Функции полисахаридов в пищевых продуктах

Функции полисахаридов связаны с их структурно-функциональными свойствами, т.е. молекулярной архитектурой, размерами и наличием межмолекулярных взаимодействий, которые обусловлены водородными связями.

Полисахариды обеспечивают формирование структуры и качества пищевых продуктов – твердость, хрупкость, плотность, загустевание, вязкость, липкость и т.д.

Именно благодаря полисахаридам образуется липкая или хрупкая, набухшая или желеобразная структура пищевых продуктов.

Превращение углеводов при производстве и хранении пищевых продуктов

1. Гидролиз. Во многих пищевых продуктах имеет место гидролиз пищевых гликозидов, олигосахаридов. Гидролиз зависит от многих факторов, pH, температуры, активности ферментов и др. Гидролиз важен не только при получении, но и в процессе хранения продукта.

При хранении реакции гидролиза могут привести к нежелательному изменению цвета, а гидролиз полисахаридов снижает их способность образовывать гели.

Гидролиз крахмала

а) под действием кислот – вначале ослабевают и рвутся ассоциативные связи между макромолекулами амилозы и амилопектина. Это сопровождается нарушением структуры крахмальных зерен и образованием гомогенной массы. Далее происходит разрыв α-Д (1-4) и α-Д (1-6) связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. На промежуточных стадиях образуются декстрины, тетра-, трисахариды, мальтоза.

Этот способ имеет ряд недостатков: используются высокие концентрации кислот, высокая температура – это ведет к образованию продуктов термической деградации углеводов и к реакциям трансгликозилирования.

б) Ферментативный гидролиз крахмала под действием амилолитических ферментов – α- и β-амилазы, глюкоамилазы, поллиназы и д.р.

Ферментативный гидролиз крахмала имеет место во многих пищевых технологиях, т.к. обеспечивает качество продуктов:

- в хлебопечении – процесс тестоприготовления и выпечка хлеб;

- производство пива – получение пивного сусла, сушка солода;

- производство кваса – получение квасных хлебцев;

- производство спирта – подготовка сырья для брожения.

Гидролиз сахарозы

Сахароза как сырье используется во многих пищевых производствах, поэтому надо учитывать ее способность к гидролизу.

Гидролиз имеет место при нагревании в присутствии небольшого количества пищевых кислот. Образующиеся восстанавливающие сахара (глюкоза, фруктоза) могут участвовать в различных реакциях: дегидратация, карамелизация, меланоидинообразования и др. Часто эти процессы нежелательны.

Ферментативный гидролиз под действием β-фруктофуранозидазы (сахараза, инвертаза) играет положительную роль в ряде пищевых технологий. В результате реакции гидролиза образуются глюкоза и фруктоза.

В кондитерском производстве добавление фермента предупреждает очерствение конфет, в хлебопечении – способствует улучшению аромата. Инвертные сиропы (смеси глюкозы и фруктозы в соотношении 1:1), получают действием β-фруктофуранозидазы на сахарозу, используют при производстве безалкогольных напитков.

2. Реакции дегидратации и термической деградации углеводов

Эти процессы катализируются кислотами и щелочами. Пентозы, как главный продукт дегидратации дают фурфурол, гексозы – оксиметилфурфурол и другие продукты. Некоторые образовавшиеся продукты, имеют определенный запах, поэтому могут сообщать продукту желательный или нежелательный аромат. Реакции идут при высокой температуре.