Bài thảo luận "Ứng dụng Gluxit trong Công nghệ thực phẩm" pps

• Tính chất chung và phân loại• Gluxit hay đường là nhóm lớn các chất được tạothành từ cacbon, hydro và oxy.. Đường đơn không bị thuỷ phân, đường mạch ngắn có thể thuỷ phân thành các đườ

Bài thảo luận môn hóa học thực

• Oligosaccarit (polysaccarit loại 1).

• Polysaccarit (polysaccarit loại 2).

• ứng dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm

• Tính chất chung và phân loại

• Gluxit hay đường là nhóm lớn các chất được tạothành từ cacbon, hydro và oxy Phần lớn đường cócông thức chung ( CH2O)n Một số đường phức tạp

có chứa một lượng nhỏ nitơ và lưu huỳnh

• Gluxít tham gia cấu tạo tất cả các cơ thể sống Trongthực vật gluxit chiếm tới 80% trọng lượng khô của tổchức Trong cơ thể động vật và người gluxit ít hơn, nhiều nhất là ở gan ( 5-10%), cơ vân ( 1-3%), cơ tim( 0,5%) và não (0,2%) Trong toàn bộ chất sống

gluxit chiếm nhiều hơn tất cả các chất khác cộng lại

• Gluxit được sử dụng như một nguyên liệu kiến tạocác phân tử phức tạp hơn của axit nuleic, protit vàlipit Nếu thiếu gluxit quá trình oxy hoá mỡ và protittrong cơ thể sống không diễn ra bình thường

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

• Cây xanh có khả năng tổng hợp gluxit từ khí

cacbon và nước trong quá trình quang hợp có sửdụng năng lượng ánh sáng mặt trời :

• CO2 + H2O DL + ASMT (CH2O)n + O2

• Về mặt cấu tạo hoá học, gluxit là những rượu

andehyt, rượu xetonic hoặc là dẫn xuất của chúng

• Gluxit được phân chia thành đường đơn, đường mạch ngắn ( 2-10 đường đơn) và đường đa Cơ sởcủa sự phân loại này là khả năng thuỷ phân thành các gluxit đơn giản hơn Đường đơn không bị thuỷ phân, đường mạch ngắn có thể thuỷ phân thành các đường đơn, đường đa thuỷ phân thành hàng trăm, hàng ngàn phân tử đường đơn

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

Quang hợp ở cây xanh

• 1 Đường đơn ( Monosaccarit)

Đường đơn hay monosacarit là chất tinh thể không màu, tan mạnh trong nước, nhưng không tan trong dung môi không phân cực Phần lớn đường đơn có vị ngọt

Phân tử của chúng chứa từ 2 đến 7 nguyên

tử cacbon và chúng có thể phân chia thành các loại sau : bioza (C2H4O2); trioza ( C3H6O3); tetroza (C4H8O4); pentoza ( C5H10O5);

hecxoza (C6H12O6) và heptoza ( C7H14O7)

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

Đường đơn ( Monosaccarit)

• Tất cả các đường đơn (monosacarit ) đều có một nhómcacbonyl ( C=O) và một số nhóm hydroxin rượu (-OH) Nếu nhóm cacbonyl nằm ở đầu mút mạch

cacbon, nó sẽ tạo ra nhóm andehyt và đường đơn đóđược gọi là anđoza Phần lớn các anđoza dưới mộtcông thức chung

• CH2OH-(CHOH)n- HC = O

• Nếu nhóm cacbonyl nằm giữa các nguyên tử cacbon

sẽ tạo nên nhóm xeton và đường được gọi là xetoza Xetoza có công thức chung

• CH2OH- CO-(CHOH)n- CH2OH

Aldo và Xeto

Aldoza

Aldo và Xeto

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

• Đường đơn rất dễ tham gia vào các liên kết hoáhọc, vì vậy rất ít khi chúng ở trạng thái độc lập Trong cơ thể chúng thường tồn tại dưới dạng dẫnxuất Tuy nhiên trong dịch tế bào thực vật, máu, bạch huyết, dịch tế bào của người và động vật vẫn

có glucoza Trong máu người ở điều kiện thườngchứa từ 0,8-1,1 gam glucoza/l

• Đường đơn thường gặp nhất là pentoza và hexoza Trong cơ thể người và động vật đã phát hiện đượctrên 10 loại đường đơn khác nhau, bao gồm cácloại sau : Andehyt glyxerit; Dioxiaxeton; Eritroza; Riboza; Ribuloza; Dezoxiriboza; Glucoza;

Galactoza; Fructoza; Sedoheptoza

• Các đường đơn có từ 5 nguyên tử cacbon trở lên tồn tại không chỉ ở dạng mạch thẳng, mạch nhánh mà còn ở dạng mạch vòng Các đồng phân mạch vòng không có nhóm

andehyt hoặc xeton, bởi vì cacbonyl đã kết hợp với một nhóm OH nào đó của phân tử

