Как определить углеводы в продуктах питания

Поскольку 1 грамм углеводов способен произвести энергии в количестве 4,1 килокалории, то при активном образе жизни (суточная норма — 125 грамм), человек получит от употребляемых углеводов 512,5 килокалорий. Менее активному человеку потребуется всего лишь 410 килокалорий, при суточной норме углеводов 100 грамм.

Углеводы

Углеводами называют природные органические вещества, формула которых содержит в своем составе углерод и воду. Углеводы способны давать нашему организму энергию, необходимую для его полноценной жизнедеятельности. По своей химической структуре, углеводы делятся на простые и сложные.

1. 1 К простым углеводам относятся углеводы, содержащиеся в молоке; фруктах и сладостях – моно- и олигосахариды.
2. 2 Сложными же углеводами являются такие соединения как крахмал, гликоген и целлюлоза. Они содержатся в злаковых, кукурузе, картофеле и животных клетках.

Продукты богатые углеводами:

Указано ориентировочное количество в 100 г продукта

Суточная потребность в углеводах

Для того чтобы чувствовать себя комфортно, необходимо, чтобы каждая клетка нашего организма получала положенную ей норму энергии. Без этого мозг не сможет выполнять свои аналитико-координационные функции, а, следовательно, не передаст соответствующую команду мышцам, которые также окажутся бесполезными. В медицине такое заболевание называется кетозом.

Чтобы этого не допустить, необходимо обязательно включать в свой ежедневный рацион требуемое количество углеводов. Для человека, ведущего активный образ жизни, их суточное количество должно быть не ниже 125 грамм.

Если же ваш образ жизни менее активен, допускается употребление меньшего количества углеводов, но их количество не должно быть ниже 100 грамм / сутки.

Потребность в углеводах возрастает:

Являясь главными источниками энергии, поступающей в организм с пищей, углеводы в первую очередь, используются во время активной умственной и физической деятельности. Следовательно, во время серьезных производственных нагрузок потребность в углеводах максимальна. Увеличивается потребность в углеводах и при беременности, а также в период кормления ребенка грудью.

Потребность в углеводах снижается:

Низкая производительность труда, пассивный образ жизни снижают энергозатраты организма, а, следовательно, и потребность в углеводах. Проводя выходные дни перед телевизором, читая художественную литературу или занимаясь сидячей работой, не требующей серьезных энергозатрат, можно спокойно уменьшить количество углеводов в предельно допустимых нормах, без вреда для организма.

Усваиваемость углеводов

Как было уже сказано выше, углеводы делятся на простые и сложные. По степени усваиваемости – на быстро-, медленно- и неусваиваемые организмом углеводы.

К числу первых относятся такие углеводы, как глюкоза, фруктоза и галактоза. Эти углеводы относятся к классу так называемых моносахаридов и быстро усваиваются организмом. Продукты, содержащие быстро-усваиваемые углеводы: мед, карамель, бананы, шоколад, финики и т.д.

Самым важным углеводом для нас является глюкоза. Именно она отвечает за энергетическое обеспечение организма. Но если вы спросите, что же происходит с фруктозой и галактозой, то не волнуйтесь, они не пропадают даром. Под воздействием физико-химических реакций, проходящих в организме, они трансформируются опять таки в молекулы глюкозы.

Теперь, что касается сложных углеводов. Они, как уже было сказано выше, содержатся в животных клетках и тканях растений и усваиваются обычно медленно. Растительные углеводы в свою очередь подразделяются на перевариваемые и неперевариваемые. К перевариваемым относится крахмал, который состоит из глюкозных молекул, выстроенных особым способом, так что для их расщепления требуется больше времени.

Целлюлоза же, несмотря на то, что она также относится к углеводам, энергию для нашего организма не поставляет, так как является нерастворимой частью растительной клетки. Однако она также принимает активное участие в процессе пищеварения.

Вы, вероятно, видели на полках магазинов, аптек, либо у дистрибьюторов сетевых компаний препараты, которые содержат растительную клетчатку. Именно она и является растительной целлюлозой, которая, действует как ершик, очищая стенки нашего пищеварительного тракта от всевозможных загрязнений. Гликоген же стоит особняком. Высвобождаясь по мере необходимости, он исполняет роль своеобразного хранилища глюкозы, которая откладывается в гранулированном виде в цитоплазме клеток печени, а также в мышечной ткани. Когда же в организм поступает очередная порция углеводов, то часть из них тут же преобразуется в гликоген, так сказать «на черный день». То, что не было трансформировано в молекулы гликогена, поступает на переработку, целью которой является получение энергии.

