Сн2-он сн2-о-co-r

Ліпіди входять до складу будь-яких тканин як структурний елемент клітини, а також як запасний матеріал сполучної ткани­ни, насіння рослин, м'якоті плодів та ін. Кількість ліпідів дося­гає в насінні деяких рослин до 55-60%, у жирових тканинах до 95%.

Більшість олігосахаридів має нижчу солодкість, ніж моно­сахариди. Згідно з Бістером Вудом і Валі­ном, за еталон солодкості взято сахарозу (100 одиниць солод­кості). Солодкість мальтози дорівнює 32,5 одиниці, рафінози - 22, а лактози - 16 одиницям.

Олігосахариди мають різну гігроскопічність. Наприклад, мальтоза дуже гігроскопічна, а хімічно чиста сахароза практич­но негігроскопічна. Тому для того, щоб відкрита карамель не зволожувалася, її обсипають цукром-піском.

Хімічні властивості олігосахаридів зумовлюються наявні­стю кисневоглікозидного зв'язку (гідроліз) і напівглікозидного гідроксилу (окиснення, відновлення, заміщення).

Усі олігосахариди здатні гідролізуватися, утворюючи при цьо­му ті моносахариди, із залишків яких вони складались. Наприклад, мальтоза утворює дві глюкози, лактоза - галактозу і глюкозу.

При гідролізі сахарози, яка має кут обертання з плюсом, тобто обертає площину поляризованого променя вправо, в одер­жаній суміші глюкози і фруктози знак обертання змінюється, оскільки фруктоза дужче обертає вліво, ніж глюкоза вправо. Це явище називається інверсією, а одержана суміш рівних кількос­тей глюкози і фруктози - інвертним цукром, який дуже гігрос­копічний, солодший, ніж сахароза, менше здатний до кристалі­зації, тому вводиться до складу кондитерських виробів (варен­ня, повидла, мармеладу) для запобігання зацукровуванню, в тісто - для зменшення швидкості черствіння.

Олігосахариди не можуть зброджуватися різними мікроор­ганізмами, але після гідролізу утворені моносахариди добре зброд­жуються.

Внаслідок особливостей утворення деякі олігосахариди (са­хароза, трегалоза, рафіноза) нездатні вступати в окиснювально-відновні реакції, оскільки на утворення кисневоглікозидного зв'яз­ку в молекулах цих цукрів використані напівглікозидні гідро­ксиди. Ті ж олігосахариди, при утворенні яких один напівглікозидний гідроксил залишився вільним (мальтоза, лактоза), здатні вступати в окиснювально-відновні реакції і називаються редукуючими цукрами.

Характерною властивістю цукрів є їх здатність до карамелізації. При нагріванні цукру вище температури плавлення він спочатку перетворюється в ангідрид, а потім, при втраті при­близно 20% води, в речовину коричневого кольору, гіркого сма­ку - карамелей. Ця реакція має місце при смаженні кави, випі­канні хліба. Карамелей використовується як барвник в лікерогорілчаній, безалкогольній та кондитерській промисловостях.

При виробництві деяких харчових продуктів (виготовлен­ня ірису, випікання хліба, пастеризація молока), зберіганні (згу­щеного молока, концентратів, консервів у герметичній тарі) і обробці (смаження риби, м'яса, овочів) відбу­вається реакція меланоїдиноутворення (реакція Майєра), внаслі­док чого продукт набуває темного забарвлення і специфічного смаку.

Реакція меланоїдиноутворення являє собою взаємодію гліко­зидного гідроксилу цукру з аміногрупою амінокислот, поліпеп­тидів, білків. Цей процес є серією хімічних перетворень з утво­ренням складних сполук, серед яких провідне місце займають речовини коричневого кольору різних відтінків, які одержали назву меланоїдини.

Утворення меланоїдинів бажане при обсмажуванні риби, м'яса, овочів - з'являється характерний колір і аромат смаже­них продуктів.

