AMINOKWASY

Aminokwasy egzogenne- gr aminokwasów, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka dlatego powinny być dostarczane z pożywieniem. Np. Fenyloalanina, Izoleucyna, Leucyna, Lizyna, Metionina, Treonina, Tryptofan, Walina (wzory)

Co tą są aminokwasy niezbędne (egzogenne)? Podaj 2 struktury należące do tej grupy aminokwasów.

Białko pełnowartościowe powinno zawierać aminokwasy egzogenne, ponieważ organizm ludzki nie jest w stanie ich sam syntezować i wyprodukować w odpowiedniej dla organizmu ilości, a są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania.

Jakie grupy funkcyjne występują w łańcuchach bocznych aminokwasów? Podaj 2 przykład reakcji tych grup, które prowadzą do sieciowania białek. Jak sieciowanie białek wpływa na wartość białka jako źródła aminokwasów?

Cząsteczka aminokwasów składa się z grupy aminowej NH2 oraz karboksylowej COOH a także z atomu wodoru i z grupy dodatkowej stanowiącej boczny łańcuch aminokwasu. Może to być łańcuch alifatyczny, siarka grupa wodorotlenowa, dodatkowa grupa aminowa lub karboksylowa. W alaninie grupą boczną jest metyl a w glicynie to wodór. Ogrzewanie białek może prowadzić do ich przereagowania w reakcji Maillarda

Łańcuch boczne są bardzo zróżnicowane Cząsteczka aminokwasu składa się z grupy aminowanej –NH₃, karboksylowej –COOH, a także z atomu H i z grupy dodatkowej stanowiącej boczny łańcuch aminokwasu. Może to być pierścień aromatyczny, łańcuch alifatyczny, siarka,, gr. wodorotlenkowa, dodatkowa grupa aminowa lub karboksylowa. Sieciowanie zmniejsza wartość biologiczną białka.

Czy L i D aminokwasy różnią się smakiem?

Tak, smak aminokwasów zależy od konfiguracji węgla chiralnego, bo receptory smakowe są chiralne. Aminokwasy w zależności od konfiguracji mają smak obojętny, słodki lub gorzki, oprócz kw. glutaminowego i metioniny mają smaki. Izomery L mają smak gorzki(tyrozyna, leucyna). Izomery D mają smak słodki(aspargina, izoleucyna)

Który z aminokwasów białkowych wykazuje szczególne właściwości smakowe?

a) glicyna

B) L-alanina

c) L-izyna

d) kwas L-glutaminowy Jego sól sodowa, glutaminian sodu, jest stosowana jako wzmacniacz smaku i zapachu żywności.

e) L-seryna

Co wiesz o właściwościach smakowych tego aminokwasu?

Racemizacja –polega na przekształceniu aminokwasów będących produktem rozpadu białek na enancjomery (z formy L na D) do utworzenia mieszaniny racemicznej (równomolowa mieszanina pary enancjomerów danego związku chemicznego). Racemizacja powoduje obniżenie przyswajalności.

Zasadowe środowisko i ogrzewanie powoduje recemizacje- powstają D-aminokwasy, które nie są przyswajalne.

L-aminokwas- gorzki D-aminokwas-słodki

Czym różnią się w budowie L-aminokwasy od D-aminokwasów? Czy ta różnica ma wpływ na ich przyswajalność przez organizm człowieka?

Izomery o konfiguracji D i L, tej samej substancji, stanowią wzajemnie nienakładalne lustrzane odbicie, czyli są enancjomerami. W przypadku α-aminokwasów określenia konfiguracji względnej dokonuje się rysując cząsteczkę aminokwasu w projekcji Fishera ustawiając grupę karboksylową -COOH na górze, łańcuch boczny aminokwasu ustawia się na dole (podobnie jak grupę -CH2OH w cukrach) natomiast w poziomych ustawieniach znajdują się grupa -NH2 oraz -H. Położenie grupy aminowej determinuje szereg D lub L aminokwasu adekwatnie do grupy -OH aldehydu glicerynowego. Aminokwasy tworzące białka to L-aminokwasy. D-Aminokwasy występują znacznie rzadziej i nie są spotykane w białkach.Tak ma, przyswajalne są tylko „D”.

Przedstaw II-rzędową strukturę białka. Zaznacz aminokwas N i C-terminalny.

BIAŁKA

Budowa białek:

• Struktura I-rzędowa- sekwencja aminokwasów

• struktura II-rzędowa- Struktura α i β-helisa (w wyniku tworzenia się wiązań wodorowych)

• struktura III-rzędowa- konformacja cząsteczki (wzajemne ułożenie struktury II-rzędowej stabilizowane przez oddziaływanie reszt aminokwasowych oraz tworzenie mostków siarczkowy)

• struktura IV-aglomeracja cząsteczki (przestrzenna budowa białka zbudowane z kilku łańcuchów białkowych)

Funkcje białek: Enzymy, Hormony, Białka zapasowe, Białka budulcowe, Białka transportujące, Białka ochronne, Białka kurczliwe, Toksyny

Właściwości białek:

• Globularne- rozpuszczalne w wodzie (lizozym, insulina, mioglobina)

• Fibrylarne- nierozpuszczalne w wodzie (Kolagen, elastyna, keratyna)

Denaturacja białek: (rozerwanie wiązań wodorowych)na reakcjach gr funkcyjnych w łańcuchach bocznych aminokwasów , na redukcji mostków disiarczkowych . wymien trzy czynniki powodujące denaturacji białek Rozpad wiązań stabilizujących strukturę II i III-rzędowa. Podczas denaturacji niszczone są wiązania wodorowe, a w obecności odczynników redukujących zerwaniu ulegają mostki dwusiarczkowe.

Czynniki powodujące denaturacje:

• Podwyższona temperatura (60-70°C),

• Niskie i wysokie pH,

• Promieniowanie,

• Ultradźwięki,

• Detergenty,

• Rozpuszczalniki organiczne i mocznik,

• Obecność jonów

• na hydrolizie wiąz peptydowych , na rozerwaniu wiąz wodorowych , na zmianie konformacji cząsteczki,

Czy denaturowane termicznie białko zwierzęce jest dla człowieka białkiem pełnowartościowym?

a)tak

b)nie

Białko denaturowane jest pełnowartościowe, ponieważ zawiera antygen pełnowartościowy – immunolog. Skutki korzystne: Ograniczenie psucia się , Przedłużenie czasu przechowywania . Efekty niekorzystne: Obniżenie wartości odżywczej, Utrata właściwości funkcjonalnych, Powstawanie produktów toksycznych, Korzystne i niekorzystne zmiany zapachu i smaku.

Nie. Denaturacja białka powoduje obniżenie wartości odżywczej, utratę właściwości funkcjonalnych. Nadmierne ogrzewanie produktów bogatych w białko powoduje zmniejszenie biologicznej dostępności wielu aminokwasów, przede wszystkim wskutek utrudnienia trawienia. białko ma obniżoną wartość biologiczną, traci własności funkcjonalne, a denaturacja zwiększa strawność białka.

Podaj 2 reakcje tych grup, które prowadzą do sieciowania białek?

Ogrzewanie grup bogatych w białko może prowadzić do sieciowanie polimerów w reakcji Maillarda Oraz transamitacji

Czy sieciowanie białek wpływa na wartość białka jako źródła aminokwasu?

Nadmierne ogrzewanie produktów bogatych w białko powoduje zmniejszenie biologicznej dostępności wielu aminokwasów, przede wszystkim wskutek utrudnienia trawienia.

Białka pełnowartościowe -Zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy egzogenne. Białka występujące w żywności pochodzenia zwierzęcego odznaczają się większa wartością biologiczna niż białka roślinne.