Полезные свойства углеводов и их влияние на организм

Углеводы не только являются отличным пищевым источником энергии для организма, но также входят в строение клеточных оболочек, очищают организм от шлаков (целлюлоза), участвуют в защите организма от вирусов и бактерий, играя немаловажную роль в создании крепкого иммунитета. Применяются в различных видах производства. В пищевой промышленности, например, используется крахмал, глюкоза и пектиновые вещества. Для производства бумаги, тканей, а также как пищевая добавка, используется целлюлоза. Спирты, получившиеся путем сбраживания углеводов, применяются в медицине и фармакологии.

Какие углеводы предпочесть?

В питании необходимо соблюдать долевое количество быстро- и медленно-усваиваемых углеводов. Первые хороши в том случае, когда необходимо быстро получить некое количество энергии, предназначенной для выполнения определенной работы. Например, для того, чтобы быстрее и лучше подготовиться к экзаменам. В этом случае можно употребить определенное количество быстро усваиваемых углеводов (мед, шоколад, конфеты и т.д.). Употребляют «быстрые» углеводы и спортсмены во время выступлений и после, для быстрого восстановления сил.

Если же выполнение работы может занять длительное время, то в данном случае употреблять лучше «медленные» углеводы. Поскольку, для их расщепления требуется большее количество времени, то и выделение энергии растянется на весь период работы. Если же в данном случае употребить быстро-усваиваемые углеводы, притом в количестве, необходимом для выполнения длительной работы, может произойти непоправимое.

Энергия выделится быстро и массированно. А большое количество неуправляемой энергии, это как шаровая молния, способная нанести непоправимый вред здоровью. Часто от такого выброса энергии страдает нервная система, в которой может произойти элементарное замыкание, как и в обычных электросетях. В этом случае она начинает сбоить и человек превращается в нервное создание, которое не способно выполнять точные действия с участием мелкой моторики рук.

Опасные свойства углеводов и предостережения

Признаки нехватки углеводов в организме

Депрессия, апатия, упадок сил могут стать первыми сигналами нехватки углеводов в организме. Если питание не нормализовать, скорректировав рацион необходимым количеством углеводистых продуктов, состояние может ухудшиться. Следующий этап — это разрушение жизненно важных белков организма. Все это вызывается токсическим повреждением мозга, страдающего от недостатка углеводов. Медики называют такое заболевание кетозом.

Признаки избытка углеводов в организме

Гиперактивность, лишний вес, дрожь в теле и неспособность сконцентрироваться могут указывать на избыток углеводов в организме. В первую очередь, от переизбытка углеводов страдает нервная система.

Вторым же органом, страдающим от переизбытка энергии, является поджелудочная железа. Она расположена в левом подреберье. Тело железы представляет собой удлиненное образование длинной 14-22 см и шириной 3-9 см. Помимо того, что она производит панкреатический сок, богатый ферментами, необходимыми для пищеварения, она также участвует и в углеводном обмене. Это происходит благодаря так называемым островкам Лангенгартса, которые покрывают всю внешнюю поверхность железы. Они производят вещество, именуемое в простонародье инсулином. Именно этот гормон поджелудочной железы отвечает, будут ли у человека проблемы с углеводами или нет.

Частое и неумеренное употребление продуктов, повышающих уровень инсулина в крови («быстрых» углеводов) может стать причиной диабета II типа, гипертонии и сердечно-сосудистых заболеваний.

Что такое гликемический индекс?

Сегодня большое внимание уделяется гликемическому индексу продуктов питания. Чаще всего такими данными пользуются спортсмены и другие люди, мечтающие быть здоровыми и обрести стройные формы. Гликемическим индексом (ГИ) называется показатель того, насколько пища повышает уровень сахара в крови. За абсолютную величину взята глюкоза, с ГИ равным 100%. К продуктам с высоким ГИ чаще всего относится пища, содержащая простые углеводы, сложно-углеводистые продукты имеют, как правило, низкий ГИ.

Многим из вас известно заболевание под названием диабет. Некоторых оно, к счастью, миновало, а другие люди вынуждены в течение долгих лет пить делать себе уколы инсулина. Вызывается такое заболевание недостаточным количеством гормона инсулина в организме.