để tạo thành α hoặc β polyaxceton Sự

tương tác của cacbonyl và OH- sẽ làm đứt nối đôi của nhóm cacbonyl và nguyên tử hydro liên kết đồng hoá trị và mạch được khép kín thông qua nguyên tử oxy của

nhóm

OH-Mạch thẳng

Mạch vòng

Dạng thẳng và dạng vòng

Các loại đường 6 cacbon trong tự nhiên

• Glucoza là đường 6 cácbon điển hình

• Galactoza là đồng phân của đường glucoza

• Mannoza là đồng phân của glucoza

• Riboza là đường 5 cacbon điển hình

• Arabinoza là đồng phân của riboza

• Xyloza là đồng phân của riboza

• Fructoza là dạng xeto glucoza

Fructoza là dạng xeto glucoza

2 3 4

4 2

3 4

2

3 2

2

+ +

↓ +

→

+

(CHOH)COONa Cu O H O OH

CH

NaOH OH

Cu CHO CHOH

CHOH

2 2 4

2

2 4

2

3

2

+ +

→

+ +

(CHOH)CHO H CH OH(CHOH)CH OH

Một số phản ứng của monosaccarit

(OH) (C H O ) Cu H O Cu

H O

H

Các phản ứng lên men Glucozơ có thể lên men tạo

thành các sản phẩm sau: glyxerol, ancol etylic; axit lactic, vitamin C… nhưng quan trọng nhất là qúa trình lên men tạo ancol etylic:

2 5

2 6

12

6H O 2C H OH 2CO

• 2 Oligosacarit

Oligosacarit là các gluxit tạo thành từ một lượng không lớn các monosacarit (2 hoặc 3) Oligosacarit thường gặp ở thực vật Trong cơ thể người và động vật có disacarit

mantoza, đây là sản phẩm trung gian của quá trình phân huỷ

polysacarit Trong sữa người và động vật có disacarit lactoza

Trong củ cải đường, mía và nhiều loại cây trồng có disaccarit

sacaroza.

Disacarit thường ở dạng tinh thể không màu, tan trong

nước và có vị ngọt Sacaroza, matoza và lactoza được tạo

thành từ 2 phân tử hexoza và là các đồng phân Chúng có công thức chung là C12H22O11 Chúng rất khác nhau về tính chất và cấu trúc

Ví dụ, Sacaroza là sản phẩm của glucoza và fructoza với

sự liên kết của 2 nhóm cacboxyl (OH)

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

Disacarit

• Tất cả các disacarit đều có phản ứng đặc trưng

là phản ứng thuỷ phân Sacaroza thuỷ phân

thành glucoza và fructoza Lactoza sẽ thuỷ phân thành galactoza và glucoza Mantoza thuỷ phân thành 2 phân tử glucoza

Quá trình thuỷ phân xảy ra khi nấu nướng thức ăn, trong quá trình tạo mật của ong mật và trong ống tiêu hoá của người và động vật Quá trình này có thể tóm tắt qua phương trình :

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

• Saccarozơ có cấu tạo như sau:

• dạng cấu tạo mạch vòng của Saccarozo không có khả năng chuyển thành dạng mạch hở

Phân tử saccarozơ hợp bởi phân tử alpha - glucozơ và beta - fructozơ

- Dung dịch saccarozơ làm tan cho dung dịch màu xanh lam.

- Dung dịch saccarozơ không tham gia các phản ứng tráng bạc do không

có nhóm -CHO, khử đồng (II) hydroxit do không còn nhóm OH

Do cấu trúc như vậy cho nên mantozơ có 3 tính chất chính:

1 Tính chất của poliol giống như saccarozơ.

• 2 Có tính khử tương tự glucozơ có phản ứng tráng

gương

3 Khi có mặt axit hoặc enzym mantozơ sẽ bị thủy phân sinh

ra hai phân tử glucozơ

3 Polysacarit

• Polisaccarit hay đường đa là chất cao phân tử được tạo thành

từ hàng trăm, hàng ngàn phân tử monosaccarit hoặc dẫn xuất của chúng: đó là những polyme mạch thẳng hoặc mạch nhánh, trong đó các monome được liên kết với nhau bằng liên kết gluco-glucozit

• Đường đa được phân thành đường đa thuần và đường đa tạp Đường đa thuần được tạo thành từ 1 loại monosacarit Đường

đa tạp chứa vài loại monosacarit khác nhau.

