YWNOŚĆ to mieszanina o złożonym składzie:
-ð substancje pożądane:
·ð budulcowe (biaÅ‚ka, zwiÄ…zki mineralne)
·ð energetyczne (sacharydy i lipidy)
·ð regulacyjne (witaminy)
·ð nadajÄ…ce pożądane cechy sensoryczne (aromaty, barwniki, alkohole)
·ð ksztaÅ‚tujÄ…ce cechy użytkowe  w tym reologiczne (regulatory kwasowoÅ›ci, substancje zagÄ™szczajÄ…ce)
substancje niepożądane:
mogą zostać wprowadzone do żywności na etapie wzrostu roślin i zwierząt (np. metale ciężkie),
·ð zanieczyszczenia
podczas wytwarzania żywności (konserwanty, katalizatory technologiczne) i podczas
·ð zwiÄ…zki szkodliwe
bezpośredniego przygotowywania do spożycia (N-nitrozoaminy)
-ð w celu nadania produktom spożywczym oczekiwanych wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci stosowane sÄ… substancje dodatkowe:
·ð barwniki
·ð substancje konserwujÄ…ce
·ð przeciwutleniacze
·ð emulgatory
·ð substancje zagÄ™szczajÄ…ce i żelujÄ…ce Substancje dodatkowe mogÄ… peÅ‚nić jednoczeÅ›nie 2- lub wiÄ™cej
różnych funkcji.
·ð stabilizatory
Podczas produkcji żywności stosuje się dodatek kilku substancji
·ð regulatory kwasowoÅ›ci
konserwujących (np. benzoesanów  hamujących rozwój drożdży,
·ð substancje sÅ‚odzÄ…ce
pleśni oraz bakterii z pochodnymi tlenku siarki(IV) 
·ð substancje wzmacniajÄ…ce smak i zapach
inhibitujÄ…cych bakterie mlekowe i octowe). Ponad to substancje
·ð substancje spulchniajÄ…ce te dziaÅ‚ajÄ… na siebie synergistycznie  pozwalajÄ… zmniejszyć
dodawaną porcję środka konserwującego.
·ð substancje utrzymujÄ…ce wilgotność
·ð substancje wypeÅ‚niajÄ…ce
·ð substancje pianotwórcze
·ð substancje aromatyczne
-ð oprócz skÅ‚adników o charakterze budulcowym i energetycznym, duży nacisk kÅ‚adzie siÄ™ na wrażenie sensoryczne 
smakowe i zapachowe (wrażenia sensoryczne są jednym z najważniejszych czynników decydujących o ponownym
zakupie produktu)
·ð kwasy i hydroksykwasy organiczne (np. kwasy: jabÅ‚kowy, cytrynowy, winowy, szczawiowy i bursztynowy)
występujące w owocach w postaci wolnej lub w warzywach związane w solach wapnia, potasu i sodu nadają
smak i obniżają pH ograniczając jednocześnie rozwój drobnoustrojów
·ð metyloketony powstajÄ…ce podczas jeÅ‚czenia ketonowego tÅ‚uszczów ( -oksydacja) w bardzo maÅ‚ych iloÅ›ciach
(1 ppm) nadają korzystne cechy smakowo-zapachowe serom dojrzewającym, ale w większych ilościach (60 ppm)
dyskwalifikują tłuszcz przed wykorzystaniem do celów spożywczych
FAA
SZOWANIE PRODUKTÓW SPO YWCZYCH
może pociągnąć za sobą, oprócz obniżenia jakości, zagrożenie dla zdrowia konsumentów  w przypadkach, gdy
prowadzi do ukrywania wad i szkodliwości produktów.
Najbardziej znanymi substancjami służącymi do fałszowania żywności są:
-ð woda rozcieÅ„czajÄ…ca mleko, soki i piwo,
-ð kawa zbożowa i prażone korzenie cykorii dodawane do naturalnej kawy,
-ð olej rzepakowy dodawany do sÅ‚onecznikowego i sojowego,
-ð glikol etylenowy osÅ‚adzajÄ…cy wino,
-ð smalec i przetworzone tÅ‚uszcze roÅ›linne dodawane do masÅ‚a,
-ð mÄ…ka ryżowa i pasza kukurydziana faÅ‚szujÄ…ce droższe gatunku mÄ…ki,
-ð galaretka jabÅ‚kowa używana zamiast droższych przetworów owocowych,
-ð skrobia dodawana do rozcieÅ„czonej Å›mietany,
-ð dodatek sody oczyszczonej maskuje rozwój drobnoustrojów chorobotwórczych w mleku.
BIAA
KA
-ð podstawowe skÅ‚adniki odżywcze i główne z
ródło związków azotowych w artykułach żywnościowych zawartość
białka w produktach spożywczych stanowi jeden z czynników określających ich wartość odżywczą
-ð biaÅ‚ka wykazujÄ… funkcje budulcowe, regulacyjne (enzymy, hormony), ale także ksztaÅ‚tujÄ… cechy sensoryczne
-ð biaÅ‚ka to liniowe produkty kondensacji ok. 20 -L-aminokwasów poÅ‚Ä…czonych wiÄ…zaniami trans-peptydowymi,
których wzajemna konformacja nadaje charakterystyczne właściwości biologiczne i żywieniowe białek
-ð struktura molekularna biaÅ‚ek:
I-rzędowa: kolejność (sekwencja) ułożenia aminokwasów stabilizowana przez wiąz. peptydowe i determinująca
właściwości cząsteczki
II-rzędowa: przestrzenna konformacja: -helisa lub -harmonijka stabilizowana przez wiąz. wodorowe
III-rzędowa: struktura II-rzędowa zwinięta w przestrzenną bryłę i stabilizowana przez wiele rodzajów wiązań (m.in.
