Теоретические основы товароведения

Углеводы преобладают в пище человека. Они являются основным источником жизненной энергии (около 60 % суточной энергетической потребности пищевого рациона). Около 52–66 % углеводов поступает в организм с зерновыми продуктами, 14–26 % – с сахаром и сахаропродуктами, 8–10 % – с клубне- и корнеплодами, 5–7 % – с овощами и фруктами.

В зависимости от строения углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахара), олигосахариды (состоящие из двух или трех молекул моносахаридов) и полисахариды (состоящие из многих молекул моносахаридов). С точки зрения усвояемости в организме человека углеводы разделяют условно на две группы – усвояемые организмом человека и неусвояемые (пищевые волокна).

К усвояемым углеводам относятся: глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, галактоза, лактоза, раффиноза, инулин, крахмал. К неусвояемым углеводам относятся: целлюлоза, гемицеллюлоза («грубые» пищевые волокна), пектиновые вещества («мягкие» пищевые вещества). Моно- и олигосахариды обладают сладким вкусом. Если принять сладость сахарозы за 100 единиц, то при той же температуре сладость будет равняться для фруктозы – 173, глюкозы – 74, мальтозы и галактозы – 32, рафинозы – 23, лактозы – 16 единиц.

Моносахариды.Наиболее важными являются гексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза). В пищевых продуктах в свободном виде в значительных количествах встречаются только глюкоза и фруктоза. Состав их выражается формулой C₆H₁₂O₆.

Глюкоза (виноградный сахар) – самый распространенный моносахарид. В чистом виде хорошо усваивается организмом. Содержится в ягодах, плодах, меде, в небольших количествах в крови, лимфе, мышечной ткани. Глюкоза входит в состав свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала.

Фруктоза (плодовый сахар) в свободном состоянии находится главным образом во фруктах, ягодах, овощах. Значительное количество фруктозы содержится в меде.

Глюкоза и фруктоза являются хорошими восстановителями и относятся к редуцирующим сахарам, которые сбраживаются дрожжами в спирт. Редуцирующие сахара, обладая высокой реакционной способностью (взаимодействуют с аминокислотами) и гигроскопичностью, могут быть причиной потемнения и увлажнения продуктов. Поэтому в некоторых кондитерских товарах содержание этих углеводов лимитируется стандартом.

Галактоза – составная часть молочного сахара. В свободном виде в природе не встречается.

Олигосахариды.К олигосахаридам относятся дисахариды (C₁₂H₂₂O₁₁) и трисахариды (C₁₈H₃₂O₁₆).

Сахароза (свекловичный сахар) входит в состав многих плодов и овощей, особенно много ее в сахарной свекле (12–24 %) и сахарном тростнике (14–26 %), которые являются основным сырьем для производства сахара. В белом сахаре содержится 99,5–99,8 % сахарозы, арбузах и дынях – 4–8,5 %. Сахароза сбраживается дрожжами только после расщепления ее до моносахаридов. При расщеплении (инверсии) сахарозы образуется инвертный сахар, состоящий из равного количества глюкозы и фруктозы:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O -> C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆.

Инвертный сахар более сладкий, чем сахароза, менее способен к кристаллизации, более гигроскопичен.

Лактоза (молочный сахар) находится в молоке (4,7 %), придавая ему сладкий вкус. При расщеплении лактозы образуются глюкоза и галактоза. Лактоза сбраживается под действием ферментов молочнокислых бактерий с образованием молочной кислоты, а под действием ферментов дрожжей – собразованием спирта.

Полисахариды.Это высокомолекулярные углеводы, имеющие общую формулу (C₆H₁₀O₅) _n. К ним относят крахмал, клетчатку, гликоген, инулин. Полисахариды не обладают сладким вкусом и называются несахароподобными углеводами. Это не кристаллические вещества, в чистом виде они имеют белый цвет.

Крахмал – наиболее важный углевод для человека. На долю крахмала приходится 80 % от общего количества потребляемых углеводов. Крахмал откладывается в растениях в качестве запасного вещества в виде крахмальных зерен, имеющих слоистое строение, различных по форме и величине. содержание крахмала колеблется от 12–25 % в клубнях картофеля до 64–68 % в зерне пшеницы.

Крахмал не растворяется в воде. В горячей воде зерна крахмала набухают, связывая большое количество воды и образуя коллоидный раствор в виде вязкой густой массы – клейстера. Этот процесс называется клейстеризацией крахмала. При клейстеризации крахмал способен поглощать 200–400 % воды, что приводит к увеличению массы готовой каши, макаронных изделий. Под действием кислот и ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы. Процесс гидролиза крахмала под действием кислот называют осахариванием и его применяют в пищевой промышленности при производстве патоки.

Крахмал окрашивается йодом в синий цвет, что дает возможность определять наличие его в продуктах.