Засвоювані вуглеводи і їх фізіологічне значення

Засвоювані вуглеводи і їх фізіологічне значення.

З точки зору харчової цінності вуглеводи поділяються на засвоювані і незасвоювані. Засвоювані вуглеводи - моно- і олігосахариди, крохмаль, глікоген.

При надходженні в травний тракт засвоювані вуглеводи (за винятком моносахаридів) розщеплюються, всмоктуються, а потім або безпосередньо утилізуються (у вигляді глюкози), або перетворюються в жир, або відкладаються на тимчасове зберігання (у вигляді глікогену). Накопичення жиру є особливо актуальним при надлишку в дієті простих цукрів і відсутності витрати енергії.

Засвоювані організмом вуглеводи є основним джерелом енергії для організму, вони беруть участь у важливих процесах обміну і виконують захисну роль. У великій кількості вони містяться в рослинних продуктах. Вуглеводи засвоюються в кишковому тракті за допомогою ферментів у вигляді простих сполук, в печінці перетворюються в глікоген і використовуються в енергетичних обмінних процесах.

Незасвоювані вуглеводи і їх функції в організмі людини. Харчові джерела незасвоювані вуглеводів і потреби організму в них.

Незасвоювані вуглеводи - це компоненти стінки рослинних клітин, які не розщеплюються ферментами тваринного організму (целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, смоли, пектини). У медичній літературі найбільш часто використовують термін «клітковина», вважаючи його синонімом «грубі харчові волокна». Насправді ж клітковина становить лише частину, хоча і основну, грубих харчових волокн.

Незасвоювані вуглеводи людським організмом не утилізуються, але вони надзвичайно важливі для травлення і складають (разом з лігніном) так звані харчові волокна. Харчові волокна виконують такі функції в організмі людини:

· Стимулюють моторну функцію кишечника;

· Перешкоджають всмоктуванню холестерину;

· Відіграють позитивну роль в нормалізації складу мікрофлори кишечника, в інгібуванні гнильних процесів;

· Впливають на ліпідний обмін, порушення якого призводить до ожиріння ;.

· Адсорбируют жовчні кислоти;

· Сприяють зниженню токсичних речовин життєдіяльності мік роорганізмов і виведенню з організму токсичних елементів.

При недостатньому вмісті в їжі незасвоювані вуглеводів спостерігається збільшення серцево-судинних захворювань, злоякісних утворень прямої кишки. Добова норма харчових волокон становить 20-25 м

Перетворення вуглеводів в сильнокислой середовищі. Вплив цих процесів на технологічні процеси.

При отриманні глюкози кислотним гідролізом крохмалю, який зазвичай проводять в сильнокислой середовищі при високій температурі, можуть утворюватися изомальтоза і гентіобіоза. Перебіг таких реакцій є негативною характеристикою кислотного способу отримання глюкози.

У порожнині шлунка ферментативних перетворень вуглеводів не відбувається з причини відсутності там специфічних ферментів, а а-амілаза слини в сильнокислой середовищі шлунка швидко інактивується. Однак під дією соляної кислоти і води в шлунку відбувається набухання полісахаридів, збільшення їх поверхні, що створює враження ситості. Це властивість полісахаридів широко застосовується в програмах зниження маси тіла і профілактики ожиріння.

Функції полісахаридів в харчових продукціях. Крохмаль. Клейстеризація крохмалю і фактори, що впливають на процес клейстеризації. Явища ретроградації і синерезиса. Модифіковані крохмалі. Галузь застосування.

Все полісахариди, присутні в харчових продуктах, виконують ту чи іншу корисну роль, пов'язану з їх молекулярної архітектурою, розміром і наявністю міжмолекулярних взаємодій, обумовлених, в першу чергу, водневими зв'язками. Цілий ряд полісахаридів є неусваіваемая. Це, головним чином, целюлоза, геміцелюлоза і пектинові компоненти клітинних стінок овочів, фруктів і насіння. Ці компоненти надають багатьом продуктам щільність, крихкість, а також приємне відчуття в роті. І, крім того, вони важливі (як харчові волокна) в нормальної життєдіяльності людського організму.

Полісахариди, присутні в харчових продуктах, виконують важливу функцію, яка полягає в забезпеченні їх якості і текстури: твердості, крихкості, щільності, загустевания, в'язкості, липкості, гелеутворюючого здатності, відчуття в роті. Саме завдяки полісахаридів утворюється структура харчового продукту - м'яка або тендітна, набрякла або желеподібна.

