктами: кондвироби, напої, морозиво. Беручи до уваги, що сахароза сприяє зростанню вмісту в крові глюкози, конд.вироби є найменш цінними із вуглеводневих продуктів.



З

а


х

арчовою цінністю

  • клітковина (целюлоза),

  • геміцелюлоза,

  • протопектин,

  • лігнін,

  • пектини,

  • слиз

  • камеді.


Вуглеводи, які не засвоюються в організмі людини не утилізують ся, але вони досить важливі для травлення і складають так звані харчові волокна (ХВ).

Функції ХВ в травленні:

    • стимулюють моторну функцію кишечнику;

    • запобігають всмоктуванню холестерину;

    • позитивно впливають на нормалізацію складу мікрофлори кишечнику, уповільнюють гнілістні процеси;

    • впливають на ліпідний обмін, порушення якого призводить до ожиріння; адсорбують жовчні кислоти;

    • сприяють зниженню вмісту та видалення токсичних речовин.

Серед незасвоюваних вуглеводів важливе значення мають клітковина (целюлоза), геміцелюлоза, протопектин, лігнін, пектини, слиз та камеді. Вони складають основу харчових волокон. Клітковина і геміцелюлоза є структурними компонентами оболонки клітин. Вони мають здатність зв’язувати воду (0,4 г води на 1 г клітковини) і є наповнювачами їжі. Добова норма харчових волокон для дорослої людини становить 25—30 г. Недостатність у раціоні овочів із високим вмістом харчових волокон призводить до порушення обміну речовин, погіршення травлення та загального ослаблення організму. Характерними хворобами при дефіциті харчових волокон є виразкова хвороба шлунку і дванадцятипалої кишки, сечокам’яна хвороба та подагра. Водночас переважання грубої овочевої їжі також небажане і призводить до неповного перетравлення їжі, порушення всмоктування мінеральних речовин та вітамінів. Це призводить до утворення надлишкових газів у кишечнику, проносу та болів у шлунку. Тут дуже важливе почуття міри і мудрість у використання грубої овочевої їжі.

При недостатній кількості в їжі не засвоюваних вуглеводів спостерігається збільшення серцево-судинних захв., злоякісних утворювань товстої кишки. Добова норма ХВ 20-25г. джерело ХВ: пшеничні висівки, овочі, фрукти.


^ 3.Функції вуглеводів у харчових продуктах.

Гідрофільність – Здатність зв’язувати воду і контролювати активність води в харчових продуктах - одна із головних властивостей вуглеводів, корисних для харчування. Гідрофільність обумовлена наявністю багато чисельних ОН-груп. Ці групи взаємодіють з молекулою води, що приводить до сольватації та розчиненню вуглеводів та інших їх полімерів. Завдяки цій властивості вирішується питання потрібно лімітувати надходження вологи чи контролювати її втрату. Н-д, заморожені пекарські продукти не повинні містити великої кількості вологи, тому доцільно замість сахарози використовувати мальтозу, лактозу. В інших випадках потрібний контроль активності води, щоб запобігти втраті вологи під час зберігання . (це застосування гігроскопічних вуглеводів, фруктових сиропів, інвертного цукру.)

^ Зв’язування ароматичних речовин. Для більшості харчових речовин, під час добування яких використовуються різні види сушіння, вуглеводи є важливими компонентом, що сприяє збереженню кольору та летких ароматичних речовин АР, сутність цього пояснюється заміною взаємодії сахароз-вода на взаємодію сахароза-ароматична речовина.

^ Сахароза-вода + ароматична речовина + сахароза-ароматична речовин + вода.

Леткі АР – багато чисельна група карбонільних сполук, похідних карбонових кислот. Здатність зв’язувати ароматичних речовин більш виявляють дисахариди. Ефективним фіксатори аромату є великі вуглеводневі молекули, гуміарабік. Утворюючи плівку навколо АР він запобігає витрачанню вологи за рахунок випарування та хім. Окиснення. Також фіксує аромати желатин.

