Углеводы в составе продуктов питания

Общие сведения об углеводах

Важную роль в жизнедеятельности человека играю углеводы. Они представляют собой органические вещества, которые состоят из углерода, водорода и кислорода.

За синтез углеводов отвечают зеленые растения, которые под действием солнечной энергии образуют эти вещества из углекислоты и воды. В связи с этим именно на углеводы приходится значительную часть тканей растительного происхождения (в среднем от 80 до 90 % сухого вещества), а в тканях животного происхождения содержание углеводов небольшое (обычно до 2 %).

Именно углеводы преобладают в пище человека. Благодаря им организм удовлетворяет 58 % своей потребности в энергии. Следовательно, углеводы являются основным источником жизненной энергии.

Значение углеводов для человеческого организма заключается в следующем:

• они входят в состав клеток и тканей человека;
• они содержатся в крови;
• они принимают участие в защитных реакциях организма (речь идет про иммунитет);
• они оказывают влияние на жировой обмен.

Строение используется как критерий группировки углеводов. В связи с этим различают, во-первых, моносахариды (простые сахара), во-вторых, дисахариды, которые состоят из двух молекул моносахаридов, в-третьих, полисахариды (т.е. высокомолекулярные вещества), которые состоят из многих моносахаридов.

Общая характеристика моносахаридов

Из одной молекулы углевода состоят моносахариды. Это простые сахара, которыми являются глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза. В чистом виде моносахарид - это кристаллическое вещество белого цвета, которое на вкус является сладким и при этом хорошо растворяется в воде.

Самым распространенным моносахаридом является глюкоза. Она также известна как виноградный сахар. Глюкоза, как правило, содержится в ягодах, плодах. Небольшое количество глюкозы (0,1 %) имеется в крови человека и животных.

Глюкоза отличается сладким вкусом и хорошей усвояемостью человеческим организмом. В процессе пищеварения глюкоза не претерпевает никаких изменений. Организм использует глюкозу в качестве источника энергии, в целях питания мышц и мозга, поддержания необходимого уровня сахара в крови. Промышленные предприятия получают глюкозу из картофельного и кукурузного крахмала путем гидролиза.

Фруктоза (также известная как фруктовый сахар) содержится в плодах, ягодах, овощах, меде. Она характеризуется высокой гигроскопичностью. Фруктоза в 2,2 раза слаще, чем глюкоза. Организм человека хорошо усваивает фруктозу, причем содержание сахара в крови в данном случае не повышается.

Составной частью молочного сахара является галактоза, которая характеризуется незначительной сладостью (тем самым, молоко приобретает сладковатый вкус). Галактоза благоприятна для организма человека. В свободном виде этот моносахарид в природе не встречается. Для ее получения в промышленности осуществляют гидролиз молочного сахара.

Общая характеристика дисахаридов

Дисахаридами являются углеводы, которые построены из двух молекул моносахаридов. В их число входят сахароза, мальтоза, лактоза.

Сахароза также известна как свекловичный сахар. Ее состав представлен молекулой глюкозы и фруктозы. Она является составной частью многих плодов и овощей. Так, основным сырьем для производства сахара являются сахарная свекла и сахарный тростник. Сахароза представляет собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса, которые очень хорошо растворяются в воде.

Мальтоза также известна как солодовый сахар. Ее состав представлен двумя молекулами глюкозы. В естественных пищевых продуктах содержание мальтозы небольшое. Поэтому его довольно часто повышают за счет проращивания зерна, где мальтоза образуется из крахмала через его гидролиз под действием ферментов зерна.

Лактоза также известна как молочный сахар. Ее состав представлен молекулой глюкозы и молекулой галактозы. Лактоза находится в молоке (4,7 %), благодаря чему оно приобретает сладковатый вкус. Однако в отличие от других дисахаридов лактоза является менее сладкой.

Дисахариды при нагревании со слабыми кислотами, под действием ферментов или микроорганизмов гидролизуются. Речь идет про процесс расщепления дисахаридов на простые сахара.

Например, сахароза расщепляется на равные количества глюкозы и фруктозы. Данный процесс именуется инверсией, а смесь моносахаридов, которую получили в результате, - инвертным сахаром. Он обладает высокой усвояемостью, сладким вкусом и большой гигроскопичностью. Его можно обнаружить в меде, а также в промышленно изготавливаемых карамели, халве и помадке (тем самым, предупреждается их засахаривание).

Общая характеристика полисахаридов

Полисахаридами, т.е. высокомолекулярными углеводами, являются крахмал, клетчатка, гликоген, инулин. Поскольку у них нет сладкого вкуса, полисахариды называются несахароподобными углеводами. При этом для организма они являются резервным источником энергии.

Крахмал — это цепь множества молекул глюкозы. На крахмал приходится 80 % от общего количества углеводов, которые потребляет человек. Этот полисахарид является источником энергии и вызывает чувство насыщения у человека.

Крахмал преимущественно содержится в растительных продуктах:

• в зерне пшеницы — 54,5 %;
• в зерне риса — 72,9 %;
• в горохе — 44,7 %;
• в картофеле — 15 %.

Клетчатка (целлюлоза) находится в оболочках клеток растительных тканей. Она требуется для регулирования двигательной функции кишечника.

Животным крахмалом является гликоген, который участвует в образовании энергии. В основном он содержится в печени и мышцах. А в топинамбуре и корне цикория содержится инулин, который рекомендуется для применения в питании больными сахарным диабетом.