Реакція меланоїдиноутворення не бажана при виготовленні та зберіганні соків, сушених плодів, овочів, бо при цьому змінюєть­ся не тільки колір продуктів, але й з'являється незвичний смак і запах, знижується їхня харчова цінність.

Інтенсивність реакції підвищується зі збільшенням загаль­ної кількості сухих речовин у продукті, але зменшення вологи до 2% і нижче призводить до істотного зниження швидкості цієї реакції.

Чорні продукти, що утворюються внаслідок цієї реакції, ток­сичні. При виробництві деяких продуктів для запобігання меланоїдиноутворенню використовують сировину з малою кількістю редукуючих цукрів.

Полісахариди - це високомолекулярні продукти полі­конденсації моносахаридів, які зв'язані кисневоглікозидними зв'язками в лінійні або розгалужені ланцюжки.

Свою назву полісахариди одержали залежно від того, звідки їх виділили або у зв'язку з особливостями їхніх властивостей.

У складі харчових продуктів частіше зустрічаються полісахариди -крохмаль, целюлоза (клітковина), гліко­ген (тваринний крохмаль), інулін. Всі ці полісахариди в основі своєї молекули мають гексози, тому називаються гексозанами і мають загальну формулу (С₆Н₁₀О₅)п.

Полісахариди зустрічаються переважно в рослинах. Деякі з них (целюлоза) утворюють опорні тканини, а інші (крохмаль, інулін) виконують роль запасних речовин.

Крохмаль - резервний полісахарид рослин - у значних кількостях міститься в зернових (60-80%), картоплі (до 30%). Потреби людини у вуглеводах майже на 70% покриваються завдяки крохмалю.

У клітинах рослин крохмаль міститься у вигляді крохмаль­них зерен, форма і розмір яких залежить від виду рослини. Так, зерна рисового крохмалю мають найменший розмір, дугасті формою, а зерна картопляного крохмалю овальні, яйце­подібні і найбільші за розміром.

Крохмаль - це не однорідна речовина. У його зерні існує оболонка - складається з амілопектину, внутрішня частина - складається з амілози. Співвідношення амілози і амілопек­тину залежить від виду рослини, ступеня стиглості зерна чи бульб. Звичайно в крохмальному зерні амілози міститься 17- 24%, а амілопектину 76-83%. Виняток становлять воскоподібна кукурудза і глютинозний рис, крохмаль яких май­же повністю складається з амілопектину.

Амілоза і амілопектин складаються із залишків -глюкопіранози, але відрізняються будовою своїх молекул та властивостями.

Амілоза - це нерозгалужені довгі ланцюги, побудовані із 1000-1600 залишків глюкози. Вона розчиняється в гарячій воді (при t 70-80°С) й утворює слабков'язкі розчи­ни, у присутності йоду синіє.

Молекули амілопектину також побудовані із залишків глю­кози, на відміну від молекул амілози ці ланцюги дуже розга­лужені. Амілопектин має значно більшу молекулярну масу, до складу входить понад 30000 залишків молекул глюко­зи. Амілопектин у воді не розчиняється, а тільки набухає, у гарячій воді утворює в'язкий клейстер, йодом забарвлюється у червоно-бурий колір.

Під дією ферменту -амілази крохмаль гідролізується до декстринів. Спочатку утворюються амілодекстрини, які забарв­люються йодом у фіолетовий колір. Амілодекстрини перехо­дять в еритродекстрини, які при дії йоду дають червоно-бурий колір. Далі з'являються архо- і мальтодекстрини, які не забарв­люються йодом. Фермент -амілаза викликає гідроліз крохма­лю з утворенням мальтози, яка під дією -амілази перетворюється в кінцевий продукт гідролізу - глюкозу.

Гідроліз крохмалю можна викликати і дією кислот. При тривалому кип'ятінні крохмального клейстеру з кислотами одер­жують так звану глюкозну патоку, на відміну від мальтозної патоки, що утворюється при ферментативному гідролізі.