Что же происходит, когда количество поступившей глюкозы выше необходимого уровня? На ее переработку направляются дополнительные порции инсулина. Но необходимо учесть, что островки Лангенгартса, отвечающие за его производство, обладают одной неприятной особенностью. Когда инсулин, содержащийся в том или ином островке, устремляется на встречу порции углеводов, сам островок съеживается, и больше он инсулин не производит.

Казалось бы, что на его место должны прийти другие островки, продолжившие его великую миссию. Но нет, в результате современной экологии, наш организм утратил возможность к продуцированию новых островков. Поэтому, чтобы Вас не застал диабет, на самом пике вашей жизни, не стоит употреблять большое количество быстро усваиваемых углеводов. Лучше подумать о тех углеводах, которые не причинят вам вреда, а их употребление принесет вам хорошее настроение и активный образ жизни на долгие годы.

Углеводы в борьбе за стройность и красоту

Желающим оставаться стройными и подтянутыми, диетологи рекомендуют употреблять в пищу медленно усваиваемые углеводы, которые содержатся в овощах, включая бобовые, в некоторых фруктах и крупах. Эти продукты дольше усваиваются организмом и, следовательно, надолго сохраняется чувство сытости.

Что касается энергетической ценности углеводов, то она вычисляется следующим образом.

Поскольку 1 грамм углеводов способен произвести энергии в количестве 4,1 килокалории, то при активном образе жизни (суточная норма — 125 грамм), человек получит от употребляемых углеводов 512,5 килокалорий. Менее активному человеку потребуется всего лишь 410 килокалорий, при суточной норме углеводов 100 грамм.

Углеводы и здоровье

Ниже мы представляем примерный перечень продуктов, на которые следует обратить свое особое внимание. Это медленно усваиваемые углеводы, которые могут принести максимальную пользу вашему здоровью.

На первом месте у нас стоят овсяная, рисовая и гречневая каши. Затем идут ржаной и пшеничный хлеб из муки грубого помола. Далее наш перечень продолжают горох и фасоль. И завершается он картофелем и макаронными изделиями из твердых сортов пшеницы.

Что же касается «быстрых» углеводов, то вместо тортиков и пирожных, съешьте лучше один банан, немного фиников, изюма, или ложечку гречневого либо липового меда. Этого количества будет достаточно для выполнения краткой, но требующей большого количества энергии работы.

Ну а мы завершаем, и надеемся, что ваш разум и чувство меры сберегут ваше здоровье на долгие годы. Здоровья вам и долголетия!

Мы собрали самые важные моменты о углеводах в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Источник

Методы определения углеводов в пищевых продуктах

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

методы Определения

углеводов в пищевых продуктах

по курсу «Технология пищевых производств»

для студентов специальности 260601.65

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного технического университета

Саратов 2009

Цель работы: изучение методов определения углеводов в пищевых продуктах.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Углеводы являются основной частью пищевого рациона человека. За счет них обеспечивается около половины суточной энергетической ценности пищевого рациона. Потребление углеводов составляет 350-500 г в сутки. В растительных продуктах содержится около 75% углеводов в пересчете на сухое вещество.

Физиологическое значение углеводов, в основном, определяется их энергетическими свойствами. Значение углеводов как источника энергии определяется их способностью окисляться в организме как аэробным, так и анаэробным путем. При всех видах физического труда отмечается повышенная потребность в углеводах. Углеводы входят в состав клеток и тканей и в какой-то мере участвуют в пластических процессах. Некоторые углеводы обладают биологической активностью, выполняя в организме специализированные функции. К таким углеводам относятся аскорбиновая кислота, гепарин, предотвращающий свертывание крови в сосудах, гиалуроновая кислота, препятствующая проникновению бактерий через клеточную оболочку, и т. п. В организме углеводы депонируются ограниченно и запасы их невелики, поэтому для удовлетворения потребностей организма они должны бесперебойно поступать с пищей.

Углеводы представляют собой обширный класс веществ, различающихся по своему строению, составу и свойствам. Они делятся на две большие группы: моносахариды и полисахариды.

Моносахариды – это биозы, триозы и т. д. до гексоз включительно. Они представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и сладкие на вкус. Все моносахариды обладают восстанавливающей способностью, и на этом свойстве основано их непосредственное определение химическими методами.

Полисахариды представляют собой вещества, построенные из различного количества остатков моносахаридов. При гидролизе они распадаются, образуя простые сахара. В зависимости от числа остатков моносахаридов, входящих в состав молекулы, полисахариды делят на две группы: полисахариды первого порядка, имеющие относительно невысокую молекулярную массу, и полисахариды второго порядка, для которых еще точно не установлено количество остатков простых сахаров, входящих в состав молекулы.