wodorowe, hydrofobowe, jonowe, mostki siarczkowe i oddziaływania Van der Waalsa) determinująca
aktywność biologiczną białek
IV-rzędowa: białka o dużej masie cząsteczkowej złożone z mniejszych podjednostek
-ð punkt izoelektryczny  wartość pH przy której czÄ…steczki biaÅ‚ka sÄ… obdarzone jednakowÄ… liczbÄ… Å‚adunków
elektrycznych dodatnich i ujemnych  są elektrycznie obojętne
·ð czÄ…steczka biaÅ‚ka staje siÄ™ dipolem z powodu nierównomiernego rozmieszczenia grup anionowych i kationowych
·ð w punkcie izoelektrycznym biaÅ‚ko wykazuje najmniejszÄ… rozpuszczalność i najÅ‚atwiej można je wytrÄ…cić z
roztworu
·ð powyżej pkt. izoelektrycznego (po stronie zasadowej) biaÅ‚ko wystÄ™puje w formie anionu, a poniżej (po stronie
kwasowej) w formie kationu
OZNśCZśNIE ZśWśRTO CI BIśA
KÅ›
*ð metoda poÅ›rednia zwiÄ…zana z oznaczeniem zawartoÅ›ci azotu (Å›rednia zawartość azotu w biaÅ‚ku produktów
spożywczych wynosi ok. 16%)
*ð aby uwolnić azot z aminokwasów stosuje siÄ™ mineralizacjÄ™ w stęż. kwasach (H SO ) lub w przypadku niektórych
2 4
produktów mlecznych w stężonych roztworach wodorotlenków (NaOH, KOH)
*ð azot wydziela siÄ™ w postaci amoniaku
REAKCJA BIURETOWA:
*ð reakcja charakterystyczna biaÅ‚ek i zwiÄ…zków zawierajÄ…cych wiÄ…zanie peptydowe (-CO-NH-), np. biuret
*ð w Å›rodowisku alkalicznym (Np. NaOH) w obecnoÅ›ci jonów miedzi Cu2+ (np. CuSO ) tworzÄ… siÄ™ barwne kompleksy
4
*ð barwa kompleksów zależy od dÅ‚ugoÅ›ci Å‚aÅ„cucha polipeptydowego (liczby wiÄ…zaÅ„ peptydowych):
dipeptydy niebieskie
tripeptydy fioletowe
polipeptydy czerwone
PRÓBś KSśNTOPROTEINOWś
*ð biaÅ‚ka poddane dziaÅ‚aniu stężonego kwasu azotowego(V) (HNO ) barwiÄ… siÄ™ na kolor żółtopomaraÅ„czowy
3
*ð reakcja ta polega na nitrowaniu aminokwasów zawierajÄ…cych pierÅ›cieÅ„ aromatyczny (tyrozyna, fenyloalanina,
tryptofan)
*ð biaÅ‚ko ogrzewane w Å›rodowisku zasadowym ulega przemianom powodujÄ…cym zmianÄ™ jego struktury oraz zawartoÅ›ci
niektórych aminokwasów (w przypadku cysteiny i cystyny produktem ubocznym jest siarkowodór)
DENATURACJA BIAA
KA
-ð nieodwracalne zmiany w strukturze czÄ…steczek biaÅ‚ka, w wyniku których biaÅ‚ko traci swoje charakterystyczne
właściwości biologiczne i fizykochemiczne
-ð trwaÅ‚ość biaÅ‚ek wiąże siÄ™ z ich przestrzennÄ… konfiguracjÄ… podczas denaturacji pod wpÅ‚ywem czynników
fizycznych lub chemicznych następuje deformacja lub zniszczenie struktur, na skutek zmian w wiązaniach
stabilizujÄ…cych
-ð wywoÅ‚ywana przez:
wysokÄ… temperaturÄ™
promieniowanie ultrafioletowe lub jonizujÄ…ce
stężone kwasy i zasady
sole metali ciężkich (jony)
alkohole i etery
-ð wiÄ™kszość biaÅ‚ek traci stabilność swojej natywnej struktury w temp. ok. 60°C
·ð w trakcie procesu denaturacji cieplnej biaÅ‚ka dochodzi do osÅ‚abienia lub rozpadu wiÄ…zaÅ„ stabilizujÄ…cych
strukturę II-, III- lub IV-rzędową
·ð zmiany te powodujÄ… rozrywanie, rozwiniÄ™cie lub rozfaÅ‚dowanie Å‚aÅ„cuchów polipeptydowych i nowe, czÄ™sto
przypadkowe zwinięcie łańcucha denaturowanego białka
·ð w czasie takich przeksztaÅ‚ceÅ„ w czÄ…steczce biaÅ‚ka nastÄ™puje odsÅ‚anianie nowych wiÄ…zaÅ„ i grup funkcyjnych
(np. grupy niepolarne = hydrofobowe są odsłaniane, a grupy polarne  hydrofilowe chowane do wewnątrz
denaturujące białko uwalnia znaczne ilości związanej wody)
-ð w niektórych przypadkach poprzez denaturacjÄ™ cieplnÄ… biaÅ‚ka uzyskuje siÄ™ inaktywacjÄ™ enzymów niekorzystnie
wpływających na właściwości produktu (np. blanszowanie kostki jabłkowej)
KOAGUŻACJA BIAA
KA
-ð denaturacja cieplna biaÅ‚ek w odpowiednich warunkach prowadzi do Å‚Ä…czenia siÄ™ ukÅ‚adu koloidalnego biaÅ‚ek
w większe zespoły rozwinięcie łańcuchów polipeptydowych i ich połączenie w duże agregaty
·ð przy wysokim stężeniu biaÅ‚ek rozpuszczalnych ich denaturacja i koagulacja prowadzi do utraty pÅ‚ynnoÅ›ci 
powstaje stała masa (żel), w której połączone łańcuchy białka tworzą przestrzenną sieć, w której  oczkach
zostaje zatrzymana cała woda
·ð zdolność biaÅ‚ek do tworzenia żelu zależy od dÅ‚ugoÅ›ci Å‚aÅ„cucha biaÅ‚ka i sposobu jego pofaÅ‚dowania w wyniku
denaturacji (im dłuższy i bardziej wyprostowany, tym mniej łańcuchów potrzeba do wytworzenia żelu)
·ð odporność żelu na ogrzewanie zależy od iloÅ›ci reszt hydrofobowych w Å‚aÅ„cuchach bocznych aminokwasów
