 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
В У Г Л Е В О Д И
|
|
КЛАСИФІКАЦІЯ ВУГЛЕВОДІВ
 | |||
|
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ МОНОСАХАРИДІВ
Моносахариди поділяють на альдози та кетози залежно від наявності в їх складі альдегідної або кетонної групи. Альдози і кетози, в свою чергу, поділяються залежно від числа атомів Карбону в молекулі на триози, тетрози, пентози, гексози й ін.
Моносахариди існують у лінійній і циклічній (напівацетальній) формах, які здатні взаємоперетворюватися (явище таутомерії). Циклічні форми моносахаридів можуть утворювати сполуки за допомогою напівацетальної гідроксильної групи. Ці сполуки називаються глікозидами. Невуглеводна частина глікозиду, зв’язана із залишком моносахариду, називається агліконом.
Загальна формула триоз С3Н6О3. Серед триоз найбільш важливими є гліцериновий альдегід (гліцеральдегід) і діоксиацетон, що утворюються в організмі у вигляді фосфатних ефірів.
Серед пентоз (С5Н10О5) найбільш важливими є: арабіноза, ксилоза, рибоза, дезоксирибоза. Арабіноза входить до складу рослинних слизів, геміцелюлоз, гуміарабіку, пектинових речовин. D-ксилоза входить до складу деревини, соломи, кукурудзяних качанів, оболонок зерна, в кондитерській промисловості її використовують в якості підсолоджувача. Ксиланова кислота, що утворюється при окисленні ксилози використовується в харчовій промисловості як замінник лимонної кислоти. П’ятиатомний спирт ксиліт, що одержують відновленням ксилози, використовується як замінник цукру в харчуванні хворих на діабет. Рибоза входить до складу РНК, деяких коферментів. Рибітол, що одержується з рибози, входить до складу деяких вітамінів. D-дезоксирибоза входить до складу ДНК.
Загальна формула гексоз С6Н12О6. Глюкоза міститься в крові, лімфі, дуже поширена в плодах, насінні, листах і квітах рослин, особливо багато її у винограді (до 20%). Спирт сорбіт, що одержують з глюкози, використовують також як і ксиліт. Фруктоза у вільному стані входить до складу бджолиного меду (до 45%). Фосфатні ефіри фруктози є проміжними продуктами вуглеводного обміну в організмі людини. Фруктозу використовують як замінник цукру, адже вона в 2,5 рази є більш солодкою, ніж глюкоза. D-маноза міститься в шкірці апельсинів. В організмі людини – у сироватці крові, слизу кишечнику, слині, у суглобній рідині. Спирт маніт, що утворюється при відновленні манози, міститься в соці тропічних рослин, водоростях. D-галактоза входить до складу складних ліпідів нервової тканини, глікопротеїнів. Галактозу використовують у кондитерської промисловості.
Глікозиди мають велику фізіологічну активність. Вони утворюються при розщепленні нуклеїнових кислот, АТФ, НАД, НАДФ. До глікозидів відносяться антибіотики, рослинні пігменти, алкалоїди й ін. Багато із гликозидів мають гіркий смак і специфічний запах, деякі мають токсичну дію.
Так, глікозид амігдалін міститься в кісточках персиків, абрикосів, слив, вишень, яблук, груш, листах лавровишні, насіннях гіркого мигдалю. При гідролізі цього глікозиду утворюються дві молекули глюкози, бензальдегід і синільна кислота, яка може викликати отруєння.
Глікозид ваніліну міститься в стручках ванілі (до 2% на суху речовину), при його ферментативному гідролізі утворюються глюкоза й ванілін. Ванілін - цінна запашна речовина, тому широко застосовується в харчовій і парфумерній промисловості.
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ ОЛІГОСАХАРИДІВ
Дисахарид мальтоза - солодовий цукор – α,D–глюкопіранозил-(1→4)-α,D-глюкопіраноза. Є проміжним продуктом гідролізу крохмалю й глікогену, відноситься до відновлюючих дисахаридів, міститься в пророслому зерні й особливо у великій кількості у солоді й солодових екстрактах. При гідролізі мальтози утворюються дві молекули глюкози. Ця реакція відіграє значну роль у харчових технологіях, наприклад, при бродінні тіста.