Полисахариды первого порядка – это сложные сахара: ди-, три-, и тетрасахариды, их часто называют олигосахаридами (олигос по-гречески –

немногий). В пищевых продуктах из олигосахаридов наиболее широко распространены дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза).

Важнейшими представителями высокомолекулярных углеводов, называемых полисахаридами второго порядка, являются крахмал, гликоген, клетчатка, инулин и др. Все они в физико-химическом и химическом отношении очень различны. Одни из них сравнительно легко растворяются в воде (гликоген), другие в холодной воде не растворяются, а в горячей воде образуют коллоидные растворы (крахмал), третьи, например целлюлоза, совершенно нерастворимы в воде.

Основными свойствами углеводов является:

1). Брожение – расщепление сахаров под влиянием биологических катализаторов, т. е ферментов, вырабатываемых в процессе жизнедеятельности различными микроорганизмами. Брожение протекает сложным путем через ряд промежуточных продуктов. Спиртовое брожение, молочно-кислое брожение, лимонно-кислое, маслено-кислое.

2). Гидролиз дисахаридов. Под действием кислот или ферментов сахароза распадается на равное количество глюкозы и фруктозы, такая смесь называется инертным сахаром, а процесс называется инверсией. Степень инверсии зависит от времени ее обработки, вида и концентрации применяемой кислоты. Наибольшей инверсионной способностью обладает щавелевая кислота, в десять раз меньшей –

лимонная. Инвертный сахар образуется при варке компотов, киселей, при запекании яблок.

3). Карамелизация сахаров протекает с отщеплением молекул воды и образованием реакционноспособных веществ – оксикитонов, оксиальдегидов. Эти вещества вступают в реакции полимеризации и поликонденсации, в результате которых образуются окрашенные продукты.

4). Меланоидинообразование. При взаимодействии альдегидных групп сахаров с аминогруппами белков образуется карбоксильное соединение темного цвета – меланоидины. В процессе меланоидинообразования образуется два типа ароматических веществ фурфурол и редуктоны – эти вещества предают специфический запах пищевым продуктам, например сыр, свежевыпеченные мучные изделия, обжаренные продукты, мясо. Следствием меланоидинов является нежелательное потемнение, изменение аромата и вкуса плодовых соков, джемов, желе, сухих фруктов и овощей, в процессе их производства, в результате этой реакции теряется от 20 до 50% свободных аминокислот, причем это число возрастает с повышением температур и продолжительности нагревания. Таким образом, этот процесс с одной стороны, понижает пищевую ценность продукта, а с другой стороны, улучшает органолептические показатели пищевых изделий, считается весьма перспективным использовать меланоидиновые препараты для имитации цвета, запаха жареных продуктов, т. к. это позволит исключить процесс жарения.

5). К несахароподобным относятся пектиновые вещества – это сложные органические вещества, выделяемые из плодов ягод и овощей, 1% этих соединений вызывает желатенизацию сахарных сиропов. Это используется в производстве мармелада, желе, пастилы.

Общим признаком для всех сложных углеводов является то, что их можно расщепить до моносахаридов при использовании кислотного или ферментативного гидролиза. Условия гидролиза (температура, длительность, концентрация катализатора) для разных видов полисахаридов второго порядка должны быть различны. На этом свойстве и основано определение отдельных сложных углеводов.

В пищевой промышленности для контроля качества готовых изделий, внутрицехового контроля, а также для исследовательских целей применяется более шести десятков методов определения сахаров. Такое обилие методов обусловливается богатым ассортиментом пищевых продуктов и разнообразием состава.

Все методы определения сахаров могут быть разделены на три группы: химические, физические, физико-химические (инструментальные).

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Поляриметрическое определение содержания сахарозы

Поляриметрический метод основан на измерении угла пово­рота плоскости поляризации при прохождении поляризованного света через оптически-активные вещества.

Оптической активностью обладают различные органические соединения, имеющие в молекулах асимметрические атомы угле­рода: аминокислоты, углеводы, органические кислоты и др.

В зависимости от направления вращения плоскости поляри­зации, производимого оптически-активным веществом, различа­ют право — и левовращающие оптически-активные вещества.

В частности, сахароза, глюкоза, мальтоза относятся к право­вращающим оптически активным веществам, фруктоза – к лево-вращающим. Угол вращения плоскости поляризации пропорцио­нален длине пути, проходимого лучом в активной среде, а также концентрации оптически-активного вещества, если это вещество находится в растворенном состоянии.