> 30% = żele nie ulegające upłynnieniu w wysokiej temperaturze (np. białko jaja kurzego)
< 30% = żele ulegające upłynnieniu po ogrzaniu, a po ochłodzeniu ponownie żelujące (np. kolagen)
-ð tworzenie żelu jest ważnym zjawiskiem nadajÄ…cym odpowiednie cechy strukturalne wielu produktom spożywczym
i potrawom (m.in. wędlinom drobnozmielonym, galaretom mięsnym i rybnym, deserom zestalanym żelatyną, serom
i potrawom z sera)
-ð stopieÅ„ i jakość usieciowania kolagenu oraz jego współdziaÅ‚anie z innymi skÅ‚adnikami tkanek Å‚Ä…cznych wpÅ‚ywa na
kruchość mięsa po obróbce cieplnej
WYSAŻANIE BIAA
KA
-ð odwracalne przemiany w przestrzennej konfiguracji biaÅ‚ek
-ð rozpuszczalność biaÅ‚ek w wodzie zależy od ich powinowactwa do wody (zdolnoÅ›ci do hydratacji) w roztworach
wodnych cząsteczki wody tworzą otoczkę wokół obdarzonych ładunkiem białek, zmniejszając ich wzajemne
oddziaływanie i stabilizując układ koloidalny
-ð zobojÄ™tnienie Å‚adunków elektrostatycznych makroczÄ…steczek biaÅ‚ek powoduje ich agregacjÄ™ i wydzielenie siÄ™ z
roztworu wzrost stężenia soli zmniejsza rozpuszczalność białek i następuje ich wytrącanie z roztworu
-ð dokonuje siÄ™ tego przez odpowiednio dobrane pH (punkt izoelektryczny) lub przez dodatek niektórych soli (Na SO ,
2 4
NaCl, MgSO , (NH ) SO ) które adsorbują się na powierzchni białek i zobojętniają ładunek
4 4 2 4
FERMENTACJA MLEKA
-ð przemiany mikrobiologiczne zachodzÄ…ce w mleku podczas przechowywania wywoÅ‚ane dziaÅ‚aniem bakterii kwasu
mlekowego (m.in. bacillus Delbrucki)
-ð podczas tego procesu mono- i disacharydy ulegajÄ… przemianie do kwasu mlekowego, który dysocjujÄ…c wywoÅ‚uje
kwaśny odczyn pH mleka
-ð w Å›rodowisku kwaÅ›nym nastÄ™pujÄ… zmiany konformacji biaÅ‚ek (wywoÅ‚ane zmianami Å‚adunku i jego rozkÅ‚adu na
łańcuchach aminokwasowych), co powoduje zmiany ich rozpuszczalności białka zostają wytrącone, a mleko
ulega  zakwaszeniu
-ð sztuczne alkalizowanie mleka jest niedozwolonÄ… metodÄ… jego faÅ‚szowania  substancja alkalizujÄ…ca wiąże wolne
protony powstającego kwasu mlekowego, przez co białka pozostają w stabilnej konformacji
CUKRY PROSTE i OLIGOSACHARYDY
hydroksyaldehydy (aldozy) / hydroksyketony (ketozy)
cukry zło one
cukry proste
(monosacharydy)
mannoza
dwucukry kilkocukry wielocukry
galaktoza
(disacharydy) (oligosacharydy) (polisacharydy)
glukoza
fruktoza 2 monozy
3-6 monoz > 6 monoz
ryboza maltoza (2x glukoza)
skrobia
deoksyryboza sacharoza (glukoza + fruktoza)
glikogen
laktoza (glukoza + galaktoza)
celuloza
krystaliczne, dobrze rozpuszczalne w H O,
2
słodki smak
GLIKOZYDY
-ð sÄ… szczególnym przykÅ‚adem acetali zbudowanych z jednostki cukrowej (glukozy) i aglikonu (np. reszty alkoholu,
fenolu, aminy, kwasu organicznego)
glukoza z metanolem  tworzy 2 anomeryczne glikozydy:
analogicznie: O-fruktozydy i O-mannozydy
-O-metylo-D-glukozyd i -O-metylo-D-glukozyd
-ð aglikon może być poÅ‚Ä…czony za pomocÄ… tlenu (O-glikozydy), azotu (N-glikozydy), siarki (S-glikozydy)
-ð anomery glikozydów sÄ… dużo trwalsze od anomerycznych postaci cukrów i nie redukujÄ… odczynnika Fehlinga ani
Benedicta
-ð glikozydami sÄ… m.in. nukleozydy (skÅ‚adniki DNA i RNA), antocyjany (barwniki), streptomycyna (antybiotyk)
-ð szczególnym przypadkiem glikozydów sÄ… HOLOZYDY, w których aglikonem jest reszta cukrowa  np. cukry zÅ‚ożone
CZYNNO Ć OPTYCZNś CUKRÓW:
-ð cukry sÄ… zwiÄ…zkami optycznie czynnymi, tzn. majÄ… zdolność skrÄ™cania pÅ‚aszczyzny Å›wiatÅ‚a spolaryzowanego
·ð czynność optyczna jest konsekwencjÄ… asymetrycznej budowy czÄ…steczek (wystÄ™powanie asymetrycznych atomów
węgla atomów węgla, którego 4 wiązania wysycone są różnymi podstawnikami)
-ð w zwiÄ…zku z asymetrycznoÅ›ciÄ… czÄ…steczki cukru mogÄ… wystÄ™pować w 2 odmiennych formach przestrzennych, które
są swoimi wzajemnymi, nienakładanymi odbiciami lustrzanymi  CHIRśLNO Ć
-ð izomery optyczne majÄ… zbliżone wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci chemiczne i fizyczne, ale różniÄ… siÄ™ kÄ…tem skrÄ™cania pÅ‚aszczyzny
światła spolaryzowanego
odmiana prawoskrętna (+)
odmiana lewoskrętna (-)
STEREOIZOMERIA = izomeria optyczna:
-ð ENANCJOMERY: pary cukrów bÄ™dÄ…cych swoimi wzajemnymi odbiciami lustrzanymi
(np. D-(+)-glukoza i L-(-)-glukoza)