Сахароза – буряковий, або тростинний цукор - α,D-глюкопіранозил- (1→2)-β,D-фруктофуранозид - найпоширеніший дисахарид, що широко застосовується у харчуванні й харчовій промисловості. Не володіє відновлюючими властивостями, міститься в листах, стеблах, насінні, плодах, бульбах рослин. Вміст сахарози у цукровому буряку від 15 до 22%, у цукровій тростині - 12-15%, у картоплі - 0,6%, луці - 6,5%, моркві - 3,5%, буряку - 8,6%, дині - 5,9%, абрикосах і персиках - 6,0%, апельсинах - 3,5%, винограді - 0,5%, кукурудзі - 1,4-1,8%. Процес гідролізу сахарози з утворенням глюкози і фруктози називається інверсією цукру, а суміш рівної кількості глюкози і фруктози, що утворюються в процесі гідролізу сахарози – інвертованим цукром.
Сахароза піддається спиртовому, кисломолочному й маслянокислому бродінню. Сахароза при нагріванні вище температури плавлення (160-186ºC) карамелізується, тобто перетворюється в суміш складних продуктів, втрачаючи при цьому воду. Ці продукти використовуються в харчовій промисловості в якості барвників.
Лактоза – молочний цукор - β,D-галактопіранозил-(1→4)-α,D- глюкопіраноза. Міститься в молоці (коров'ячому - 4-6%) і молочних продуктах. Під дією молочнокислих бактерій гідролізується з наступним бродінням продуктів, що утворилися, у молочну кислоту. Лактоза добре засвоюється організмом після розщеплення в тонкому кишечнику під дією фермента лактази.
Целобіоза - β,D-глюкопіранозил-(1→4)-β,D-глюкопіраноза – є проміжним продуктом гідролізу целюлози в кишечнику.
Трисахарид рафіноза містить залишки фруктози, глюкози і галактози. У значній кількості рафіноза міститься в цукровому буряку, насінні бавовни,морських водоростях, грибах і інших рослинах.
Тетрасахарид стахіоза складається із двох залишків галактози, одного - глюкози й одного - фруктози. У великій кількостях міститься в насінні бобових, у цибулинах і коріннях деяких рослин.
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ ГОМОПОЛІСАХАРИДІВ
 | |
Крохмаль є основною живильною речовиною рослин; утворюється в результаті фотосинтезу, накопичується у вигляді крохмальних зерен у листах, плодах, бульбах, насінні рослин (у насінні пшениці - 75-80%, у рисі - 30%, бульбах картоплі - 25%). Крохмаль являє собою суміш двох полісахаридів: лінійного – амілози (10-30%) і розгалуженого - амілопектину (70-90%), загальна формула яких – (С6Н10О5)n. Полісахариди крохмалю побудовані із залишків D-глюкози, зв'язаних між собою за допомогою α -1,4-зв'язків, у місцях розгалуження амілопектину - α-1,6-зв'язків. Амілоза з йодом дає синє забарвлення, амілопектин - фіолетове. При гідролізі крохмалю на проміжній стадії утворюються декстрини й мальтоза, на кінцевій стадії - глюкоза. Процеси руйнування молекули крохмалю широко застосовуються в харчовій і спиртовій промисловості.
Глікоген – «тваринний крохмаль» - основний резервний полісахарид людини й вищих тварин. За будовою він близький до амілопектину. З йодом утворює червоно-буре забарвлення. При гідролізі розпадається на декстрини, мальтозу, глюкозу. У найбільшій кількості міститься в печінці (до 6%), м'язах (~1%). При нестачі глюкози в організмі він розщеплюється, відновлюючи її нормальну концентрацію.
