Характеристика вуглеводів клітинних стінок

[pic 1]

№1

Характеристика вуглеводів клітинних стінок

   Вуглеводи – це органічні сполуки, елементарний склад яких обумовлений наявністю атомів вуглецю, водню, кисню. Загальна формула вуглеводів Cn(H2O)m. Рослинні клітинні стінки будуються перш за все з вуглеводного полімеру — целюлози.

Основні вуглеводи, що складають первинну клітинну стінку, — це 

• целюлоза 
• геміцелюлоза
• Пектин 

Целюло́за, (С6Н10О5)x — природний полімер, полісахарид, волокниста речовина, головна складова частина оболонки рослинних клітин. У найбільшій кількості міститься у деревині, волокнах бавовни, льону та ін.  Целюлоза була відкрита 1838 року французьким хіміком Ансельмом Паєном. Найчистіша природна целюлоза — бавовняне волокно — становить 85—90% целюлози. У деревині хвойних дерев приблизно 50% целюлози

Геміцелюло́за (або напівклітковина) — структурована суміш різних складних некрохмальних і нецелюлозних полісахаридів рослин, які супроводжують целюлозу в стінках рослинних клітин, але гідролізуються значно легше за неї. Геміцелюлози зараховують до вищих молекулярних сполук, вони займають проміжне положення між целюлозою й крохмалем. У рослинах геміцелюлози служать опорним конструкційним матеріалом і, можливо, резервною поживною речовиною. Вміст геміцелюлоз в деревині та інших рослинних матеріалах — соломі, лушпинні насіння, кукурудзяних качанах тощо становить 13-43%

Пекти́нові речови́ни — велика група природних вуглеводів, які містяться у всіх рослинах. Ці полісахариди (гетерополісахариди) побудовані із залишків галактуронової кислоти, яка є продуктом окислення глюкози, вони є неоднорідними. Основна функція пектинових речовин — підтримувати тургор у тканинах. Крім того, пектини підвищують посухостійкість рослин, сприяють тривалому зберіганню овочів і плодів. Пектинові речовини входять до складу клітинних стінок рослин, складаючи до 52 % клітинної маси.

Пектин — розчинна у воді речовина, яка міститься у клітинному соку плодів і овочів. При варінні з цукром і кислотами пектин утворює драглі. Цю його властивість використовують у кулінарії при приготуванні солодких страв з утворенням драглів, у виробництві мармеладу, джему, варення, конфітюрів, пастил.

Перетворення вуглеводів при виробництві харчових продуктів

Основні перетворення вуглеводів при виробництві харчових продуктів пов'язані з їх гідролізом, клейстеризацією крохмалю, участю у реакціях карамелізації та меланоідиноутворення. У багатьох харчових технологіях має місце гідроліз олігосахаридів та полісахаридів. Гідроліз дисахаридів має місце при виробництві цукру. При цьому цей процес небажаний так як негативно впливає на вихід продукту і його якість. У харчових технологіях застосовують кислотний та ферментативний гідроліз полісахаридів.

       Гідроліз крохмалю під дією кислот спричиняє спочатку послаблення зв'язків між макромолекулами амілози і амілопектину. Це призводить до руйнування структури крохмалевих зерен і утворення гомогенної маси. Кінцевим продуктом гідроліза є глюкоза, на проміжних стадіях утворюються декстрини, три – та тетрасахара, мальтоза. У розчині зростає число альдегідних груп.

       Кислотний гідроліз застосовують при виробництві патоки. Але при високій концентрації кислоти і високій температурі утворюються продукти термічної деградації вуглеводів, які є шкідливими.

       Реакції дегідратації і термічної дегідратації вуглеводів: 

1) каталізуються кислотами, і лугами;

2)потребують температури.

        Дегідратація. Пентози утворюють фурфурол, гексози - оксиметилфурфурол та деякі інші продукти. Ці речовини є аромаутворюючими речовинами. Так, фурфурол і оксиметилфурфурол утворюються при тепловій обробці фруктових соків. Ці речовини мають певну токсичність. В залежності від умов реакції можуть утворюватись ароматичні речовини або забарвлюючі продукти. При помірному нагріванні має місце процес дегідратації з утворенням ароматичних речовин. Так, мальтол і ізомальтол мають запах печеного хліба.