Для каждого оптически-активного вещества важной характе­ристикой является удельная вращательная способность.

Удельной вращательной способностью называют угол враще­ния плоскости поляризации, производящий раствор оптически активного вещества, в 100 см3 которого содержится 100 г вещест­ва при толщине слоя раствора 1 дм. Обычно удельное вращение определяют при температуре 20°С, используя желтый свет нат­риевого пламени и обозначают символом [а]20D, где D — линия натриевого пламени.

Удельное вращение сахарозы численно равно: [α] 20D = 66,530.

Зная удельное вращение исследуемого веществ [α] 20D, толщи­ну слоя раствора (l) и угол поворота плоскости поляризации (α), можно найти концентрацию раствора (г/100 мл):

.

В ряде отраслей пищевой промышленности – сахарной, кон­дитерской, крахмалопаточной и др. – поляриметрическим мето­дом определяют содержание углеводов в сырье, полуфабрикатах, готовых изделиях и вторичных продуктах производства.

Приборы, с помощью которых измеряют величину угла вра­щения плоскости поляризации света, называют поляриметрами.

Наибольшее распространение в сахарной, крахмалопаточной и других отраслях пищевой промышленности получили сахари­метры –поляриметры со шкалой, градуированной по сахарозе.

Поляриметр общего назначения имеет круговую шкалу, вра­щающуюся вместе с анализатором. Вращением анализатора до­стигается компенсация угла вращения плоскости поляризации, осуществляемая оптически-активными веществами. Шкала поляри­метра разделена на 360° и позволяет измерить угол вращения в дуговых градусах.

Оптическая схема сахариметра отличается тем, что анализатор, поставленный на полу­тень по отношению к поляризатору, закреп­лен неподвижно, а измерение угла поворота происходит с помощью клиновой кварцевой компенсации. Простой клиновый кварцевый компенсатор

(рис. 1) состоит из двух квар­цевых клиньев К1 и К2 и одного стеклянного контрклина С. Клин К1 выполнен из право­вращающего кварца и закреплен неподвижно, а клин К2 — из левовращающего кварца и его можно перемещать, вводя в оптическую систему большую или меньшую его тол­щину. Когда толщина клина К2 боль­ше толщины клина К1, вся система будет компенсировать правое вращение, так как она вращает плоскость поляризации влево.

Рис. 1. Клиновая кварцевая компенсация в сахариметре

При анализе левовращающих веществ клин К2 передвигают так, чтобы его толщина была меньше толщины клина К1, и вся система будет вращать плоскость поляризации вправо, компенсируя левое вращение. Контрклин С в системе служит для устранения изменения на­правления светового потока и его разложения при прохождении через кварцевые клинья. Подвижный клин встроен в рамку, свя­занную со шкалой сахариметра. Поскольку угол вращения плос­кости поляризации, производимый кварцем, прямо пропорциона­лен его толщине и является линейной функцией перемещения клина, шкала сахариметра также линейная. Сахариметр даст от­счет 100 делений, когда в поляриметрической трубке длиной 200 мм содержится раствор химически чистой безводной сахаро­зы концентрацией 26,00 г в 100 см3 при температуре раствора 20°С. Следовательно, одно деление линейной шкалы (условно 1°) соответствует раствору, содержащему 0,26 г сахарозы

Навеска 26,00 г называется нормальной навеской, а поляри­метрическая трубка для раствора длиной 200 мм — нормальной трубкой.

Градусы линейной шкалы сахариметра можно перевести в градусы круговой шкалы поляриметра при помощи следующих соотношений: 100° сахарной шкалы соответствует 34,62° дуговой шкалы поляриметра, а 10 равен 0,3462° дуговой шкалы. Сахари­метр позволяет измерять вращение плоскости поляризации от —10° до +100°. Прибор имеет 2 шкалы: большую — основную и малую — нониусную. Шкала нониуса дает возможность проведе­ния измерения с погрешностью до 0,1°.