^ Солодкість (сладость). Відчуття солодкого смаку під час вживання вуглеводів характеризує ще одну важливу функцію їх в харчових продуктах

4. Хоч вуглеводи не належать до незамінних чинників харчового раціону, зниження їх споживання до 50-60 г за добу може спричинити порушення метаболічних процесів: посилення окислення ендогенних ліпідів, що пов'язане з накопиченням кетонових тіл, збільшення розщеплення м'язових білків, що витрачаються на глюконеогенез; зниження детоксикаційної функції печінки. Необхідно враховувати, що використання у харчовому раціоні рафінованих моно- і дисахаридів веде до: надходження «порожніх» калорій, які не збагачують раціон вітамінами, мінеральними елементами та іншими біологічно активними речовинами; гіперхолестеринемії; розвитку карієсу внаслідок зменшення рН слини.


^ 4.Обмін вуглеводів.

Вуглеводи надходять до нас в організм у вигляді складних полісахаридів - крохмалю, дисахаридів і моносахаридів. Основна кількість вуглеводів надходить у вигляді крохмалю. Розщепившись до глюкози, вуглеводи всмоктуються й через ряд проміжних реакцій розпадаються на вуглекислий газ і воду. Ці перетворення вуглеводів і остаточне окислювання супроводжуються звільненням енергії, що і використовується організмом. Розщеплення складних вуглеводів - крохмалю й солодового цукру, починається вже в порожнині рота, де під впливом птіаліну й мальтози крохмаль розщеплюється до глюкози. У тонких кишках всі вуглеводи розщеплюються до моносахаридів.

В результаті розщеплювання різних дисахаридов утворюються три моносахариди — глюкоза, фруктоза і галактоза, які і всмоктуються в КШ тракті. Вони поступають в печінку, де фруктоза і галактоза перетворюються на глюкозу, що накопичується у вигляді глікогену.

Глікоген — це не що інше, як скупчення молекул глюкози, які хімічно з'єднуються між собою і у такому вигляді зберігаються в організмі. Роль печінки у накопиченні вуглеводів встановив французький фізіолог Клод Бернар. Він визначив вміст глюкози в крові, що входить в печінку і виходить з неї після їди, і знайшов, що концентрація цукру в крові, що притікає, набагато вища, ніж в тій, що відтікала. Аналіз печінки показав, що одночасно з цим з'являється новий глікоген. Пізніше печінка знову перетворює глікоген на глюкозу, і тоді концентрація глюкози в крові, що відтікала, стає вищою, ніж в крові, що притікає до печінки. Таким чином, Клод Бернар встановив, що печінка підтримує концентрацію глюкози в крові на більш менш постійному рівні у будь-який час доби.

