Анализ углеводов

Анализ углеводов

7.1 Введение

Углеводы являются одним из важнейших компонентов многих продуктов питания. Углеводы могут присутствовать в виде изолированных молекул или они могут быть физически связаны или химически связаны с другими молекулами. Отдельные молекулы могут быть классифицированы в соответствии с количеством мономеров, которые они содержат, как моносахариды, олигосахариды или полисахариды. Молекулы, в которых углеводы ковалентно присоединены к белкам, известны как гликопротеины, тогда как молекулы, в которых углеводы ковалентно присоединены к липидам, известны как гликолипиды. Некоторые углеводы усваиваются человеком и поэтому являются важным источником энергии, в то время как другие неперевариваемы и поэтому не обеспечивают энергией. Неперевариваемые углеводы входят в группу веществ, известных как пищевые волокна, которые также включают лигнин. Доказано, что потребление значительного количества пищевых волокон благотворно влияет на питание человека, помогая снизить риск некоторых видов рака, ишемической болезни сердца, диабета и запоров. Помимо того, что углеводы являются важным источником энергии и пищевых волокон, они также способствуют сладости, внешнему виду и текстурным характеристикам многих продуктов. Важно определить тип и концентрацию углеводов в продуктах питания по ряду причин.

Стандарты идентичности - продукты питания должны иметь состав, соответствующий государственным нормативам

Маркировка пищевых продуктов - для информирования потребителей о питательном содержании пищевых продуктов

Обнаружение фальсификации - каждый тип пищи имеет "отпечаток пальца" углеводов

Качество продуктов питания - физико-химические свойства продуктов, такие как сладость, внешний вид, стабильность и текстура, зависят от типа и концентрации присутствующих углеводов.

Экономика - промышленность не хочет отдавать дорогие ингредиенты

Пищевая промышленность - эффективность многих операций по переработке пищевых продуктов зависит от типа и концентрации присутствующих углеводов.

7.2. Классификация углеводов

Моносахариды

Моносахариды - это растворимые в воде кристаллические соединения. Они представляют собой алифатические альдегиды или кетоны, которые содержат одну карбонильную группу и одну или несколько гидроксильных групп. Большинство природных моносахаридов имеют либо пять (пентозы), либо шесть (гексозы) атомов углерода. Обычно встречающимися гексозами в пищевых продуктах являются глюкоза, фруктоза и галактоза, в то время как обычно встречающимися пентозами являются арабиноза и ксилоза. Реакционноспособными центрами моносахаридов являются карбонильные и гидроксильные группы.

Олигосахариды

Это относительно низкомолекулярные полимеры моносахаридов (<20), которые ковалентно связаны посредством гликозидных связей. Дисахариды состоят из двух мономеров, тогда как трисахариды состоят из трех. Олигосахариды, содержащие мономеры глюкозы, фруктозы и галактозы, наиболее часто встречаются в пищевых продуктах.

Полисахариды

Большинство углеводов, встречающихся в природе, присутствуют в виде полисахаридов. Полисахариды - это высокомолекулярные полимеры моносахаридов (>20). Полисахариды, содержащие все те же моносахариды, называются гомополисахаридами (например, крахмал, целлюлоза и гликоген образуются только из глюкозы), тогда как те, которые содержат более одного типа мономера, известны как гетерополисахариды (например, пектин, гемицеллюлоза и камеди).

7.3. Методы анализа

Было разработано большое количество аналитических методов для измерения общей концентрации и типа углеводов, присутствующих в продуктах питания (более подробную информацию см. Анализ продуктов питания Нильссена или Анализ продуктов питания Померанца и Мелоана). Содержание углеводов в пище может быть определено путем расчета процента, оставшегося после измерения всех остальных компонентов: % углеводов = 100 % влаги - % белка - % липидов - % минералов. Тем не менее, этот метод может привести к ошибочным результатам из-за экспериментальных ошибок в любом из других методов, и поэтому обычно лучше непосредственно измерять содержание углеводов для точных измерений.