Добова потреба людини у вуглеводах 350-600 г

При значному перебільшенні вуглеводів у раціоні харчу­вання вони можуть в організмі людини перетворюватися в жир або накопичуватися в деяких органах (печінці, м'язах) як за­пасний матеріал.

Зміни, які відбуваються з вуглевода­ми під впливом мікробіологічних, фізичних та біохімічних про­цесів, безпосередньо відбиваються на товарознавчих власти­востях готових виробів.

За хімічною природою вуглеводи - це альдегідо- або кето-спирти. Більшість природних вуглеводів – альдегідоспирти. Усі вуглеводи, які зустрічаються в харчових продуктах, залежно від складності будови їх молекули, можна поділити на три головні групи: моносахариди, олігосахариди і полісахариди.

Моносахариди являють собою найпростіші сполуки вуг­леводів, які мають у своєму складі від 3 до 7 атомів вуглецю (тріози, тетрози, пентози, гексози).

Пентози (С₅Н₁₀О₅) містяться головним чином у рослинах у вигляді високомолекулярних полісахаридів пентозанів. Рослинами вони використовуються як будівельний матеріал стінок клітин. Пентози входять до складу деяких природних гліко­зидів. Вони не засвоюються організмом людини, не піддають­ся бродінню під впливом дріжджів.

Пентозани накопичуються головним чином у зовнішньому шарі рослинних організмів, тому за кількістю пентозанів мож­на, встановити якість борошна. Велика кількість пен­тозанів буде в більш низьких сортах борошна. При виробництві деяких харчових продуктів можливе перетворення пентоз з утворенням ненасиченого альдегіду фурфуролу. Наприклад, при випіканні хліба накопичення фурфуролу обумовлює специфіч­ний запах печеного хліба, фурфурол бере участь в утворенні аромату і букета віскі, оскільки він утворюється під час сушіння ячмінного солоду у торф'яному диму.

Для організму людини найбільше значення з пентоз мають рибоза та дезоксирибоза, які входять до складу рибонуклеїно­вих кислот, оскільки ці кислоти відіграють велику роль у проце­сах синтезу білків та передачі спадковості.

Гексози (С₆Н₁₂О₆) зустрічаються в харчових продуктах ча­стіше, ніж пентози. Вони представлені головним чином Д-глюкозою, Д-фруктозою, а у складних вуглеводах зустрічається і Д-галактоза. Глюкоза й галактоза - це альдегідоспирти, а фрук­тоза - кетоноспирт.

У зв'язку з тим, що молекула моносахаридів має одну альдегідну (або кетонну) групу і кілька гідроксильних груп, вона може утворювати внутрішньомолекулярний півацеталь.

….

У харчових продуктах, розчинах моносахариди можуть бути в циклічній і ациклічній формі. Ці форми перебува­ють у стані динамічної рівноваги.

Залежно від розміщення півацетального гідроксиду моно­сахариди можуть мати мати і β форми, які мають досить низьку активність.

В організмі людини і β форми моносахаридів під впли­вом гормонів підшлункової залози (зокрема інсуліну) перетворю­ються на активну γ -форму.

Якщо у крові людини відсутній інсулін, перетворення і β форми моносахаридів у γ -форму не відбувається і гексози виводять­ся з організму. Цей процес має місце в людей, хворих на цукро­вий діабет.

Глюкоза (декстроза, виноградний цукор) - дуже пошире­ний у природі моносахарид. Вона міститься у плодах, овочах, листі, корінні. Як складова частина глюкоза входить до бага­тьох оліго- та полісахаридів. Це високоенергетичний пожив­ний продукт, який швидко відновлює енергію організму. У про­мисловості глюкозу одержують при кислотному гідролізі крох­малю. Глюкоза широко використовується в кондитерській про­мисловості і медицині. Оскільки вона легко засвоюється орган­ізмом, її розчини використовують для ін'єкцій хворим або коли треба швидко зняти втому мозку, м'язів, підтримати рівень цукру в крові, відновити запаси глікогену в печінці.

Фруктоза (плодовий цукор, левульоза) - у вільному вигляді входить до складу фруктів, ягід; з продуктів тваринного поход­ження значна кількість її міститься в меді. Крім того, фруктоза є складовою частиною деяких олігосахаридів (сахароза, рафіноза) та полісахаридів (інулін).

Організмом людини фруктоза засвоюється значно по­вільніше (приблизно вдвічі), ніж глюкоза.

Галактоза (ізомер глюкози) у вільному вигляді в природі не зустрічається, а входить до складу олігосахаридів (лактози, рафінози), а також високомолекулярних полісахаридів (агар-агару, геміцелюлоз, пектинових сполук).

Властивості моносахаридів. Моносахариди легко розчи­няються у воді, розчини їх нейтральні й оптично активні. При дослідженні питомого обертання водних розчинів моносахаридів було встановлено, що воно починає швидко змінюватись і дося­гає постійного значення тільки через певний час. Це явище було названо муторатацією. Явище муторатації пов'язане із встанов­ленням рівноваги між циклічною та ациклічною формами моно­сахаридів, кожна з яких має свою величину питомого обертання.

Оптична активність моносахаридів використовується для визначення їх кількості з допомогою поляриметрів, які дозволя­ють встановити кут повороту поляризованого променя, що прой­шов через розчин моносахариду певної концентрації.

Оптична активність моносахаридів обумовлена особливос­тями будови молекул, тому проявляється тільки в розчинах.

При нагріванні та випаровуванні моносахаридів утворю­ються в'язкі сиропи, а кристалізація не відбувається. Ця влас­тивість використовується при одержанні карамельної маси.

