Методи визначення вуглеводів.

1.  Роль вуглеводів у харчуванні.

2.  Основні властивості вуглеводів.

3.  Визначення масової частки вуглеводів.

1.  Роль вуглеводів у харчуванні.

Складають 90%сухих речовин рослин. Найбільше в рослинних продуктах. Добова норма 300-400 грам.

Виконують такі функції :

1.Енергетична .

2.Покращують діяльність серця, розумову діяльність.

3.Обмінні процеси.

4.Надлишок перетворюється в жири відкладаються в печінці – глікоген.

Джерела вуглеводів – це рослині продукти (50-80%). В тваринних їх зовсім мало (1-1,5%).

Найбільше вуглеводів в таких продуктах, цукор, крохмаль – чисті вуглеводи, плоди, овочі, борошно, крупи, а саме присутні такі вуглеводи: глюкоза, фруктоза, галактоза, ксилоза, рибоза, арабіноза, лактоза, сахароза. мальтоза, пентозани , арабан, ксилан, крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини.

2.  Основні властивості вуглеводів.

Всі види вуглеводів, що входять до складу продуктів, поділяються на такі групи :

1.Моноцукри – С6Н12О6 .

2.Поліцукри 1 порядку (олігоцукри) – С12Н22О11.

3.Поліцукри 2 порядку (С6Н10О5)N.

Моноцукри – Це глюкоза, фруктоза, галактоза, арабіноза, ксилаза, рибоза.

Поліцукри 1 порядку ( дицукри ) – Цукроза, трегалоза, мальтоза, лактоза.

Поліцукри 2 порядку ( нецукроподібні ) – Крохмаль, клітковина, глікоген, інулін.

До вуглеводоподібних відносяться декстрини – поліцукри різної молекулярної маси, що утворюються як проміжні продукти при кислотному або ферментативному гідролізі крохмалю.

Пектинові речовини – поліцукри, основою яких являється пектова (полігалактуронова) кислота. Моноцукри і олігоцукри – цукроподібні.

Моноцукри поділяються на : пентозани – арабіноза, ксилоза, рибоза. Арабіноза – входить до складу поліцукрів – арабана, утворює слизи, пектинові речовини, геміцелюлозу. Міститься в зерні, буряку, плодах, овочах. Ксилоза – дерев’яний цукор – міститься в соломі, дерев’яних та кукурудзяних початках. Гексози С6Н12О6 – глюкоза, галактоза, фруктоза – складові плодів, меду.

Властивості моноцукрів і дицукрів ( цукроподібних ) .

1. Солодкі за смаком.ِِ

2. Зброджуються дріжджами.

3. Гексози мають відновлювальні властивості, здатні відновлювати закис міді в оксид міді – на цьому засноване визначення цих вуглеводів.

4. Розчиняються у воді.

5. Добре засвоюються.

6. Для визначення глюкози в присутності фруктози використовують йодометричний метод – глюкоза окислюється до глюконової кислоти.

7. Здатні до реакції карамелізації.

8. В присутності кислот відбувається інверсія цукрози → глюкоза +фруктоза.

9. Здатні до кристалізації .

Властивості крохмалю.

1.  Не розчиняється у воді.

2.  Не солодкий за смаком.

3.  В гарячій воді набрякає.

4.  При гідролізі розщеплюється до моноцукрів — глюкози.

Властивості тваринного крохмалю – глікогену.

1.  Розчиняється в теплій воді.

2.  Дає червоно – буре забарвлення.

3.  Гідроліз → декстрини → мальтоза → глюкоза.

Визначення масової частки вуглеводів.

Моноцукри і дицукри володіють оптичною активністю. Також такою властивістю володіють різні органічні сполуки, що мають в молекулах асиметричні атоми вуглецю ( амінокислоти , вуглеводи, органічні кислоти ) . Вони здатні обертати площину поляризованого світла в різний бік. В залежності від направлення обертання площини поляризації, що проводять оптично активні речовини, розрізняють право та ліво обертаючі оптично активні речовини. Цукроза, глюкоза, мальтоза – право , Фруктоза – ліво обертаючі.

