Теоретические сведения. Углеводы относятся к классу основных пищевых макронутриентов и являются важнейшим источником энергии для организма человека

Углеводы относятся к классу основных пищевых макронутриентов и являются важнейшим источником энергии для организма человека. Кроме того, они выполняют и ряд других, важных функций: входят в состав соединительных тканей и жидкостей организма; тонизируют центральную нервную систему; регулируют накопление кетоновых тел при окислении липидов, препятствуя ацидозу; усиливают защитные реакции организма (глюкоуроновая кислота, соединяясь с токсическими веществами, способствует их выведению из организма); стимулируют моторную функцию желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на то, что углеводы вносят существенный вклад в энергообеспечение человеческого организма, они не считаются незаменимыми питательными веществами.

В пищевых продуктах углеводы присутствуют в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза), дисахаридов (сахароза, мальтоза, лактоза), а также полисахаридов растительного (крахмал) и животного (гликоген) происхождения.

Главными усваиваемыми углеводами в питании человека являются глюкоза, фруктоза, сахароза и крахмал, а неусваиваемыми – целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, пентозаны и сопутствующий им лигнин (вещество сшитой полифенольной структуры).

Углеводы составляют 60 – 80 % энергетической ценности пищевого рациона. При окислении 1 г углеводов в организме образуется 16, 6 кДж (~ 4 ккал) энергии. Эта энергия аккумулируется в виде богатого энергией соединения – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Однако углеводные запасы человека очень ограничены, их содержание не превышает 1 % массы тела. При интенсивной работе они быстро истощаются, поэтому углеводы должны поступать с пищей ежедневно. Суточная потребность человека в углеводах составляет 400 – 500 г, при этом примерно 80 % приходится на крахмал. Минимальное потребление должно составлять 50 – 100 г. Оно предотвращает кетоз и потерю мышечного белка.

В пищевых продуктах углеводы выполняют ряд важных функций: сладость, гидрофильность, связывание ароматических веществ, обеспечение текстуры и качества, т.к. они способны влиять на вязкость, кристаллизацию, гелеобразование, стабильность.

Углеводы могут вступать в различные химические реакции: гидролиз, термическая дегидратация, карамелизация, меланоидинообразование, брожение, в результате чего изменяется их состав, структура и содержание.

При производстве многих пищевых продуктов углеводы составляют один из главных сырьевых ресурсов для физических, химических, биохимических и микробиологических процессов, управление которыми позволяет получать широкий ассортимент продуктов питания с различными свойствами.

Определение количественного содержания углеводов в пищевых продуктах проводят химическими методами (титриметрические и гравимитрические), электрохимическими, спектральными хроматографическими. В основе этих методов лежат такие свойства некоторых сахаров, как способность вращать плоскость поляризованного света и восстанавливать щелочные растворы меди.

Анализ углеводного состава сложных многокомпонентных пищевых продуктов требует предварительной подготовки, которую проводят по схеме, представленной на рис. 1.