Лекции для студентов

Характеристика и методы обработки молочного белково-углеводного сырья — Углеводы в МБУС

Углеводы в МБУС

В МБУС углеводы представлены главным образом лактозой и продуктами его гидролиза (глюкозой и галактозой). Присутствуют также в незначительных количествах пентоза (арабинозы) и лактулоза. Лактоза обусловливает питательную ценность молока и является важным углеводным компонентом питания новорожденных, она служит исходным веществом для процесса брожения, обусловливает изменение цвета и вкуса молочных продуктов при высокотемпературной пастеризации и т.д. Усвояемость молочного сахара достигает 98—99,7%, а медленное его расщепление способствует поддержанию жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов в кишечнике.

Лактоза существует в виде двух изомерных форм, которые обладают различными физическими свойствами — это α-и β-лактоза. α-лактоза выкристаллизовывается из пересыщенных растворов лактозы при температурах ниже 93,5 ^оС, с одной молекулой гидратной воды, она является моногидратом. Получаемый традиционным способом готовый продукт «молочный сахар» представляет собой α -гидратную форму лактозы.

При нагревании до 120 — 130 ^оС или до 70 ^оС в условиях вакуума α -гидратная лактоза отдает кристаллизационную воду. Безводная α -лактоза легко поглощает влагу из воздуха и вновь переходит в моногидрат. Она не имеет никакого практического значения.

β-лактоза образуется в твердом состоянии из растворов лактозы при температурах свыше 93,5 ^оС. Наряду с величиной удельного вращения и растворимостью оба изомера различаются формой кристаллов, температурой плавления и физиологическим действием.

Чистых водных растворов α- и β-форм лактозы не существует. В водном растворе часть α — лактозы переходит в β- лактозу, а при растворении β — лактозы часть ее переходит в α — форму. Следовательно, между α- и β-формой всегда устанавливается равновесие, зависящее от температуры. Переход одной формы лактозы в другую, называется мутаротацией. Так, при 20 ^оС в условиях динамического равновесия в растворе содержится 37,75 % α — лактозы и 62,25 % β — лактозы.

Константа равновесия К при 20 ^оС равна:

К= [β — лактоза] / [ α — лактоза] = 62,25/37,75 = 1,65, (2.1)

С повышением температуры равновесие сдвигается в сторону α — лактозы.

Биологическая ценность углеводов (в основном лактозы) обусловливается энергетическими, структурными и пребиотическими функциями. Лактоза также способствует усвоению кальция, магния, фосфора, повышает эффективность использования азотистых добавок.

Энергетические функции лактозы обусловлены ее высокой усвояемостью в организме. Усвояемость лактозы достигает 98 — 99,7 %. Усвояемость гидролизованной лактозы снижается до 86 %, что связано с низкой усвояемостью галактозы.

Структурные функции углевода: один из продуктов гидролиза лактозы — глюкоза, является источником синтеза резервного углевода — гликогена.

Биологические функции лактозы обусловлены тем, что она в нижнем отделе желудочно-кишечного тракта стимулирует жизнедеятельность молочнокислых микроорганизмов, продуцирующих молочную кислоту, которая и подавляет жизнедеятельность гнилостной микрофлоры.