Углеводы

Углеводы - это сложные органические вещества в состав которых входит углерод, водород и кислород. Для организма человека они являются основным энергетическим веществом. При окислении в организме человека 1 г углеводов выделяет 3,75 ккал (15,7 кДж) энергии. Большинство углеводов легко и полностью усваивается организмом. Углеводы, кроме того, являются строительным материалом важнейших соединений клеток (нуклеиновых кислот и др.). Суточная потребность организма человека в углеводах составляет 400-500 г. При избыточном потреблении углеводов в организме человека они превращаются в жиры, повышают содержание холестерина в крови, нарушают работу поджелудочной железы (развивается диабет).

В процессе хранения пищевых продуктов (плодов, овощей, муки, крупы и т.д.) происходит потеря массы за счёт расхода углеводов в процессе дыхания.

По строению молекул углеводы подразделяются на 3 класса:

· моносахариды;

· олигосахариды;

· полисахариды.

 

Моносахариды (простые сахара) состоят из одной молекулы углевода (C6 H12 O6), к ним относятся:

· глюкоза (виноградный сахар);

· фруктоза (плодовый сахар);

· галактоза.

Общие свойства сахаров:

В чистом виде они представляют собой кристаллические вещества, сладкого вкуса, белого цвета, хорошо растворяются в воде и способны кристаллизоваться из водных растворов (мёд, засахаривание варенья). Легко усваиваются организмом. Гигроскопичны, под действием микроорганизмов сбраживаются, обладают восстанавливающими (редуцирующими) свойствами. Из-за высокой гигроскопичности количество редуцирующих сахаров строго регламентируется стандартами в сахаре, карамели, мармеладе, пастиле и других продуктах. При нагревании до высоких температур сахара карамелизуются (образуют вещество тёмного цвета и горького вкуса - карамелен). А редуцирующие сахара при взаимодействии с аминокислотами образуют меланоидины (вещества бурого цвета). Этим объясняется появление тёмной корочки при выпечке хлеба, цвет жареного кофе, солода, жжёного сахара и т.д. Способны к гидролизу.

Глюкоза - содержится в ягодах, плодах, овощах, мёде, обычно совместно с фруктозой. Входит в состав дисахаридов и полисахаридов (сахарозы, лактозы, мальтозы, крахмала, клетчатки). В промышленности её получают гидролизом крахмала.

Фруктоза - находится в плодах, ягодах, овощах, мёде. Это самый сладкий (в 2,2 раза слаще глюкозы) и гигроскопичный сахар. Её получают гидролизом инулина. Она медленно всасывается в кровь, поэтому полезнее других сахаров, особенно для больных диабетом.

Галактоза - в свободном виде в природе не встречается, обладает меньшей сладостью, входит в состав лактозы (молочного сахара) и пектиновых веществ.

Дисахариды (олигосахариды) - это углеводы, построенные из 2 молекул моносахаридов C12 H22 O11. К ним относят сахарозу, мальтозу, лактозу. Они обладают всеми свойствами сахаров.

Сахароза (свекловичный сахар) - содержится в плодах, овощах, сахарной свекле, сахарном тростнике. Не обладает восстанавливающими свойствами (не относится к редуцирующим веществам). При гидролизе расщепляется на глюкозу и фруктозу в равных количествах. Эта смесь называется инвертным сахаром (он очень гигроскопичен в отличие от сахарозы). Реакция инверсии применяется при производстве искусственного мёда.

Мальтоза (солодовый сахар) - содержится в проросшем зерне, солоде, патоке. Состоит из 2 молекул глюкозы.

Лактоза (молочный сахар) - содержится в молоке. Состоит из глюкозы и галактозы. Обладает менее сладким вкусом и меньшей растворимостью. Сбраживается до молочной кислоты, на чём основано производство сметаны, творога, простокваши и т.д.

Полисахаридыньшей растворимостью. Сбраживается до молочной кислоты, на чём основано производство сметаны, творога, простокваши и т.д.

Полисахариды - не сахароподобные вещества, молекула которых состоит из множества молекул моносахаридов (C6 H10 O5)n. К ним относятся крахмал, клетчатка, инулин, гликоген. Они не обладают сладким вкусом, не растворимы в воде. Способны к гидролизу. Усваиваются медленно, а клетчатка вообще не усваивается.

Крахмал - содержится в зерне, муке, крупе (60-70 %), картофеле (18-20 %) и других овощах. В горячей воде крахмал набухает и образует коллоидный раствор (клейстер). Гидролизуется до глюкозы. Этот процесс называют осахариванием и применяют в производстве патоки. При хранении крахмального клейстера происходит постоянное разрушение коллоида с выделением воды (старение или ретроградация), чем объясняется черствение хлеба. Крахмал окрашивается йодом в синий цвет. Этим свойством пользуются для определения наличия крахмала в продуктах (молоке, колбасных изделиях).

Клетчатка - (целлюлоза) входит в состав оболочек растительных клеток. Содержится в кожице плодов, овощей, кочерыге капусты (0,5-2,5 %), оболочках зерна (отрубях) (до 11-13 %). Повышенное содержание её в продукте снижает его усвояемость и пищевую ценность, ухудшает вкус. Клетчатка не растворяется в воде, не усваивается организмом человека, но положительно влияет на процесс пищеварения, усиливая перистальтику кишечника. Потребность человека в клетчатке 25 г в сутки.

Гликоген - (животный крахмал) состоит из глюкозы, содержится в печени, мышечной ткани животных как запасное вещество. Влияет на качество мяса и рыбы при созревании. Растворим в воде, клейстера не образует, йодом окрашивается в буро-красный цвет. В продуктах содержится до 0,5 - 1 % (мясо, яйца, рыба).

Инулин - содержится в чесноке, топинамбуре, цикории, артишоке. При его гидролизе образуется фруктоза. Используется для получения фруктового сахара (рекомендуется для больных диабетом). В горячей воде растворяется, образуя при этом коллоидный раствор.