W jaki sposób biakła zawarte w żywności są metabolizowane w organizmie człowieka. Odp uzasadnij

a) są wbudowywane w białka naszego organizmu

b) są hydrolizowane do aminokwasów z których nasz organizm syntezuje białka

c) sa magazynowane jako materiał zapasowy

d) ulegają reakcjom w wyniku których wytwarzana jest energia

e) są hydrolizowane do aminokwasów, które są przekształcane w koenzym A

Który z wzorów przedstawia pierwszorzędową strukturę białka (zaznacz wiązanie amidowe )
Odp. O=C-NH

Jaka cecha białek decyduje o ich pełnowartościowości z pkt. widzenia żywienia człowieka?

A) rozpuszczalność

B) struktura czwartorzędowa

C) Pkt. Izoelektryczny

D) Obecność wszystkich aminokwasów egzogennych

E) Obecnośc wszystkich aminokwasów endogennych

Odpowiedź uzasadnij.

Białko pełnowartościowe powinno zawierać aminokwasy egzogenne, ponieważ organizm ludzki nie jest w stanie ich sam syntezować i wyprodukować w odpowiedniej dla organizmu ilości, a są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania.

Na czym polega sieciowanie białek?

A) Na rozerwaniu wewnątrz cząsteczkowych wiązań wodorowych

B) na hydrolizie wiązań peptydowych

C) na zmianie konformacji cząsteczki

D) na reakcjach pomiędzy grupami funkcyjnymi w łańcuchach bocznych aminokwasów

E) na reakcji mostków di siarczkowych

Czy ten proces wpływa na przyswajalność białek w naszym organizmie?

Tak, zmniejsza przyswajalność białka w organizmie.

Na czym polega denaturacja białka?

a)na hydrolizie wiązań peptydowych

b)na rozerwaniu wiązań wodorowych

c)na zmianie konformacji cząsteczki

d)na reakcjach grup funkcyjnych w łańcuchach bocznych aminokwasów

e)na redukcji mostków di siarczkowych

Czy białko denaturowane jest białkiem pełnowartościowym dla człowieka? TAK NIE . uzasadnij

Wymień 3 czynniki powodujące denaturację białek.

Wśród podanych wzorów zaznacz ten opisujący I-rzedową strukturę białka i zaznacz aminokwas C-terminalny.(peptydy)

A i C gdy łańcuchy boczne nie są po jednej stronie –wiązanie peptydowe

CUKRY

Dla dowolnie wybranej aldoheksozy narysuj formy współistniejące w wodnym roztworze. Wskaż formę dominującą .

β-D glukoza bardziej trwała, ponieważ wszystkie podstawniki w pozycji ekwatorialnej. (korzystniejsza energetycznie)

Mutarotacja- zmiana skręcalności płaszczyzny światła spolaryzowanego roztworu spowodowana wzajemnym przekształcaniem się anomerów.

Cukry redukujące ulegają mutarotacji-(wszystkie cukry za wyjątkiem sacharozy), 2 formy anomeryczne

Cukry nieredukujące- sacharoza, nie ma form anomerycznych, nie ulega mutarotacji

Wytłumacz dlaczego monosacharydy ulegają reakcjom typowym dla grupy karbonylowej.

Monosacharydy posiadają grupę –CHO. Jest to grupa silnie polarna, przy czym częściowo ładunek ujemny znajduje się na atomie O, zaś dodatni na at. C. Powoduje to dużą reaktywność

Reakcja Maillarda- reakcje sacharydów redukujących z aminami

Skutki:

- Powstają brązowe pigmenty (melanoidyny);

-Powstają lotne substancje zapachowe;

-Powstają substancje smakowe;

-Powstają substancje o właściwościach redukujących(zapobiegające lub opóźniające utlenianie);

-Straty niezbędnych aminokwasów (lizyna, arginina);

-Powstaje akryloamid;

-Powstają substancje powodujące sieciowanie białek

Czynniki wpływające na szybkość reakcji Maillarda

-Temperatura;

- Odczyn środowiska (obniżenie pH zmniejsza szybkość reakcji);

-Aktywność wody (max szybkości reakcji przy aktywności wody 0.6-0.7);

- Rodzaj sacharydu (glukoza reaguje szybciej niż fruktoza);

-Obecność dwutlenku siarki lub jonów HSO₃ (reakcja z grupami karbonylowymi);

-Obecność jonów metali przejściowych Cu(I), Fe (II).

Karmelizacja sacharydów. Na czym polega proces karmelizacji sacharydów? Scharakteryzuj krótko typy i właściwości produktów powstających podczas karmelizacji.

Oderwanie cząsteczek wody z cukru i wydzielenie z sacharydów substancji zapachowo-barwiących. Proces ten rozpoczyna się , gdy cukier się stopi w wysokiej temp >100 C i zaczyna wrzeć. Na tym etapie sacharoza rozkłada się do glukozy i fruktozy. Następnie zachodzi proces kondensacji (cukry tworzą cząsteczki wody i wzajemne ze sobą reagują). W kolejnej fazie jest izomeryzacja aldoz do ketoz . ostatecznie zachodzi szereg reakcji zarówno rozkładu jak i polimeryzacji. Ważnym związkiem zapachowym który powstaje jest di acetyl- zapach maslany/ mleczny.

-Reakcje w temperaturze > 100°C,

-Powstają: Brunatno zabarwione polimery ; Lotne substancje zapachowe ; Substancje smakowe

Polega na wydzieleniu z sacharydów właściwości zapachowo-barwiących. Podczas reakcji możemy zaobserwować brązujące właściwości produktów, dzieje się tak pod wpływem wysokiej temp.

Karmele – stosuje się do barwienia i aromatyzowania żywności - powstawanie karmelu katalizują kwasy, zasady, sole prowadząc do produktu o odmiennych właściwościach i zastosowaniu

Disacharydy

Maltoza- Celobioza- Laktoza-

Sacharoza- Ponieważ dwa anomeryczne atomy węgla związane są glikozydowe, żaden z monosacharydów nie ma grupy hemiacetalowej. Dlatego żadna z jednostek nie może się znajdować w stanie równowagi z formą acykliczną. Sacharoza nie ulega mutarotacji ponieważ nie ma wolnej grupy aldehydowej, nie redukuje odczynników Tollensa, Fehlinga. Cukier nieredukujący.

Laktoza (Cukier mleczny) jest disacharydem zbudowanym z D-galaktozy i D-glukozy. Czy jest to disacharyd:

a)redukujący

b)nieredukujący

uzasadnij krótko odpowiedź.

Dla dowolnie wybranego monosacharydu narysuj formy współistniejące w wodnym roztworze. Wskaż formy dominujące i wytłumacz dlaczego monosacharydy ulegaja reakcjom typowym dla grupy karbonylowej (podaj przykład takiej rekcji)

Do aldoheksoz zaliczamy: glukozę, galaktozę i mannozę. Formą dominującą jest D-glukoza. (cukry z szeregu D). Monosacharydy posiadają grupę karboksylową CHO. Jest ona silnie polarna, przy czym częściowy ładunek ujemny znajduje się na atomie tlenu, zaś dodatni na atomie węgla. Powoduje to dużą reaktywność monosacharydów. Grupa karbonylowa jest płaska, co zwiększa podatność na atak nukleofila.

Jakie polisacharydy zawiera skrobia? Pokaż schematycznie ich budowę i wymień kilka różnic we właściwościach ?

Skrobia (C6H10O5)n roślinny polisacharyd zbudowany z reszt glukozy, w skład skrobi wchodzą dwa polisacharydy:

- amyloza, stanowiąca 20-30% naturalnej skrobi,

- amylopektyna, stanowiąca 70-80% skrobi.

Amyloza to złożony polisacharyd , jeden ze składników skrobi . Amyloza stanowi zwykle ok. 20-30% masy skrobi.

Drugim polisacharydem występującym w skrobi jest amylopektyna .Wzór ukazujący amylozę jako prosty, śrubowo skręcony łańcuch złożony z merów D-glukozy (do 1000) połączonych ze sobą wiązaniami α-1,4- glikozydowymi jest bardzo uproszczony. W rzeczywistości w skład amylozy wchodzą także słabo rozgałęzione łańcuchy glukanowe. Łańcuchy te występują w postaci lewoskrętnej helisy stabilizowanej wiązaniami wodorowymi . Amyloza reaguje z jodem dając intensywnie niebieskie zabarwienie. W wyniku hydrolizy amylozy powstaje maltoza .

