SACHARYDY

Podział:

• aldozy (zaliczane do aldehydów (ozy – triozy, pentozy, heksozy…)

• ketozy (zaliczane do ketonów: ulozy – tetrulozy, entulozy, heksulozy itp.)

Wiązanie C=O (grupa karboksylowa)

• W środowisku wodnym – przyłączanie cząsteczki wody – hydrat

• Środowisko alkoholowe – hemiacetal (z aldehydem) lub hemiketal (z ketonem)

Glukoza tworzy pierścień piranozowy

Fruktoza tworzy pierścień furanozowy (pięcioczłonowy)

Reaktywność sacharydów

• Redukcja wiązania C=O prowadzi do powstania grupy karboksylowej (do alkoholi sacharydowych) z D-glukozy powstaje D-sorbitol, z D-mannozy – D-mannitol

• Redukcja do deoksysacharydów - eliminacja grupy hydroksylowej

• Utlenianie grupy hydroksylowej (drugorzędowe – ketony, pierwszorzędowe – kwasy karboksylowe -> kwasy uronowe)

• Addycja do grupy karbonylowej (reakcje związków o strukturze NH₂X (X- grupa OH, NH₂, NH₂CHNH₂, NHAr)

• Reakcje grup hydroksylowych (typowe dla alkoholi: estryfikacja - przy pomocy kwasów, chlorków, bezwodników; eteryfikacja )

• Chlorowanie – są bardziej słodkie

• Tworzenie kompleksów z jonami metali

• Tworzenie kompleksów sorpcyjnych

Reakcje specyficzne sacharydów

• Reakcja wiązania glikozydowego (reakcja odwrotna to polimeryzacja)

• Izomeryzacja – zmiana struktury cukru (produkcja cukru inwertowanego)

• Reakcja dehydratacji (odwodnienia) – wydzielanie wody (w wyższej temperaturze od temperatury topnienia) -> anchydrosacharydy, układy dwupierścieniowe (izomaltol, maltol - reduktory/ antyoksydanty)

• Dehydratacja sacharozy C₁₂H₂₂O₁₁ – tworzy się karamelan C₁₂H₁₈O₉, karamelen C₃₆H₄₈O₂₄, karamelin C₂₄H₂₆O₁₃

• Degradacja – skracanie łańcucha (aldozy przy węglu C₁- C₂, a ketozy przy C₃-C₄)

• Reakcje Maillarda – przemiany, w których uczestniczą sacharydy i zasadowe związki azotowe (aminokwasy, aminy, amoniak). Powstają melanoidyny – brunatne zabarwienie. Charakterystyczne dla tych reakcji: powstawanie wtórnych aromatów żywności.

• Przemiany enzymatyczne – degradacja sacharydów (fermentacja aerobowa -> etanol, CO₂, woda; fermentacja anaerobowa)

POLISACHARYDY

• Homopolimery – zbudowane z tych samych merów

• Heteropolimery – np. guma Gatti, amylopektyna ziemniaczana (grupa fosforanowa)

SKROBIA

Skład chemiczny:

• Amyloza (40 000 – 65 000 merów)

• Amylopektyna (10⁷-10⁸ merów)

Skrobia natywna – wyizolowana z materiału roślinnego, ma budowę ziarnistą (wielkość i kształt ziaren zależy od odmiany botanicznej)

Źródła skrobi: zboża, ziemniaki, maniok, cassava

Budowa skrobi:

• Otoczka – wysokospolimeryzowana (amylopektyna)

• Białko

• Ziarno: warstwy krystaliczne przedzielone warstwami amorficznymi, np. amylopektyny

Skrobia - przekształcenia

• Modyfikacje genetyczne (np. skrobia o zawartości amylozy do 70% lub zawierająca wyłącznie amylopektynę)

• Modyfikacje fizyczne – zmiany monostruktury – rozerwanie wiązań wodorowych, rozkład na mniejsze fragmenty (dekstryny), glukozę i maltozę. Najczęściej polegają na termolizie suchej skrobi -> gumy brytyjskie (dekstryny żółto podobne), piroliza do tlenku węgla, metanu, etenu (etylen), karbonizatu (surowiec do uwodornienia na węglowodory)

• Pęcznienie – nie tylko pod wpływem wody – zdolność do penetracji ziarna (najszybciej skrobia ziemniaczana, najwolniej kukurydziana). Charakterystyka kleikowania – kryterium użyteczności skrobi. Do kleikowania skrobi ziarnistej potrzeba 30 % wody. W temperaturze powyżej 65°C tworzy się żel.

• Przemiany fizykochemiczne – tworzenie kompleksów z innymi związkami organicznymi lub nieorganicznymi. Kompleksy polisacharydowo-białkowe – potencjalne tworzywa biodegradowalne i substytuty mięsa.

• Przemiany chemiczne

  • Depolimeryzacja metodą hydrolizy katalizowanej kwasami -. Pełne scukrzenie skrobi

  • Utlenianie do skrobi karboksylowych

  • Estryfikacja

  • Eteryfikacja

  • Superabsorbenty – skrobie sieciowane (estryfikowana i eteryfikowana)

• Modyfikacje enzymatyczne

Właściwości funkcjonalne sacharydów – smak

Smak – wynik oddziaływania między kwasowymi i zasadowymi ośrodkami w receptorach smakowych na języku a zasadowymi i kwasowymi substancjami w spożywanym produkcie. Podczas kontaktu zachodzi reakcja zobojętniania.

Słodkość:

RS (relative sweetness) = 1 (10% roztworu sacharozy)

Sól glinowa taumatyny – najsłodszy związek (RS=3500)

Aspartam – RS=200

Naturalne środki słodzące:………….

Aromaty pochodzenia sacharydowego (Sikorski T2)

Barwniki…