DIASTEREOIZOMERY: izomery różniące się przestrzenną konfiguracją przy asymetrycznych atomach węgla, ale nie
sÄ… dla siebie enancjomerami
(np. D-(+)-glukoza ma 14 innych izomerycznych D i L aldoheksoz z pominięciem L-(-)-glukozy)
·ð EPIMERY  różniÄ… siÄ™ uÅ‚ożeniem podstawników przy jednym centrum asymetrii
·ð ANOMERY  różniÄ… siÄ™ uÅ‚ożeniem podstawników przy wÄ™glu anomerycznym (nowym, asymetrycznym atomie
węgla, wytworzonym przy zamknięciu pierścienia) w przypadku aldoz C / ketoz C
1 2
BUDOWÅ› PIER CIENIOWÅ›
-ð oprócz formy Å‚aÅ„cuchowej cukry mogÄ… tworzyć pierÅ›cienie heterocykliczne
forma łańcuchowa "! forma pierścieniowa
TAUTOMERIA = zjawisko występowania związków chemicznych w dwóch postaciach izomerycznych mogących
swobodnie przechodzić jedna w drugą
-ð cukry pierÅ›cieniowe zalicza siÄ™ do cyklicznych półacetali/półketali, które tworzÄ… siÄ™ w wyniku reakcji
aldehydu/ketonu z alkoholem
·ð półacetale (półketale) tworzÄ… siÄ™ gdy wodzian aldehydu (ketonu) reaguje z jednÄ… czÄ…steczkÄ… alkoholu, z kolei
acetale (ketale) w przypadku reakcji z dwiema czÄ…steczkami alkoholu
-ð podczas cyklizacji cukrów grupa karbonylowa reaguje z grupÄ… hydroksylowÄ… tworzÄ…c półacetalowÄ…/półketalowÄ…
formÄ™ cyklicznÄ…
·ð atom tlenu grupy karbonylowej wiąże siÄ™ z atomem tlenu grupy hydroksylowej
ALDOZY C z C
1 4
powstaje 5-członowy pierścień tetrahydrofuranu FURśN furanoza
KETOZY C z C
2 5
ALDOZY C z C
1 5
powstaje 6-członowy pierścień tetrahydropiranu PIRśN piranoza
KETOZY C z C
2 6
-ð utworzenie formy cyklicznej powoduje powstanie w czÄ…steczkach nowego asymetrycznego atomu wÄ™gla i
zwiększenie liczby izomerów
-ð każdy monocukier cykliczny może wystÄ™pować w dwóch odmianach: i
dla szeregu D:
forma = grupa hydroksylowa przy at. C występuje po prawej stronie we wzorze rzutowym Fishera
1
występuje pod powierzchnią pierścienia w perspektywie Hawortha
forma = grupa hydroksylowa przy at. C występuje po lewej stronie we wzorze rzutowym Fishera
1
występuje nad powierzchnią pierścienia w perspektywie Hawortha
dla szeregu L zależności są odwrotne
MUTAROTACJA
-ð przechodzenie form anomerycznych jedna w drugÄ… ( "! )
-ð zachodzi w wodnych roztworach mono- i oligosacharydów
-ð formy i różniÄ… siÄ™ przede wszystkim skrÄ™calnoÅ›ciÄ… wÅ‚aÅ›ciwÄ…
dla -D-glukozy +112,2°
dla -D-glukozy +19°
-ð wzajemne stopniowe przechodzenie form zachodzi aż do ustalenia siÄ™ stanu równowagi dynamicznej
EPIMERYZACJA
-ð specyficzna izomeryzacja heksoz, zachodzÄ…ca w r-r rozcieÅ„czonych wodorotlenków
-ð podczas tej przemiany nastÄ™puje przegrupowanie podstawników przy atomach C i C tworzy siÄ™ enodiol, który
1 2
jest w równowadze z ketozą i dwoma aldozami
-ð aldozy sÄ… dla siebie epimerami  izomerami o różnej konfiguracji przy tylko jednym chiralnym atomie wÄ™gla (ale
różnym od C ), z kolei ketoza jest dla nich izomerem konsytucyjnym
1
-ð ogrzewanie cukrów w stężonych r-r zasad powoduje przesuniÄ™cie wiÄ…zania enolowego w inne pozycje szkieletu
węglowego, wraz z przemianami polimeryzacyjnymi i degradacyjnymi zmiana zabarwienia na żółte, czerwone
aż do czarnego oraz wydzielanie się zapachu karmelu (próba Mohra)
UTLENIANIE
-ð przebieg utleniania jest uzależniony od rodzaju utleniacza
-ð w zależnoÅ›ci od warunków reakcji produktami utleniania sÄ…:
·ð kwasy glikonowe (aldonowe, onowe) utlenienie grupy aldehydowej/ketonowej (woda bromowa, odczynnik
Tollensa, odczynnik Trommera)
·ð kwasy glikarowe (aldarowe, cukrowe) utlenienie kraÅ„cowych atomów wÄ™gla (HNO w obecnoÅ›ci tlenu
3
i katalizatora platynowego)
·ð kwasy glikuronowe (uronowe) utlenienie atomu C i wczeÅ›niejsze zablokowanie grupy
6
aldehydowej/ketonowej
·ð kwas i aldehyd mrówkowy rozerwanie wiÄ…zaÅ„ C-C w pierÅ›cieniu (meta jodan(VII) HIO )
4
dla glukozy: kwas glukonowy, cukrowy, glukuronowy
dla galaktozy: kwas galaktonowy, śluzowy, galakturonowy
śNśLIZś JśKO CIOWś I ILO CIOWś CUKRÓW
-ð reakcje utleniania, redukcji, kondensacji oraz odwodnienia sacharydów wykorzystywane sÄ… do ich analizy
jakościowej i ilościowej
PRÓBA FEHLINGA cukry redukujące
·ð utleniane cukrów w Å›rodowisku zasadowym (NaOH) do hydroksykwasów, a jony Cu2+ (pochodzÄ…ce z kompleksu
z winianem sodowo-potasowym) redukowane do Cu O
2
