Chương 2. GLUXIT Khái niệm - Được tạo nên do quá trình quang hợp của cây xanh (CO2, H2O, diệp lục) - Hàm lượng - Thực vật: 80-90% - Động vật: 2%
- Thành phần: C, H, O Cn(H2O)m : hydratcacbon
Monosaccarit (đường đơn) Cn(H2O)m, - C=O,n=m
Hệ thống gluxit
Disaccarit (đường đôi)
Polysaccarit (glycan, đường phức) Homosaccarit
Heterosaccarit
Vai trò sinh học - Nguồn cung cấp năng lượng cho HĐ sống - Thành phần màng tế bào - lớp vỏ bảo vệ thực vật, động vật: chitin, sáp, xenllulose… Vai trò trong chế biến thực phẩm - Nguồn nguyên liệu cơ bản của một số qui trình chế biến: bánh kẹo, rượu, bia, nước giải khát… - Chất tạo vị ngọt - cải thiện cấu trúc sản phẩm thực phẩm - tạo hương vị đặc trưng
Monosaccarit - Aldose (nhรณm aldehyt) - Cetose (nhรณm ceton)
Công thức Fisher
Dạng đồng phân quang học
ALDOSE
D-Cetose
Công thức Haworth
- 1/3
- 2/3 - Thẳng - Vòng 5 cạnh
Cấu trúc dạng vòng của monosaccarit Chú ý: - Vòng 6 cạnh: piranose - Vòng 5 cạnh: furanose - Nhóm OH bên phải ở công thức Fischer sẽ nằm dưới vòng ở dạng Haworth và ngược lại - Nhóm OH hemiacetal nằm dưới vòng gọi là α, nằm ở phía trên vòng gọi là β
Cấu tạo của Glucose
β glucose chiếm chủ yếu khi dung dịch glucose ở trạng thái cân bằng
Bốn loại đường hexosa (6 C) phổ biến
Tính chất các monosaccarit Tính chất lý học Tính chất hóa học - tính khử - tính oxi hóa - tác dụng với phenylhydrazin - tác dụng với axit amin (phản ứng melanoidin) - tạo liên kết glucozit
Monosaccarit TÝnh chÊt lý häc - kh«ng bay h¬i, hót Èm m¹nh - dÔ tan trong n−uíc, bÞ solvat hãa m¹nh t¹o ®é nhít cho dung dÞch ®u−êng - kh«ng tan trong c¸c dung m«i h÷u c¬, tan Ýt trong r−uîu, trong pyridin - cã tÝnh ho¹t quang (u−ng dông ph©n cùc kÕ) - t¹o vÞ ngät
Monosaccarit- TÝnh chÊt hãa häc TÝnh khö - Do c¸c nhãm –CHO, -C=0 vµ OH glucozit - Tïy thuéc t¸c nh©n oxi hãa Br t¸c nh©n oxi hãa nhÑ Cu2+ cho s¶n phÈm axit gluconic HNO3 cho s¶n phÈm saccarit
Tác nhân Br2
C¸c cetoza kh«ng bÞ oxi hãa bëi Br2
Tác nhân HNO3 (oxi hóa cả nhóm aldehyt và nhóm rượu)
Thuốc thử felin (Cu2+)
Thuáť‘c tháť DNS
3,5-dinitrosalicylic acid is reduced to 3-amino,5-nitrosalicylic acid
Monosaccarit Tính oxi hóa
Ph¶n øng víi phenylhydrazin t¹o osazon
Osazon: cã hinh d¹ng, ®iÓm nãng ch¶y vµ ®é hßa tan kh¸c nhau giua c¸c đư−êng øng dông : nhËn biÕt c¸c ®u−êng
Phản ứng với axit amin (phản ứng melanoidin, Mayer, Maillard)
-NH2 + -C=O →
Melanoidin
(tạo màu, mùi đặc trưng cho sản phẩm thực phẩm)
-Cơ chế -Điều kiện phản ứng -Kiểm soát phản ứng
Tยนo glycoside
Disaccarit
Tính chất disaccarit • Tính chât chung: – Tan – Háo nước – Ngọt – Quay cực đặc trưng (đường nghịch đảo) • Bị thủy phân: – Tác nhân: Axit/t0; Enzyme (đặc hiệu liên
kết/nhóm); – Sản phẩm • Caramen hóa: phản ứng khử nước khan
Sacarose (đường kính)
Saccaroza (®−êng kÝnh)
Sucrose is not a reducing sugar
Lactoza (®−êng s÷a)
