Тема 2.5. Углеводы.

Понятие об углеводах. Классификация углеводов. Моносахариды: глю­коза, строение. Открытие и цикличные формы. Распространение в при­роде, получение. Физические и химические свойства (окисление и вос­становление, образование сахаратов и сложных эфиров). Брожение мо­носахаридов.

Полисахариды сахароподобные. Дисахариды: сахароза, мальтоза, лакто­за, трегалоза. Состав, строение, распространение в природе. Физические свойства. Инверсия сахара и использование инвертного сахара. Караме- лизация сахарозы. Образование меланоидинов в продуктах растительно­го и животного происхождения при нагревании (образование желтовато- коричневой корочки на поверхности продуктов при их обжарке, запека­нии, топлении молока, переваривании варения и фруктово-ягодных Кю­ре, окраска бульонов).

Несахароподобные полисахариды. Крахмал: состав, строение, содержа­ние в продуктах питания. Амилаза и амилопектин. Ферментативный (выпечка хлеба, варка картофеля) и кислотный (варка киселей из кислых фруктов, запекание яблок, приготовление соусов с добавлением томата) гидролиз крахмала. Практическое использование продуктов гидролиза. Декстринизация крахмала при пассировании муки, при жарке, выпечке и запекании, образование корочки на поверхности кулинарных изделий. Клейстеризация крахмала под действием воды и температуры, её прак­тическое значение.

Первая стадия клейстеризации: переход суспензии крахмала в золь;

Вторая стадия клейстеризации: резкое увеличение вязкости клейстера за счет увеличения степени набухания;

Третья сталия клейстеризации: резкое падение вязкости вследствие раз­рушения крахмалоподобных пузырьков. Крахмальные золи: основа ки­селей (полужидких и средней густоты), супов-пюре, соусов с мукой. Крахмальные гели - основа густых киселей.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Изучение углеводов следует начать с выяснения их огромного биологическо-

го, пищевого и технического значения. Обратите внимание на образование угле­водов в процессе фотосинтеза и отметьте в основном их растительное происхож­дение.

Далее остановитесь на классификации углеводов и запомните главный при­знак классификации - отношение к реакции гидролиза: её дают полисахариды (сложные углеводы) и не дают моносахариды (простые сахара).

Строение моносахаридов удобнее рассмотреть на примере глюкозы и фрук­тозы, т. к. все простые сахара являются либо многоатомными спиртоальдегидами (как глюкоза), либо многоатомными спирткетонами (как фруктоза).

При изучении свойств простых Сахаров учтите, что они определяются:

а) наличие в молекуле различных функциональных групп (альдегидной или кетонной и спиртовых гидроксилов);

б) присутствие в молекулах асимметрических углеродных атомов;

в) способностью простых сахаров образовывать циклическую форму.

Обратите внимание на то, что открытая и циклическая фррма простых саха­ров находятся в подвижном равновесии, т. е. постоянно переходят одна в другую. Это явление носит название таутомерии.

Изучая дисахариды, обратите внимание на особенности их строения и спе­цифические свойства. Для студентов технологического отделения наиболее важ­ными являются такие свойства, как карамелизация и гидролиз, особенно гидролиз (инверсия) сахарозы.

При рассмотрении несахароподобных полисахаридов помните, что они - природные полимеры, поэтому их свойства определяются особенностями строе­ния макромолекул.

При изучении свойств крахмала нужно отметить важнейшие из них - клей- стеризацию и гидролиз. Обратите внимание на то, что гидролиз крахмал^ может протекать как при нагревании в кислой среде, так и под действием ферментов. Конечным продуктом кислотного гидролиза является глюкоза, ферментативный гидролиз дает мальтозу. Кислотный и ферментативный гидролиз, наряду с клей- стеризацией, определяют разнообразные области применения крахмала, в частно­сти, изготовление из него искусственных круп (саго, например), глюкозы для пи­щевых и медицинских целей, патоки, пищевого этилового спирта и т. п.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

• Состав, строение, распространение в природе, классификацию углеводов.

• Моносахариды и полисахариды, их физические и химические свойства.

• Значение процессов карамелизации, клейстеризации, декстринизации и гидролиза в кулинарной практике.

• Экспериментально изучить свойства моносахаридов и дисахаридов, фер­ментативный и кислотный гидролиз крахмала.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Напишите структурную формулу глюкозы открытой и циклической форм. Подчеркните гликозидный гидроксил.