Ретроградація - це типова форма переходу розчинених крохмальних полісахаридів в нерозчинну форму в результаті їх агрегації при охолодженні і зберіганні продукції.

У кулінарних виробах ретроградація викликає погіршення їх якості. Крохмальний гель втрачає еластичність, стає більш щільним, жорстким; відбувається відділення вологи. У хлібобулочних виробах це призводить до черствленію, в кашах і киселях - до розшарування системи з виділенням вологи. Пояснити ретроградації можна нестійкістю крохмальних полісахаридів в розчині, особливо амілози. Якщо ретроградація йде без видимого утворення осаду, то вважається, що амилоза за допомогою водневих зв'язків з'єднується з амілопектину. Такий процес звернемо. Якщо ж процес йде як самоагрегація амілози, то утворюються нерозчинні комплекси. Процес виключення води, який супроводжує ретроградації, називається синерезисом.

Клейстеризація крохмалю проявляється при його нагріванні у воді, і ця його здатність до клейстерообразованію обумовлена наявністю в ньому амілопектину. У першій фазі нагрівання вода повільно і оборотно поглинається зернами крохмалю, причому відбувається їх обмежене набухання. Друга фаза характеризується тим, що зерна швидко набухають, у багато разів збільшуючись, поглинаючи велику кількість вологи і швидко втрачаючи свою кристалічну структуру. При цьому в'язкість крохмальної суспензії швидко зростає, і невелика кількість крохмалю розчиняється в воді. У третій фазі набрякання, що протікає при підвищених температурах, зерна стають майже безформними мішечками, з яких вимилась найбільш розчинна частина крохмалю. Як правило, великі крохмальні зерна клейстерізующімся при більш низькій температурі, ніж дрібні. Температуру, що відповідає руйнуванню внутрішньої структури крохмальних зерен, називають температурою клейстеризації.

Здатність крохмалю утворювати клейстер робить його цінним компонентом харчових продуктів. Клейстеризація крохмалю, в'язкість крохмальних розчинів, характеристика крохмальних гелів залежать не тільки від температури, але і від виду та кількості інших присутніх компонентів. З цим необхідно рахуватися, оскільки в процесі виробництва харчових продуктів крохмаль знаходиться в присутності таких речовин, як цукор, білки, жири, харчові кислоти і вода.

З огляду на вплив, яке мають ті чи інші властивості крохмалю на якість харчових продуктів, доцільно застосування в цілому ряді виробництв різних модифікованих крохмалів.

Попередньо клейстерізованний крохмаль. Відмінною особливістю цього крохмалю є здатність до швидкої регідратації в воді, що дає можливість використовувати його в якості згущувача в харчових продуктах без нагрівання (наприклад, в пудингах, начинках і т. П.).

Крохмаль, модифікований кислотою. Цей крохмаль практично не розчиняється в холодній воді, але добре розчинний у киплячій воді. Для цього крохмалю, в порівнянні з вихідним, характерна більш низька в'язкість гарячих клейстером, зменшення сили гелю, збільшення температури клейстеризації. Завдяки здатності цього крохмалю утворювати гарячі концентровані клейстер, які при охолодженні на холоді дають гель, його можна з успіхом застосовувати в якості пом'якшувача при виробництві желіровать цукерок, а також для отримання захисних плівок.

Етерифіковані крохмалі. Така модифікація призводить до зниження температури клейстеризації, збільшення швидкості набухання зерен, зменшує тенденцію до гелеутворення і ретроградації. Вони знаходять застосування як харчова добавка-загущувач в салатних приправах, начинках та інших подібних продуктах.

12. Структурно-функціональні властивості полісахаридів: в'язкість і гелеутворення. Фактори на них впливають.

Коли молекули полісахариду зв'язуються між собою не щільно, а тільки по окремих зонах, то вони утворюють тривимірну сітку з розчинником - гель.

У разі, коли сітка гелю містить малу кількість з'єднувальних зон, такий гель називають слабким. Він легко руйнується під зовнішнім тиском або при невеликому збільшенні температури. Якщо в сітці гелю кількість з'єднувальних зон велике, то такі гелі (тверді) можуть протистояти зовнішньому тиску, а також вони термостійкий.

У розчинах розгалужених полісахаридів, а також заряджених полісахаридів (містять електролітичні групи СООН) кількість з'єднувальних зон між молекулами дуже мало, тому такі розчини нічого не перетворюються в гелі, а лише мають підвищену в'язкість. При цьому в'язкість розчину пропорційна розміру молекули і її заряду: лінійні і заряджені полісахариди утворюють більш в'язкі розчини.

Засвоювані вуглеводи і їх фізіологічне значення.