Пользуясь сахариметром, можно определить массовую долю сахарозы (в %) в различных сахаросодержащих объектах, на­пример в сахаре-песке, мелассе, сиропах. Для этого отвешивают нормальную навеску продукта и готовят раствор в мерной колбе на 100 см3, доводят дистиллированной водой температурой 20°С до метки. При использовании поляризационной трубки 200 мм шкала сахариметра покажет процентное содержание сахарозы в исследуемом продукте. При анализе прозрачных растворов их поляриметрируют без предварительного осветления. Мутные и окрашенные растворы требуют специальной подготовки, заклю­чающейся в обработке осветлителями, в качестве которых ис­пользуют реактив Карреза (растворы солей гексацианоферрата (II) калия и сульфата цинка), растворы ацетата свинца, молибдата аммония, фосфорно-вольфрамовой кислоты и др. Освет­лители должны дозироваться в соответствии с прописью метода для данного объекта исследования.

Техника определения

Перед началом проведения опыта необходимо проверить правильность установки прибора на нуль. Для этого после включения его в сеть фокусируют окуляр-анализатора, добиваясь четкой видимости поля зрения и шкалы прибора вращением оправ лупы и зрительной трубы. Затем про­веряют нулевое положение сахариметра без поляриметрической трубки, вращая рукоятку кремальерной передачи и добиваясь однородного поля зрения по интенсивности освещенности в обеих его половинах; при этом на шкале должен быть зафиксирован нуль.

В чисто вымытую и высушенную или ополоснутую исследуе­мым раствором трубку через воронку наливают исследуемый рас­твор в таком количестве, чтобы верхний мениск его выступал над краями трубки; температура раствора должна быть 20°С. Ожи­дают некоторое время, чтобы содержащиеся в растворе пузырьки воздуха поднялись вверх. Подъем пузырьков можно ускорить, если слегка ударять пальцами по стенке трубки. Затем быстро накрывают трубку сверху покровным стеклом или надвигают его на торец трубки, как бы срезая раствор. Навинчивают гайку, следя за тем, чтобы под стеклом не оставался воздушный пузы­рек. Тщательно протерев снаружи покровные стекла фильтро­вальной бумагой, помещают трубку в камеру прибора.

Устанавливают освещенность обеих половин поля зрения та­ким же образом, как и при проверке нулевой точки. Затем отсчи­тывают показания с точностью до 1° по основной шкале и с точ­ностью до 0,1° при помощи нониуса. Прежде чем зафиксировать результат, необходимо проверить, соответствует ли найденное положение компенсатора искомому. С этой целью нужно едва заметным движением повернуть рукоятку сначала в одну сторо­ну, а затем в другую. При этом происходит перемещение затем­ненной половины поля зрения с одной стороны на другую. Снова устанавливают одинаковую освещенность и фиксируют резуль­тат.

Отсчет осуществляют не менее трех раз, каждый раз начиная с возвращения рукоятки в нулевое положение, и рассчитывают среднеарифметическое показание. Пример отсчета по шкале са­хариметра приведен на рис. 2, где дано нулевое положение ос­новной шкалы

нониуса (а) и рабочее (б) при отсчете 12,7° шкалы сахариметра. В положении б видно, что основная шкала показывает более 12°. Для определения десятых долей градуса необходимо установить, какое деление нониусной шкалы лежит на одной прямой с делением основной шкалы, в нашем примере это седьмое деление. Зная, что 1° линейной шкалы сахариметра соответствует содержанию 0,26 г сахарозы в 100 см3 раствора при длине трубки 200 мм, рассчитывают концентрацию сахарозы в исследуемом растворе: С= 12,7·0,26 = 3,3 г/100 см3.

Рис. 2. Шкала сахариметра с клиновой компенсацией:

а) нулевое положение; б) рабочее положение

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА

Крахмал является полисахаридом второго порядка. Как запасной углевод растений крахмал входит в состав большинства пищевых продуктов. Он не является химически индивидуальным веществом. В клетках растений крахмал находится в виде зерен овальной, сферической или неправильной формы. Форма зерен характерна для крахмала определенного вида, что дает возможность различать их под микроскопом.

В состав крахмала входит 96-97% полисахаридов, образующих при полном кислотном гидролизе глюкозу. Под действием фермента амилазы происходит ферментативное осахаривание крахмала с образованием в конечном счете мальтозы и глюкозы. В качестве промежуточных продуктов как ферментативного, так и кислотного гидролиза крахмала образуются декстрины различной молекулярной массы.

Многочисленные методы, используемые в пищевой промышленности для количественного определения крахмала, можно подразделить на три группы:

1. Поляриметрические методы, основанные на способности продуктов гидролиза крахмала вращать плоскость поляризации поляризованного луча (методы Линтнера, Эверса, хлоркальциевый и др.).

2. Химические методы, в основе которых лежит гидролиз крахмала до глюкозы и определение количества последней по ее редуцирующей способности.