Amylopektyna - mocno rozgałęziony wielocukier , główny składnik skrobi obok amylozy , stanowiący ok. 70-80% jej masy. Amylopektyna jest cukrem, który odpowiada za efekt pęcznienia skrobi i jej zdolności do tworzenia zoli . Zbudowana jest z ponad 2000 jednostek D-glukozy. W amylopektynie występują, podobnie jak w amylozie, wiązania α-1,4- glikozydowe , oraz dodatkowo wiązania α-1,6-glikozydowe.

Z jakiego monosacharydu zbudowane są polisacharydy- celuloza i amyloza?

a)z galaktozy

b)z fruktozy

c)z glukozy

d)z mannozy

Narysuj schematycznie oba polisacharydy pokazując różnicę w budowie.

Celuloza i amylaza różnią się konfiguracją wiązań glikozydowych w cząsteczce. Celuloza ma wiązania B-1,4-glikozydowe, a amyloza ma Alfa-1,4-glikozydowe.

W jakim środowisku następuje hydroliza wiązań glikozydowych?

a)kwaśnym

b) zasadowym

c)kwaśnym i zasadowym

d) obojętnym

W środowisku kwaśnym. Hydroliza kwasowa umożliwia przyłączenie atomu wodoru, rozerwanie pierścienia i powstanie formy łańcuchowej monosacharydu.

Wiązania glikozydowi jest typowym wiązaniem acetalowym i z łatwością ulega hydrolitycznemu rozczepieniu wobec katalizatorów kwasowych. W ten sposób stosując rozcieńczony HCl już na zimno można rozczepic disacharydy na monosacharydy.

Które z wymienionych mono i disacharydów są cukrami redukującymi:

a)glukoza

b)sacharoza

c)laktoza

d)laktoza

e)mannoza

f)maltoza

Są to wszystkie węglowodany, które reagują pozytywnie z odczynnikiem Fehlinga, Benedicta i Tollensa. Grupa aldehydowa w reakcji z wcześniej wspomnianymi odczynnikami redukuje je, natomiast sama ulega utlenieniu do grupy karboksylowej. Zaś grupa ketonowa ulega reakcji enolizacji tworząc epimery, dwie aldozy i jedną ketozę.

Wymień dwa mono i dwa disacharydy występujące w wielu surowcach i produktach żywnościowych. Określ czy są to sacharydy redukujące czy nieredukujące ?
Monosacharydy:

glukoza, fruktoza, mannoza i galaktoza. Wszystkie monosacharydy posiadają właściwości redukcyjne

Disacharydy:

Laktoza- redukujący

Sacharoza-nieredukujący

Które z wymienionych sacharydów nie reagują z aminami i nie powodują nieenzymatycznego brązowienia żtwnosci : glukoza fruktoza sacharoza laktoza mannoza maltoza ? króko uzasadnij

Glukoza, fruktoza, laktoza, mannoza, maltoza. Nieenzymatyczne brązowienie żywności jest pożądanym następstwem reakcji Maillarda. Reakcja ta zachodzi pomiędzy aminokwasami i cukrami redukującymi, czyli tymi z wolną grupa aldehydową lub ketonową.

Jaka reakcja chemiczna jest przyczyna enzymatycznego brązowienia w jakich surowcach i kiedy można ją obserwować ?
Reakcje Millarda. występują przy smażeniu i ogrzewaniu prawie każdego rodzaju produktu żywnościowego.

Dla dowolnie wybranej aldohektozy narysuj formy współistniejące w wodnym roztworze. Wskaż formy dominujące i wytłumacz dlaczego monosacharydy ulegają reakcją typowym dla grupy karbonylowej? Podaj jeden przykład tej reakcji.

Monosacharydy posiadają grupę aldehydową CHO. Jest to grupa silnie polarna, przy czym częściowy ładunek ujemny znajduje się na atomie tlenu, zaś dodatni na węglu. Powoduje to duża reaktywność monosacharydów. Grupa CHO jest płaska co zwiększa podatność na atak nukleofila.

Co ta sa dekstryny?

Dekstryny to grupa złożonych węglowodanów , zbudowanych z merów- pochodnych cukrów prostych .Powstające w wyniku enzymatycznej lub powodowanej kwasami mineralnymi hydrolizy skrobi. Są łatwo rozpuszczalne w wodzie ,substancjami krystalicznymi o barwie białej. Dekstryny powstają w jamie ustnej w czasie wstępnego trawienia skrobi i innych cukrow złożonych, na skutek pękania wiązań pod wpływem enzymów obecnych w ślinie. Sa miedzy innymi stosowane jako substancje zagęszczające w produkcji słodyczy. Rozkładają się też w wysokiej temp i ulegają reakcji Millarda.

Co to są pektyny? Omów krótko źródła występowania właściwości i zastosowania w żywności? Pektyny, polisacharydy, głównie zmetylowane pochodne kwasów poligalakturonowych lub ich sole. Występują w różnych owocach (agrest, porzeczka) i jarzynach. Dobrze rozpuszczalne w wodzie, nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych. W obecności cukru i kwasów (pH=3,2-3,5) tworzą żele. Znajdują zastosowanie w lecznictwie i w przemyśle spożywczym (galaretki, dżemy, marmolady).

Wskaż które spośród wymienionych węglowodanów są disacharydami? Określ z jakich sacharydów są zbudowane oraz czy wykazują właściwości redukujące?

A) galaktoza

B) celobioza (wł. Redukujące, z glukozy)

C) mannoza

D) sacharoza (wł. Redukujące, z glukozy i fruktozy)

E) laktoza (nie wykazuje wł. Red. Z glukozy i galaktozy)

F) glukoza

G) maltoza (wł. Redukujące, z glukozy)

H) ᵦ-cyklodekstryna

Celuloza i skrobia- są pochodnymi zbudowanymi wyłącznie z glukozy. Różnica w budowie obu polisacharydów powoduje, że celuloza nie jest dla organizmu źródłem glukozy. Jedyna chemiczna różnicą miedzy skrobia a celuloza jest stereochemia wiązania glikozydowego, a ściśle stereochemia węgla C1kazdej cząsteczki glukozy. W układzie pokarmowym człowieka są enzymy które mogą hydrolizować wiązania α-glikozydowe, nie ma natomiast enzymów potrzebnych do hydrolizy wiązania β-glikozydowego.

Celuloza:

-ma budowę nitkowa

-rożni się od skrobi konfiguracją wiązania glikozydowego.

-W celulozie reszty glukozy połączone sa wiązaniami typu beta stąd ma strukturę liniową co pozwala na tworzenie wewnętrznych wiązań wodorowych, stąd łańcuchy mogą układać się równolegle w warstwy. Ludzkie enzymy nie mogą rozkładać związków tego typu

- jest nierozgałęzionym polimerem glukozy połączonej wiązaniami 1,4-β-glikozydowymi

Skrobia :

-budowe granulowaną

-zbudowana jest z 20% amylozy i 80% amylopektyny

-wiązania typu alfa

-Skrobia jest hydrolizowana przez ludzkie enzymy najmniejsze fragmenty do cząsteczek glukozowych

- składa się z glukozy powiązanej wiązaniami 1,4-α-glikozydowymi. W wyniku częściowej hydrolizy skrobi powstaje maltoza, całkowita prowadzi do D-glukozy. Składa się z: -amylozy- łańcuch proste powiązane wiązaniami 1,4 -amylopektyna- występują wiązania 1,4, łańcuch te są połączone w punktach rozgałęzień wiązaniami 1,6

Maltodekstryna- mieszanina Poli i oligosacharydów, otrzymana przez częściową hydrolizę skrobi. Występuje w postaci białego proszku, jest rozpuszczalna w wodzie, nie ulega fermentacji. Ma słabo slodki smak i jest bardzo łatwo przyswajana przez organizm ludzki. Stosowana jako środek zapobiegający krystalizacji sacharozy przetworach wysoko słodzonych. Składnik wyrobów cukierniczych, środków leczniczych, suplementów diety.