·ð redukcja kationów miedzi powoduje wytworzenie nierozpuszczalnego tlenku miedzi(I) o barwie ceglastoczerwonej
PRÓBA BENEDICTA cukry redukujące
·ð utlenianie sacharydów w Å›rodowisku zasadowym (Na CO ), poÅ‚Ä…czone z redukcjÄ… jonów Cu2+ (z kompleksu
2 3
z cytrynianem) do Cu O
2
·ð osad tlenku miedzi(I) w miarÄ™ zwiÄ™kszania agregacji czÄ…steczek zmienia barwÄ™ od zielonej, przez żółtÄ… do
ceglastoczerwonej
PRÓBA BARFOEDA rozróżnienie redukujących cukrów prostych od dwucukrów
·ð utlenianie sacharydów w Å›rodowisku lekko kwaÅ›nym (kwas mlekowy), poÅ‚Ä…czone z redukcjÄ… jonów Cu2+ (z
kompleksu winianem)
·ð odpowiednio dobrany czas reakcji pozwala na rozróżnienie cukrów prostych i dwucukrów (glukoza  szybko;
laktoza  wolno)
PRÓBA SELIWANOWA rozróżnienie aldoz i ketoz
·ð odczynnik Seliwanowa (H O + HCl + rezorcyna)
2
·ð rezorcyna daje barwne kompleksy z pochodnymi cukrów, powstajÄ…cymi podczas odwodnienia z użyciem
stężonego kwasu mineralnego
·ð KETOZY barwa Å‚ososiowa szybko ulegajÄ… reakcji (fruktoza, sacharoza)
ALDOZY wolno ulegajÄ… reakcji (maltoza, glukoza)
PRÓBA MOLISCHA rozróżnienie cukrów od innych zw. organicznych
·ð reakcja z -naftolem w Å›rodowisku kwaÅ›nym H SO
2 4
·ð furfuralowe produkty odwodnienia cukrów dajÄ… kompleksy o czerwonowiÅ›niowej barwie
·ð bardzo czuÅ‚a reakcja dajÄ…ca pozytywny wynik nawet w Å›ladowej obecnoÅ›ci cukrów (pozytywny wynik reakcji
dają niektóre związki nie będące cukrami: aceton, aldehydy)
·ð praktycznÄ… wartość ma ujemny wynik reakcji, jako wykluczajÄ…cy obecność cukru
PRÓBA BIALA rozróżnienie pentoz i heksoz
·ð reakcja z orcynÄ… w Å›rodowisku kwaÅ›nym HCl
·ð furfuralowe produkty odwodnienia cukrów dajÄ… barwne kompleksy z orcynÄ…
PENTOZY: furfural + orcyna ciemnozielony
HEKSOZY: hydroksymetylofurfural + orcyna żółtobrązowy
PRÓBA TAUBERA rozróżnienie pentoz i heksoz
·ð barwna reakcja z benzydynÄ…
·ð PENTOZY: czerwonowiÅ›niowe
HEKSOZY: żółte/brunatne
PRÓBA TOLLENSA rozróżnienie pentoz i heksoz
·ð reakcja z fluoroglucynÄ… w Å›rodowisku kwaÅ›nym HCl
·ð wynik analogiczny jak w przypadku próby Traubera
REAKCJA Z ANTRONEM rozróżnienie cukrów od innych zw. organicznych
·ð reakcja z antronem
·ð odwodnione cukry (furfurale) tworzÄ… niebieskozielony zwiÄ…zek
POLISACHARYDY
-ð podstawowa forma wystÄ™powania wÄ™glowodanów w komórkach
-ð sÄ… zwiÄ…zkami optycznie czynnymi, ale nie wykazujÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci redukujÄ…cych i nie majÄ… smaku sÅ‚odkiego
-ð podziaÅ‚ ze wzg. na peÅ‚nione funkcje biologiczne:
polisacharydy szkieletowe = budulcowe (np. celuloza, chityna, pektyny)
·ð zazwyczaj nierozpuszczalne w wodzie i pÄ™czniejÄ…ce w bardzo maÅ‚ym stopniu
polisacharydy zapasowe (np. skrobia, glikogen)
·ð duża zdolność pÄ™cznienia i Å‚atwość tworzenia roztworów koloidalnych
-ð podziaÅ‚ ze wzg. na strukturÄ™ chemicznÄ…:
homopolisacharydy
·ð czÄ…steczki zbudowane z reszt tych samych monosacharydów
·ð glukany (zÅ‚ożone z glukozy skrobia, glikogen, celuloza)
fruktany (złożone z fruktozy inulina)
mannany (złożone z mannozy mannan)
galaktazy (złożone z galaktozy galaktogen)
heteropolisacharydy
·ð czÄ…steczki zbudowane z reszt różnych monosacharydów, niekiedy dodatkowo poÅ‚Ä…czonych zwiÄ…zkami
niecukrowymi
·ð np. glikolipidy, polisacharydy kwaÅ›ne, mukopolisacharydy
HYDROKOLOIDY
*ð wielkoczÄ…steczkowe zwiÄ…zki hydrofilowe wykazujÄ…ce duże powinowactwo do wody
*ð sÄ… głównie produktami pochodzenia roÅ›linnego  naturalnymi lub modyfikowanymi (wiÄ™kszość polisacharydów
zaliczana jest do hydrokoloidów)
*ð w wodzie hydrokoloidy dobrze siÄ™ rozpuszczajÄ…, rozpraszajÄ… lub silnie pÄ™czniejÄ…
-ð wykazujÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci emulgujÄ…ce, stabilizujÄ…ce, wypeÅ‚niajÄ…ce i teksturo twórcze
-ð hydrokoloidy zwiÄ™kszajÄ… lepkość roztworów lub tworzÄ… żele (lepkość r-r hydrokoloidów roÅ›nie w miarÄ™ wzrostu
ich stężenia)
-ð ogrzewanie r-r hydrokoloidów do temperatur wyższych niż temperatura, w której osiÄ…gajÄ… maksymalnÄ… lepkość,
przyczynia się do obniżenia ich lepkości na skutek degradacji polimeru
-ð ochÅ‚adzanie gorÄ…cych r-r hydrokoloidów prowadzi do wzrostu ich lepkoÅ›ci, co spowodowane jest rozpoczÄ™ciem
procesu żelowania
NIESKROBIOWE HYDROKOLOIDY POLISACHARYDOWE
