Презентація "Хімія вуглеводів"

Хімія вуглеводів. Дніпровський державнийаграрно-економічний університет

ВУГЛЕВОДИ у складі харчових продуктів. Головними засвоюваними вуглеводами у харчуванні людини є крохмаль та сахароза. Джерела крохмалю – зернові, бобові, картопля. Сахароза зазвичай надходить до людського організму з продуктами, у які вона спеціально додається. Вугле-{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Продуктг/100 г продукту. Продуктг/100 г продукту. Пшеничний хліб45–52 Виноград16–17 Житній хліб40–45 Груші14,5 Рис72 Персики11,3 Цукор95 Черешня13,5 Картопля20 Чорнослив18–19 Часник29 Яблука12–14води плодів переважно представлені глюкозою та фруктозою, а також клітковиною та пектиновими речовинами.

Класифікація Вуглеводів за хімічною будовою

Будова молекул простих цукрів на прикладі глюкози. У водних розчинах моносахариди перебувають одночасно у ациклічній (ланцюговій) та циклічній формах з шестичленним (піранозним) або п’ятичленним (фуранозним) кільцем. Ці форми є ізомерними (таутомерними) та перебувають у стані рівноваги:

Будова молекул простих цукрів на прикладі фруктози. Циклічна форма утворюється внаслідок переміщення гідрогену від гідроксильної групи біля четвертого чи п'ятого атома карбону до карбонільної групи. При цьому з'являється кільце та виникає гідроксил біля першого або другого вуглецевого атома. Останній ще називають напівацетальним або глікозидним гідроксилом; він має підвищену хімічну активність.

Окремі представники моносахаридів. Нормальний вміст глюкози у крові людини становить близько 80–100 мг/100 мл. Процеси її утилізації значно сповільнюються, якщо підшлунковою залозою виробляється недостатньо інсуліну. При цьому рівень глюкози у крові підвищується до 200–400 мг/100 мл, нирки перестають затримувати цукор, і він з’являється у сечі (цукровий діабет). Швидкий підйом рівня глюкози у крові викликають моно- та дисахариди, особливо сахароза. При споживанні фруктози рівень цукру у крові збільшується менш різко. Утилізація фруктози не потребує інсуліну, тому вона може споживатися хворими на цукровий діабет. Більша доцільність її споживання порівняно з іншими цукрами пов’язана з тим, що фруктоза є більш солодкою.

Приклади діабетичної продукції на фруктозі

Сахароза як невідновлюючий цукор. Сахароза (цукроза) – буряковий або тростинний цукор. Складається із залишків глюкози та фруктози. Це не відновлюючий цукор, біла кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Під впливом слабких кислот або ферментіввідбувається гідроліз сахарози, який ще називають інверсією, а суміш однакових кількостей глюкози та фруктози, що утворилися після гідролізу – інвертним цукром. Сахароза міститься у цукровому буряку (до 27%), стеблах сорго та цукровій тростині (14–26%). Це запасний вуглевод багатьох рослин. При нагріванні сахароза утворює карамель.

Будова молекул складних цукрів (полісахаридів){5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Целюлоза{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Крохмаль{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Глікоген

Окремі представники полісахаридів. Целюлоза (клітковина) – це основний компонент клітинних мембран. Зазвичай вона асоціюється з різними геміцелюлозами та лігніном. Виключна лінійність целюлози дає можливість її окремим макромолекулам асоціювати між собою, утворюючи харчові волокна. Крохмаль – це рослинний полісахарид зі складною будовою. Його структурною ланкою є залишок -D-глюкози. Макромолекули крохмалю неоднакові за структурою та розмірами. Лінійний полімер – амілоза (13–30%), містить кілька сотень структурних ланок. Розгалужений полімер – амілопектин (70–85%), містить кілька тисяч ланок -D-глюкози. Глікоген – знаходиться у харчових продуктах у дуже невеликих кількостях завдяки низькому вмісту у м’ясній тканині та печінці.

переробка сировини, що містить вуглеводи. Основні перетворення вуглеводів при виробництві харчових продуктів пов'язані з їх гідролізом, клейстеризацією крохмалю, участю у реакціях карамелізації та меланоїдиноутворення. Гідроліз сахарози дає суміш глюкози та фруктози (інвертний цукор або штучний мед). Гідроліз крохмалю дає декстрини, які з’являються також у процесі спікання, крохмальну патоку (50% декстринів та 40% глюкози) і виноградний цукор (глюкозу). Важливого значення набувають також численні бродильні технології, що включають процеси спиртового, молочнокислого, маслянокислого та лимоннокислого бродіння.

Деякі технологічні перетворення цукрів

Методи аналітичного визначення вуглеводів. Для аналітичного визначення моно- та олігосахаридів використовують їх відновлюючу здатність. Якісний та кількісний аналіз окремих цукрів проводять методами газорідинної, іонообмінної або рідинної хроматографії високого розподілу. Визначення крохмалю засноване, як правило, на ідентифікації отриманої при гідролізі глюкози хімічними методами (реактив Фелінга) чи на здатності одержаних розчинів обертати площину поляризації світла (поляриметрія). Метод визначення клітковини заснований на проведенні гідролізу легкорозчинних вуглеводів за відповідних умов та одержанні негідролізованого залишку, який підлягає зважуванню.

Пищевая химия / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова и др. // Под ред. А. П. Нечаева; изд. 4-е, испр. и доп. – СПб.: ГИРД, 2007. – С. 122–186;Харчова хімія: [Навч. посібник] / Я. П. Скоробогатий, А. В. Гузій, О. М. Заверуха. – Львів: «Новий світ – 2000», 2012. – С. 346–356;Харчова хімія: Навч. посібник / В. В. Євлаш, О.І. Торяник, В. О. Коваленко та ін. – Х.: Світ книг, 2012. – С. 109–164;Харчова хімія: Навч. посібник / Л. В. Дуленко, Ю. А. Горяйнова, А. В. Полякова та ін. – К.: Кондор, 2012. – С. 139–192;Харчова хімія: [Навч. посібник] / О. П. Чигвінцева, А. В. Токар. – Дніпропетровськ: «Принтхаус Римм», 2015. – С. 78–108. Рекомендована література