3.4 Методы определения углеводов

В сырье, полуфабрикатах и готовой продукции наряду с сахарозой содержится также глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза. Определение содержания каждого из такого разнообразия сахаров представляет значительную трудность и обычно на практике не производится. Для практических целей достаточно определять два условных собирательных показателя: содержание редуцирующих сахаров и содержание общего сахара.

Редуцирующими называют сумму всех сахаров, восстанавливающих щелочной раствор меди или других поливалентных металлов. Реакция восстановления щелочного раствора меди обуславливается наличием в этих сахарах альдегидных и кетонных (карбонильных) групп. Основными методами определения редуцирующих сахаров являются феррицианидный, перманганатный, йодометрический, горячего титрования. Общим сахаром называют сумму всех сахаров, восстанавливающих щелочной раствор меди и получающихся после обработки в специальных условиях соляной кислотой раствора, содержащего редуцирующие сахара и сахарозу, т.е. после проведения гидролиза сахарозы и превращения ее в редуцирующие сахара.

Ряд сахаров (сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза) являются оптически активными веществами, т.е. обладают способностью вращать плоскость поляризации поляризованного света. Для определения таких сахаров используется поляриметрический метод.

Определенные сахара количественно можно определить методами газожидкостной, ионообменной или высокого разрешения жидкостной хроматографией.

Содержание крахмала в продуктах определяют весовым методом или по содержанию редуцирующих веществ после гидролиза.

При определении содержания клетчатки сначала смесью уксусной и азотистой кислот разрушают, растворяют различные химические соединения, входящие в состав продукта, а затем определяют клетчатку весовым методом.

Контрольные вопросы

1. Какие функции в организме человека выполняют усваиваемые и неусваиваемые углеводы.

2. Какие функции выполняют углеводы в пищевых продуктах?

3. Какие основные изменения претерпевают углеводы в технологических процессах? Перечислите эти изменения.

4. Что такое клейстеризация крахмала? Факторы на нее влияющие.

5.Охарактеризуйте механизм студнеобразования пектиновых веществ.

6. Охарактеризуйте реакцию карамелизации.

7.Охарактеризуйте реакцию меланоидинообразования.

8.Охарактеризуйте различные типы гидролиза полисахаридов.

9. Охарактеризуйте гидролиз дисахаридов.

10.Какие типы брожения Вы знаете? Охарактеризуйте их .

11.Какие методы определения углеводов Вы знаете?

4 Липиды

4.1 Строение и классификация липидов.

4.2 Липиды как компоненты пищи.

4.3 Свойства и превращения липидов в ходе хранения и технологической переработки.

4.4 Методы определения жира в пищевых продуктах и свойств пищевых жиров.

4.1 Строение и классификация липидов

Липидами называется сложная смесь органических веществ с близкими физико-химическими свойствами, выделяемая из объектов растительного, животного и микробиологического происхождения.

К липидам относятся природные производные высших жирных кислот, спиртов и альдегидов, связанные сложноэфирной, простой эфирной, амидной и гликозидной связями. По химическому составу липиды обычно делят на простые и сложные.

Классификация липидов

ЛИПИДЫ

Простые Ацилглицерины Воски Эфиры диолов Алькильные липиды Плазмалогены

Жирорастворимые пигменты Стерины Жирорастворимые витамины

Сложные Фосфолипиды Сфинголипиды

К простым липидам относят производные одноатомных высших карбоновых кислот и одно- и многоатомных спиртов. Наиболее распространенными и важными представителями простых липидов являются ацилглицерины и воски.

Ацилглицерины (глицериды) - сложные эфиры высокомолекулярных карбоновых кислот и глицерина. Они составляют основную массу липидов (до95-96%) и именно их называют жирами и маслами. В состав жиров, в основном, входят триацилглицериды, (триацилглицерины).

O

H₂C - O - C

R₁

O

H C - O - C

R₂

O

H ₂C - O - C

R₃

Триацилглицерины, молекулы которых содержат одинаковые остатки жирных кислот, называются простыми, в противном случае - смешанными.

