МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Кафедра « Аналитическая химия»

Контрольная работа по предмету: «Пищевая химия»

Вариант 2

Преподаватель: Кобелева И.Б

Студент : Султанова Е.С

Группа: 08-ЗАТ-32а

МОСКВА

2012

1.Реакции углеводов, имеющие место при технологической обработке пищевого сырья. Гидролиз крахмалосодержащего сырья в пищевых технологиях.

Реакции углеводов имеющие значение в пищевых технологиях:

Гидролиз углеводов.

Во многих пищевых производствах имеет место гидролиз пищевых гликозидов, олигосахаридов и полисахаридов. Гидролиз зависит от многих факторов pH, температуры, аномерной конфигурации, комплекса ферментов. Он важен не только для процессов их хранения. В последнем случае реакции гидролиза могут приводить к нежелательным изменениям цвета или, в случае полисахаридов, могут приводить к неспособности образовывать гели.

Больше внимание сейчас уделяется получению различных зерновых сахарных сиропов из дешевого крахмалосодержащего сырья и крахмала (рожь, кукуруза, сорго). Их получение сводится к использованию разных комбинаций амилолитических ферментных препаратов. Получение глюкозы(с помощью глюкоамилазы), а затем действие глкоизомеразы дает возможность получения глкозофруктозных и высокофруктозных сиропов, применение которых заменять во многих производствах сахарозу.

Известно, что α-D-(1,4)- связи в крахмале легче гидролизуются , чем β-D-(1,4)- связи в целлюлозе. Кроме того, медленная реакция гидролиза целлюлозы связана с ее строением.

Гидролиз крахмала.

Гидролиз крахмала осуществляется в основном 3 спосособами:

- под действием амилолитических ферментов(α-амилаза,β-амилаза, глкоамилаза), завист от pH и температуры;

-ферментативный способ;

--кислотный, под действием концентрированных неорганических кислот при температуре 140,160 C°.

Крахмал гидролизуется под действием амилолитических ферментов. К группе амилолитических ферментов относятся α- и β-амилаза, глюкоамилаза, пуллуланаза и некоторые другие ферменты.

α-Амилаза, действуя на целое крахмальное зерно, атакует его, разрыхляя поверхность и образуя каналы и бороздки, то есть как бы раскалывает зерно на части. Клейстерилизованный крахмал гидролизуется ею с образованием не окрашиваемых йодом продуктов – в основном низкомолекулярных декстринов. Процесс гидролиза крахмала многостадийный. В результате воздействия α-амилазы на первых стадиях процесса в гидролизате накапливаются декстрины, затем появляются неокрашенные йодом тетра- и тримальтоза, которые очень медленно гидролизуются α-амлазой до ди- и моносахаридов.

Схему гидролиза крахмала(гликогена α-амилазой можно представить так:

Крахмал---------->α-декстрины+ мальтоза+глюкоза.

В отличие от α-амилазы, β-амилаза практически не гидролизует нативных крахмал; клейстеризованный крахмал гидролизуется до мальтозы в β-конфигурации. Схему можно записать следующим образом:

Крахмал------->мальтоза+β-декстрин

Многие глюкоамилазы обладают способностью так же быстро, как и α-1,4-связь, гидролизовать α-1,6- гликозидные связи. Но это происходит только в том случае, когда за α-1,6-связью следует α-1,4-связь, поэтому декстран ими не гидролизуется. Отличительной особенностью глюкоамилаз является способность в десятки раз быстрее гидролизовать высокополимеризованный субстрат, чем олиго- и дисахариды.

Ферментативный гидролиз крахмала присутствует во многих пищевых технологиях как один из необходимых процессов, обеспечивающих качаство конечного продукта- в хлебопечении(процесс тестоприготовления и выпечки хлеба), производстве пива(получение пивного сусла, сушка солода), кваса(получение квасных хлебцев),спирта(подготовка сырья для брожения),

различных сахаристых крахмалопродуктов(глюкозы,патоки,сахарных сиропов).

При гидролизе крахмала под действием кислот сначала имеет место ослабленеие и разрыв ассоциативных связей между макромолекулами амилозы и амилопектина.

При гидролизе крахмала под действием кислот сначала имеет место ослабление и разрыв ассоциативных связей между макромолекулами амилозы амилопектина. Это сопровождается нарушением структуры крахмальных зерен и образованием гомогенной массы. Далее идет разрыв α-D-(1,4) и α-D-(1,6)-связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды. В процессе гидролиза нарастает число свободных альдегидных групп, уменьшается степень полимеризации. По мере гидролиза и нарастания редуцирующих веществ содержание декстринов уменьшается, глюкозы- увеличивается, концентрация мальтозы, три- и тетрасахаров сначала увеличивается, затем их количество снижается. Конечный продукт гидролиза- глюкоза.

Кислотный гидролиз долгое время был главным при получении глюкозы из крахмала. Этот способ имеет ряд существенных недостатков, которые связаны с использованием высоких концентраций кислот и высокой температуры, что приводит к образованию продуктов термической деградации и дегидратации углеводов и реакции трансгликозирования.

Брожение.

Глубокому распаду подвергаются сахара при брожении дрожжевого теста. Под действием ферментов дрожжей сахара превращаются в спирт и углекислый газ, последний разрыхляет тесто. Кроме того, под действием молочно-кислых бактерий сахара в тесте превращаются в молочную кислоту, которая задерживает развитие гнилостных процессов и способствует набуханию белков клейковины.

Карамелизация.

Глубокий распад сахаров при нагревании их выше температуры плавления с образованием темноокрашенных продуктов называется карамелизацией. Температура плавления фруктозы 98-102°С, глюкозы - 145-149, сахарозы - 160-185°С. Происходящие при этом процессы сложны и еще недостаточно изучены. Они в значительной степени зависят от вида и концентрации сахара, условий нагревания, рН среды и других факторов. В кулинарной практике чаще всего приходится иметь дело с карамелизацией сахарозы. При нагревании ее в ходе технологического процесса в слабокислой или нейтральной среде происходит частичная инверсия с образованием глюкозы и фруктозы, которые претерпевают дальнейшие превращения. Например, от молекулы глюкозы может отщепиться одна или две молекулы воды (дегидратация), а образовавшиеся продукты (ангидриды) соединиться друг с другом или с молекулой сахарозы. Последующее тепловое воздействие может привести к выделению третьей молекулы воды с образованием оксиметилфурфурола, который при дальнейшем нагревании может распадаться с образованием муравьиной и левулиновой кислот или образовывать окрашенные соединения. Окрашенные соединения представляют собой смесь веществ различной степени полимеризации: карамелана (вещество светло-соломенного цвета, растворяющееся в холодной воде), карамелена (вещество нрко-коричневого цвета с рубиновым оттенком, растворяющееся и в холодной, и в кипящей воде), карамелина (вещество темно-коричневого цвета, растворяющееся только в кипящей поде) и др., превращающуюся в некристаллизующуюся массу (жженку). Жженку используют в качестве пищевого красителя. Карамелизация Сахаров происходит при подпекании лука и моркови для бульонов, при запекании яблок, при приготовлении многих кондитерских изделий и сладких блюд.