34

Лекция 6. Углеводы

Вопросы:

1. Общая характеристика и классификация

углеводов 1

2. Содержание углеводов в пищевых продуктах 3

3. Моносахариды и их свойства 4

4. Олигосахариды и их свойства 8

5. Высшие полисахариды и их свойства 11

6. Изменения углеводов при хранении 21

7. Изменения углеводов при технологической

обработке

8. Методы определения углеводов в пищевых

продуктах.

1. Общая характеристика и классификация углеводов

Под общим названием углеводы объединяют широко распространенные в природе соединения, к которым относятся и сладкие на вкус вещества, называемые сахарами, и родственные им по химической природе, но гораздо более сложные по составу, нерастворимые и не имеющие сладкого вкуса соединения, например, крахмал и целлюлоза (клетчатка).

Углеводы являются составной частью многих пищевых продуктов, так как составляют до 80-90% сухого вещества растений. В животных организмах углеводов содержится около 2 % массы тела, но значение их велико для всех живых организмов, т.к. входят в состав нуклеотидов, из которых построены нуклеиновые кислоты, осуществляющие биосинтез белка и передачу наследственной информации. Многие углеводы играют важную роль в процессах, препятствующих свертывание крови и проникновение болезнетворных микроорганизмов в макроорганизмы, в явлениях иммунитета.

Образование органических веществ в природе начинается с фотосинтеза углеводов зелеными частями растений их СО₂ и Н₂О. В листьях и других зеленых частях растений в присутствии хлорофилла из углекислого газа, поступающего из воздуха, и воды, получаемой из почвы, под действием солнечного света образуются углеводы. Синтез углеводов сопровождается поглощением большого количества солнечной энергии и выделением в окружающую среду кислорода.

_свет

12 Н₂О + 6 СО₂ ----------- С₆ Н₁₂ О₆ + 6О₂ + 6 Н₂О

_{хлорофилл}

Сахара в процессе дальнейших изменений в живых организмах дают начало другим органическим соединениям - полисахаридам, жирам, органическим кислотам, а в связи с усвоением азотистых веществ из почвы - белкам и многим другим.

Многие сложные по составу углеводы в определенных условиях подвергаются гидролизу и распадаются на менее сложны; некоторые же из углеводов не разлагаются под действием воды. На этом основана классификация углеводов, которые делят на два основных класса:

1. простые углеводы, или простые сахара, или моносахариды;

2. сложные углеводы, или сложные сахара, или полисахариды.

К моносахаридам относят соединения, имеющие в молекуле не менее 3 атомов углерода. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле их называют триозами, тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами.

В состав пищевых продуктов чаще всего входят следующие углеводы: из моносахаридов - пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза), и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Полисахариды в свою очерень можно разделить на следующие две основные группы: сахароподобные и несахароподобные сложные углеводы. Сахароподобные сложные углеводы иначе называют олигосахаридами; они имеют сладкий вкус растворяются в воде, образуя истинные растворы, при гидролизе распадаются на небольшое число молекул моносахаридов. Из них наиболее важны дисахариды, образованные двумя молекулами моносахаридов (сахароза, мальтоза, лактоза, трегалоза), и трисахариды (рафиноза). Существуют также тетрасахариды и т.д.

Несахароподобные сложные углеводы не обладают сладким вкусом и либо совсем нерастворимы в воде, либо набухают в ней, образуя коллоидные растворы. Они являются высокомолекулярными веществами и называются высшими полисахаридами. При частичном гидролизе они распадаются на более простые полисахариды, или дисахариды, а при полном гидролизе – на сотни и тысячи молекул моносахаридов. Из высших полисахаридов наиболее важны - пентозаны (арабан, ксилан), гексозаны (крахмал, инулин, гликоген, клетчатка или целлюлоза) и пектиновые вещества.

Моносахариды и олигосахариды имеют сладкий вкус, поэтому их называют сахарами.