Opisz budowę i właściwości wybranego przez siebie polisacharydu stosowanego w żywności ze względu na cechy funkcjonalne?

Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii. Skrobia jest głównym węglowodanem w diecie człowieka. Skrobia jest białą, bezpostaciową substancją, pozbawioną smaku, nierozpuszczalną w zimnej wodzie i etanolu. W gorącej wodzie rozpuszcza się amyloza, tworząc roztwór koloidalny. Skrobia jest najważniejszym polisacharydem zapasowym u roślin, które magazynują go w owocach, nasionach, korzeniach w formie ziaren w liściach, bulwach, rdzeniu łodygi i kłączach. Szczególnie bogate w skrobię są ziarna zbóż, bulwy ziemniaka i manioku

Celuloza i skrobia są polisacharydami wyłącznie z glukozy. Jaka różnica w budowie obu polisacharydów powoduje, że celuloza nie jest dla organizmu człowieka źródłem glukozy? Pokaż schematycznie strukturę obu polisacharydów.

Skrobia zawiera dwa rodzaje polisacharydów, nazwij je, pokaż schematycznie różnice w budowie i omów krótko różnice we właściwościach.

CHROMATOGRAFIA

Którą z metod chromatografii uważasz za odpowiednia do rozdziału i analizy lipidów?

Najczęściej wykorzystuje się w tym przypadku adsorpcyjna chromatografie kolumnową lub cienkowarstwową TLC. Lipidy neutralne eluuje się z kolumny wypełnionej żelem krzemionkowym za pomocą chloroformu, glikolipidy za pomocą acetonu a fosfolipidy za pomocą metanolu. Dalsze rozdzielenie neutralnych lipidów odbywa się na innej kolumnie krzemionkowej. I tak, węglowodory wymywa się heksanem, estry cholesterolu heksanem z dodatkiem 2% eteru, triacyloglicerole heksanem z dodatkiem 5% eteru, cholesterol i diacyloglicerole heksanem z dodatkiem 15% eteru oraz monoglicerole czystym eterem. Podobne efekty uzyskuje się prowadząc rozdzielenie metoda TLC na krzemionce z zastosowaniem mieszaniny heksanu i eteru zwykle z dodatkiem 1-2% kwasu octowego. Złożone lipidy rozdziela się na kolumnach za pomocą chloroformu zawierającego coraz większe ilości metanolu lub za pomocą TLC i odpowiedniej mieszaniny rozpuszczalników. R_f= droga przebyta przez substancję /droga przebyta przez rozpuszczalnik

Która z metod chromatograficznych zastosowałbyś do oznaczania profilu kwsów tłuszczowych masła?

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC) – polega na rozdziale mieszaniny dzięki różnicy ich rozpuszczalności w dwóch niemieszających się fazach ciekłych (ruchomej i stacjonarnej). Nośnikiem jest np. warstwa żelu krzemionkowego naniesiona na płytkę aluminiową lub szklaną

Która z metod chromatografii zastosowałbyś do oznaczenia tego B- karoten. Uzasadnij
Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)Ponieważ tą metodą można oznaczyć Substancje niepolarne, nierozpuszczalne w wodzie (lipofilowe) lipidy, alkaloidy, witaminy. chromatografia cienkowarstwowa -w której fazę rozdzielczą stanowi cienka warstwa fazy stałej naniesiona na sztywną płytkę. Na tak spreparowaną płytkę nanosi się próbkę roztworu, po czym na skutek działania sił kapilarnych, grawitacji lub pola elektrycznego następuje przepływ i rozdział mieszaniny

Którą z metod chromatografii uważasz za najodpowiedniejszą do analizy związków zapachowych?

a)Chromatografia cienkowarstwowa

b)chromatografia cieczowa

c)chromatografia gazowa

opisz krótko na czym polega wybrana metoda przez Ciebie.

Chromatografia gazowa GC, GLC. Oparta na oddziaływaniu składników z dwoma fazami przemieszczającymi się względem siebie. Analizowana mieszanina jest najpierw przeprowadzana w fazę gazową, następnie próbka jest „porywana” przez gaz nośny i przechodzi przez długa kolumnę w której następuje rozdział na poszczególne związki chemiczne. Na wyjściu kolumny znajduje się detektor, który wykrywa i mierzy stężenia kolejny składników mieszany w gazie nośnym. Czas przejścia danego związku przez całą kolumnę nosi nazwę czasu retencji. Substancje lotne i trwałe w temp. do 200- 300C związki zapachowe, olejki eteryczne, lipidy, alkaloidy. Lotne pochodne nielotnych lub nietrwałych termicznie związków polarnych estry kwasów tłuszczowych, pochodne aminokwasów, monosacharydów

Co można analizować metodą HPLC? Substancje polarne, nielotne, rozpuszczalne w wodzie (hydrofilowe), aminokwasy, peptydy, sacharydy, składniki mineralne . Substancje niepolarne, nierozpuszczalne w wodzie (lipofilowe lipidy, alkaloidy, witaminy . Pochodne substancji lotnych lub nietrwałych

Omów w jaki sposó następuje rozdział składników mieszanin s-cji org w chromatografii cieczowej ?
Chromatografia cieczowa. Jest to rodzaj cieczowej chromatografii kolumnowej. Służy ona do oczyszczania i identyfikacji substancji chemicznych. Analizowana próbka jest rozpuszczana w rozpuszczalniku transportującym i jest kierowana do kolumny, które są wypełnione złożem porowatym lub żelowym. Na skutek oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi tworzącymi analizowaną próbkę, a wypełnieniem kolumny następuje ich rozdział. Te związki chemiczne które silniej oddziałują ze złożem przepływają wolniej przez kolumnę, zaś które słabiej przepływają szybciej.

Którą z metod chromatograficznych zastosowałbyś do analizy jakościowej i ilościowej monosacharydów?

A) chromatografie gazowa (GC)

B) wysokociśnieniowa chromatografia cieczowa (HPLC)

C) chromatografię cienkowarstwowa (TLC)

Krótko uzasadnij swój wybór

Oparta na oddziaływaniu składników z dwoma fazami przemieszczającymi się względem siebie. Analizowana mieszanina jest najpierw przeprowadzana w fazę gazową, następnie próbka jest „porywana” przez gaz nośny i przechodzi przez długa kolumnę w której następuje rozdział na poszczególne związki chemiczne. Na wyjściu kolumny znajduje się detektor, który wykrywa i mierzy stężenia kolejny składników mieszany w gazie nośnym. Czas przejścia danego związku przez całą kolumnę nosi nazwę czasu retencji.

•Substancje lotne i trwałe w temp. do 200- 300C związki zapachowe, olejki eteryczne, lipidy, alkaloidy •Lotne pochodne nielotnych lub nietrwałych termicznie związków polarnych estry kwasów tłuszczowych, pochodne aminokwasów, monosacharydów

Którą z metod chromatografii uważasz za najodpowiedniejszą do analizy polarnych związków hydrofobowych (np., aminokwasów)?

a)chromatografia cienkowarstwowa TLC

b)chromatografia cieczowa HPLC

c)chromatografia cieczowa GC

Opisz krótko na czym polega wybrana przez Ciebie metoda.

Którą z metod chromatografii zastosowałabyś do oznaczenia zawartości witamin rozpuszczalnych w tłuszczach?

a)chromatografie cienkowarstwową TLC

b)chromatografię cieczową HPLC

c)chromatografie gazową GC

chromatografia TLC umozliwia analizę jakości i składu w lipidach. Witamina rozpuszczalna w tłuszczach jak najbardziej spełnia te warunki.