Печінка може містити достатній запас глікогену для постачання крові глюкозою протягом 12—24 година; після цього печінка для підтримки нормального рівня глюкози в крові повинна перетворювати на глюкозу інші речовини, головним чином амінокислоти. При достатньому надходженні в організм білків печінка здатна перетворювати на глюкозу до 60 % амінокислот їжі. Оскільки глюкоза служить основним джерелом енергії для всіх кліток, її вміст в крові повинен підтримуватися вище певного мінімального рівня, що становить близько 60 міліграма на 100 мл крові. При падінні змісту глюкози нижче за цей рівень першим починає страждати головний мозок, оскільки його клітини на відміну від більшості інших клітин організму не здатні запасати скільки-небудь істотні кількості глюкози і не можуть використовувати як джерела енергії жири і амінокислоти. Коли рівень глюкози у крові низький, дифузія цієї речовини з крові в клітини, де вона піддається окисленню, відбувається недостатньо швидко, щоб забезпечити мозок необхідним «паливом». Це приводить до симптомів, схожих на ті, які спостерігаються при недоліку кисню: до запоморочення свідомості, судом, втрати свідомості і смерті. Всякий раз, коли клітини головного мозку (або будь-які інші клітки) виявляються позбавленими глюкози або кисню, вони не можуть здійснювати процеси обміну, що доставляють енергію для нормального функціонування цих кліток. Решта тканин зазвичай теж отримує для цієї мети глюкозу з крові, але вони здатні у разі потреби використовувати і інші речовини. М'язові клітини, подібно до клітин печінки, також можуть перетворювати глюкозу на резервний глікоген, але глікоген м'язів служить тільки місцевим запасом «палива»: він витрачається для м'язової роботи, але не може бути використаний для регулювання рівня глюкози в крові. У печінці міститься фермент — глю-козо-6-фосфатаза, перетворюючий глюкозо-6-фо-сфат у вільну глюкозу, що поступає в кров. У м'язових клітках цей фермент відсутній. Глюкоза не тільки накопичується у вигляді глікогену або окислюється для отримання енергії, але і може бути перетворена на резервний жир. Коли надходження глюкози перевищує безпосередню потребу в цій речовині, печінка перетворює глюкозу на жир, який може бути використаний як джерело енергії коли-небудь потім. Давно відомо, що споживання великих кількостей крохмалю або дисахаридів сприяє відкладенню жиру; наприклад, згодовувавши великій рогатій худобі і свиням крохмаль у вигляді кукурудзи і пшениці, людина отримує жири — вершкове масло і сало. Але лише недавно завдяки використанню радіоактивних або стабільних ізотопів вдалося точно показати, що певний вуглецевий або водневий атом, введений в організм у складі вуглеводу, може бути виявлений у складі жирів адипозної (жирової) тканини і печінці. Як гліцерин, так і жирні кислоти, що входять до складу молекули ліпідів, можуть синтезуватися з вуглецевого ланцюга глюкози. Функція печінки у вуглеводному обміні регулюється складною взаємодією чотирьох гормонів, що виробляються відповідно підшлунковою залозою, мозковою речовиною наднирків, корою наднирків і гіпофізом.


^ 5. Перетворення вуглеводів під час виробництва харчових продуктів:

  • Реакції утворення коричневих продуктів. Під час смаження овочів на поверхні утворюється рум’яна кірочка внаслідок декстринізації (розщеплювання) крохмалю, карамелізації (глибокого розщеплювання) вуглеводів і меланоїдових утворень.

Крохмаль розщеплюється з утворенням розчинних у воді речовин – піродекстринів коричневого кольору, вуглеводи – з утворенням темнозабарвлених речовин – Меланіни (темнозабарвлені речовини) утворюються внаслідок сполучення азо­тистих речовин з цурками. Внаслідок карамелізації кількість цукру в овочах зменшується, а на поверхні утворюється добре підсмажена кірочка. Потемніння харчових продуктів відбувається в результаті реакцій окиснення і не окиснення. Окислювальне або ферментативне потемніння – це реакція між фенольним субстратом та киснем, що каталізується ферментом поліфенолоксидазою. Потемніння на зрізах яблук, груш, бананів – не пов’язано з вуглеводами. Неокислювальне або не ферментативне потемніння в харчових продуктах відбувається достатньо поширено. Це явище пов’язано з реакціями вуглеводів – карамелізація та взаємодією вуглеводів з білками або амінами – реакція Майяра

  • У сирих овочах клітини рослинної тканини зв’язані між собою протопектином, який при тепловій обробці переходить у розчинну речовину – пектин. При цьому зв’язок між клітинами послаблюється й овочі розм’якшуються. Тривалість теплової обробки овочів залежить від стійкості протопектину, а також навколишнього середовища. Так, наприклад, у кислому середовищі і середовищі з великою кількістю солей кальцію перехід протопектину в пектин сповільнюється і овочі погано розм’якшуються. Овочі краще варити у м’якій воді, яка містить незначну кількість солей кальцію.

  • Гідроліз вуглеводів. Гідроліз має важливе значення не тільки для процесів одержання харчових продуктів, а також і для процесів зберігання. В останньому випадку реакції гідролізу викликають небажані зміни кольору або у випадку полісахаридів приводять до недієздатності утворювати гелі (драглі).