*ð ich cechÄ… funkcjonalnÄ… jest zdolność do tworzenia żeli już przy niskim ich stężeniu (0,1-0,5%)
*ð siÅ‚a żelowania polisacharydu zwiÄ™ksza siÄ™ wraz ze wzrostem ciężaru czÄ…steczkowego, a maleje wraz ze wzrostem
stopnia jego rozgałęzienia
*ð żelowanie hydrokoloidów może zachodzić pod wpÅ‚ywem różnych czynników:
~ð temperatury (np. guma ksantanowa)
~ð zwiÄ…zków chemicznych (np. alginiany tworzÄ… wiÄ…zania chemiczne z metalami, tj Ca, Mg)
~ð dziaÅ‚ania synergistycznego dwóch różnych koloidów (np. guma ksantanowa i galaktomannany)
*ð hydrokoloidy nieskrobiowe peÅ‚niÄ… funkcjÄ™ zagÄ™stników, stabilizatorów, emulgatorów oraz Å›rodków żelujÄ…cych
SKROBIA
-ð zapasowy wÄ™glowodan roÅ›linny, gromadzony głównie w nasionach (ziarnach zbóż), owocach i bulwach ziemniaka
-ð wystÄ™puje w postaci ziaren o zróżnicowanym ksztaÅ‚cie i wielkoÅ›ci
-ð nie jest substancjÄ… jednorodnÄ…  oprócz skÅ‚adnika wÄ™glowodanowego zawiera minimalne iloÅ›ci substancji
mineralnych oraz nieznaczne ilości wyższych kwasów tłuszczowych
-ð frakcje skrobi:
AMYLOZA
frakcja liniowa
długie, nierozgałęzione łańcuchy utworzone z reszt D-glukopiranozy połączonych wiąz. -1,4-glikozydowymi
stopień polimeryzacji: 250  1000 reszt glukozowych
15-30% udziału w skrobi
dobrze rozpuszczalna w wodzie i podatna na hydrolizę (w r-r wodnych łańcuch zwija się w spiralę)
AMYLOPEKTYNA
frakcja rozgałęziona
od liniowych łańcuchów (analogicznych do amylozy) co 24-30 reszt glukozowych poprzez wiązania rozgałęziające
-1,6-glikozydowe odchodzą łańcuchy boczne
stopień polimeryzacji: ok. 1000 reszt glukozowych
40-85% udziału w skrobi
nierozpuszczalna w wodzie i trudno ulega hydrolizie (w r-r wodnych tylko zewnętrzne łańcuchy wykazują
skłonność do przyjmowania struktury spiralnej)
-ð w roztworach zawierajÄ…cych wolny jod i jony jodkowe (pÅ‚yn Lugola) ziarna skrobi barwiÄ… siÄ™ na kolor
ciemnoniebieski:
·ð obie frakcje skrobi wykazujÄ… różne powinowactwo do jodu: amyloza wiąże 40x wiÄ™cej jodu niż amylopektyna
amyloza  jod: na jeden skręt spirali przypada jedna cząsteczka jodu barwa granatowa
amylopektyna  jod: jod układa się wewnątrz zwiniętych w spiralę bocznych łańcuchów fioletowo czerwona
·ð ze wzrostem masy czÄ…steczkowej frakcji amylozy wzrasta intensywność niebieskiej barwy tworzonego kompleksu
·ð różnice w zachowaniu siÄ™ obu frakcji skrobi wobec czÄ…steczkowego jodu pozwalajÄ… na iloÅ›ciowe oznaczanie
proporcji amyloza  amylopektyna, tj. wyznaczanie wartości niebieskiej
·ð Å›rodowisko zasadowe = charakterystyczne zabarwienie kompleksów jodowo-skrobiowych nie powstaje, ponieważ
jod reaguje z zasadÄ…:
I + 2NaOH NaIO + NaI + H O
2 2
środowisko kwaśne = reakcja przebiega w kierunku odwrotnym
NaIO + NaI + 2HCl 2NaCl + I + H O
2 2
-ð HYDROLIZA SKROBI:
*ð skrobia ulega częściowej lub caÅ‚kowitej hydrolizie pod wpÅ‚ywem kwasów mineralnych: HCl lub H SO
2 4
*ð reakcja przebiega przez etapy poÅ›rednie:
1) tworzenie dekstryn, barwiących się w obecności jodu:
amylodekstryny barwa niebieskofiołkowa
erytrodekstryny barwa czerwona
achrodekstryny nie dajÄ…ce zabarwienia
2) powstawanie maltozy
3) powstawanie glukozy
*ð hydroliza skrobi może być przeprowadzona również z udziaÅ‚em enzymów:
-amylaza, -amylaza, glukoamylaza rozpad wiÄ…z. -1,4-glikozydowych
pululanaza rozpad wiÄ…z. -1,6-glikozydowych
transferaza glukozylowa cyklodekstryn powstanie cyklodekstryn (cyklicznych oligosacharydów)
*ð zróżnicowane warunki w jakich może zachodzić hydroliza skrobi prowadzÄ… do otrzymania różnych produktów,
np. syropów skrobiowych, maltodekstryn i glukozy
-ð KLEIKOWANIE SKROBI:
*ð skrobia w wodzie jest prawie nierozpuszczalna  w zimnej wodzie ulega pÄ™cznieniu, a podczas ogrzewania
kleikowaniu i wytworzeniu zoli, które podczas ponownego schładzania przekształcają się w żele
~ð kleiki skrobi naturalnej sÄ… maÅ‚o stabilne, a ich lepkość zmienia siÄ™ pod wpÅ‚ywem zmian temperatury,
kwasowości oraz mieszania
~ð dodanie butanolu do skleikowanej skrobi powoduje wytrÄ…cenie siÄ™ amylozy  jako kompleksu z butanolem
*ð skrobia ulega rozpuszczeniu m.in. w dimetylosulfotlenku (DMSO), kwasie chlorowym(VII) oraz stężonym r-r
chlorku wapnia zakwaszonym kwasem octowym
*ð w czasie przechowywania zolu lub żelu skrobiowego nastÄ™puje retrogradacja skrobi tworzenie siÄ™ wiÄ…z.