WODA

Woda nie związana („wolna”) – właściwości podobne do rozcieńczonych roztworów soli, połączona siecią wiazań wodorowych, ruchliwa . rozpuszczalnik substancji organicznych i związków mineralnych. Łatwo wydziela się z produktów, pod wpływem czynników zewnętrznych, o właściwościach zbliżonych do właściwości wody w rozcieńczonych roztworach soli. Bierze udział w procesach chemicznych, w których woda jest partnerem reakcji oraz stanowi środowisko. Intensywność przemian w produktach spożywczych zależy od stosunku ilościowego wody wolnej do związanej (im więcej wody wolnej tym przemiany przechodzą szybciej)

Woda związana – otaczająca substancje rozpuszczone lub zawieszone, mniej aktywna; nie zamarza do temperatury -40ºC. Zlokalizowana w bezpośrednim sąsiedztwie subst rozpuszczonych. Mniej ruchliwa niż woda wolna, o znacznie większej gęstości. Ta część wody która jest trwale połączona z produktem. Może występować w produktach jako woda higroskopijna, konstytucyjna, krystalizacyjna.

Woda w żywności – jest jednym z głównych czynników wpływających na intensywność procesów biochemicznych, chemicznych, fizycznych oraz tych które decydują o rozwoju drobnoustrojów. Właściwa ilość wody charakterystyczna dla danego produktu decyduje o konsystencji, wyglądzie i smaku żywności oraz jej podatności na zepsucie. Większość sposobów konserwowania żywności polega na zmniejszeniu zawartości wody lub zmianie jej właściwości.

Aktywność wody

p – cząstkowa prężność pary wodnej nad surowcem w danej temp.

p₀ – prężność pary czystej wody w tej samej temp.

Zdefiniuj pojęcie aktywnosci wody czy parametr ten w odniesieniu do żywnosc jest miarą: odp-zawartośći wody wolniej. uzasadnij odpowiedz
aktywności wody” jest miarą: zawartości wody wolnej w danym materiale, umożliwia określenie intensywności z jaka woda asocjuje z składnikami niewodnymi. Wartość tą przyjęto w celu dokładniejszego określenia zapotrzebowania drobnoustrojów na wodę.

aw=p/p0 umożliwia więc określenie intensywności,z jaką woda esocjuje z różnymi,niewodnymi składnikami.woda związana jest mniej dostępna.

Jakie niekorzystne procesy pogarszające jakość żywnośći mogą zachodzić podczas przechowywania produktów o wysokiej akt wody?omów jeden przykład

-utlenianie- woda może sprzyjać poprzez zwiększenie ruchliwości i rozpuszczalności jonów metali uczestniczących w tych reakcjach, jak też przez pęcznienia białek, które ułatwiają działanie rodników powstających w procesach utl lipidów. Przy zawartości wody związanej w warstwie molekularnej, szybkości r.utleniania zachodzących zarówno w fazie wodnej jak i lipidowej sa bardzo małe. Przeciwutleniające działanie wody może być spowodowane : *utrudnieniem dyfuzji tlenu do miejsc reakcji, zmieszeniem stężenia jonów metali, przyspieszeniem tych reakcji których produkty mają właściwości przeciwutleniajace. -reakcja Mailarda

Zaznacz który z wzorów przedstawia strukture trójacyloglicerolu. podaj nazwe jednego nienasyconego kw tłuszczowego występującego powszechnie w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych
Odp B, np. kwas linolowy

Które z składników żywności są prekursorami substancji zapachowych podczas obróbki termicznej?

Powstawanie substancji zapachowych podczas ogrzewania sacharydów z aminokwasami (leucyna+ skrobia =czekoladowy) Prekursorami substancji zapachowych lotnych są białka, aminokwasy, niebiałkowe związki azotowe, sacharydy, trójglicerole i ich pochodne, witaminy, hormony, nukleotydy. Z aminokwasów= kwasy (kwas fenylooctowy), aldehydy, indole. Z cukrów=furanony (furaneol), piranony

Jakiego rodzaju reakcje (chemiczne i biochemiczne) składników żywności może powodować obecna w niej woda. Omów 1 przykład.

Nieenzymatyczne brązowienie, enzymatyczne brązowienie , utlenienie, hydrolize, działanie metali,synteza i degradacja polisacharydów, denaturacja białek, sieciowanie białek, izomeryzacja lipidów,

Może powodować hydrolizę??

KWASY TŁUSZCZOWE

Jakie kwasy określa się mianem NNKT? W jakich surowcach i w jakiej formie występują najczęściej?

NNKT nie są syntezowane w organizmie ludzkim, muszą być dostarczane wraz z pożywieniem. To grupa kwasów tłuszczowych , które nie są syntetyzowane w organizmie i trzeba je dostarczać wraz z pożywieniem. Są one niezbędne do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu. Spełniają ważną rolę w zapobieganiu i leczeniu miażdżycy.

ω-6 kwas linolowy: oleje roślinne (sojowy, kukurydziany, lniany, słonecznikowy), tłuszcz drobiowy, orzechy, nasiona; kwas arachidonowy: mięso, drób, jaja

ω-3 kwas linolenowy: orzech włoski, kiełki pszenicy, soja, nasiona; EPA i DHA: ludzkie mleko, ryby morskie (łosoś, makrela, tuńczyk, śledź)

Zaznacz, który z poniższych wzorów przedstawia strukturę trójacylogliceroli?

A b c

Podaj nazwę (wzór) jednego wielonienasyconego kwasu tłuszczowego występującego w tłuszczach roślinnych.

Kwasy tłuszczowe egzogenne(NNKT) to grupa kwasów tłuszczowych , które nie mogą być syntetyzowane w organizmie i musza być dostarczane w pożywieniu. Sa one niezbędne do prawidłowego rozwoju i normalnego funkcjonowania organizmu .Maja szczególne znaczenie w żywieniu człowieka .Przykładami sa: kwas linolowy i linolenowy. Występują w postaci estru z gliceryna w tłuszczach roślinnych ( w oleju słonecznikowym) a także w tłuszczach zwierzęcych.
Kwasy tłuszczowe egzogenne(NNKT) to grupa kwasów tłuszczowych , które nie mogą być syntetyzowane w organizmie i musza być dostarczane w pożywieniu. Sa one niezbędne do prawidłowego rozwoju i normalnego funkcjonowania organizmu .Maja szczególne znaczenie w żywieniu człowieka .Przykładami sa: kwas linolowy i linolenowy. Występują w postaci estru z gliceryna w tłuszczach roślinnych ( w oleju słonecznikowym) a także w tłuszczach zwierzęcych.

!!!!Równanie trójacylogliceroli wykorzystuje się w analizie składu kwasów tłuszczowych- zilustruj równaniem?

Trans estryfikacja –obejmuje różne typy reakcji, w których istnieją już estry kwasów tłuszczowych reaguja z kwasami a innymi estrami tworząc nowe związki.

Rekcja trans estryfikacji:

Jaka reakcja chemiczna trójacylogliceroli jest podstawą procesu utwardzania tłuszczów roślinnych?

A) uwodornienie grup estrowych

B) hydroliz grup estrowych

C) trans estryfikacja (alkoholiza)

D) częściowe uwodornienie wiązań C=C

E) całkowite uwodornienie wiązań C=C

Wytłumacz czemu w wyniku tego procesu następuje zmiana stanu skupienia tłuszczu?

Częściowe uwodornienie wiązań C=C

Uwodornienie :Zmiana konsystencji tłuszczu: ciekły stały

Skutki: Powstają triglicerydy o wyższej temperaturze topnienia; Zmniejsza się zawartość kwasów wielonienasyconych; Produkty nasycone są mniej podatne na procesy utleniania; Pojawiają się wiązania C=C o konfiguracji trans

Podstawą reakcji jest częściowe uwodornienie wiązań C=C. Przemiana tłuszczów ciekłych (oleje roślinne) w tłuszcze stałe, poprzez ich katalityczne uwodornienie, które prowadzi do częściowego lub całkowitego wysycenia wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla w cząsteczkach tłuszczów ciekłych. (w podwyższonej temp i ciśnieniu, kat: nikiel, platyna, miedź, pallad)

Jaka jest konfiguracja wiązań C=C w resztach nienasyconych kwasów tłuszczowych obecnych w trójacyloglicerolach tłuszczów roślinnych i zwierzęcych?