Моносахариди мають солодкий смак, тому істотно вплива­ють на органолептичні властивості тих продовольчих товарів, до складу яких вони входять.

Ступінь солодкості окремих моносахаридів залежить від структури молекули відповідного цукру.

Так, згідно з дослідженнями Бістера Вуда і Валіна, якщо прий­няти солодкість сахарози за 100 одиниць, то солодкість фрукто­зи буде 173, глюкози - 74, а галактози - тільки 32.

Завдяки тому, що моносахариди у складі своїх молекул мають вільний напівацетальний (глікозидний) гідроксил, вони є актив­ними відновниками. При окиснюванні моносахаридів утворю­ються кислоти, а при відновленні - спирти. З глюкози, фрукто­зи і сорбози утворюється спирт сорбіт. Цей спирт, а також ксиліт, який одержують при відновленні пентози (ксилози), мають со­лодкий смак і використовуються в харчовій промисловості як замінники цукру у виробах для хворих на цукровий діабет.

Завдяки тому, що всі моносахариди здатні вступати в окиснювально-відновні реакції, вони одержали назву редукуючих цукрів. Однією з найважливіших властивостей цих цукрів є гігроскопічність. Тому редукуючі цукри використовуються в кондитерській промисловості як антикристалізатори.

Моносахариди зброджуються різними мікроорганізмами (оцтозокислими, молочнокислими, маслянокислими, пропіоновокислнми бактеріями, дріжджами). Порівняно легко можуть зброд­жуватись глюкоза і фруктоза, значно важче - галактоза. Ця властивість моносахаридів широко застосовується в харчовій промисловості при виробництві багатьох харчових продуктів (хліб, вино, пиво, кисломолочні вироби та ін.). Про це треба пам'ятати і при зберіганні харчових продуктів. Так, перетворен­ня вина в оцет, спиртовий запах навіть при короткочасному зберіганні свіжих ягід - це наслідок процесів бродіння.

Моносахариди своїм напівацетальним гідроксилом можуть вступати в хімічну взаємодію із спиртами, кислотами, альдегіда­ми, утворюючи сполуки на зразок складних ефірів. Ці сполуки одержали назву глікозидів. Вони відіграють певну роль у фор­муванні споживної цінності продовольчих товарів: деякі з них належать до речовин, що зумовлюють колір (енін - в чорному винограді, кверцитин - у покривних лусках цибулі); інші нада­ють продуктам специфічного смаку (синегрин в гірчиці, перці; лимонін в цитрусових; амігдалін в ядрі вишні, сливи).

Олігосахариди. До олігосахаридів (від грецького oligos - небагато, декілька) належать вуглеводи, які у своєму складі мають від 2 до 10 залишків моносахаридів. У харчових про­дуктах частіше зустрічаються дисахариди (сахароза, лактоза, мальтоза, трегалоза) і трисахариди (рафіноза).

Дисахариди (С₁₂Н₂₂О₁₁) складаються з двох залишків мо­носахаридів, які з'єднані між собою напівацетальним зв'язком або за рахунок напівацетальних гідроксилів (сахароза, трегало­за), або за рахунок напівацетального і спиртового гідроксиду (мальтоза, лактоза).

Сахароза (буряковий або тростиновий цукор) являє со­бою глюкозофруктозид, тобто складається з молекули -глюкози та -фруктози, які з'єднані кисневим містком, що утворився за рахунок напівацетальних гідроксилів.

Сахароза міститься в цукрових буряках (до 27%), в цук­ровій тростині (14-26%), у сорго (9-19%), у динях (до 8,5%), у моркві (до 6,5%). Основною сировиною для виробництва са­харози в Україні є цукровий буряк. Добре очищений цукор більш як на 99% складається із сахарози.

Лактоза (молочний цукор) входить до складу молока різних тварин (від 3 до 8%). Молекула лактози складається з молеку­ли -галактози і -глюкози.

Водні розчини лактози з часом темніють, і це впливає на якість молочних консервів, оскільки при високих температурах лактоза карамелізується і продукт набуває коричневого кольо­ру та специфічного смаку.

Мальтоза (солодовий цукор) у вільному вигляді в харчо­вих продуктах не зустрічається. Утворюється як проміжний продукт гідролізу крохмалю при проростанні зерна, картоплі. Ось чому весною картопля часто має солодкий смак. Складається мальтоза з двох залишків -глюкози.

Трегалоза (грибний цукор, мікоза) входить до складу хлібних дріжджів, грибів, деяких водоростей. Складається трегалоза з двох молекул -глюкопіранози при утворенні кисневого містка за рахунок напівацетальних гідроксилів.

Трисахариди (С₁₈Н₃₂О₁₆) складаються з трьох залишків моносахаридів. У харчових продуктах з трисахаридів частіше зустрічається рафіноза. Вона входить до складу цукрових бу­ряків, сої, гороху, ядра бавовни.

При виробництві бурякового цукру рафіноза переходить в побічний продукт - мелясу. Під час зберігання буряків кількість рафінози збільшується, що призводить до зменшення виходу цукру. У молекулі рафінози об'єднані залишки трьох моносаха­ридів: галактози, глюкози і фруктози.

Властивості олігосахаридів. Ця група вуглеводів за своїми фізичними властивостями наближається до моносаха­ридів. Всі вони розчиняються у воді, а розчини оптично активні. Але ступінь розчинності олігосахаридів різний. Найменшою розчинністю відзначається лактоза. Це часто є причиною по­яви такого недоліку згущених молочних консервів, як піску­ватість. При порушенні технології виробництва (зокрема охо­лодження) кристалики лактози через недостатню розчинність утворюють явища борошнистості або піскуватості.

Дата добавления: 2015-05-26