• Polisaccarit thuần là chất rắn, khó nóng chảy và không bay

hơi, không có cấu trúc tinh thể, không có vị ngọt Một số đường đa thuần không tan trong nước và không tạo thành dung dịch keo Chúng có mặt nhiều ở thực vật Tinh bột, xenluloza và glycogen là polyme của glucoza có công thức chung là (C6H12O6)n.

bằng các cầu nối oxy tạo thành giữa nguyên tử cacbon

số1 của phân tửnày với cacbon số4 của phân tửkia(khoảng 100- 1000 phân tửglucoza)

Mạch amiloza trong không gian xoắn lại nhưhình

lò xo, còn phân tử nhìn chung có hình sợi Amilozatan tốt trong nước Amilopectin tạo thành từglucoza

có cấu trúc mạch nhánh, do liên kết giữa nguyên tử

cacbon số6 và nguyên tử cacbon số1 của nguyên tử

khác (khoảng 600- 6000 phân tửglucoza)

Tinh bột: cấu trúc vòng xoắn , tinh bột biểu hiện rất yếutính chất của poliol và andehit, chỉbiểu hịên rõ tính

chất thuỷphân và phản ứng màu với iot

XENLULOZA

• Xenluloza là phần cơ bản của các tếbào thưc vật Phân tửxenluloza là những mạch nối glucoza dài vàkhông phân nhánh, khối lượng phân tử từ100.000

đến 500.000 đv C Giữa các mạch tạo nên các liên kếthydro với sự tham gia của nhóm hydroxyl, từ đó tạonên cấu trúc sợi không tan trong nước Sản phẩm

trung gian của quá trình thuỷphân tinh bột và

glycogen làđextrin và mantoza, sản phẩm cuối cùng

là gluccoza

Tinh bột, Glycogen và Celluloza

Liên kết trong tinh bột và xenluloza

• Vai trò của gluxit trong công nghệchếbiến thực phẩm

• Gluxit là chất liệu cơ bản, cần thiết và không thể thiếu được của ngành sản xuất lên men Các sản phẩm như rượu, bia, nước giải khát, mì chính, axitamin, vitamin, kháng sinh, đều được tân tạo ra từ cội nguồn gluxit.

• Gluxit tạo ra được cấu trúc, hình thù, trạng thái cũng như chất lượng cho các sản phẩm thực phẩm.

• + Tạo kết cấu:

• Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ dặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực phẩm như tinh bột, thạch và pectin trong miến, giấy bọc kẹo, mứt quả, kem đá, kamaboko, trong giò lụa,…

• Tạo ra được kết cấu đặc thù cho một số sản phẩm thực phẩm: như độ phồng nở của bánh phồng tôm, tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì và tạo vị chua cho sữa chua,…

• Tạo ra được những “bao vi thể” để cố định enzim và cố định tế bào (trong sản xuất sâm panh)

+ Tạo chất lượng:

• Chất tạo ngọt cho thực phẩm (các đường).

• Tham gia tạo ra màu sắc và hình thơm cho sản phẩm (đường trong phản ứng Maillard).

• Tạo ra các tính chất lưu biến cho các sản phẩm thực phẩm: độ dai, độ trong, độ giòn, độ dẻo,…

• Có khả năng giữ được các chất thơm trong các sản phẩm thực phẩm.

• Tạo ẩm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công cũng như bảo quản.

• Glycogen hay còn gọi là tinh bột củađộng vật Vềcấutrúc nó gần giống với amilopectin Trọng lượng phân

tửlà 1.000.000- 5.000.000 (khoảng 6000- 30.000 phân

tửglucoza)

Glycogen tan trong nước nóng và tạo thành dung

dịch keo Tinh bột và glycogen được dự trữtrong cơ

thể vàđược sử dụng như nguồn cung cấp năng lượngcho hoạtđộng sống Nếu cơ thể thiếu glucoza tựdo thì

một phần của phân tửglycogen phía đầu mút bịc t ralàm cho chiều dài phân tử ngắn lại Khi glucoza tự do

tăng lên thìđộ dài của phân tửglycogen lạiđược tănglên do có sự liên kết với các phân tửglucoza tựdo

Phần lớn glycogen được tích luỹtrong gan và tếbào

cơ

Glycogen

• Polisaccarit tạp bao gồm: Axít hyaluronic, axít

condroitinsunfuric và heparin

• Axít hyaluronic là chất keo dính của thành tế

bào đồng thời có vai trò phân bổ các chất dinh dưỡng trong mô bào, có nhiều ở dịch tuỷ sống

và thuỷ tinh thể mắt

• Axít condroitinsunfuric có ở màng tế bào, sụn

xương, mô xương, giác mạc mắt

• Heparin có trong gian bào của gan, phổi, thành

động mạch, tham gia chống đông máu và bảo

vệ cơ thể khỏi bị viêm nhiễm.