CCF20081011002

Chemia Żywności - własność Katedra Anali/.y i Oceny Jakości Żywności AR w Krakowie - 2008/2009

•    próba Bcncdicta - w środowisku zasadowym sacharydy są utleniane do hydroksykwasów a jony Cu²* (w kompleksie z cytrynianem) są redukowane do osadu Cu₂0 zmieniającego zabarwienie od zielonego przez żółte do czerwonopomarańczowego w miarę wzrostu rozmiarów „agregatów” cząsteczek,

•    próba fehlinga - analogiczna jak próba Bcncdicta, lecz z winianem zamiast cytrynianu,

•    próba Barfoeda - w środowisku lekkokwaśnym i odpowiednio dobranym czasie reakcji utlenieniu jonami Cu^?* ulegają wyłącznic monosacharydy,

•    próby Scliwanowa - przez odwodnienie cukrów i reakcję z rczorcynolem: ketozy ulegają jej szybko (barwa łososiowa), aldozy znacznie wolniej,

•    próba Molischa - produkty odwodnienia (nic tylko cukrów) dają z a-naftolem czerwono-flolctowe zabarwienie,

•    próba Biała - furfurol (powstały z pentoz) kondensuje z orcynolcm dając zielony produkt,

•    reakcja z antronem - odwodnione cukry (furfuralc) tworzą niebicski/zielony związek.

POLISACHARYDY

Polisacharydy stanowią podstawową formę występowania węglowodanów w komórkach. Można je podzielić na polisacharydy szkieletowe (celuloza i chilyna) oraz polisacharydy zapasowe (skrobia, glikogen). Polisacharydy posiadają duże masy cząsteczkowe: od setek tysięcy (amyloza) do kilku milionów (glikogen z wątroby).

Skrobia jest polisacharydem, którego podstawowym monomerem jest glukoza. W skrobi wyróżniamy dwie frakcje:

•    amylozę, której cząsteczki zbudowane są z długich nierozgałęzionych łańcuchów utworzonych z jednostek glukopiranozowych połączonych wiązaniami a 1,4 glikozydowymi (stopień polimeryzacji 250-1000 reszt glukozowych),

•    aniylopcktynę stanowiącą frakcje rozgałęzioną, w której obok wiązań a-1,4--, występują rozgałęzienia utworzone przez wiązania a-l,6-glikozydowe co 24-30 reszt glukozowych (stopień polimeryzacji 1000 reszt glukozowych).

Skrobia w zimnej wodzie jest prawie nierozpuszczalna. Podczas ogrzewania wodnych zawiesin skrobi zniszczeniu ulega struktura ziarenka skrobiowego - skrobia kleikuje.

W roztworach wodnych łańcuch anty łozy tworzy spiralę, której jeden skręt utworzony jest przez 6-8 jednostek glukozowych, co jest przyczyną dobrej rozpuszczalności w wodzie i podatności na hydrolizę. Zmiany w strukturze amylopektyny w roztworach wodnych są utrudnione przez rozgałęzienia łańcucha. Dlatego też tylko zewnętrzne łańcuchy zachowują się podobnie jak amyloza, czyli wykazują skłonność do przyjęcia struktury spiralnej a powstałe tylko trzy skręty łańcucha tworzą słabe połączenia z innymi substancjami chemicznym. Dlatego amylopektyna jest nierozpuszczalna w wodzie i nie ulega hydrolizie.

Ziarna skrobiowe w roztworze zawierającym wolny jod barwią się na kolor ciemnoniebieski. Wspomniane frakcje skrobi wykazują różne powinowactwo do jodu: amyloza wiąże 40 razy więcej jodu (barwa niebieska) niż amylopektyna (barwa fioletowo-czcrwona). Na tej podstawie oparte są metody ilościowego oznaczania proporcji amylozy do amylopektyny (tzw. wartość niebieska).

W kompleksie amyloza-jod, na jeden skręt spirali przypada 1 cząsteczka jodu. W ten sposób wewnątrz skręconego łańcucha amylozy powstaje łańcuch polijodkowy. Jod tworzący kompleks występuje w równowadze z wolnym jodem w roztworze. Im większa jest masa cząsteczkowa amylozy, tym mocniej amyloza wiąże jod przy niższym jego stężeniu. Dlatego podczas dodawania jodu do roztworu skrobiowego najpierw tworzą kompleksy dłuższe łańcuchy amylozowe, a dopiero później krótsze. Zabarwienie kompleksu amyloza-jod jest zawsze niebieskie, niezależnie od masy cząsteczkowej, natomiast od wielkości cząsteczek zależy intensywność barwy.

Kompleks amylopcktyna-jod jest zabarwiony na kolor fioletowy, względnie czerwony. Zabarwienie powstaje na skutek odpowiedniego ułożenia jodu wewnątrz spirali (szerszej niż dla

Do użytku wyłącznie przez studentów WTŻ AR w Krakowie na zajęciach z Chemii Żywności - 15/23

amylozy) w formę zwężającego się cylindra polijodkowego, co powoduje przejście niebieskiej barwy kompleksu amylozy w czerwoną kompleksu amylopektyna-jod. Zwężenie nie zależy od całej cząsteczki ale od gęstości lub objętości upakowania atomów jodu.

Glikogen jest zbudowany podobnie jak amylopektyna z łańcuchów glukozy w których obok wiązań a-l,4- występują rozgałęzienia utworzone przez wiązania a-l,6-glikozydowc (stopień polimeryzacji 10 000 reszt glukozowych). Ilość jednostek glukozowych jest dużo większa niż w amylopektynie, a łańcuchy są bardziej rozgałęzione (co 8-10 reszt glukozowych), choć krótsze niż w amylopektynie (10-18 jednostek). Glikogen występuje w mięśniach i wątrobie w postaci ziaren o średnicy 10-40 nm stanowiąc zapas zmagazynowanej energii na potrzeby przemian tkankowych organizmu. Zmagazynowany glikogen bezpośrednio po uboju ulega rozkładowi z wytworzeniem kwasu mlekowego co zakwasza środowisko i powoduje hydrolizę białek (kruszenie mięsa).Glikogcn z jodem daje czerwonobrunatnc zabarwienie.

Celuloza jest najbardziej rozpowszechnionym polisacharydem roślinnym. Jest ona zbudowana z jednostek glukozowych połączonych wiązaniami |l-l,4-glikozydowymi (stopień polimeryzacji 14 000 reszt glukozowych). Jej cechą charakterystyczną, jest wielka odporność na działanie różnych odczynników chemicznych. Nie rozpuszcza się w znanych rozpuszczalnikach oprócz odczynnika Schweitzera (amoniakalny r-r Cu(OU)2), kwasy i ługi działają na nią w znikomym stopniu i nie jest trawiona przez enzymy człowieka. Dlatego jest składnikiem błonnika. Dopiero długotrwałe gotowanie ze stężonymi kwasami mineralnymi pod ciśnieniem powoduje rozkład hydrolityczny.

Do użytku wyłącznic przez studentów WTŻ AR w Krakowie na zajęciach z Chemii Żywności - 16/23