Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—труктурно-функциональные свойства полисахаридов




¬се полисахариды, присутствующие в пищевых продуктах, выполн€ют ту или иную полезную роль, св€занную с их молекул€рной архитектурой, размером и наличием межмолекул€рных взаимодействий, обусловленных, в первую очередь, водородными св€з€ми. ÷елый р€д полисахаридов €вл€ютс€ неусваиваемыми. Ёто, главным образом, целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые компоненты клеточных стенок овощей, фруктов и сем€н. Ёти компоненты придают многим продуктам плотность, хрупкость, а также при€тное ощущение во рту. », кроме того, они важны (как пищевые волокна) в нормальной жизнеде€тельности человеческого организма.

ѕолисахариды, присутствующие в пищевых продуктах, выполн€ют важную функцию, котора€ заключаетс€ в обеспечении их качества и текстуры: твердости, хрупкости, плотности, загустевани€, в€зкости, липкости, гелеобразующей способности, ощущени€ во рту. »менно благодар€ полисахаридам образуетс€ структура пищевого продукта Ц м€гка€ или хрупка€, набухша€ или желеобразна€.

¬ принципе, полисахариды должны быть растворимы, поскольку они состо€т из гликозидных единиц (гексоз или пентоз), а кажда€ гликозидна€ единица имеет несколько точек дл€ образовани€ водородных св€зей. “ак, например, в глюкане п€ть кислородов в цепи могут участвовать в образовании водородных св€зей:

 аждый гидроксильный водород или кислород может потенциально св€зывать молекулу воды, и таким образом кажда€ единица в цепи может быть полностью гидратирована, что должно было бы привести к растворимости всей молекулы. Ќо полисахариды не растворимы в воде, если доступ к воде ограничен. Ёто имеет место у полностью линейных молекул, где цепи полностью раст€нуты и, вследствие этого, могут тесно примыкать друг к другу вдоль всей длины. Ёто, в первую очередь, относитс€ к целлюлозе. ќдна линейна€ молекула может за счет водородных св€зей св€зыватьс€ с другой линейной молекулой, образу€ кристаллическую структуру. ѕри таком упор€доченном устройстве не остаетс€ мест св€зывани€ дл€ образовани€ в системе водаЦцеллюлоза водородных св€зей, и поэтому эти кристаллические области нерастворимы в воде и очень стабильны. »звестно, например, что деревь€ растут и существуют веками. “ем не менее, не вс€ целлюлозна€ молекула вовлекаетс€ в кристаллические образовани€, благодар€ чему остаютс€ области, доступные дл€ образовани€ водородных св€зей между молекулой целлюлозы и водой. Ёто аморфные, неструктурированные области, которые €вл€ютс€ высокогидратированными. ѕодобное имеет место в том случае, если некоторые секции одной целлюлозной молекулы св€заны с некоторыми секци€ми другой целлюлозной молекулы в "спагетти-манере", дела€ взаимодействие между цеп€ми невозможным.

≈сли единообразные линейные молекулы перенесены в раствор при нейтральном значении рЌ, то они могут взаимодействовать между собой таким образом, как при образовании кристаллических зон в целлюлозе, то есть вода будет исключена из зон св€зывани€. ≈сли температура недостаточна высока, чтобы раст€нуть сегменты цепей, то эти комбинированные сегменты не только будут оставатьс€, но и могут даже расти, вовлека€ соседние единицы других цепей в образование зон св€зывани€. ≈сли много молекул внос€т вклад в образование этих зон, то со временем может возникнуть частица, котора€ достигает размера, при котором гравитационный эффект заставл€ет ее осаждатьс€. Ётот эффект, наблюдающийс€ при сто€нии амилозных клейстеров, когда длинные и сравнительно неширокие молекулы начинают кристаллизоватьс€, называют ретроградацией крахмала. ѕроцесс исключени€ воды, который сопровождает ретроградацию, называетс€ синерезисом.