wodorowych pomiędzy sąsiadującymi cząsteczkami amylozy wytrącenie osadu poprzez powstanie struktury
krystalicznej skrobi, mętnienie kleiku, twardnienie i wydzielanie wody (synereza)
~ð retrogradacja i synereza powodujÄ… obniżenie jakoÅ›ci produktów spożywczych o dużej zawartoÅ›ci skrobi (np.
pieczywa)
~ð czynnikiem sprzyjajÄ…cym retrogradacji jest niska temperatura ok. 0°C
-ð MODYFIKOWANIE SKROBI:
*ð w celu unikniÄ™cia niekorzystnych procesów zachodzÄ…cych podczas przechowywania zoli i żeli skrobiowych
skrobiÄ™ naturalnÄ… poddaje siÄ™ modyfikacji
*ð skrobiÄ… modyfikowanÄ… jest skrobia, w której wywoÅ‚ano niewielkie zmiany struktury lub skÅ‚adu metodami
fizycznymi, chemicznymi, enzymatycznymi lub ich kombinacjami
-ð PRZEMIANY TERMICZNE SKROBI
*ð przemiany skrobi pod wpÅ‚ywem wysokich temperatur wpÅ‚ywajÄ… na strukturÄ™ i konsystencjÄ™ oraz w mniejszym
stopniu na smak i barwę produktów
*ð przemiany termiczne skrobi można podzielić na suche oraz takie, które zachodzÄ… w obecnoÅ›ci wody
~ð w obecnoÅ›ci wody: przemiany zwiÄ…zane z rozpuszczalnoÅ›ciÄ…, zdolnoÅ›ciÄ… wiÄ…zania wody, kleikowaniem
i retrogradacjÄ…
~ð w warunkach bezwodnych: dekstrynizacja (105-210°C) i piroliza (>210°C)
*ð dekstrynizacja:
~ð polega na rozrywaniu Å‚aÅ„cucha polisacharydowego na mniejsze fragmenty  dekstryny (biaÅ‚e i żółte)
~ð stopieÅ„ dekstrynizacji = stopieÅ„ zniszczenia Å‚aÅ„cucha skrobiowego (im wyższy, tym mniejszÄ… masÄ™
cząsteczkową mają powstające produkty rozkładu)
~ð wyższe temperatury obróbki powodujÄ… wiÄ™kszy stopieÅ„ dekstrynizacji
~ð proces dekstrynizacji i pirolizy zachodzi m.in. w skórce w pieczonych wyrobach z ciasta, w warstwie panierki
w produktach smażonych, w czasie prażenia płatków śniadaniowych
GLIKOGEN
-ð wÄ™glowodan zapasowy wystÄ™pujÄ…cy w organizmach zwierzÄ™cych, gromadzony w formie ziaren o Å›rednicy 10-40nm
·ð w wÄ…trobie: 2-10%
·ð w mięśniach: 0,5-1,5%
-ð zbudowany podobnie jak amylopektyna, ale posiadajÄ…cy bardziej rozgaÅ‚Ä™zionÄ… strukturÄ™:
·ð liczniejsze odgaÅ‚Ä™zienia boczne (co 8  10 reszt glukozowych)
·ð krótsze odgaÅ‚Ä™zienia boczne (zawierajÄ…ce 10  18 reszt glukozowych)
·ð sporadycznie wystÄ™pujÄ…ce wiÄ…zania -1,3-glikozydowe
·ð zróżnicowany stopieÅ„ polimeryzacji: kilka tysiÄ™cy (mięśnie)  kilkadziesiÄ…t tysiÄ™cy (wÄ…troba)
-ð glikogen lepiej niż amylopektyna rozpuszcza siÄ™ w zimnej wodzie tworzÄ…c opalizujÄ…cy koloidalny roztwór
(rozpuszczalność w wodzie jest możliwa dzięki obecności licznych, krótkich odgałęzień bocznych łańcucha)
-ð kompleks glikogen  jod: ma barwÄ™ czerwonobrunatnÄ…
-ð stosunkowo Å‚atwo ulega hydrolizie kwasowej i enzymatycznej do glukozy
-ð Å‚atwo ulega wytrÄ…ceniu z roztworu w obecnoÅ›ci dobrze zdysocjowanych soli nieorganicznych (np. siarczanu(VI)
amonu, chlorku sodu)
·ð nastÄ™puje dehydratacja glikogenu oraz agregacja czÄ…steczek na skutek samorzutnie tworzÄ…cych siÄ™ wiÄ…zaÅ„
wewnątrz- i międzycząsteczkowych
-ð wytrÄ…cenie glikogenu z roztworu nastÄ™puje również pod wpÅ‚ywem rozpuszczalników organicznych (np. aceton,
alkohol etylowy)
-ð glikogen zmagazynowany w org. zwierzÄ™cia bezpoÅ›rednio po uboju ulega rozkÅ‚adowi z wytworzeniem kwasu
mlekowego, zakwaszającego środowisko i powodującego hydrolizę białek (kruszenie mięsa)
CELULOZA
-ð polisacharyd strukturalny najbardziej rozpowszechniony w przyrodzie
-ð stanowi główny skÅ‚adnik Å›cian komórkowych w komórkach roÅ›linnych (najwiÄ™cej celulozy zawiera włókno baweÅ‚ny
ok. 87  98%)
-ð celuloza jest polimerem -D-glukopiranozy, w którym reszty glukozowe poÅ‚Ä…czone sÄ… wiÄ…z. -1,4-glikozydowymi