Свойства конкретных жиров и масел определяются составом жирных кислот и положением, которые занимают остатки этих кислот и молекулах ацилглициринов. В жирах и маслах обнаружено до 300 карбоновых кислот, наиболее распространенные содержат 12-18 атомов углерода:

лауриновая миристиновая пальмитиновая стеариновая олеиновая линолевая линоленовая

CH3-( CH2)10- COOH CH3-( CH2)12- COOH CH3-( CH2)14- COOH CH3-( CH2)16- COOH CH3-( CH2)7- CH=CH-( CH2)7- COOH CH3-( CH2)4- CH=CH- CH2- CH=CH -( CH2)7- COOH CH3-( CH2-CH=CH)3- ( CH2)7 –COOH

C12 H24 O2 C14 H28 O2 C16 H32 O2 C18 H36 O2 C18 H34 O2 C18 H32 O2 C18 H30 O2

Стеариновая и пальмитиновая кислоты входят в состав практически всех природных жиров и масел. В состав большинства наиболее распространенных масел входят олеиновая, линолевая и линоленовая жирные кислоты. Ненасыщенные кислоты природных жиров и масел имеют, как правило, цис-конфигурацию, т.е. заместители расположены по одну сторону плоскости двойной связи.

Ацилглицерины – жидкости или твердые вещества с низкими (до40 С) температурами плавления и довольно высокими температурами кипения, с повышенной вязкостью, легче воды, нелетучи.

Животные и растительные жиры обладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры - твердые вещества, в состав которых входит большое количество насыщенных жирных кислот. Растительные масла, как правило, - жидкие вещества, содержащие, в основном, ненасыщенные жирные кислоты ( за исключением кокосового и какао-масла). Источником растительных жиров для человека являются -, в основном, масла растительные, орехи. Источником животных жиров являются шпик свиной, сливочное масло.

Содержание липидов в пищевых продуктах, (%)

Подсолнечное масло Орехи Овсяная крупа Гречневая крупа Шпик свиной Сливочное масло Жирная свинина Колбаса Сметана Сыры

- 99,9 - 55-65 - 6,9 - 3,3 - 90-92 - 72-82 - 49 - 20-40 - 30 - 15-30

Восками – называют эфиры высокомолекулярных одноосновных карбоновых кислот ( С₁₈ - С₃₀ ) и одноосновных высокомолекулярных ( С₁₆ - С₃₀ ) спиртов :

О

R – CH₂ – O – C

R₁

Они широко распространены в природе, покрывая тонким слоем листья, стебли, плоды растений, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание их в зерне и плодах невелико и составляет десятые и сотые доли процента от массы оболочки.

Фосфолипиды . Молекула фосфолипидов построена из остатков спиртов, высокомолекулярных жирных кислот, фосфорной кислоты, азоистых оснований, аминокислот и некоторых других соединений. Общая формула глицеофосфатов:

О

Н₂ С – O – C

R₁

О

Н С – O – C

R₂

ОН

Н₂ С – O -­­­­­­­ Р = О

ОВ

В – это остаток азотистого основания (чаще всего холина) или аминокислоты (серина).

Следовательно, в молекуле фосфолипидов имеются группировки двух типов: гидрофильные и гидрофобные. В качестве гидрофильных (полярных) выступают остатки фосфорной кислоты и азотистого основания, гидрофобных – углеводородные радикалы жирных кислот. В связи с этим фосфолипиды являются хорошими эмульгаторами. Фосфолипиды, выделенные в виде побочных продуктов при получении масел, применяются в хлебопекарной, кондитерской промышленности и при производстве маргарина в качестве поверхностно-активных веществ.

Среди жирорастворимых природных пигментов наиболее распространены каротиноиды и хлорофиллы.

Каротиноиды – растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда жиров, овощей, фруктов, яичного желтка и др. Это углеводороды состава С₄₀ Н₅₆ Группа каротиноидов включает около 65-70 природных пигментов. Помимо красящих свойств отдельные каротиноиды обладают провитаминными свойствами, т. к. они, распадаясь в живом организме, превращаются в витамин А.

Хлорофиллы - придают зеленую окраску растениям. Это сложные соединения, например, α – хлорофилл, имеет следующую формулу С₅₅ Н₇₂ О₅ N₄ Mg.

Стероиды- производные циклопентанопергидрофенантрена, в основе строения которого лежит следующая структура:

R

CH₃

12 17

11 13 16

С Д

СН₃ 14 15

1 9

2 10 8

А В

3 5 7

НО 4 6

Следует выделить две группы стероидов:

• высокомолекулярные спирты – стерины;

• их сложные эфиры. Стерины не растворимы в воде и хорошо растворимы в жирах. Один из наиболее распространенных стеринов – холестерин. Он обнаружен во всех животных липидах, в крови, яичном желтке и практически не присутствует в липидах растений. Еще одним представителем стеринов является – эргостерол. Его химическая формула С₂₈ Н₄₃ ОН. Он содержится в дрожжах, в пшеничном зерне, в плесневых грибах. Из эргостерола, при облучении его ультрафиолетовыми лучами, образуются витамины группы Д.