Теоретичні положення

Геміцелюлози – клас полісахаридів, що не засвоюються людським організмом. Клітинні стінки рослин представляють собою комплексну матрицю, що складається з целюлози, лігніну і геміцелюлоз. Присутність геміцелюлоз в пекарських виробах має більше значення завдяки здатності зв’язувати воду. При приготуванні пшеничного тіста вони покращують якість замішування, зменшують енергію перемішування, беруть участь у формуванні структури тіста, зокрема, у формуванні клейковини, що впливає на одержання хорошого об’єму хліба. Геміцелюлози гальмують черствіння хліба. Геміцелюлози утворюють частину не перетравлюваного комплексу, що є важливим для нормальної перистальтики кишок. Беруть участь у видаленні жовчних кислот і зниженні рівня холестерину в крові. Установлено, що харчові волокна, в тому числі геміцелюлози, знижують ризик кардіологічних захворювань і злоякісних новоутворень прямої кишки, а для хворих на діабет – потребу в інсуліні.

Хід виконання досліду:

Взяти дві пробірки. У першу пробірку вмістити маленький шматочок вати, в другу насипати лушпиння соняшника. В обидві пробірки додати по 10 крапель розведеної хлоридної кислоти і нагрівати на водяній бані протягом 20-25 хвилин. Отримані гідролізати перелити у чисті пробірки, додати до них свіжовиготовлений осад гідроксиду купруму (ІІ). Пробірки нагріти на водяній бані. Описати спостереження. _______________

______________________________________________________________________________

Зробити висновок щодо відновлювальної здатності одержаних гідролізатів.___________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Зробити висновок. ________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Дослід №4. Вплив температури і природи вуглеводу на реакцію меланоїдиноутворення

Теоретичні положення

• Реакції дегідратації и термічної деградації вуглеводів займають важливе місце при переробці харчової сировини в харчові продукти. Каталізатори ‑ кислоти та луги. Відбувають за високих температур

Пентози утворюють фурфурол, гексози – оксиметилфурфурол, 2-гідроксиацетилфуран, изомальтол и мальтол.

Фрагментація вуглецевих ланцюгів цих продуктів дегідратації приводить до утворення левулінової, мурашиної, молочної, оцтової кислот та інших сполук. Деякі з утворених продуктів можуть мати певний запах і тому надавати харчовому продукту бажаний або небажаний аромат. Фурфурол и оксиметилфурфурол утворюються при тепловій обробці фруктових соків.

• Реакції утворення коричневих продуктів ‑ реакції карамелізації та меланоїдиноутворення ‑ відбуваються при смаженні кулінарних виробів з м’яса, риби, страв з сиру, топленні молока, випіканні виробів з тіста.

Реакції меланоїдиноутворення (реакція Майяра) – перша стадія реакції неферментативного потемніння харчових продуктів. Розпочинається при температурі від 40-60⁰ до 100⁰С, відбувається взаємодія білків з відновлювальними сахаридами, яка супроводжується утворенням карбонільних сполук і темнозабарвлених продуктів – меланоїдинів. У ході реакції меланоїдиноутворення утворюються фурфурол, діацетил, формальдегід, метилгліоксаль, оксиметилфурфурол та інші речовини. Специфічність утвореного аромату внаслідок цієї реакції залежить від природи амінокислоти. Для появи м’ясного запаху необхідна наявність цистеїну, глутамінової кислоти, проліну, гістидину.

Сутність реакції меланоїдиноутворення – взаємодія аміногрупи амінокислот з глікозидними гідроксилами сахаридів.

Умови: наявність редукованого сахариду, амінної сполуки (амінокислоти, білка) та води. Паралельно відбувається дегідратація з утворенням оксиметилфурфуролу, розрив ланцюгів, утворення дикарбонільних сполук.

Кінцеві продукти – колоїдні меланоїдинові пігменти, забарвлення яких змінюється від червоно-коричневого до темно-коричневого кольору, з характерним карамельно подібним ароматом, є результатом альдольної конденсації та полімеризації. Пігменти є сумішшю сполук подібної будови, проте різної молекулярної маси ‑ полікарбоксильні кислоти з розширеною системою спряжених зв’язків.

Фактори, що впливають на реакцію меланоїдиноутворення:

• Вплив рН середовища. Найменше потемніння спостерігається в сильно кислому середовищі (не утворюється глюкозамін). При рН 6 має місце незначне потемніння, а найбільш сприяє потемнінню рН для реакції 7,8 – 9,2.

• Вологість. Максимальне потемніння має місце при проміжному вмісту вологи.

• Температура. З підвищенням температури швидкість реакції меланоїдиноутворення збільшується.

• Іони металів. Присутність іонів міді та заліза (Fe²⁺ < Fe³⁺) сприяє потемнінню продукту, що пов’язано з перебігом окислювально-відновних процесів.

• Структура сахариду. Спостерігається зниження здатності утворювати коричневі пігменти в рядах: D-ксилоза → L-арабіноза (пентози); D-галактоза → D-маноза → D-глюкоза → D-фруктоза (гексози); мальтоза → гексози → лактоза → сахароза (дисахариди).

• Характер амінокислоти. Чим далі розміщена аміногрупа від карбоксильної групи, тим більш активна дана амінокислота в реакції Майяра.

Висновки:

1. Продукти реакцій карамелізації та меланоїдиноутворення, утворення ароматичних компонентів, що супроводжують перебіг цих реакцій, мають важливе значення у багатьох харчових виробництвах для виробництва продуктів з красивим кольором і характерним ароматом (хлібопечення, виробництво безалкогольних напоїв та пива, кондитерських виробів). При кислотному способі одержання глюкози утворення таких продуктів характеризується як недолік, тобто погіршується якість сиропів, і спричиняє певну втрату важливих компонентів сировини, яку переробляють.

2. Проміжні продукти реакції Майяра виявляють антиоксидантну активність. Продукти реакції потемніння глюкози та гліцину знижують ступінь поглинання кисню та утворення пероксидів з похідних ліноленової кислоти (проміжні продукти розщеплення фруктозоаміну, сполучаючись з пероксидами або вільними радикалами, уповільнюють окислювальний процес), що позитивно впливає на якість продукту і термін його зберігання.

3. Утворення меланоїдинових пігментів може бути бажаним або небажаним, як і поява запаху ‑ залежно від виду продукту.

4. Деякі продукти реакції Майяра можуть бути мутагенними.

5. Внаслідок проходження реакції меланоїдиноутворення знижується ступінь засвоєння білків організмом: знижується біологічна цінність білків (внаслідок зв’язування незамінних амінокислот: метіоніну, лізину тощо);