Кут обертання площини поляризації, пропорційний довжині шляху який проходить промінь в активному середовищі, а також концентрації оптично активної речовини .Важливим показником являється питома обернена здатність оптично активної речовини – називають кут обернення площини поляризації , що проводить розчин оптично активної речовини, в 100 см ³ якої міститься речовини при товщині шару розчину 1 дм ( ť20 ºС ) . Використовують жовте світло натрієвого полум’я і позначають [L] ²º Д, де Д – лінія натрієвого полум’я.

Наприклад : [L]²º Д цукрози = 66,53º. Прилади, що вимірюють кут обернення в площині поляризованого світла – поляриметри. Використовують ці прилади в : цукровій, кондитерській та крохмале-патоковий промисловості.

Також вміст цукрози визначають : рефрактрометричним методом за допомогою рефрактометра, ареометричним методом за допомогою цукроміра.

Редукуючі цукри і цукрозу визначають за допомогою декількох методів: йодометричним , перманганатометричним, ферріціанідним, фотоколориметричним.

Феррітаціанідний метод – Заснований на відновленні надлишку ферріціаніда (червоної кров’яної солі ) стандартним розчином інвертного цукру, або глюкози.

Фотоколориметричний метод – Заснований на колориметруванні залишку розчину ферріціаніда після реакції з редукуючими речовинами.

Іодометричний метод – Заснований на окисленні редукуючих цукрів ( лактоза, глюкоза ) , що містять альдегідну групу, іодом в лужному середовищі.

Метод Бертрана – заснований на здатності редукуючих цукрів відновлювати в лужному середовищі двухвалентну мідь. Си окиснюють залізо амонієвими квасцями до СuSO4 .

Визначення цукрози поляриметричним методом.

За допомогою поляриметра вимірюють кут повернення площини поляризації оптично активними речовинами. Основними частинами поляриметра являються — поляризатор і аналізатор. Поляризатор служить для отримання поризаційного світла, аналізатор – для його дослідження і виявлення.

В якості поляризатора та аналізатора користуються призмами Ніколя, виготовленними з іспанського шпату. Призма Ніколя пропускає лише світлові коливання, що лежать в одній площині, коливання, що лежать в перпендикулярній площині, вона зовсім не пропускає. Тому, якщо пропустити промінь світла послідовно через дві призми Ніколя розташовані одна за другою, то можуть спостерігатися різні явища в залежності від того, як повернута друга призма. Для контролю продуктів застосовують поляриметричні трубки в які наливають розчин. Поляриметри бувають таких типів : цукориметри різних марок СУ — 2 ; СУ – 3 ;

Оптичною активністю володіють різні органічні сполуки. що мають в молекулах асиметричні атоми вуглецю : амінокислоти, вуглеводи, органічні кислоти.

Визначення крохмалю.

Методи кількісного визначення крохмалю засновані на використані різних властивостей глюкози : її редукуючої здатності, оптичної активності тощо.

З найбільш розповсюджених методів використовують : поляриметричиний, колорометричний, хімічний, гравіметричний.

Визначення клітковини.

Клітковина – це основа рослинних продуктів. Це високомолекулярний поліцукрид, що складається з елементів ß – d – глюкози. Молекули мають ниткоподібний характер, з’єднані в пучки, що називаються міцелами. Кожна міцела складається з молекул клітковини. Клітковина у воді не розчинна, але набрякає. При кип’ятінні з концентрованою Н2SO4 вона повністю розщеплюється на глюкозу. При слабкому гідролізі розщеплюється на дисахарид целобіозу за допомогою ферменту целюлази. Активна цилюлаза знаходиться в шлунку жуйних тварин.

Клітковина – міцна сполука.

Рекомендована література:

А. Т.Марх, Т. Ф. Зыкина, В. Н.Голубев «Технологический контроль консервного производства» М.: Агропромиздат, 1989, стр. 69-102