  • Процеси глікозування. Карбонільні групи ланцюгових форм моносахаридів вступають без участі каталізаторів (неферментативно) в реакції з аміногрупами білків. Цей процес відбувається в декілька стадій і приводить до утворення продуктів з характерним кольором смаженого м'яса, названих продуктами Майара на честь біохіміка, який відкрив їх у 1912 р. Процеси глікозування приводять у хворих діабетом до порушення згортання крові, еластичності сполучної тканини та багатьох інших функцій. Завдяки продуктам Майара шкіра діабетиків та людей похилого віку має буруватий відтінок. Вони утворюють скоринку при смаженні.

  • Процеси бродіння – процес, який використовується в харчових технологіях при виробництві хліба, пива, квасу, спирту, вина та інших продуктів

Спиртове бродіння

Бродіння під впливом дріжджових грибів. Так добувають етиловий спирт і спирти з великою кількістю атомів вуглецю в молекулі (включаючи ізомери амілового спирту, або пентанолу, С5Н11ОН). Етиловий спирт утворюється з вуглеводів (глюкози), а вищі спирти — з білків:

С6Н12 О6 ® 2СН3СН2ОН + 2СО2.

  • Молочнокисле із однієї молекули гексози - дві молекули молочної кислоти.

  • Відомі дві групи молочнокислих бактерій.

  • У першу з них входять гомоферментативні бактерії, які утворять тільки молочну кислоту.

  • Молочнокислі бактерії другої групи (гетероферментативні бактерії) утворять, крім молочної, ще й оцтову кислоту, а також етиловий спирт (нерідко в досить значних кількостях), вуглекислий газ, мурашину кислоту і деякі інші продукти.

  • Співвідношення між цими продуктами залежить від багатьох умов (температура, рН середовища і т.д.). Найчастіше це обумовлено спільною діяльністю молочнокислих бактерій із дріжджами. Такого роду спільні «закваски» часто створюються штучно і широко використовуються у випічці хлібу — при готуванні житнього хліба, у виробництві хлібного квасу і ряду молочнокислих продуктів (сир, кефір, кисляк, кумис і ін.).

  • Велике застосування знаходить молочнокисле бродіння у виробництві молочної кислоти, використовуваної в ряді галузей харчової промисловості.

6. Методи визначення вуглеводів у харчових продуктах.

^ Моно та олігосахариди. Для визначення використовують відновлюючи здатність. Спочатку екстрагують з харчових продуктів 80% етанолом. Спиртові екстракти випарюють під вакуумом, розводять гарячою водою та фільтрують. Продукти, збагачені білками та фенольними сполуками, додатково обробляють нейтральним розчином ацетату свинцю. Осад відфільтровують, а у фільтраті визначають відновлюючі вуглеводи з використанням реактиву Фелінга, гексаціаноферрату калію або йодометричним методом. Для визначення сахарози проводять спочатку її гідроліз. Якісний та кількісний аналіз окремих вуглеводів проводять методом газорідинної, іонообмінної або рідинної хроматографією.

^ Полісахариди, які засвоюються. Визначення крохмалю, як правило, базується на визначенні глюкози, яку одержують під час гідролізу хімічними методами, або на здатності розчинів обертати площину поляризації світла. Крохмаль вивільняють від моно- та олігосахаридів екстракцією 80% етанолу, потім проводять видалення крохмалю з продуктів будь-яким способом(розчинення спочатку в холодній, потів у гарячій воді), звільняють від білків білковими осаджувачами. Якісне визначення крохмалю проводять шляхом визначення глюкози після ферментативного або кислотного гідролізу. Можна застосовувати поляриметричний метод.

Для визначення декстринів їх вилучають теплою (40С) водою, осаджують 80% розчином етанолу, проводять гідроліз та визначають глюкозу.

^ Полісахариди, які не засвоюються. Загальну кількість харчових волокон (лігнін + Полісахариди, які засвоюються) визначають гравіметрично. Спочатку розчиняють крохмаль та білки за допомогою ферментів, імітуючи розщеплення їх у КШТ людини (А-амілаз, пепсин, панкреатин), розчинні ХВ осаджують спиртом, фільтрують, осад зважують.

