Изменения углеводов пищевых продуктов. Часть первая

Углеводы составляют значительную часть рациона питания че­ловека. Пища растительного происхождения в первую очередь со­держит углеводы.

Все углеводы делятся на простые (монозы) и сложные (олигосахариды, полисахариды). Простыми углеводами называют углево­ды, не способные гидролизоваться с образованием более простых соединений.

Основными представителями моносахаров (моноз) являются глюкоза и фруктоза, которые играют важную роль в пищевой тех­нологии и являются важными компонентами продуктов питания и исходным материалом (субстратом) при брожении.

В природе широко распространены также арабиноза, рибоза, ксилоза, главным образом в качестве структурных компонентов сложных полисахаридов (пентозанов, гемицеллюлоз, пектиновых веществ), а также нуклеиновых кислот и других природных поли­меров.

Молекулы полисахаридов построены из различного числа ос­татков моноз. Наиболее широко распространены дисахариды маль­тоза, сахароза и лактоза (молочный сахар).

Высокомолекулярные полисахариды состоят из большого чис­ла остатков моноз (до 6 — 10 тыс.). Они делятся на гомополисахариды, построенные из остатков моносахаридов одного вида (крах­мал, гликоген, клетчатка), и гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моносахаридов.

С точки зрения пищевой ценности углеводы делятся на усвояемые и неусвояемые. К усвояемым относятся все моно- и дисахари­ды, крахмал, гликоген, к неусвояемым — клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, лигнин. Эти полисахариды входят в состав клеточных стенок растений, называются пищевыми волок­нами и не усваиваются нашим организмом, так как ферменты же­лудочно-кишечного тракта человека не расщепляют их.

Физиологическая роль отдельных углеводов заключается в сле­дующем.

• Глюкоза. Является сахаром, в виде которого углеводы циркулируют в крови, а также питательным веществом для мозга.
• Фруктоза. Имеет особый путь превращения в печени в гликоген. Для этого не требуется инсулин, поэтому фруктоза может потребляться людьми, страдающими сахарным диабетом.
• Лактоза. Подавляет нежелательную микрофлору желудочно-кишечного тракта. Лактоза способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют рост патогенных микроорганизмов.
• Мальтоза. Сахар для страдающих болезнями желудочно-кишечного тракта, так как не сбраживается в кишечнике.
• Сахароза. Очень легко усваивается. Не имеет специфических положительных функций. Несет только энергетические функции.

Ощущение сладкого, воспринимаемое рецепторами языка, то­низирует центральную нервную систему. Наиболее сладким саха­ром является фруктоза.

Таблица. Относительная сладость некоторых сахаров, %

Крахмал — полисахарид, являющийся смесью полимеров двух типов, отличающихся пространственным строением — амилозы и амилопектина. Является резервным полисахаридом растений (зер­но, картофель). Крахмал в отличие от сахарозы не приводит к бы­строму увеличению сахара в крови и является основным источни­ком глюкозы.

В ходе гидролиза постепенно идет деполимеризация крахмала с образованием декстринов, затем мальтозы, а при полном гидро­лизе — глюкозы.

Крахмальные зерна при обычной температуре не растворяются в воде, при повышении температуры набухают, образуя вязкий колло­идный раствор. Этот процесс называется клейстеризацией крахмала.

Гликоген (животный крахмал) — основной запасный углевод, биополимер, состоящий из остатков глюкозы, является компо­нентом всех тканей животных и человека. Он служит важным ис­точником энергии и резервом углеводов в организме. Кроме того, гликоген участвует в регуляции водного баланса клеток. Значитель­ная часть гликогена связана в клетках с белками.