§ 44. Крахмал и гликоген (окончание)

Применение крахмала

Крахмал — важнейшее пищевое вещество для человека и животных. В составе картофеля и зерновых культур (на крахмал приходится до 75% массы пшеничной муки) он потребляется в огромных количествах.

В естественном состоянии макромолекулы крахмала плотно упакованы посредством водородных связей в гранулы, почти не проницаемые для воды. При нагревании суспензии крахмала в воде примерно до 65 °С межмолекулярные водородные связи разрушаются. Гранулы становятся проницаемы для молекул воды, которые проникают в них и окружают каждую макромолекулу, образуя водородные связи с ее гидроксигруппами. В результате крахмал быстро набухает, образуется вязкий крахмальный клейстер. При долгом стоянии клейстера происходит обратный процесс: амилозные цепи выталкивают молекулы воды, связываются друг с другом и частично кристаллизуются. В хлебопечении при замешивании теста крахмал под влиянием ферментов частично расщепляется до простых сахаров. Эти сахара сбраживаются дрожжами. В результате образуется спирт (он придает тесту особый вкус) и углекислый газ, благодаря которому происходит заквашивание. Черствение же хлеба связано с вышеописанными процессами кристаллизации крахмальных макромолекул (что и приводит к увеличению жесткости мякиша хлеба).

В пищевой промышленности крахмал используется для получения глюкозы и патоки, в текстильной — для обработки тканей, в бумажной — в качестве наполнителя.

Другие важные полисахариды

Гликоген — «животный крахмал», образуется в печени и мышцах животных. По строению молекулы этого полисахарида близки к амилопектину, но еще крупнее и развет- вленнее (рис. 68, в). Вещество представляет собой белый аморфный порошок, растворяющийся в воде с образованием коллоидных растворов. В организме человека избыток глюкозы превращается в гликоген (от греч. glykys — «сладкий» и genos — «род»). Макромолекулы гликогена являются резервным веществом и откладываются в печени (до 10%), мышцах, некоторое его количество есть даже в клетках мозга. Его роль запасного вещества наиболее ответственна в больших промежутках между приемами пищи. Если в кровь не поступает глюкоза, образующаяся в результате переваривания пищи, то для поддержания ее постоянной концентрации недостающее черпается из гликогена, подвергающегося гидролизу.
Гликоген также активно используется организмом при больших физических нагрузках, когда в условиях недостатка кислорода его макромолекулы расщепляются по анаэробному механизму. Продуктом утилизации гликогена оказывается молочная кислота.
Пектин содержится в клетках овощей и плодов.

Группа пектиновых веществ — это полимеры, построенные из остатков галактуроновой кислоты (производного углевода галактозы) и ее эфиров. По мере созревания, хранения или тепловой обработки овощей и плодов связи между остатками галактуроновой кислоты разрушаются, они переходят в водорастворимую форму. При этом ткани плода становятся более рыхлыми и мягкими. При варке варенья или джема пектиновые вещества переходят в раствор и образуют гели. Постепенное загустевание варенья или мармелада объясняется тем, что молекулы пектина, перешедшие в раствор, образуют пространственную трехмерную сетку.

Основные понятия

Крахмал, Амилоза, Амилопектин, Йодная проба, Гликоген, Пектин

Вопросы и задания

1. Как определить наличие крахмала в белом хлебе, картофеле, кукурузной муке?

2. Вы, вероятно, знаете, как крахмалят белье. Как бы вы объяснили смысл этой операции с позиции полученных знаний о крахмале, его способности к гидролизу, декстринах?

3. При жарении картофеля образуются румяные корочки. Объясните с химических позиций их появление. Что происходит с крахмалом при термической обработке картофеля?

4. При окислении 1 г глюкозы или сахарозы образуется около 16 кДж энергии. Суточная потребность человека в сахарах составляет около 500 г. Но столько сахара никто не ест! Более того, при рациональном питании норма потребления сахара не должна превышать 75 г (12-14 стандартных кусочков сахара). За счет каких продуктов пополняются остальные 425 г?

<<< К началу