Целюлоза (клітковина) – найпоширеніший полісахарид, що складається із залишків β,D-глюкопіранози, зв'язаних між собою за допомогою (1→4) зв'язків. Це основний компонент і опорний матеріал клітинних стінок рослин (у волокнах бавовни -98%, деревині - 40-50%). Продукти гідролізу клітковини широко використовуються для виробництва кормових дріжджів, етилового спирту та інших продуктів.
Пектинові речовини містяться у великій кількості в ягодах, фруктах і овочах у вигляді нерозчинного в воді протопектину, а також розчинних пектину і пектинової кислоти. Пектинова кислота складається із залишків галактуронової кислоти. Пектин – це складний ефір метилового спирту і пектинової кислоти. У присутності води, кислот та цукру пектинові речовини утворюють желеподібні маси. Цю їх властивість використовують при виробництві мармеладу, желе, пастили.
Інулін міститься в бульбах та корінні кульбаби, артишоків, жоржин. При його гідролізі утворюється D-фруктоза.
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ ГЕТЕРОПОЛІСАХАРИДІВ
Геміцелюлози - гетерополісахариди, що містяться в оболонках рослинних клітин разом з целюлозою. Геміцелюлози поділяються на гексозани (С6Н10О5)n і пентозани (С5Н8О4)n. Гексозани при гідролізі дають гексози (галактозу, фруктозу); продуктами гідролізу пентозанів є ксилоза та арабіноза. Геміцелюлози відносяться до групи харчових волокон, необхідних для нормального травлення, вони використовуються в промисловості для одержання спиртів, паперу, антибіотиків.
Камеді являють собою затвердлий на повітрі рослинний сік; до них належать вишневий клей та гуміарабік – застиглий сік тропічних акацій. Макромолекули камеді мають розгалужену будову і містять в своєму складі залишки D-галактози й D-глюкуронової кислоти, арабінози і рамнози. Вони мають підвищену в'язкість, здатні набухати й утворювати гелі. Завдяки цім властивостям камеді широко використовуються в харчовій промисловості при виробництві соусів, майонезів, кетчупів, морозива, сирів, напоїв тощо.
Полісахарид агар-агар є продуктом екстракції червоних та бурих морських водоростей. Складається в основному із залишків D і L- галактози, частково етерифікованих сульфатною кислотою; в малій кількості містить арабінозу та глюкозу. Агар-агар легко набухає у воді, а при охолодженні перетворюється у твердий гель. Тому його широко використовують в харчовій промисловості для виготовлення мармеладу, желе, пастили, морозива, а також при виробництві м’ясних і рибних консервів.
Мукополісахариди - це гетерополісахариди, які утворюють комплексні сполуки з білками (глікопротеїди) і ліпідами (гліколіпіди). Мукополісахариди виконують різні функції: захисну, структурну, регуляторну; вони є основними компонентами слизів (слини, кишкового соку). Найпоширеніші мукополісахариди – гіалуронова кислота, гепарин, хондроїтинсульфатна кислота, сіалові кислоти.
Гіалуронова кислота входить до складу сполучної тканини, бере участь у формуванні захисних функцій організму, в обміні води. Хондроїтинсульфатна кислота входить до складу хрящової й кісткової тканин у вигляді комплексів з білком колагеном і виконує опорні функції, сприяє відкладенню кальцію в кістках, бере участь у регуляції процесів проникності мембран.
Гепарин міститься в печінці, легенях, стінках великих судин. Гепарин перешкоджає згортанню крові, тому широко використовується як антикоагулянт, впливає на обмін калію й натрію, має протизапальну дію. Сіалові кислоти містяться в слині, травних соках, слизових секретах носової порожнини, матки. При запаленні їх вміст підвищується.
Ф Е Р М Е Н Т И
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
| |||||||||
| |||||||||
 | |||||||||
 |
1. Специфічність дії:
а) абсолютна специфічність – фермент каталізує одну реакцію однієї речовини. Наприклад, фермент уреаза прискорює тільки реакцію гідролізу сечовини;
б) абсолютна групова специфічність – ферменти каталізують певний тип реакцій. Наприклад, всі дегідрогенази каталізують відщіплення атомів Гідрогену; залежно від субстрату проявляється специфічність дії окремих дегідрогеназ;
в) відносна групова специфічність – ферменти каталізують перетворення одного типу зв'язку. Наприклад, ліпаза прискорює гідроліз будь-яких жирів;
г) оптична специфічність – фермент діє тільки на один оптичний ізомер.