A) trans

B) cis

C) cis i trans

Zilustruj rysunkami obie ilustracje.

Na czym polega proces utwardzania tłuszczy? Jaka to reakcja?

Proces ten jest stosowany w przemyśle tłuszczowym do zmiany ich charakteru fizycznego o chemicznego oraz składu w nich kwasów tłuszczowych. Uwodornienie jest reakcją katalityczną, polegającą na zerwaniu wiązań wodorem przy udziale katalizatora i temp 130 C.

Skutki uwodornienia:

Zmiana zawartości kwasów wielonienasyconych, pojawiają się wiązania C=C o konfiguracji trans.

Na czym polega polimorfizm trójacylogliceroli? Jakimi właściwościami różni się formy polimorficzne?

Polimorfizm tłuszczów, w stanie stałym wykazują zjawisko polimorfizmu, tzn. mogą występować w kilku odmianach krystalicznych. Przemiana jednej formy krystalicznej w drugą może zachodzić na skutek ogrzewania, chłodzenia lub też jako wynik krystalizacji z różnych rozpuszczalników. Na przykład tristearynian może występować w trzech formach krystalicznych o trzech różnych punktach topnienia. Najbardziej stabilna jest forma o najwyższej temperaturze wrzenia.

Podaj nazwę jednego nienasyconego kwasu tłuszczowego występującego w trójglicerolach.

Cząsteczka glicerolu związana z trzema kwasami tłuszczowymi.

Nasycony- np. stearynowy Nienasycone: cis-oleinowy

Trans-kwas elaidynowy

Jakie reakcje chemiczne wykorzystuje się w analizie składu kwasów tłuszczowych?

Transestryfikacja – alkoholiza trójacylogliceroli

Które kwasy łatwiej ulegają utlenianiu?

a)nasycone

b)nienasycone

Jakie są pierwotne produkty utleniania i jakim dalszym procesom ulegają?

Kwasy tłuszczowe nienasycone łatwiej ulegają utlenieniu ze wgl na wiązania podwójne. Utlenialność rośnie ze wzrostem ilości wiązań podwójnych. Ulegają degradacji oraz oligomeryzacji, czyli pojawiają się niskocząsteczkowe związki zapachowe i smakowe oraz oligomery. Są to alkohole, kwasy karboksylowe, alkany i ketony.

Lipidy nienasycone są bardziej podatne na utlenianie. Pierwotnym produktem reakcji są wodorotlenki, które ulegają dalszym reakcją degradacji. Powstają: ketony, aldehydy (zapach, reakcje z białkami) , alkohole, kwasy, epoksydy, alkeny.

Są to reakcje typu rodnikowego:

1. inicjacja – powstawanie rodników

2. propagacja – tworzenie produktu i nowego rodnika

3. terminacja – tworzenie produktów poprzez rekombinację rodników

Co wpływa na to, że w temperaturze pokojowej część tłuszczy jest w stanie ciekłym, a cześć jest stała?

Tłuszcza stałe-nasycone(stearynowy, palmitynowy, masłowy) tłuszcze ciekłe-nienasycone (oleinowy, linolowy) Obecność wiązania podwójnego utrudnia tworzenie kryształów i powoduje obniżenie temperatury topnienia. Tłuszcze roślinne zawierają więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych dlatego w temperaturze pokojowej są ciekłe. Konsystencja tłuszczu zależy od zawartości kw. Nasyconych i nienasyconych. W tłuszczach pochodzących z surowców roślinnych oraz zwierząt morskich występują głównie kw. Nienasycone, natomiast w tłuszczach pozyskiwanych ze zwierząt lądowych przeważają kw. nasycone.

Kw. nasycony: kw. stearynowy C₁₇H₃₅COOH, kw. nienasycony- kw. oleinowy C₁₇H₃₃COOH

Jakie różnice w budowie trójgliceroli powodują, że oleje roślinne w temp pokojowej są ciekłe, a tłuszcze zwierzęce stałe?

a)oleje zawierają więcej kwasów nasyconych

b)tłuszcze zwierzęce zawierają więcej kwasów nienasyconych

c) oleje zawierają więcej kwasów nienasyconych

d) tłuszcze zwierzęce zawierają więcej kwasów nienasyconych

e)oleje zawierają kwasy nienasycone o konfiguracji cis

f)tłuszcze zwierzęce zawierają kwasy nienasycone w konfiguracji trans

podaj nazwę i wzór jednego kwasu nasyconego i jednego nienasyconego występującego w tłuszczach.

W tłuszczach roślinnych przeważają kwasy nienasycone a w tłuszczach zwierzęcych nasycone. Kwasy nasycone: palmitynowy, arachidowy, stearynowy. Kwasy nienasycone: oleinowy, linolowy, palmitoleinowy.

Co to jest profil kwasów tłuszczowych dla danego tłuszczu:

a)zawartość kwasów nienasyconych

b)zawartość kwasów nasyconych

c)rodzaj i zawartość wszystkich kwasów tłuszczowych w trójacyloglucerolach

d)skład jakościowy i ilościowy kwasów tłuszczowych w trójacylogicerolach

e)zawartość wolnych kwasów tłuszczowych

Jakie tłuszcze szybciej ulegają procesom utleniania?

a) o wysokiej zawartości reszt nienasyconych kwasów tłuszczowych

b) o wysokiej zawartości reszt nasyconych kwasów tłuszczowych

Nienasycone, im więcej podwójnych wiązań tym łatwiej ulegają utlenieniu. Dalsze reakcje degradacji. Powstają niskocząsteczkowe związki zapachowe i smakowe.

Jaką reakcją trójacylogliceroli wykorzystuje się oznaczenie profilu kwasów tłuszczowych w tłuszczach?
W analizie składu kwasow tłuszczowych wykorzystuje się reakcje alkoholizy trojgliceroli .Jest to reakcja podwójnej wymiany zachodząca pomiędzy alkoholem a związkiem organicznym (najczęściej estrem) w wyniku której po wymianie reszt alkoholowych miedzy związkami powstaje nowy alkohol i nowy ester

Podaj 2 przyklady kwasow organicznych nadajacych kwasny smak owoca

Kwas galusowy i jego pochodne taniny odpowiadaja za cierpki smak owocow

Kwas cytrynowy i kwas jabłkowy

Jaka jest przyczyna występowania w tłuszczach utwardzonych np. margaryna kwasów nienasyconych zawierających wiązania C=C o konfiguracji trans?

Tłuszcze utwardzone (uwodornione) są szkodliwe dla zdrowia z dwu zasadniczych powodów: po pierwsze podwyższają poziom "złego" cholesterolu LDL i trójglicerydów we krwi oraz wpływają niekorzystnie na poziom "dobrego" cholesterolu HDL. Nastepuje zmiana konsystencji tłuszczu: ciekły, staly. Powstają triglicerydy o wyższej temperaturze topnienia; Zmniejsza się zawartość kwasów wielonienasyconych; Produkty nasycone są mniej podatne na procesy utleniania.

Opisz zwięźle jak można oznaczyć profil kwasów tłuszczowych dowolnego tłuszczu. Jaką reakcję należy przeprowadzić i jaką metodę analityczna zastosować?

Należy wykonać reakcję trans estryfikacji:

Stosuję się do tego metodę chromatografii cienkowarstwowej TLC

Przedstaw wzorem ogólnym strukturę trójacylogliceroli TAG i wymień 4 kwasy tłuszczowe.