3. Биологические методы, основанные на превращении крахмала в сахар, сбраживании последних и определении количества поучаемого при брожении спирта.

Ни один из известных методов определения крахмала не дает точных результатов.

В продуктах, содержащих относительно высокие количества крахмала (крахмал, пшеница, рис, кукуруза, рожь, овес и т. д.), для определения его количества наиболее широко применяют методы Линтнера, Эверса, хлоркальциевый.

Определение крахмала в пищевых продуктах этими методами состоит из трех этапов: гидролиза крахмала; осаждения продуктов, мешающих определению угла вращения плоскости поляризации с помощью поляриметра или сахариметра.

Определение содержания пшеничного крахмала

по методу Эверса

Метод основан на гидролизе крахмала при нагревании в слабом растворе соляной кислоты и определении его концентрации по отклонению плоскости поляризации поляризационного луча полученными (в строго определенных условиях) продуктами гидролиза.

Техника определения

Отвешивают навеску измельченного исследуемого образца 5 г (с точностью до 0,01 г) и количественно переносят в сухую мерную колбу на 100 мл. Туда же приливают 25 мл 1,124%-ного раствора соляной кислоты. Перемешиванием добиваются полного смачивания вещества и разрушения комочков. Следующими 25 мл той же кислоты смывают с горлышка и со стенок колбы прилипшие частицы. Смесь помещают на 15 мин на кипящую водяную баню. В течение первых трех минут содержимое непрерывно размешивают плавными круговыми движениями колбы. Через 15 мин колбу вынимают, вливают в нее 40 мл холодной дистиллированной воды, взбалтывают и охлаждают до 200С.

Затем к раствору для осветления и осаждения белков прибавляют

6 мл 2,5%-ного раствора молибденово-кислого аммония или от 0,5 до 5 мл 4%-ной фосфорно-вольфрамовой кислоты, после чего содержимое мерной колбы доводят до метки дистиллированной водой, взбалтывают и фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу. Первую порцию фильтрата (5-8 мл) отбрасывают. Прозрачный фильтрат поляризуют при 200С немедленно после заполнения трубки.

Содержание крахмала рассчитывают по формуле:

,

где С – содержание крахмала к массе муки, %; a – величина отклонения плоскости поляризации поляризованного луча продуктами гидролиза крахмала, выраженная в градусах линейной шкалы сахариметра; m – масса образца, г; l – длина трубки, г; 0,3468 – коэффициент пересчета линейной шкалы сахариметра на круговую шкалу поляриметра (т. е. 10 линейной шкалы поляриметра); 182,7 – среднее удельное вращение продуктов гидролиза пшеничного крахмала, получаемое по данному методу. Эта величина зависит от природы крахмала, условий проведения и глубины гидролиза. Величины среднего удельного вращения для различных объектов установлены экспериментально и приведены в таблице отдельно для каждого метода определения крахмала и для метода Эверса;

– количество крахмала, соответствующее повороту плоскости поляризации на 10 круговой шкалы поляриметра, г.

При навеске исследуемого продукта 5 г и длине трубки 2 дм формула принимает вид:

,

где К – коэффициент, имеющий разное значение для различных культур зерна (см. таблицу).

Если используется поляриметрическая трубка длиной 100 мм, то формула приобретает вид: .

При пересчете содержания крахмала на сухое вещество используют следующую формулу:

,

где W – влажность анализируемого материала, %.

Источник

Углеводы в продуктах питания: что мы о них знаем?

Человек для правильного, здорового протекания обменных процессов в своем организме должен питать его белками, жирами и углеводами в сбалансированном виде и количестве. Чтоб осознанно управлять этими процессами в своем организме, членов семьи, с учетом особенностей возраста, пола, состояния здоровья, образа жизни, поставленных целей, конечно же, необходимо обладать определенной информацией о том, как ведут себя те или иные продукты в процессе их усвоения. В этой статье – про углеводы.

Роль углеводов в организме человека

Чем являются углеводы для нашего организма:

— источником энергии (обеспечивают приблизительно 65 % энергетических затрат, кроме того, обеспечивают пополнение запасов энергии – запасов глюкозы в крови и гликогена в печени и мышечных тканях);

— участвуют в строении клеточных оболочек;

— принимают участие в синтезе аминокислот и нуклеиновых кислот;

— принимают участие в расщеплении жиров;

— помогают организму очищаться от шлаков;

— помогают защищать организм от вирусов и бактерий.

