1. Общая характеристика и классификация углеводов

Под общим названием углеводы объединяют широко распространенные в природе соединения, к которым относятся и сладкие на вкус вещества, называемые сахарами, и родственные им по химической природе, но гораздо более сложные по составу,нерастворимые и не имеющие сладкого вкуса соединения, например,крахмал и целлюлоза (клетчатка).

Углеводы являются составной частью многих пищевыхпродуктов, так как составляют до 80-90% сухого веществарастений. В животных организмах углеводов содержится около 2 %массы тела, но значение их велико для всех живых организмов, т.к. входят в состав нуклеотидов, из которых построены нуклеиновые кислоты, осуществляющие биосинтез белка и передачу наследственной информации. Многие углеводы играют важную роль в

процессах, препятствующих свертывание крови и проникновение болезнетворных микроорганизмов в макроорганизмы, в явлениях иммунитета.

Образование органических веществ в природе начинается с фотосинтеза углеводов зелеными частями растений их СО2 и Н2О. В листьях и других зеленых частях растений в присутствии хлорофилла из углекислого газа, поступающего из воздуха, и воды, получаемой из почвы, под действием солнечного света образуются углеводы. Синтез углеводов сопровождается поглощением большого количества солнечной энергии и выделением в окружающую среду кислорода.

Свет 12 Н2О + 6 СО2 ----------- С6 Н12 О6 + 6О2 + 6 Н2О

хлорофилл

Сахара в процессе дальнейших изменений в живых организмах дают начало другим органическим соединениям - полисахаридам, жирам, органическим кислотам, а в связи с усвоением азотистых веществ из почвы - белкам и многим другим.

Многие сложные по составу углеводы в определенных условиях подвергаются гидролизу и распадаются на менее сложны; некоторые же из углеводов не разлагаются под действием воды. На этом основана классификация углеводов, которые делят на два основных класса:

1. простые углеводы, или простые сахара, или моносахариды;

2. сложные углеводы, или сложные сахара, или полисахариды.

К моносахаридам относят соединения, имеющие в молекуле не менее 3 атомов углерода. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле их называют триозами, тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами.

В состав пищевых продуктов чаще всего входят следующие углеводы: из моносахаридов - пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза), и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Полисахариды в свою очередь можно разделить на следующие

две основные группы: сахаро-подобные и не сахаро-подобные сложные

углеводы. Сахароподобные сложные углеводы иначе называют олигосахаридами; они имеют сладкий вкус растворяются в воде, образуя истинные растворы, при гидролизе распадаются на небольшое число молекул моносахаридов. Из них наиболее важны дисахариды, образованные двумя молекулами моносахаридов (сахароза, мальтоза, лактоза, трегалоза), и трисахариды (рафиноза). Существуют также тетрасахариды и т.д. Несахароподобные сложные углеводы не обладают сладким вкусом и либо совсем нерастворимы в воде, либо набухают в ней, образуя коллоидные растворы. Они являются высокомолекулярными веществами и называются высшими полисахаридами. При частичном гидролизе они распадаются на более простые полисахариды, или дисахариды, а при полном гидролизе – на сотни и тысячи молекул моносахаридов. Из высших полисахаридов наиболее важны - пентозаны (арабан, ксилан), гексозаны (крахмал, инулин, гликоген, клетчатка или целлюлоза) и пектиновые вещества. Моносахариды и олигосахариды имеют сладкий вкус, поэтому их называют сахарами.

2.Содержание углеводов в пищевых продуктах В питании человека и животных углеводы составляют основную массу пищи. За счет углеводов обеспечивается 1/2 суточной энергетической потребности пищевого рациона человека. Углеводы способствуют предохранению белка от трат на энергетические цели. В сутки взрослому человеку необходимо 400-500 г углеводов (в том числе крахмала – 350-400г, сахаров – 50-100 г, других углеводов – 25 г), которые должны поступать с пищевыми продуктами. При тяжелой физической нагрузке потребность в углеводах возрастает. При избыточном введении в организм человека углеводы могут превращаться в жиры или откладываться в небольших количествах в печени и мышцах в виде животного крахмала - гликогена.

С точки зрения пищевой ценности углеводы подразделяются на усваиваемые и неусваиваемые. Усваиваемые углеводы – моно и дисахариды, крахмал, гликоген. Неусваиваемые – целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, пектин, гумми, слизи. В пищеварительном тракте человека усваиваемые углеводы (за исключением моносахаридов) расщепляются под действием ферментов до моносахаридов, которые через стенки кишечника всасываются в кровь и разносятся по всему телу. При избытке простых углеводов и отсутствии расхода энергии часть углеводов превращается в жир или откладывается в печени как запасной источник энергии на временное хранение в виде гликогена. Неусваиваемые углеводы организмом человека не утилизируются, но они чрезвычайно важны для пищеварения и составляют так называемые «пищевые волокна». Пищевые волокна стимулируют моторную функцию кишечника, препятствуют всасыванию холестерина, играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в ингибировании гнилостных процессов, способствуют выведению из организма токсичных элементов. Суточная норма пищевых волокон составляет 20-25 г.

Животные продукты содержат мало углеводов, поэтому основным источником углеводов для человека служит растительная пища.

Углеводы составляют три четверти сухой массы растений и водорослей, они содержатся в зерновых, фруктах, овощах (таблица