Kwas oleinowy

Kwas palmitynowy

Kwas stearynowy

Kwas arachidowy

PIGMENTY I BARWNIKI

Czynniki wpływające na trwałość pigmentów

• Światło;

• Tlen;

• Metale;

• Utleniacze;

• Reduktory;

• Temperatura;

• Aktywność wody;

• Odczyn pH;

Chlorofil Jest najbardziej rozpowszechnionym barwnikiem roślinnym. Występuje on w liściach i innych eksponowanych na światło częściach roślin. W tkankach roślin barwnik ten zlokalizowany jest w chloroplastach. Z kilku znanych barwników chlorofilowych tylko dwa występują u roślin wyższych: chlorofil a – niebieskozielony i chlorofil b – żółtozielony.

Właściwości:

-najmniej trwały barwnik roślinny

-ma możliwość wymiany jonów magnezu

-Sabilny w alkalicznym pH

-Nietrwały w kwaśnym pH

-Ulega fotodegradacji

-Tworzy trwałe kompleksy z Cu i Zn

-stosowany do barwienia niektórych produktów spożywczych, farmaceutycznych i kosmetycznych. Posiada właściwości bakteriostatyczne dlatego przyśpiesza procesy regeneracji tkanek.

Karetonoidy Barwniki są syntetyzowane głównie przez rośliny. W zielonych częsciach roślin towarzyszą one chlorofilowi w chloroplastach. Występuja również w kwiatach, owocach, nasionach i korzeniach, gdzie gromadzą się w chromoplastach. Zdolność do syntezy barwników karotenoidowych wykazyja także glony oraz niektóre grzyby i bakterie. Zwierzęta nie mają zdolności syntetyzowania barwników karoteidowych, ale mogą wchłaniać, modyfikować i gromadzić karotenoidy dostarczone z paszą. Obecnie jest znanych ok.600 barwników karotenoidowych i ok. 200 otrzymanych w wyniku syntezy.

Właściwości karotenoidów:

-Nierozpuszczalne w wodzie

-Rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalnikach organicznych

-Izomeryzują w podwyższonej temperaturze, w kwaśnym środowisku, pod wpływem światła

-Autooksydacja prowadzi do utraty barwy

-Przy niskim ciśnieniu tlenu są antyutleniaczami,

-Przy wysokim ciśnieniu tlenu są prooksydantami

-Dość stabilne w typowych warunkach przechowywania warzyw i owoców

Dzielą się na 2 grupy:

- karoteny( bez tlenu)

–ksantofile( z tlenem).

Występują w produktach zywnosciowych: papryka, szpinak, marchew(b-karoten) grejfrutach, nektarynkach. Karotenoidy stosowane do żywności to szafran, annato, likopen. Charakterystyczną ich cecha jest występowanie 2 pierścieni cykloheksanowych połączonych długim łańcuchem węglowym, w którym występuje układ sprzężonych wiązań podwójnych. Ulegają przemianą w obecności światła. Należą do naturalnych przeciwutleniaczy.

Który z naturalnych barwników pełni w diecie człowieka f-cję prowitaminy A: odp B-karoten. Wyjaśnij jak ten barwnik jest metabolizowany w organizmie

β-karoten chroni komórki organizmu przed szkodliwym działaniem wolnych rodników, jest prowitaminą A, która warunkuje prawidłowy proces widzenia, rozwój nabłonka oraz strukturę błon komórkowych. Jego wchłanianie uzależnione jest od obecności żółci i wzrasta wraz z podażą tłuszczu w pożywieniu. W ok. 20-60% jest metabolizowany do retinolu w ścianie jelita, a niewielka ilość do witaminy A w wątrobie. Witamina E ma właściwości antyoksydacyjne, chroni wielonienasycone kwasy tłuszczowe w błonach i innych strukturach komórki przed atakiem wolnych rodników oraz zapobiega hemolizie czerwonych krwinek. Wchłania się w ok. 50-80%, co wymaga obecności soli kwasów żółciowych, tłuszczu pokarmowego i normalnej czynności trzustki. Wydalana jest w 70% z żółcią, pozostała część z moczem.

Które z naturalnych barwników zawierają jon metalu w formie kompleksu z wielopierścieniowym aromatycznym związkiem azotowym?

A) pelargonidyna

B) betanina

C) mioglobina (żelazo)

D)ᵦ-karoten

D) chlorofil (magnez)

Każdym zaznaczonym przypadku podaj jaki jon metalu zawiera ten barwnik

Ksantofile to pochodne tlenowe karotenów (hydroksylowe, ketonowe, aldehydowe, karboksylowe). Mają barwę żółtą lub brązową (gr. ksanthos – żółty). Powstają one przy utlenianiu karotenów przy pomocy enzymów - tzw. oksydaz mieszanych. Najbardziej popularne są pochodne hydroksylowe, których najbardziej rozpowszechnionym przedstawicielem jest luteina.

Antocyjany to duża grupa barwników, bardzo rozpowszechnionych w świecie roślin , nadających owocom i kwiatom atrakcyjne kolory od pomarańczowego przez różne odcienie czerwieni i fioletu aż do barwy niebieskiej. Występują głównie w czerwonej kapuście. Barwniki antocyjanowe są drugorzędowymi metabolitami roślin zaliczanymi do flawonoidów charakteryzujących się szkieletem węglowy C6-C3-C6. W roślinach występują w formie glikozydów polihydroksy i polimetoksy.

Cechą charakterystyczną jest to, że w zależności od środowiska pH następuje zmiana zabarwienia pH3=czerwony, pH7=fioletowy, pH11=niebieski, ok. pH4-6 staje się prawie bezbarwne, bo powstaje pseudo zasada, zmienia się struktura. Są to glikozydy, silne barwniki rozpuszczalne w wodzie. Stosuje się je jako naturalne barwniki spożywcze do barwienia żywności, np. napojów, dzemów, deserów, wyrobów cukierniczych.

Które z pigmentów roślinnych zmieniają barwę w zależności od odczynu środowiska?

a) antocyjany

b)karotenoidy

c)chlorofil

d) betalainy

Jakie zmiany w cząsteczce sa tego przyczyna ?

Barwa antocyjanów zależy głównie od pH środowiska, w jakim się znajdują. Wraz ze wzrostem temperatury barwa staje się intensywniejsza. Dodatek dwutlenku siarki powoduje odbarwienie. Zmiana barwy może zależeć też od obecności jonów metali (jony cyny powodują zmianę zabarwienie truskawek, malin, wiśni na bladoczerwone; jony żelaza zmieniają kolor czarnej porzeczki na brunatny). Wpływ ma też działanie enzymów (oksydaz). (opis antocyjanów wyżej)

Betalainy Barwniki te są obecne w różnych częściach roślin, a w komórkach gromadzą się głownie w wakuolach głownie w tkankach epidermy i subepidermy. Występowanie betalain w roślinach wyklucza obecność antycyjanów i odwrotnie. Do batalin zalicza się dwie grupy barwników: czerwonofioletowe betacyjaniny i żółte betaksantyny.Dla betalain jest charakterystyczny układ chromoforowy trzech podwójnych wiązań we fragmencie – 1, 7-diazoheptametinowym.

Właściwości betalain

-Nietrwałe w alkalicznym pH

-Nietrwałe w kwaśnym pH w podwyższonej temperaturze

-Trwałe przy niskiej aktywności wody (aw 0.12)

-Łatwo ulegają utlenianiu

-Światło przyspiesza oksydatywną degradację

-Kwas askorbinowy zapobiega ich utlenianiu

Co to są karotenoidy? Omów krótko najważniejsze właściwości i źródła występowania.

Jakie procesy zachodzą w organizmie podczas przekształcania B-karotenu w prowitaminę A?

B-karoten jest prekursorem witaminy A, metabolizowany w śluzówce jelita cienkiego.

