1. Общая характеристика углеводов и их классификация.

В растениях на долю углеводов приходится 80 - 90%. Главная функция :

1) энергетическая. Углеводы поставляют энергию для реакций обмена в-в и в неблагоприятных условиях используются как запасные питательные в-ва для поддержания обмена в-в. В основном эту функцию выполняют сахара и крахмал.

2) строительная

Многие углеводы используют при построении оболочек клеток, клеточных перегородок, входят в состав межклеточной жидкости. Из углеводов в основном состоят оболочки зерна. Эту функцию выполняют целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества. Человек получает углеводы в готовом виде. В сутки нужно потреблять от 450-600 г. углеводов. Состав углеводов: С, Н ,О , содержатся N,P. Формула углевода: Cn(H2O)m.

Простейшие углеводы получаются путем окисления соответствующих многоатомных спиртов. В зависимости от того какой атом углерода в спирте окисляется могут образовываться альдегиды и кетоны. Самым простым многоатомным спиртом является глицерин.

Формула 1

2. Моносахариды, их особенности, основные представители.

Моносахариды в своем составе могут иметь от 3-х до 10 углеродных атомов. В растениях встречаются пентозы и гексозы.

Формула 2

В растениях эти сахариды встречаются не в свободном виде а в виде пентозанов. Арабиноза входит в состав пектиновых веществ, гемицеллюлоз, слизей. Ее используют в кондитерской промышленности. Ксилоза также используется в кондитерской промышленности, она очень сладкая на вкус. При восстановлении получается спирт – ксилит. В промышленных условиях получают при переработки початков кукурузы. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот и содержатся в любой клетки. В процессе хлебопечения эти 3 сахара взаимодействуют друг с другом и выделяют воду, образуя фурфурол.

Гексозы:

В растениях встречаются глюкоза и фруктоза.

Формула 3

В растворах глюкоза в циклическом виде, в виде пиранозы. У 1-ого углеродного атома содержится реакционоспособный гидроксил который называется полуацетальным. Благодаря этому гидроксилу содержание глюкозы можно определить методом Бертрана. В злаковых культурах глюкоза содержится от 0.01 % до 0.1 %.

Формула 4

Фруктоза в кристаллическом виде линейная, а в растворах она присутствует в виде фрктофуранозы. У 2-ого углеродного атома фруктоза имеет реакционный гидроксил и ее содержание можно определить методом Бертрана. Фруктоза это самый сладкий сахар. Также имеется лактоза , сорбоза, галактоза.

Достаточно реакционоспособными являются спиртовые группировки гексоз и при их окислении образуются галактуроновая кислота из молекул которой строятся пектиновые вешества. При окислении альдегидных групп образуются альдоновые кислоты. Альдегидные и кетоновые группировки принимают участие в образовании гликозидных связей при взаимодействии молекул сахаров друг с другом.

3. Олигосахариды, их особенности, основные представители.

Олигосахариды могут состоять от 2-х до 10 моносахаридов. В растениях наибольшее значение имеют 2 дисахарида: сахароза и мальтоза и трисахарид – раффиноза .

Сахароза состоит из остатков из остатков глюкозы и фруктозы.

Формула 5

Сахароза не имеет полуацетального гидроксила , поэтому методом Бертрана ее определить нельзя. Использовать этот метод можно если провести кислотный гидролиз сахарозы при котором образуется смесь глюкозы и фруктозы – инвертный сахар. В природных условиях этот процесс идет под действием ферментов сахарозы. При брожении теста, сахароза дает дополнительную глюкозу и фруктозу. Эти сахара вместе с природными хорошо сбраживаются дрожжами, и большое участие принимают в формировании вкуса корки хлеба и ее цвета.

Мальтоза.

Состоит из 2-х молекул глюкозы соединенных гликозидной связью С1-4.

Формула 6

В молекуле мальтозы есть 1 полуацетальный гидроксил, поэтому методом Бертрана этот сахар можно определить. Она является структурной единицей полисахарида- крахмала. Сахар сбраживается дрожжами и при тестоведении он накапливается за счет ферментативного гидролиза крахмала. Чем больше мальтозы тем вкуснее хлеб.

Раффиноза.

Состоит из остатков галактозы , фруктозы и глюкозы. Галактоза с глюкозой соединяются гликозидной связью 1-6.Глюкоза с фруктозой, связью 1-2. Полуацетального гидроксила у раффинозы нет. На вкус раффиноза не сладкая. В бобовых культура присутствуют тетра сахара состоящие из 4-х моносахаридов. Содержание сахаров резко увеличивается при прорастании зерна. Например на 5-ый день прорастания количество сахарозы увеличивается в 2 раза, раффинозы в 3 раза, глюкозы и фруктозы в 4 раза, а мальтозы в 6 раз. Поэтому, если зерно во время уборки прорастает, то в таком зерне содержится очень много сахаров, и мука приобретает сладковатый вкус. По зерновки сахара распределены не равномерно, их очень мало в центре зерновки, количество их увеличивается по направлению к оболочкам. Поэтому в высоких сортах муки содержится мало сахара. Больше всего сахара в муке обойной и второго сорта. Много сахаров содержится в зародыше.