17

целлобиВ молекулеза целлобиозы имеется свободный гликозидныйβ -Д-глюкозагидроксил, т.е. она является восстанавливающим дисахаридом.

Лактоза Лактоза – резервный дисахарид (молочный сахар) – содержится в мо-

локе (4-5%) и получается в сыроваренной промышленности из молочной сыворотки после отделения творога. Сбраживается лишь особыми лактозными дрожжами, содержащимися в кефире и кумысе. Лактоза построена из остатков β-Д-галактопиранозы и α-Д-глюкопиранозы, соединенных между собой

β-(1→4)-гликозидной связью. Лактоза является восстанавливающим дисахаридом, причем свободный полуацетальный гидроксил принадлежит остатку глюкозы, а кислородный мостик связывает первый углеродный атом остатка галактозы с четвертым атомом углерода остатка глюкозы.

тазы): Лактоза гидролизуется под действием фермента β-галактозидазы (лак-

Лактоза отличается от других сахаров отсутствием гигроскопичности – она не отсыревает. Молочный сахар применяется как фармацевтический препарат и как питательное средство для грудных детей. Водные растворы лактозы мутаротируют, лактоза имеет в 4-5 раз менее сладкий вкус, чем сахароза.

Содержание лактозы в женском молоке достигает 8%. Из женского молока выделено более 10 олигосахаридов, структурным фрагментом которых

18

служит лактоза. Эти олигосахариды имеют большое значение для формирования кишечной флоры новорожденных, некоторые из них подавляют рост болезнетворных кишечных бактерий, в частности – лактулоза.

При нагревании водных растворов лактозы до t0=1000С и выше (в щелочной среде до более низкой t0) происходит трансформация глюкозы во фруктозу и образуется лактулоза, представляющая собой β-Д-галактопирано- зил (1→4)-Д-фруктофуранозу.

остаток галактозы остаток фруктозы ЛАКТУЛОЗА

Лактулоза хорошо растворяется в воде (не кристаллизуется даже в концентрированных растворах, в 1,6-2 раза более сладкая чем лактоза, поэтому может применяться в качестве заменителя лактозы и сахарозы при выработке сухого молока, мороженного. Выяснено, что лактулоза стимулирует развитие бифидобактерий в кишечнике. В настоящее время лактулозу широко применяют во многих странах для выработки продуктов детского питания, в медицине – при лечении различных кишечных заболеваний, перспективно использование ее в хлебобулочных и кондитерских изделиях.

Сахароза

Сахароза (тростниковый сахар, свекловичный сахар) – это резервный дисахарид – чрезвычайно широко распространена в растениях, особенно много ее в корнеплодах свеклы (от 14 до 20%), а также в стеблях сахарного тростника (от 14 до 25%). Сахароза является транспортным сахаром, в виде которого углерод и энергия транспортируются по растению. Именно в виде сахарозы углеводы перемещаются из мест синтеза (листья) к месту, где они откладываются в запас (плоды, корнеплоды, семена).

Сахароза состоит из α-Д-глюкопиранозы и β-Д-фруктофуранозы, соединенных α-1→β-2-связью за счет гликозидных гидроксилов:

Сахароза не содержит свободного полуацетального гидроксила, поэтому она не способна к окси-оксо-таутомерии и является невосстанавливающим дисахаридом.

19

При нагревании с кислотами или под действием ферментов α-глюкози-

дазы и β-фруктофуранозидазы (инвертазы) сахароза гидролизуется с образованием смеси равных количеств глюкозы и фруктозы, которая называется

инвертным сахаром.

нон

н сн2он

сахароза

Дело в том, что раствор сахарозы имеет правое вращение (+65,5°), а образующаяся смесь Д-глюкозы и Д-фруктозы имеет левое вращение, благодаря превалирующему значению левого вращения Д-фруктозы (в равновесном состоянии +52,5° у Д-глюкозы и –92° у Д-фруктозы). Следовательно, по мере гидролиза сахарозы величина угла правого вращения постепенно уменьшается, проходит через нулевое значение, и в конце гидролиза раствор, содержащий равные количества глюкозы и фруктозы, приобретает устойчивое левое вращение. В связи с этим гидролизованную сахарозу называют инвертным сахаром, а сам процесс гидролиза – инверсией.

Фермент β-фруктофуранозидаза широко распространен в природе, особенно активен он в дрожжах. Фермент находит применение в кондитерской промышленности, т.к. образующийся инвертный сахар препятствует кристаллизации сахарозы в кондитерских изделиях (в карамельной начинке).

Кислотный гидролиз сахарозы происходит, например, при варке варенья и джема, что также препятствует кристаллизации сахарозы.

При нагревании сахарозы до 190-200°С и выше происходит дегидратация сахарозы с образованием различных окрашенный полимерных продуктов- карамелей. Эти продукты под названием «колер» используются в коньячном производстве для придания окраски коньякам.

3.2Трисахариды

Трисахариды выделены из многих растений, где их содержание относительно невелико. Исключение представляет рафиноза, которая в значительных количествах содержится в семенах хлопчатника, в сахарной свекле. При хранении свеклы содержание рафинозы возрастает. При производстве сахара из свеклы она накапливается в больших количествах в мелассе. Рафинозу можно считать представителем семейства олигосахаридов, основу структуры которых составляет сахароза плюс один или более остатков Д-галактозы.

20

1,6-(α -D-галактопиранозил)-1,2-(α -D-глюкопиранозил)-β -D-фруктофуранозид (рафиноза)

Гидролиз рафинозы может протекать при участии ферментов сахаразы и α-галактозидазы.

Схему ферментативного гидролиза можно представить:

полуацетальные

гидроксилы