Углеводы

Углеводы – это вещества, имеющие первостепенное биохимическое значение для жизни человека.

Углеводы – органические вещества, состоящие из углерода и воды. Общая формула углеводов .

Они подразделяются на простые или моносахариды, неспособные к гидролизу, и сложные углеводы, гидролизующихся на ряд простых. По числу атомов углерода углеводы классифицируют на тетроды, пентоды, гексоды и т.д., а по химическому строению – на многоатомные альдегидо- и кетоноспирты (альдозы и кетозы). Наибольшее значение для питания имеют гексоды.

Сложные углеводы по количеству получающихся при гидролизации простых углеводов подразделяются на дисахариды, трисахариды и т.д. и полисахариды, образующие при гидролизе много атомов простых углеводов.

Полисахариды представлены гомополисахаридами, которые образуют при гидролизе смесь простых углеводов и их производных.

Моносахариды являются основным источником энергии в организме.

Важнейшим представителем моносахаридов является глюкоза (С₆Н₁₂О₆), активно участвующая в важнейшем энергетическом процессе в организме – процессе гликолиза. Постоянный источник глюкозы в организме – гликоген.

Глюкозу также называют виноградным сахаром, так как она содержится в большом количестве в виноградном соке. Кроме винограда глюкоза находится и в других сладких плодах, а также в разных частях растений. Она также входит в состав сахарозы, лактозы, целлюлозы, крахмала и является источником энергии для организма.

В растительном мире широко распространена фруктоза или фруктовый (плодовый) сахар, которая содержится в основном в сладких плодах и меде. Она входит в состав сложных сахаров, например, тростникового и свекловичного.

Важнейшие дисахариды – сахароза, мальтоза, лактоза. Все они являются изомерами и имеют формулу С₁₂Н₂₂О₁₁, однако их строение различно.

По отношению к окислителям дисахариды делят на два типа: восстанавливающие и не восстанавливающие. К первому относятся мальтоза и лактоза, которые реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и могут восстанавливать гидроксид меди (II) до оксида меди (I); ко второму – сахароза, которая не реагирует с гидроксидом меди (II) и аммиачным раствором оксида серебра.

Приоритетная роль из вышеуказанных дисахаридов отводится сахарозе, являющейся одним из главных углеводов в организме человека.

Сахароза не обладает редуцентными свойствами, поэтому она устойчива к действию щелочей, но гидролизуется под влиянием кислот и ферментов сахароза с образованием D-глюкозы и D-фруктозы.

Индусы еще за 300 лет до нашей эры умели получать тростниковый сахар из тростника. В середине XVIII века дисахариды были обнаружены и в сахарной свекле, а в середине XIX века был получен в производственных условиях. В настоящее время сахарозу получают из тростника, произрастающего в тропиках (на о.Куба и в других странах Центральной Америки).

В сахарной свекле содержится 12-20% сахарозы, сахарном тростнике ее содержание составляет 14-26%.

Свекловичный сахар широко применяется в пищевой промышленности, кулинарии, приготовлении вин, пива и т.д.

Другой представитель дисахаридов – лактоза (молочный сахар). Она состоит из остатков галактозы и глюкозы. Значение лактозы очень велико, т.к. она является важным питательным веществом.

В молоке лактоза содержится в довольно значительном количестве, например, в коровьем молоке ее содержание составляет от 2 до 8%.

Мальтоза – это промежуточный продукт при гидролизе крахмала. По другому ее называют солодовый сахар, поскольку она получается из крахмала при действии солода. Мальтоза содержится в проросших семенах хлебных злаков. Она также образуется при неполном гидролизе крахмала.

Молекулы полисахаридов (С₆Н₁₀О₅)_n можно рассматривать как продукт полконденсации моносахаридов. Важнейшие природные полисахариды – это крахмал и целлюлоза.

Основным источником полисахаридов является крахмал (С₆Н₁₀О₅)_n. Крахмал – основной резервный полисахарид растений.

Крахмал является основной частью важнейших продуктов питания. Калорийность крахмала – 4,2 ккал/г. Зерна риса, пшеницы, ржи и других злаков содержат 60-80% крахмала, клубни картофеля – 15-20%.

Крахмал – это ценный питательный продукт. Он входит в состав хлеба, картофеля, круп и наряду с сахарозой является важнейшим источником углеводов в человеческом организме. Кроме того, чистый крахмал применяется в пищевой промышленности в производстве кондитерских и кулинарных изделий, колбас.

Другим представителем полисахаридов является целлюлоза. Она является природным полимером. Макромолекула целлюлозы состоит из многих остатков молекулы глюкозы. Она образуется в растениях при реакции фотосинтеза и является основной частью оболочки растительных клеток; ее название происходит от слова «целлула» клетка.