
- •Тема 1: Введение. Крахмалы. Физико-химические свойства. Технология получения крахмала.
- •Полисахариды играют роль:
- •Классификация
- •По происхождению полисахариды делятся на:
- •В зависимости от функций:
- •Важные представители:
- •Производство картофельного крахмала
- •Тема 2: Пектин и пектиновые вещества. Физико-химические свойства. Технология получения
- •П роизводство пектина из яблочных выжимок
- •Области применения
- •Тема 3: Камеди растительного происхождения. Камеди наземных и полисахариды водных растений. Физико-химические свойства камедей. Технология получения
- •Тема 4: Полисахариды микробиологического происхождения. Физико-химические свойства. Технология получения
- •Тема 5: Полисахариды ракоподобных. Хитин. Производные хитина
- •Тема 6: Применение крахмалов в пищевой промышленности
- •Тема 7: Применение пектинов в пищевой промышленности.
- •Тема 8: Применение камедей в пищевой промышленности
- •Тема 9: Применение полисахаридов на основе ракоподобных и микробиологического происхождения в пищевой промышленности
Тема 1: Введение. Крахмалы. Физико-химические свойства. Технология получения крахмала.
План:
Общие сведение о полисахаридах. Классификация. Номенклатура.
Механизм гелеобразования.
Крахмал. Технология получения картофельного и зернового крахмала.
Физико-химические свойства крахмалов.
Модифицированы крахмалы.
1.
Полисахариды (гомогликозиды, полиозы, гликаны, голозиды) представляют собой высокомолекулярные углеводы, продукты конденсации более 5 моносахаридов и их производных, связанные друг с другом О-гликозидными связями и образующие линейные или разветвленные цепи. При их гидролизе образуются только сахара и их производные.
В отличие от моно- и олигосахаридов, полисахариды :
некоторые из них нерастворимы в воде (клетчатка),
другие только набухают в теплой воде (крахмал),
образуют своеобразные растворы, занимающие среднее положение меру истинными и коллоидными растворами (слизи, пектины, камеди).
Полисахариды играют роль:
в обмене веществ у растений и животных,
важны для питания человека,
широко используются в фармации.
Классификация
По характеру входящих в состав полисахаридов моносахаридов и их производных:
1)гомополисахариды (гомополимеры) – из моносахаридных единиц (мономеров) одного типа. Крахмал, клетчатка (целлюлоза), из животных полисахаридов - гликоген, хитин.
2)гетерополисахариды (гетерополимеры) – из остатков различных моносахаридов и их производных. Инулин, пектиновые вещества, слизи и камеди.
Молекулярная масса полисахаридов колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов единиц. В составе обнаружено свыше 20 различных видов моносахаридов и их производных.
Наиболее часто встречаются из гексоз - D-глюкоза, D-галактоза, L- фруктоза, D-маноза; из пентоз - D-ксилоза, L-арабиноза. из продуктов восстановления D-маннозы - спирт маннит, из продуктов окисления моносахаридов - D-глюкуроновая, D-маннуроновая, D-галактуроновая, D-гулуроновая и др. кислоты.
Все полисахариды относятся к группе О-гликозидов. Моносахариды и их производные входят в состав в пиранозной, реже фуранозной форме.
Образование О-гликозидной связи происходит за счет полуацетального (гликозидного) гидроксила одного моносахарида и водорода гидроксильной группы другого моносахарида с образованием 1,2; 1,3; 1,4; 1,6 связей.
При конденсации моносахаридов могут образоваться линейные (амилоза, клетчатка) или разветвленные цепи (амилопектин).
По происхождению полисахариды делятся на:
фитополисахариды (крахмал, инулин, камеди, слизи)
зоополисахариды (гликоген, хитин);
полисахариды микроорганизмов.
В зависимости от функций:
каркасные (конструктивные) - клетчатка, хитин;
энергетические (резервные, запасные) - крахмал, гликоген, инулин, слизи.
защитные - слизи, камеди.
Важные представители:
1)Крахмал,
2)Некрахмальные полимеры: слизи, камеди, пектины, инулин и клетчатка, гемицеллюлоза.
2.
Процесс гелеобразования условно делят на две стадии. Первая стадия характеризуется значительным увеличением вязкости системы, но в целом система сохраняет свойства, присущие растворам. Вторая стадия начинается с момента появления упругости, т.е. начала проявления свойств твердого тела. В дальнейшем, упругость системы возрастает и достигает предельного значения, определяемого условиями гелеобразования. Процесс заключается в образовании прочных межмолекулярных связей как локализованного, так и нелокализованного типов. При этом в формировании пространственной сетки существенную роль играет взаимодействие не отдельных цепей, а агрегатов молекул.
3.
Крахмал — важнейший запасной углевод растений. Химическая формула (C6H10O5)n. Крахмальные зерна генетически связаны с хлоропластами или с лейкопластами. Они окрашиваются раствором йода в характерный синий цвет. Полисахариды крахмала представлены двумя веществами — амилозой (17 — 24%) и амилопектином (76 — 83 %). Оба полисахарида являются глюканами и образованы из а-D-глюкопиранозных остатков.
Амилопектин сосредоточен в наружных слоях крахмальных зерен. Он растворим лишь в горячей воде, образует очень вязкие растворы. Раствором йода окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Амилоза, заполняющая середину крахмального зерна, растворима в теплой воде, окрашивается раствором йода в синий цвет.
Благодаря разнообразию своих свойств, способности к их изменениям крахмал применяют в разных пищевых производствах (кондитерском, хлебопекарном, колбасном и др.), в кулинарии, для выработки крахмалопродуктов, в непищевых отраслях (парфюмерной, текстильной, фармацевтической).
В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, называемых крахмальными зернами. Крахмальные зерна разных растений характеризуются определенной формой, строением, размерами. По этим признакам при микроскопировании можно установить вид крахмала.
При расщеплении молекулы крахмала образуются более простые углеводы — декстрины, мальтоза, глюкоза. Этот процесс называется осахариванием и может происходить под действием ферментов или минеральных кислот (серной,соляной).
Крахмалу свойственно набухание — это способность медленно и в определенной мере впитывать холодную воду, не растворяясь в ней. Если набухание происходит с повышением температуры, образуется клейстер. Температура клейстеризации различных крахмалов находится в пределах 60—70°С. Наиболее вязким является клейстер из картофельного крахмала.