CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT GLUXIT

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