Глікоген (тваринний крохмаль) відкладається в печінці людини (до 20%) і служить запасною речовиною. За будовою молекули дуже схожий з амілопектином, але більш розгалуже­ний і містить меншу кількість залишків глюкопіранози.

При гідролізі глікогену спочатку утворюються декстрини, а потім мальтоза і глюкоза.

Целюлоза (клітковина) - основний будівельний матеріал рослинних тканин. Її кількість у різних рослинах коливається в широких межах - від 2,0% (в зернових) до 98% (у волосках насіння бавовни). Целюлоза - це нерозгалужений полісахарид, побудований із залишків -глюкопіранози. Молекули целюло­зи витягнутої, ниткоподібної форми, з'єднані в пучки, які за допомогою водневих зв'язків утворюють волокна. Тому целю­лоза має значну механічну міцність.

Целюлоза не розчиняється у воді і в більшості розчинників. Травними соками людини гідролізується лише частково ніжна нездерев'яніла клітковина картоплі, капусти й інших продуктів, а здерев'яніла, тобто просякнута мінеральними солями, лігніном, рутином, не засвоюється. Але наявність целюлози в раціоні хар­чування людини бажана, оскільки вона поліпшує перистальтику шлунка і допомагає проходженню їжі по шлунково-кишковому тракту. Крім того, целюлоза має властивість виводити з організ­му холестерин і тим самим запобігати розвитку атеросклерозу.

Інулін - полісахарид, який складається із залишків (38-45) фруктофуранози. Міститься в бульбах земляної груші (до 17%), цикорію (15-17%), в корінні кульбаби (17%). Інулін легко розчиняється у теплій воді, утворюючи колоїдні розчини. У медицині використовують як замінник цукру і крохма­лю в їжі хворих на цукровий діабет.

Пектинові речовини на відміну від крохмалю, целюлози та інших полісахаридів побудовані із залишків галактуронової кислоти, яка є продуктом окиснення глюкози. Вони здебільшого містяться у продуктах рослинного походження - плодах, яго­дах, овочах.

Значна кількість пектинових речовин знаходиться в яблу­ках 0,3-1,5%, в абрикосах 0,5-1,2%, в аґрусі 0,3-1,4%. Особливо велика кількість їх міститься у шкірці лимонів та помаранчів (до 30%).

Пектинові речовини у харчових продуктах знаходяться у вигляді протопектину, пектину, пектинової та пектової кислот.

Пектинові речовини відіграють важливу роль як регулято­ри водного обміну в рослинних організмах. Завдяки тому, що вони мають гідрофільні властивості, вони добре набухають у воді і утворюють колоїдні розчини, тим самим запобігають над­мірному випаровуванню вологи з тканин рослини.

Протопектин - це високомолекулярна, нерозчинна у воді сполука. Вчені вважають, що молекула протопектину складається з пектину та арабану, тому що саме ці речовини утворюються внаслідок гідролізу протопектину. Він надає над­мірну твердість рослинним клітинам і тканинам. Протопектин переважно міститься у недозрілих плодах та овочах і зумов­лює їхню твердість.

Під дією пектолітичного ферменту протопектинази з прото­пектину утворюється пектин. За хімічною природою пектин - це складний ефір метилового спирту та пектинової кислоти. Він має меншу молекулярну масу, ніж протопектин, розчиняється у воді і клітинному соку. Внаслідок цього тканини плодів стають більш м'якими, ніжними та соковитими. Саме це відбувається при достигання плодів і плодових овочів, а також при нагріванні з розбавленими кислотами і лугами (розварювання плодів і овочів при кулінарній обробці).

При перезріванні плодів пектин під впливом ферменту пектази перетворюється в пектинову кислоту та метиловий спирт. Внаслідок цього процесу плоди втрачають соковитість, змінюється їх консистенція (стають м'якими та пухкими).