¬ р€де случаев зоны взаимодействи€ не растут по размеру так, как описано выше, а остаютс€ в виде сегментов только двух молекул. Ќова€ зона взаимодействи€ одной из этих молекул с новой молекулой образуетс€ совершенно в другом месте. “аким образом, кажда€ полисахаридна€ молекула будет участвовать в двух и более зонах соединени€. Ёти молекул€рные ассоциации образуют трехмерную сетку с растворителем, в которой молекулы воды распределены везде (см. гл. 10). ¬ результате образуетс€ уникальна€ структура: вначале был раствор, затем образовалс€ гель. ќбразование гелей, например, имеет место при быстром охлаждении концентрированных амилозных крахмальных клейстеров.

—ила гел€ зависит от силы зон св€зывани€, которые держат всю структуру вместе. ≈сли прот€женность зон св€зывани€ небольша€, силы, удерживающие цепи соседних молекул, невелики, и молекулы могут разделитьс€ под внешним давлением или при небольшом увеличении температуры, котора€ способствует увеличению движени€ полимерных цепей. “акие гели называют слабыми, они термически нестабильны. ≈сли прот€женность зон св€зывани€ велика, то силы, удерживающие цепи соседних молекул достаточны, чтобы противосто€ть воздействию температуры и внешнего давлени€. “акие гели называют твердыми, они термостабильны. —илой гелей можно управл€ть контролиру€ зоны св€зывани€, что очень важно дл€ технологии многих пищевых продуктов.

–азветвленные полисахариды (например, амилопектин) или гетерополигликаны не могут тесно располагатьс€ друг к другу, поэтому и не могут формировать зоны св€зывани€ существенных размеров и силы, чтобы образовать гель. “акие молекулы просто образуют в€зкие стабильные растворы. Ёто же относитс€ к зар€женным полисахаридам, содержащим Ц—ќќЌ группы. Ќаличие отрицательного зар€да приводит к отталкиванию приближающихс€ сегментов цепей и таким образом предотвращает образование зон св€зывани€.

¬се растворимые полисахариды дают в€зкие растворы из-за большого размера их молекул. —реди натуральных пищевых полисахаридов наименее в€зкими €вл€ютс€ растворы гуммиарабика. ¬€зкость зависит от размера молекулы, формы и зар€да. ≈сли молекула имеет зар€д за счет ионизации присутствующих в ней карбоксильных групп, то эффект вли€ни€ зар€да может быть очень большим во всех случа€х, кроме очень кислых растворов. ƒл€ карбоксилсодержащих полисахаридов этот эффект минимален при рЌ 2,8, когда ионизаци€ Ц—ќќЌ групп подавлена и полисахарид ведет себ€ как незар€женна€ молекула. ¬€зкость зависит от присутстви€ полиэлектролитов, поскольку они вли€ют на конфигурацию и размер молекулы, и природы посторонних присутствующих веществ, так как их наличие может оказывать тормоз€щее действие на истечение полимера.

— точки зрени€ стерических причин, все линейные молекулы, несут они зар€д или нет, требуют дл€ вращени€ больше пространства, чем высокоразветвленные той же молекул€рной массы. “аким образом, как правило, растворы линейных полисахаридов имеют большую в€зкость, чем разветвленных. ќтсюда, с точки зрени€ обеспечени€ в€зкости, структуры или гелеобразовани€ в пищевых продуктах, более полезны линейные полисахариды.

¬се, что заставл€ет нерастворимые линейные молекулы становитьс€ более выт€нутыми, вызывает увеличение в€зкости, и, соответственно, если в результате какого-либо воздействи€ молекулы станов€тс€ менее линейными, то есть более компактными или свернутыми, в€зкость раствора уменьшаетс€. ¬ пищевых продуктах негелеобразующие компоненты могут измен€ть в€зкость путем их вли€ни€ на полисахариды. “ак, сахара, св€зыва€ доступные молекулы воды, уменьшают их количество дл€ взаимодействи€ с полисахаридами. Ёто приводит к тому, что полисахаридные молекулы сворачиваютс€ за счет образовани€ между ними водородных св€зей. ¬ результате может образоватьс€ гель или происходит усиление гел€, как например, в геле пектина. —оли могут снижать отталкивающий эффект, привод€ к скручиванию полисахаридных молекул, укрупнению и даже осаждению их.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-10-01; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 493 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

80% успеха - это по€витьс€ в нужном месте в нужное врем€. © ¬уди јллен
==> читать все изречени€...

1415 - | 1265 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.