·ð stopieÅ„ polimeryzacji: 14 000 reszt glukozowych
·ð zwarta, nitkowata (fibrylarna) budowa
-ð charakteryzuje siÄ™ wysokÄ… odpornoÅ›ciÄ… na dziaÅ‚anie czynników chemicznych
·ð nierozpuszczalna w wodzie, ani w innych znanych rozpuszczalnikach - jedynymi rozpuszczalnikami celulozy sÄ…:
odczynnik Schweitzera = wodorotlenek tetraaminamiedzi(II) [Cu(NH ) ](OH)
3 4 2
odczynnik Cross-Bewana = chlorek cynku(II) w stężonym kwasie solnym
·ð kwasy i zasady dziaÅ‚ajÄ… na celulozÄ™ w znikomym stopniu (dÅ‚ugotrwaÅ‚e gotowanie ze stężonymi kwasami
mineralnymi pod ciśnieniem powoduje jej hydrolityczny rozkład do glukozy)
·ð nie jest trawiona przez enzymy czÅ‚owieka zaliczana jest do bÅ‚onnika pokarmowego
·ð enzym -celulaza (wytwarzany przez niektóre drobnoustroje i grzyby) hydrolizuje celulozÄ™ do celobiozy i glukozy
-ð w przemyÅ›le spożywczym ma znaczenie celuloza modyfikowana  głównie etery, które sÄ… albo rozpuszczalne
w wodzie, albo ulegają w niej pęcznieniu i są stosowane jako emulgatory i subst. zapobiegające pienieniu
-ð celuloza mikrokrystaliczna jest cennym dodatkiem do żywnoÅ›ci, peÅ‚niÄ…cym rolÄ™ wypeÅ‚niacza w produktach
o obniżonej zawartości tłuszczu oraz jako subst. zapobiegająca krystalizacji w żywności mrożonej
DEKSTRAN
-ð polisacharyd syntetyzowany z sacharozy przez bakterie Leuconostoc mesenteroides
-ð zbudowany z reszt D-glukopiranozy
·ð reszty glukozowe poÅ‚Ä…czone sÄ… w Å‚aÅ„cuchu głównym wiÄ…z. -1,6-glikozydowymi, a w miejscach rozgaÅ‚Ä™zieÅ„ wiÄ…z.
-1,4- , -1,3- i -1,2-glikozydowymi od których odchodzą krótkie łańcuchy boczne (ok. 5 reszt glukozy)
·ð stopieÅ„ polimeryzacji: 100  200 000 reszt glukozy
-ð duża lepkość dekstranu decyduje o jego zastosowaniu jako zamiennika gum i Å›luzów roÅ›linnych
PEKTYNY
-ð polisacharydy kwaÅ›ne, których podstawowymi skÅ‚adnikami sÄ… kwasy uronowe
-ð szeroko rozpowszechnione  tworzÄ… skÅ‚adnik strukturalny roÅ›lin
-ð nie sÄ… polisacharydami jednorodnymi: protopektyna, pektyna wÅ‚aÅ›ciwa, kwas pektynowy
protopektyna
·ð nierozpuszczalna w wodzie
·ð stanowi Å‚aÅ„cuch ramnozogalakturonianu zawierajÄ…cy Å‚aÅ„cuchy boczne galaktanu i arabinianu (dodatkowo
zawiera atomy wapnia tworzące mostki między cząsteczkami pektyn)
·ð pod wpÅ‚ywem obróbki termicznej owoców i warzyw oraz pod wpÅ‚ywem enzymów hydrolizuje do pektyny
właściwej
pektyna wła ciwa
·ð zbudowana z kwasu pektynowego poÅ‚Ä…czonego wiÄ…z. kowalencyjnymi z Å‚aÅ„cuchami galaktanu i arabinianu
kwas pektynowy
·ð dÅ‚ugi, nierozgaÅ‚Ä™ziony Å‚aÅ„cuch kwasu -poligalakturonowego, w którym część grup karboksylowych w pozycji
C-6 zestryfikowana jest alkoholem metylowym
-ð rozpuszczajÄ… siÄ™ w zimnej wodzie, ale nie rozpuszczajÄ… siÄ™ w etanolu o stężeniu wyższym niż 20%
-ð wykazujÄ… zdolność wiÄ…zania znacznych iloÅ›ci wody - wodochÅ‚onno ć (dwukrotnie wiÄ™cej niż ich masa
czÄ…steczkowa)
-ð zdolność żelowania i warunki tworzenia żelu zależą od stopnia zmetylowania pektyn:
pektyny wysokozmetylowane (zawierają >50% zestryfikowanych grup karboksylowych) tworzą żele w bardzo
kwaśnym środowisku (pH 2,0-3,5) i przy wysokim stężeniu cukru (ponad 50%)
pektyny niskozmetylowane (zawierają <50% zestryfikowanych grup karboksylowych) żelują w szerokim zakresie
(pH 2,5-5,5) i przy niższym stężeniu cukru (od 20%), ale wymagajÄ… obecnoÅ›ci jonó-ð wapnia
-ð znajdujÄ… zastosowanie jako substancje żelujÄ…ce w produkcji dżemów, konfitur i galaretek owocowych oraz jako
stabilizatory do kremów, budyniów i deserów