Пектин. Визначення засновано на вилученні із харчового продукту (екстракція з наступним кип’ятінням), осадженні (хлоридом кальцію) та зважуванні. Крім зважування можна також визначати комплексометрично з трилоном Б і за отриманими даними розраховувати вміст пектину.

Клітковина. Гідроліз при певних умовах та отримання залишку, який не піддається гідролізу зважують.


Висновки. З точки зору харчової хімії всі вуглеводи, незалежно від того прості чи складні, мають велике значення не тільки як ті що засвоюються чи не засвоюються людиною речовини. Але і у відношенні їх важливого значення в харчових продуктах та харчових технологіях. Вуглеводи, особливо крохмаль та сахароза, забезпечують основну частину калорійності раціону та суттєво впливають на сенсорне оцінювання харчових продуктів. Вуглеводи вносять вагомий вклад в текстуру продуктів, оскільки вони здатні впливати на в’язкість, кристалізацію, гелеутворення, стабільність. Вони впливають на приємні відчуття у ротовій порожнині завдяки солодкості, на колір та аромат харчових продуктів завдяки їх здатності вступати в хімічні перетворення з утворенням зафарбованих та ароматичних речовин. Під час виробництва багатьох харчових продуктів вуглеводи складають один із головних сировинних ресурсів для фізичних, хімічних, біохімічних та мікробіологічних процесів, керування якими надасть можливостей отримати широкий спектр продуктів харчування різного призначення та з різними властивостями.

Література:

  1. Пищевая химия. Нечаєв А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.. Под ред. А.П. Нечаєва. Издание 4-е, испр. и доп. – СПб.: ГИРД, 2007. – 640 с.

  2. Пищевая химия: Лабораторный практикум. Пособие для вузов / Нечаєв А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.– СПб.: ГИРД, 2006. – 304 с.

  3. Дубиніна А.А., Малюк Л.П., Селютина Г.А та ін. Токсичні речовини у харчових продуктах та методи їх визначення: Підручник. – К.: ВД «Професіонал», 2007. – 384 с.

  4. Донченко Л.В., Надтыка В.Д. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания. – М.: Пищевая пром-сть, 1999. – 352 с.

  5. Пасальський Б.К. Хімія харчових продуктів: Навчальний посібник. – К.: Київ. Держ.торг.-екон.ун-т, 2000. – 196 с.

  6. Азбука харчування. Раціональне харчування /За ред. А.І.Смолякової і І.О.Мартинюк. - Львів; Світ, 1991 - 200с

  7. Біохімія. Підручник для вузів / М.Є.Кучеренко та ін. – К.:Либідь. – 1995.– 464 с.

  8. Боєчко Ф.Ф. Біологічна хімія. - Київ: Вища цгк., 1995.- 536с

  9. Даценко І.І., Габович Р.Д. Основи загальної і тропічної гігієни. – К.: Здоров’я, 1995. – 424 с.

  10. Бузник И.М. Энергетический обмен и питание. - М.: Медицина, 1990. - 155с.

  11. Губергриц А. Я., Линевский Ю.В. Лечебное питание. - Киев: Вища шк., 1985. 296с.

  12. Дуденко Н.В., Павлоцька Л.Ф. Фізіологія харчування. – Х.: НВФ “Студцентр”. 1999. – 392с.

  13. Мицык В.Е., Невольниченко А.Ф Рациональное питание и пищевые продукты. - Киев: Урожай, 1994. - 332с.

  14. Нормальна фізіологія / За ред. В.І. Філімонова.- К.: Здоров’я, 1994.- С.441-479.

  15. Павлоцкая Л.Ф., Дуденко Н.В., Эйдельман М.М. Физиология питания. – М.: Высш. шк., 1989. – 368 с.

  16. Смоляр В.И. Рациональное питание. - Киев: Наук. думка, 1991. - 355с.

Скачать 337.98 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2019
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты