Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Функциональные свойства целлюлоз, гемицеллюлоз и пектиновых веществ



Целлюлоза – моноглюкан, состоящий из линейных цепей p-D-(l, 4)-глюкопиранозных единиц. Исключительная линейность целлюлозы дает возможность молекулам ассоциировать, что имеет место в деревьях и дру­гих растениях. Целлюлоза имеет аморфные и кристаллические области, и именно аморфные зоны подвергаются воздействию растворителей и химических реагентов.

При производстве пищевых продуктов находит применение микро­кристаллическая целлюлоза, для получения которой используют кислот­ный гидролиз целлюлозы. В этом случае аморфные области гидролизованы кислотой, остаются только небольшие кислотоустойчивые облас­ти. Этот продукт используется как наполнитель и реологический компо­нент в низкокалорийных пищевых продуктах. Наиболее широко используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Ее получают обработкой целлюлозы щелочью и хлоруксусной кислотой. Путем алкилирования могут быть получены другие производные цел­люлозы с хорошими набухающими свойствами и повышенной раствори­мостью. Метилцеллюлозу получают действием метилхлорида на целлюлозу в щелочной среде.

Роль модифицированных целлюлоз заключается в том, что они вносятся как загуститель в начинках, пудин­гах, мягких сырах, фруктовых желе; удерживают влагу в пекарских изделиях, мороженом, мороженных десертах и ингибируют рост кристаллов; замедляют рост кристаллов при хранении кондитерских изделий, глазури, сиропов; способствуют ста­билизации эмульсий в соусах и салатных приправах; в низкокалорийных напитках, насыщенных С02, сохраняют диоксида углерода.

Гемицеллюлозы – ксилан, представляют собой по­лимер, состоящий в основном из p-D-(1, 4)-ксилопиранозильных единиц, включающий p-L-арабинофуранозильные боковые цепи от третьей по­зиции нескольких D-ксилозных колец. Другие типичные их составляющие – это метиловые эфиры D-глюкуроновой кислоты, D- и L-галактоза, аце­тильные эфирные группы.

Роль гемицеллюлоз заключается в том, что они улучшают качество замеса, уменьшают энергию пере­мешивания, участвуют в формировании структуры теста, в частности формировании клейковины, что в итоге оказывает благоприятное дей­ствие для получения хорошего объема хлеба; тормозят черствение хлеба, так как способны связывать воду; повышают сокращения кишечника. 

Пектиновые вещества. В растительной клетке пектин выполняет функцию структурирующего агента в центральном слое клеточной стенки. Кроме того, благодаря своей сильной способности к набуханию и своему кол­лоидному характеру пектин регулирует водный обмен растений. Назва­ние «пектин» происходит от греческого слова «пектос», что означает «желированный», «застывший».

Роль пектиновых веществ определяется в их применении благодаря прекрасным желирующим свойствам при производстве кондитерских изделий, фруктовых желе, джемов. Кроме того, пектин обладает детоксицирующими свойства­ми, т. к. способен связывать токсичные элементы и радионуклиды и вы­водить их из человеческого организма. Это делает пектин и пектинсодержащие продукты ценной добавкой при производ­стве пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения.

 

 


Лекция 5. Превращения углеводов пищевого сырья при производстве хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий. Роль данных реакций в формировании органолептических свойств готовой продукции

1. Реакции гидролиза в пищевом производстве

2. Реакции дегидратации и термической деградации углеводов

3. Реакции образования коричневых продуктов

4. Процессы брожения и окисления углеводов при производстве продуктов питания

5. Пищевая ценность углеводов

Реакции гидролиза в пищевом производстве

Гидролиз крахмала

а) Под действием кислот – вначале ослабевают и рвутся ассоциативные связи между макромолекулами амилозы и амилопектина. Это сопровождается нарушением структуры крахмальных зерен и образованием гомогенной массы. Далее происходит разрыв α -Д (1-4) и α -Д (1-6) связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. На промежуточных стадиях образуются декстрины, тетра-, трисахариды, мальтоза.