Пектин у присутності достатньої кількості цукру і кислоти (у середньому 60% цукру, 1% кислоти і 0,5-1,5% пектину) здатний утворювати міцне желе. Ця властивість пектину широ­ко використовується при виробництві фруктово-ягідних кондитерських виробів (мармеладу, пастили, желе).

Пектин використовують при виробництві кисломолочних продуктів, як добавку, завдяки якій збільшується термін їх зберігання, у хлібопекарній промисловості для покра­щення якості хліба.

Пектинові речовини широко використовуються в медицині, тому що мають широкий спектр біологічної дії: висока здатність до набухання і поглинання ток­сичних речовин та мікроорганізмів; препарати здатні зупиняти кровотечу; виготовлення замінників плаз­ми крові, регуляторів холестерину і цукру в крові.

Питання для самоконтролю

1. Роль вуглеводів для живого організму та вміст їх у продовольчих товарах.

2. Що являють собою вуглеводи за хімічною приро­дою?

3. За якими ознаками класифікують вуглеводи?

4. Дайте характеристику моносахари­дів гексоз (глюкози, фруктози, галактози).

5. Яку роль відіграють моносахариди при формуванні харчової цінності та якості продовольчих товарів?

6. З'ясуйте найважливіші фізичні властивості моноса­харидів.

7. Які вуглеводи і чому називають редукуючими цукрами?

8. Які властивості моносахаридів використовують при виробництві продовольчих товарів?

9. Дайте характеристику олігосаха­ридів (сахароза, лактоза, мальтоза).

10. З'ясуйте найважливіші фізичні властивості оліго­сахаридів.

11. Які властивості дисахаридів використовують у виробництві прод товарів?

12. Дайте характеристику найважливіших полісаха­ридів.

13. Які властивості полісахаридів використовуються при виробництві продовольчих товарів?

ЛІПІДИ

Ліпіди (від грецького lipos - жир) явля­ють собою складні органічні сполуки, до складу яких входять жирні кислоти. За хімічною природою більшість ліпідів (за винятком стеринів) є складними ефірами, вони не розчиняють­ся у воді, а розчиняються в органічних розчинниках (ефірі, бен­золі).

До складу ліпідів входять жири (суміш тригліцеридів) та ліпоїди (жироподібні речовини).

Жири беруть активну участь у пластичних процесах і висту­пають важливим джерелом енергії. При повному окиснюванні 1 г жиру виділяється близько 39 Кдж енергії, що у два з лишком рази більше, ніж з такої ж кількості білків чи вугле­водів. Жири - це носії жиророзчинних вітамінів та біологічно активних ліпоїдів (фосфогліцеридів). Людині на добу потрібно від 80 до 100 г жирів.

Серед харчових продуктів важко знайти такі, які б у своє­му складі не мали жиру (виняток становлять кухонна сіль і цукор). Кількість жирів в окремих продуктах неоднакова. Жири використовуються при виробництві багатьох харчо­вих продуктів. Вони поліпшують смакові властивості їжі, збільшу­ють її енергетичну цінність.

Таблиця 5 Вміст жиру в окремих харчових продуктах, %

Продукт	Кількість	Продукт	Кількість
Рослинні олії	99,6-99,8	Палтус	14-16
Вершкове масло	62,5-82,5	Тріска	0,6-1,2
Свинина	28-50	Молоко	1-6
Ковбаси варені	18-25	Хліб	1-1,4
Ковбаси напівкопчені	25-40	Борошно	1,1-2,2
Яловичина	10-16	Овочі свіжі	0,3-0,6

Склад і властивості жирів. За хімічним складом жи­ри являють собою складні ефіри триатомного спирту гліцерину і жирних кислот. Утворення молекули жиру проходить внаслі­док реакції етерифікації.

СН-ОН + 3RCOOH → СН-О-CO-R + ЗН₂О

Дата добавления: 2015-05-26