WITAMINY

Prowitamina –związek chemiczny, który w wyniku reakcji chemicznych np. enzymatycznych w organizmie ulega przekształceniu w witaminę tj. prowitamina D2 poprzez promieniowanie UV przetwarza w skórze w witamine D2

Rola witamin in vivo:

1. Koenzymy lub ich prekursory (tiamina, ryboflawina)

2. Antyoksydanty (kwas askorbinowy, witamina E)

3. Mechanizmy regulacji genetycznej (witamina A, D)

4. Funkcje specjalne (witamina A w procesie widzenia)

Wpływ witamin na zmiany chemiczne w żywności

1. Czynniki redukujące

2. Wychwytywacze rodników

3. Reagenty w procesach brązowienia

4. Prekursory substancji zapachowych i smakowych

Czynniki wpływające na zawartość witamin w surowcach i produktach

1. Zmienność podczas wzrostu i dojrzewania

2. Reakcje enzymatyczne zachodzące po zbiorze

3. Obróbka wstępna – mycie owoców i warzyw, przemiał ziarna zbóż

4. Blanszowanie i obróbka termiczna

5. Reakcje ze składnikami żywności i substancjami dodawanymi podczas procesów technologicznych (SO2, azotyny, substancje zmieniające pH)

Witamina A

• Prowitaminy A: β-karoten, α-karoten, kryptoksantyna, α-apo-8’-karotenal

• Degradacja witaminy A

• Procesy oksydacyjne, izomeryzacja wiązań C=C, degradacja termiczna

Witamina D

1. Powstaje w skórze człowieka pod wpływem światła

2. słonecznego z 7-dehydrocho

3. rozpuszczalna w tłuszczach

4. może być syntetyzowana przez ludzki organizm poprzez promienie słoneczne z ????

5. umozliwia wchłanianie wapnia przez organizm

6. obecność jej unieszkodliwia skutki osteoporozy

7. w wieku dziecięcym umożliwia prawidłowy rozwój tkanki kostnej

8. niedobór prowadzi do złamań kości

9. Ulega degradacji pod wpływem naświetlania

10. Ulega degradacji oksydacyjnej pod działaniem tlenu

11. Ulega degradacji w środowisku alkalicznym

Witamina E

• zwana inaczej trokofenlowem.

• Jest nierozpuszczalna wodzie

• Rozpuszczalna w tłuszczach.

• Jest autooksydantem,

• chroni komórki przed utleniaczami,

• bierze udział w dostarczaniu składników odżywczych do kom.

• Wzmacnia ściany naczyń krwionosnych

• oraz chroni czerwone krwinki przed rozpadem.

• Do leczenia meskiej bezpłodności, zaburzeń mięśniowych, mieżdzycy, chorób serca.

• Awitaminoza może powodować rozdrażnienie, osłabienie zdolnosci koncentracji, osłabienie mięśni, gorsze gojenie się ran, pogorszenie wzroku, niedokrwistość, bezpłodność.

• Nadmiar(hiperwitaminoza) objawia się zmęczeniem bólami głowy, zaburzeniami widzenia.

• Występuje w olejach roślinnych, jajach, migdałach, orzechach włoskich i ziemnych, kiełkach pszenicy, mące, mleku, margarynie, brukselce i innych zielonych warzywach

Witaminy rozpuszczalne w wodzie

1. Kwas askorbinowy – witamina C

2. Tiamina (B₁)

3. Ryboflawina (B₂)

4. Niacyna (PP)

5. Witamina B₆

6. Kwas foliowy

7. Biotyna (H)

8. Kwas pantotenowy (B₅)

9. Witamina B₁₂

10. Kwas L-askorbinowy (witamina C)

Wymień kilka czynników które powodują obniżenie zawartości witamin rozpuszczalnych w wodzie podczas przechowywania lub przetwarzania owoców i warzyw.

Czynniki wpływające na zawartość witamin w surowcach i produktach to:

• Zmienność podczas wzrostu i dojrzewania ,

• Reakcje enzymatyczne zachodzące po zbiorze ,

• Obróbka wstępna – mycie owoców i warzyw, przemiał ziarna zbóż,

• Blanszowanie i obróbka termiczna ,

• Reakcje ze składnikami żywności i substancjami dodawanymi podczas procesów technologicznych (SO2, azotyny, substancje zmieniające pH

Właściwości redukujące i antyoksydacyjne

1. Palmitynian lub acetale są rozpuszczalne w lipidach

2. Kwas dehydroaskorbinowy hydrolizuje do kwasu 2,3-diketo-

3. gulonowego (traci aktywność)

4. Łatwo utlenia się w obecności jonów metali Cu²⁺, Fe³⁺

5. Przy niskim stężeniu może być prooksydantem (generuje

6. rodniki hydroksylowe)

7. Degradacja prowadzi do produktów nienasyconych, polimerów,

8. brązowych pigmentów etc.

Funkcjonalne zastosowania witaminy C

1. Inhibicja enzymatycznego brązowienia

2. Wychwytywanie wolnych rodników i tlenu

3. Inhibicja tworzenia nitrozoamin (peklowanie)

4. Redukcja jonów metali

5. Regeneracja innych antyoksydantów (np. redukcja rodników tokoferoli)

Podaj które z odżywczych składników żywności (białka, sacharydy,lipidy) dominują w każdym z wymienionych produktów:

Masło- lipidy, Kasza jeczmienna-sacharydy , Mieso cielece- białko, Maka pszenna sacharydy, Olej słonecznikowy lipidy , Mieso wieprzowe białko , Banan, Twarog lipidy, Orzech włoski, Ryby białko

śmietana ziemniaki mięso cielęce , margaryna nasiona soi jabłko miód orzechy włoski jaja olej rzepakowy
Śmietana tłuszcz Ziemniaki węglowodany Mięso cielęce białko Margaryna tłuszcz Nasiona soi białko Jabłko węglowodany Miód węglowodany Orzech włoski węglowodany Jaja białko Olej rzepakowy tłuszcz

Produkty bogate w :

-sacharydy: ziemniaki, fasola, miód (zboża, przetwory zbożowe, nasiona roślin strączkowych, soja, orzechy ziemne)

-lipidy: orzech włoski, oliwa (oleje roślinne, smalec, masło, margaryna)

-białka: mięso (wołowe, cielęce, wieprzowe), jajka, ryby (dorsz, śledź), śmietana, twaróg, sery, mleko świeże, mleko w proszku

Uszereguj podstawowe składniki odżywcze żywności: sacharydy, lipidy, białka według malejącej wartości energetycznej. Wymień 5 surowców lub produktów żywnościowych zawierających sacharydy jako składni dominujący.

Sacharydy(2) Białka(3) Lipidy(1)

miód, zboża i przetwory zbożowe, nasiona roślin strączkowych, soja, łupiny orzechów

Które składniki żywności sa prekursorami substancji zapachowych powstających podczas obróbki technicznej?

Prekursorami substancji zapachowych lotnych sa: bialka, aminokwasy, niebialkowe zwiazki azotowe, sacharydy triacyloglicerole i ich pochodne, witaminy, hormony, nukleotydy.

Z aminokwasow powstaja : estry ketony, aldehydy, alkohole i kwasy

Z lecytyny powstaja: octan izoamylu o zapachu banana i ester etylowy kwasu 3-metylobutanowego o zapachu jablka

Z cukrow powstają: np. maltol

Które z wymienionych składników żywnościowych mogą w wyniku degeneracji termicznej tworząc lotne związki siarkowe?

a)glukoza

b)skrobia

c)witaminy

d)białka

e)peptydy

f)aminokwasy

g)trojacyloglicerole

h)cholesterol

uzasadnij krótko odpowiedź

szczególnie wrażliwe na promieniowanie są aminokwasy siarkowe. W wyniku podwyższonej temp nastepuje degradacja cysteiny i cystyny.

Które z wymienionych składników żywnościowych mogą w wyniku rozkładu w wysokiej temp tworzyć lotne zapachowe związki azotowe?

a)kwasy nukleinowe

b)glukoza

c)kwasy tłuszczowe

d)witaminy

e)białka

f)peptydy

g)aminokwasy

h)trójacyloglicerole

i)cholesterol

Uzasadnij krótko odpowiedź

Uszereguj według rosnącej wartości odżywczej:

Białka, tłuszcze, węglowodany

Podaj przykładowe tłuszcze w produktach spożywczych.