Кроме того, человек применяет углеводы в пищевой и фармацевтической отраслях.

Источники углеводов в продуктах

Признанный чемпион по содержанию глюкозы и фруктозы – натуральный пчелинный мед. Этот суперпродукт — результат, можно сказать, симбиоза животного и растительного мира.

Но вообще-то продукты животного происхождения содержат небольшое количество углеводов: это лактоза в молочных продуктах (называют ее еще молочным сахаром). Она способствует заселению и развитию полезных молочно-кислых бактерий в кишечнике, в котором при этом подавляются неблагоприятные процессы брожения.

Главным же поставщиком углеводов для человека – это продукты растительного происхождения, которые подразделяются на:

— моносахариды (глюкоза, фруктоза);

— дисахариды (сахароза, мальтоза, состоящие из двух моносахарид – глюкозы и фруктозы);

— полисахариды (содержат целлюлозу, крахмал и пектиновые вещества).

Из овощей, фруктов и ягод, выращиваемых в наших краях, особенно богаты:

— глюкозой: виноград, персики, яблоки, вишня, черешня, сливы, малина, земляника, тыква, арбуз;

— фруктозой: вышеназванные фрукты плюс смородина;

— сахарозой: свекла, морковь, дыни, арбузы, яблоки, сливы, земляника.

А в оболочках растительных плодов содержится множество полисахаридов.

Особенно богаты мальтозой хлебобулочные и кондитерские изделия, мука, крупы, пиво.

Ну, а сахар-рафинад до того очищается на производстве, что представляет собой почти 100% чистую сахарозу.

Моносахариды и дисахариды

Моносахариды – глюкоза, фруктоза — это простые углеводы по составу. Они растворимы в воде. Это они – источники энергетических свойств углеводов. Это благодаря им наличествует сладкий вкус. По скорости усвояемости их организмом они быстрые – это глюкоза, тоже быстрые, но менее — это фруктоза.

Конечный продукт метаболизма углеводов в организме человека – глюкоза.

Так, дисахарид – сахароза – сахар — в кишечнике расщепляется на глюкозу и фруктозу.

Полисахариды

Полисахариды – это сложные углеводы по составу и медленные углеводы по скорости усвояемости организмом.

Полисахарид – клетчатка (целлюлоза) — ни в желудке, ни в кишечнике не переваривается, а выступает как «метла» для очищения всего желудочно-кишечного тракта от текущих и накопившихся загрязнений. Кроме того, участвует в формировании каловых масс, способствуя нормальному выведению их. Таким образом, без участия клетчатки кишечник человека не может нормально функционировать и быть здоровым.

Полисахарид – крахмал, который в итоге преобразуется в процессе переваривания также в глюкозу. Но расщепление происходит постепенно, с помощью ферментов. Желеобразующие свойства полисахарида используются при приготовлении пищи и в пищевой отрасли (приготовление желе, мармеладов).

Диетологи об потреблении углеводов

Все эти свойства полисахаридов – неусвояемость клетчатки, относительно медленное расщепление крахмала, наличие пектиновых веществ – привлекают диетологов, которые рекомендуют до 80% углеводов потреблять именно в виде полисахаридов. А, к примеру, свежевыжатого сока из фруктов, овощей или ягод — не более 150 г в сутки, т.к. злоупотребление объемом и большая концентрация в нем глюкозы/фруктозы/сахарозы (т.е. быстрых углеводов) создает напряжение для инсулярной функции поджелудочной железы и может привести к срыву ее.

Диетологи требуют: мучные изделия – так из муки грубого помола, фрукты, ягоды – так максимум в натуральном, «сложном» для организма виде, со всеми их и грубыми и нежными волокнами. А кондитерские, легкоусвояемые продукты — оставлять как лакомства по особым случаям. Ну, и каждый человек должен сам, постоянно познавая себя, чувствовать и учитывать, какая реакция его организма на тот или иной продукт, сколько энергии он затратил, сколько предстоит затратить – это для конкретных случаев, и достижению каких жизненных целей это будет способствовать или наоборот.

Поэтому и плитка шоколада, и с упоением выпитый фреш, и другое любимое лакомство, все – на Ваше здоровье! Но прислушивайтесь к нему, Здоровью, внимательно.

Таблица – Углеводы в продуктах питания

Подробнее о глюкозе, фруктозе, сахарозе, клетчатке, целлюлозе, сахарозаменителях читайте, пожалуйста, в отдельных статьях.

Источник