2. Залежність від рН середовища. Значення рН, при якому фермент максимально активний називається рН-оптимумом. Більшість ферментів максимально активні в середовищі, близькому до нейтрального. Деякі ферменти мають рН-оптимум при крайніх значеннях рН (пепсин - 1,5-2,5; аргіназа - 9,5-9,9).
3. Оборотність дії. Ферменти можуть прискорювати реакції, як у прямому, так і у зворотному напрямку. Наприклад. ліпаза може каталізувати гідроліз жирів і за певних умов їхній синтез.
4. Залежність дії від значень температури (термолабільність). Значення температури, при якому фермент проявляє максимальну активність, називається оптимальним (для більшості ферментів тваринного походження - 37-40ºC, рослинного походження- 50-60ºC).
5. Залежність дії від впливу активаторів і інгібіторів. Речовини, які збільшують активність ферментів, називаються активаторами. До них відносяться іони багатьох металів (частіше Mn2+,K+,Co2+), деякі аніони (Cl-).
Речовини, які зменшують швидкість ферментативної реакції, називаються інгібіторами. Інгібування може бути конкурентним і неконкурентним. При конкурентному інгібуванні інгібітор структурно схожий на субстрат, з'єднується з ферментом, заміняючи собою субстрат. При неконкурентному інгібуванні інгібітор взаємодіє з ферментом, у результаті чого фермент втрачає свою активність. До інгібіторів дії ферментів відносяться солі важких металів, солі синільної кислоти (KCN) та ін.
 |
 | |||||
 | |||||
|
ВИКОРИСТАННЯ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛІЗУ
В ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЯХ
| Галузь | Етапи технологічних процесів і технологічні цілі використання ферментів |
| Технологія переробки зерна | Підвищення виходу муки і круп, поліпшення якості клійковини, виробництво модифікованої муки зернобобових. |
| Хлібопечення | Скорочення витрат муки, поліпшення тіста, сповільнення черствлення виробів, поліпшення кольору скоринки, виробництво охолодженого і замороженого тіста. |
| Пивоваріння | Використання неосоложеної сировини, розжиження, поліпшення фільтрації, стабілізація пива. Одержання низькокалорийного пива. |
| Технологія молочних продуктів | Коагуляція молока, замінення сичугового ферменту при виробництві сирів, модифікація молочного білка, створення сирного аромату, одержання ферментативно модифікованих сирів, одержання молочного цукру (лактози). |
| Виробництво вина, фруктових соків, газованих напоїв. консервів | Освітлення, мацерація сировини, видалення крохмалю із соку, збільшення виходу. Виробництво солодких лікерів, стабілізація вин і соків, виробництво соків з м’якоттю і пюре. |
| Виробництво кофе | Поліпшення смаку і аромату. |
| Виробництво цукру | Видалення крохмалю, білків і полісахаридів. |
| Технологія м’ясопродуктів | Збільшення виходу, тендеризація м’яса, одержання мясних екстрактів, тектуризація білків, продовження сроку зберігання. |
| Виробництво жирів і рослинних олій | Збільшення виходу, модифікація жирів, екстракція олії, одержання біологічно активних речовин (лецитину, токоферолів, каротинів та ін.). |
| Виробництво ароматизаторів | Синтез тонких ароматів, одержання натуральних ароматичних ефірів. |
| Виробництво рослинних екстрактів | Збільшення екстрактивності, скрочення тривалості екстракції, поліпшення фільрації, підвищення виходу пігментів, посилення аромату і кольору. |
В І Т А М І Н И
 | |||
 |
ДОБОВА ПОТРЕБА, ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ Й ДЖЕРЕЛА ЖИРОРОЗЧИННИХ ВІТАМІНІВ
Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 920 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
