3.3 Функции углеводов в пищевых продуктах и их превращения в технологических процессах

Углеводы широко распространены в пищевых продуктах. Они составляют основу растительных продуктов. Углеводы выполняют в продуктах разнообразные функции.

Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах:

1) Гидрофильность обусловлена наличием многочисленных OH - групп. Они взаимодействуют с молекулой воды посредством водородной связи, приводя, таким образом, к сольватации и/или к растворению сахаров и многих их полимеров. Эффект связывания воды зависит от структуры сахара. Например, фруктоза более гигроскопична, чем Д - глюкоза, хотя они имеют одинаковое количество гидроксильных групп.

Это их свойство используется в технологии. Если в изделиях не должно содержаться большое количество адсорбированной влаги (например, пекарские замороженные изделия, карамель) целесообразно использовать сахара - мальтозу, лактозу (с низкой гигроскопичностью). В других случаях, чтобы не происходила потеря влаги при хранении, применяют гигроскопичные сахара - зерновые сиропы, фруктозные сиропы, инвертный сахар (помадные конфеты, пекарские изделия).

2) Связывание ароматических веществ. Для многих пищевых продуктов, при получении которых используются разные виды сушки, углеводы являются важным компонентом для сохранения цвета и летучих ароматических веществ. Сущность этого заключается в замене взаимодействия сахар – вода на взаимодействие сахар - ароматическое вещество:

с ахар - вода + ароматическое вещество сахар - ароматическое вещество + вода

В большей степени способность к связыванию ароматических веществ выражена у дисахаридов, по сравнению с моносахаридами. Очень хорошими фиксаторами ароматобразовании па являются циклодекстрины.

3) Участие в образовании продуктов неферментативного потемнения и ароматических веществ.

4) Сладость.

Функции полисахаридов в пищевых продуктах.

Структурно-функциональные свойства полисахаридов.

Полисахариды, присутствующие в пищевых продуктах, выполняют важную функцию в обеспечении их качества и структуры - обеспечение твердости, хрупкости, плотности, загустевания, вязкости, липкости, или гелеобразующей способности. Именно благодаря полисахаридам образуется структура пищевого продукта - мягкая или хрупкая, набухшая или желеобразная.

Превращения углеводов в технологических процессах.

Углеводы при хранении пищевого сырья, его переработке в готовые продукты претерпевают разнообразные и сложные превращения.

Из этих превращений необходимо в первую очередь отметить:

1) структурно-механические;

2)физические и физико-химические;

3) химические;

4) ферментативные.

1. Структурно-механические изменения.

Подвергаются полисахариды - крахмал, целлюлоза. Происходят на стадии дробления (зерно, картофель, виноград), прессования (виноград, плодово-ягодное, ароматическое сырьё). В зависимости от технологии производства тех или иных продуктов цель этих операций различна: подготовка сырья к осахариванию, извлечение экстрактивных веществ и т. д.

Примером может служить разрушение крахмальных зерен при помоле зерна в муку. При нарушении структуры зерен крахмала увеличивается их водопоглотительная способность, атакуемость амилазами и это оказывает влияние на качество готовой продукции. Показатель крупнота частиц является гостовским для муки и является важнейшим показателем характеризующим «хлебопекарные» свойства муки.

2. Физические и физико-химические изменения.

Связаны с процессами растворения простых сахаров, поглощением воды крахмалом (набухание крахмальных зерен), частичным растворением гемицеллюлоз, пектиновых веществ, клейстеризацией крахмала, диффузией (распространение одной жидкости в другой) и осмосом (через полупроницаемую перегородку) при извлечении экстрактивных веществ водно - спиртовыми растворами.

3. Химические изменения.

В основном подвергаются простые сахара (моно - или ди -).

Основными химическими превращениями являются: реакции карамелизации, меланоидинообразования, оксиметилфурфурольное разложение гексоз, реверсия и инверсия сахаров.

4. Ферментативные изменения.

Основные ферментативные изменения углеводов включают гидролиз, дыхание, брожение.