Đường sữa
Lactose is a reducing sugar
Maltoza (®−êng m¹ch nha)
Đường mạch nha
Đơn vị cơ bản của xelluloseellobi
Các oligosaccarit chứa 3-6 gốc đường - prebiotic - MOS, FOS, GOS…
Polysaccarit (glycan) • Phân loại bởi: – Thành phần đơn cấu tử: homo- hay hetero-glycan – Số lượng đơn cấu tử (chiều dài mạch polymer) – Dạng liên kết glycozit • Một số polysaccarit quan trọng – Tinh bột – Cellulose – Pectin – Dextran – Agar
Tinh bột (thực vật) 1.Amylose (Am) - polymer của α-D glucose - Liên kết α 1→4 glycozit: mạch thẳng 2.Amylopectin (Ap) - polymer của α-D glucose - Liên kết α 1→4 glycozit và α 1→6 glycozit (20-30 đơn vị glucose): mạch nhánh
Tinh bột
- Tỷ lệ Am/Ap: 1/4 - Tỷ lệ Ap quyết định độ dính của bột
Nguån thu nhËn tinh bét
• C¸c lo¹i cñ, qu¶, h¹t • Du−íi d¹ng kh«ng tan • ChiÕm 60-90% khèi l−uîng chÊt kh«
H¹t tinh bét Thµnh phÇn h¹t tinh bét Nguån S¾n Ng« Mì Khoai t©y
Đ.kÝnh h¹t (µ µm)
Am (%)
Ap (%)
Protein (%)
Lipit (%)
Tro (%)
Phospho (%)
15 15 25 40
0 27 27 25
99 72 72 74
0,25 0,35 0,4 0,1
0,15 0,7 0,8 0,1
0,1 0,1 0,2 0,4
0,01 0,02 0,06 0,08
Hạt tinh bột đậu
Tính chất của tinh bột -
Tính chất của Am và Am Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa Khả năng thủy phân Tính chất chức năng (tạo gel, tạo màng, tạo sợi…)
Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa - Kh¶ năng hót n−uíc vµ tr−u¬ng në lín Víi tinh bét ng«: 60oC hÊp thô 300% 70oC hÊp thô 1000% (2500%) - NhiÖt ®é hå ho¸ Ng« : 55-70 Ng« cã [Am] cao: 60-120 Bét mì : 50-80 Khoai t©y : 55-78 S¾n : 52-64
Các giai đoạn của sự hồ hóa tinh bột
Hạt tinh bột
Hấp thụ nước qua vỏ
hydrat hóa và trương nở
Phá võ vỏ hạt đứt các liên kết
Tạo dung dịch
- Ở nhiệt độ thấp hạt tinh bột hấp thụ 20-50% khối lượng - Khi tăng dần nhiệt độ khả năng hấp thụ nước tăng, hạt tinh bột bị trương nở mạnh, tới một khoảng nhiệt độ nhất định các liên kết hydro bi phá vỡ, xảy ra hiện tượng hồ hóa, độ nhớt của huyền phù tăng mạnh (nhiệt độ hồ hóa) - Khi tiếp tục tăng nhiệt độ gây ra sự nổ vỡ hạt, làm giảm độ nhớt của dung dịch
Khả năng thủy phân của tinh bột Tác nhân: - axit, kiềm: không đặc hiệu - Enzym (hệ amilase, phosphorylase): đặc hiệu
(b) amylopectin
Tinh bá»™t
(b) amylopectin
α amylase
(b) amylopectin
β Amylase
(b) amylopectin
γ Amylase
Glycogen (tinh bột động vật) •Polymer của α-Dglucose •Liên kết α 1→4 và α 1→6 glycozit •Mức độ phân nhánh cao (8-10 đơn vị glucose cho 1 mạch nhánh) •nồng độ glycogen trong tế bào: 0,4M
Dextran Polysacarit cña vi sinh vËt: α1-6, α1-3; α1-4
Xellulose Do các beta glucose liªn kÕt víi nhau theo liªn kÕt beta 1-4
Chitin- Chitosan Chitin: Polyme cña 2-axetamid-2-deoxy-β- glucopiranose
Chitosan: d¹ng deaxetyl cña chitin 2-amino-2-deoxy-β-D-glucopiranose
Pectin
Pectin Khả năng tạo gel pH: 3-3,5 Đường: 60-70% HM (>50% methyl): dễ tạo gel LM(<50% methyl) ; thêm Ca+2