2. Напишите формулы открытой и циклической форм фруктозы. Отметьте гликозидный гидроксил.

3. Составьте уравнение реакции, подтверждающих строение глюкозы.

4. Составьте уравнения реакций восстановления глюкозы. Назовите конечный продукт реакции.

5. Составьте уравнения реакций спиртового и молочнокислого брожения глю­козы. Сколько молочной кислоты можно получить при брожении 270 г глюкозы?

6. Составьте уравнения реакций гидролиза всех известных вам дисахаридов. Укажите условия реакций.

7. Сколько грамм инвертного сахара можно получить из 2 молей сахарозы?

8. Составьте уравнения реакций следующих превращений: крахмал - глюкоза - этиловый спирт - уксусноэтиловый эфир.

9. Сколько глюкозы можно получить из 81 кг крахмала при 60 %-ном выходе?

Тема. 2.6. Азотосодержащие органические соединения.

•

Аминокислоты: общее понятие, строение. Классификация, номенклатура физические и химические свойства. Амфотерный характер кислот, обра­зование солей, реакции карбоксильных групп, аминогруппы, специфиче­ские свойства, образование пептидов.

Незаменимые аминокислоты, их биологическое значение. Использова­ние глютаминовой кислоты. Переход креатина в креатинин в процессе тепловой обработки белковых продуктов.

Белки. Пищевая ценность, содержание в продуктах питания. Состав, строение, классификация белков, биологическое значение и применение белков. Физические и химические свойства белков (растворимость, фак­торы вызывающие свертывание белков, гидролиз, цветные реакции на белки).

Денатурация белков, её виды, факторы, вызывающие денатурацию. Из­менения белков пищевых продуктов при нагревании. Основные белки пищевых продуктов. Полноценные белки продуктов питания.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Среди азотосодержащих веществ, образующих основу пищевых продуктов и товаров народного потребления, можно выделить такие группы: амины, амиды кислот, аминокислоты и белки.

Отметьте большую биологическую роль аминокислот. Студентам технологи­ческого отделения обязательно нужно знать названия незаменимых аминокислот, определяющих полноценность белков.

Обратите внимание на тот факт, что аминокислоты влияют на вкусовые свойства пищи. Отметьте специфическое свойство глютаминовой кислоты и её натриевые соли - способность усиливать ощущение «мясного вкуса». На этом свойстве основано использование глютаминовой кислоты в производстве пище­вых концентратов.

Белковые вещества занимают особое место среди всех органических соеди­нений. Они являются носителями жизни и выполняют в живых организмах самые разнообразные функции. Поэтому изучение белков следует начать с их биологи­ческого значения. Запомните, что белки - природные полимеры, а их многообра­зие и различия в физико-химических свойствах определяются различием в строе­нии макромолекул, их первичной, вторичной и третичной структурами.

Особенностями строения и состава белков определяются их специфические свойства. Обратите внимание на такое свойство, как коагуляция, и внимательно изучите факторы, вызывающие коагуляцию белков. Нужно запомнить, что при­чиной коагуляции белков может быть действие высоких температур, лучистой энергии, электрического тока, её могут вызывать кислоты, органические раство- рители, ферменты, ионы тяжелых металлов (Си , Pb , Hg и т. п.), дубильные вещества, соединения, содержащиеся в дыме после сжигания древесины и т. п.

Действие многих из этих факторов используют при производстве пищевых продуктов. Например, при термической обработке мяса, рыбы, изготовлении ки­сломолочных и сычужных сыров, холодном копчении рыбы и колбас, осветлении виноградных вин и т. п.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

• Состав, классификацию, распространение в природе азотсодержащих орга­нических соединений.

• Белки, их пищевая ценность, содержание в продуктах питания, строение и свойства.

• Изменение белков в продуктах питания при нагревании.

• Экспериментально исследовать свойства белков.

• Решать задачи с участием азотсодержащих органических соединений.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ:

1. Составьте уравнения реакций, подтверждающих амфотерность аминокис­лот. ⁴

2. Напишите формулы 3-4 незаменимых аминокислот, подчеркните их функ­циональные группы.

3. Составьте уравнение реакции гидролиза трипептида аминоуксусной кисло­ты.

4. Составьте схему гидролиза белка и укажите ферменты, вызывающие гидро­лиз белка.

5. Как можно доказать наличие белков в продуктах питания.