б) Ферментативный гидролиз крахмала под действием амилолитических ферментов – α - и β -амилазы, глюкоамилазы и др.

Ферментативный гидролиз крахмала имеет место во многих пищевых технологиях, так как обеспечивает качество продуктов:

- в хлебопечении – процесс приготовления теста и выпечка хлеба;

- при производстве пива – получение пивного сусла, сушка солода;

- при производстве кваса – получение квасных хлебцев;

- при производстве спирта – подготовка сырья для брожения.

Схему гидролиза крахмала α -амилазой (эндофермент, так как действует на крахмальную молекулу из нутрии, разбивая на бороздки и фрагменты) можно предста­вить так:

α -амилаза крахмал-------------- α -декстрины + мальтоза + глюкоза

(много)           (мало)        (мало)

Рис. 2 – Схема гидролиза крахмала α -амилазой

β -Амилаза (α -1, 4-глюканмальтогидролаза) является экзоамилазой, проявляющей сродство к предпоследней α - (1, 4)-связи с нередуцирую­щего конца линейного участка амилозы или амилопектина (т.е. отрывает дисахарид – мальтозу от конца). В отличие от α -амилазы, β -амилаза практически не гидролизует нативный крахмал.

 

Рис. 3. – Схема гидролиза крахмала ферментом ß –амилаза

 

Глюкоамилаза (α -(1, 4)-глюканглюкогидролаза – экзофермент, катализирует отщепление остатков глюкозы от нередуцирующего конца. Может действовать на 1-4 и 1-6 связи.

Гидролиз сахарозы. Сахароза как сырье используется во многих пищевых производствах, поэтому надо учитывать ее способность к гидролизу.

Гидролиз имеет место при нагревании в присутствии небольшого количества пищевых кислот. Образующиеся восстанавливающие сахара (глюкоза, фруктоза) могут участвовать в различных реакциях: дегидратация, карамелизация, меланоидинообразования и др. Часто эти процессы нежелательны.

Ферментативный гидролиз под действием β -фруктофуранозидазы (сахараза, инвертаза) играет положительную роль в ряде пищевых технологий. В результате реакции гидролиза образуются глюкоза и фруктоза.

В кондитерском производстве добавление фермента предупреждает очерствение конфет, в хлебопечении – способствует улучшению аромата. Инвертные сиропы (смеси глюкозы и фруктозы в соотношении 1: 1), получают действием β -фруктофуранозидазы на сахарозу, используют при производстве безалкогольных напитков.

Гидролиз пектина осуществляют пектолитические ферменты.

Растворимый пектин переходит из нерастворимого пектина в растворимое состояние при действии фермента протопектиназа или в присутствии разбавленных кислот. При этом пектин отщепляется от гемицеллюлозы или других связывающих компонентов. Растворимый пектин способен в кислой среде и в присутствии сахара образовывать желе и гели;

Пектовые кислоты образуются из растворимого пектина при действии фермента пектаза (пектинэстераза) или в присутствии разбавленных щелочей, при этом пектовая кислота теряет способность образовывать желе и гели. В результате действия фермента пектаза от растворимого пектина отщепляется метиловый спирт.

Гидролиз гемицеллюлоз осуществляют цитолитические ферменты, которые включают эндо-ß - глюканазу, арабинозидазу и ксиланазу. Гемицеллюлозы не способны растворяться в воде, значительно затрудняют гидролиз крахмала.При действии фермента эндо-ß - глюканаза отщепляется остаток глюкозы, при действии фермента арабинозидаза отщепляется остаток арабинозы, а при действии фермента ксилоназа отщепляется остаток ксилозы. При частичном гидролизе гемицеллюлозы образуютсягуммивещества или амиланы, которые имеют меньшую молекулярную массу, растворяются в воде, образуя вязкие растворы. От степени гидролиза гемицеллюлоз зависит скорость гидролиза крахмала при осахаривании солода в производстве пива, длительность фильтрации затора.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 401; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.019 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь