WYKŁAD 7-8 27.04.18.

Prezentacja na temat: "WYKŁAD 7-8 27.04.18."— Zapis prezentacji:

1 WYKŁAD 7-8

2 Acetylokoenzym A Metabolizm żywności ŻYWNOŚĆ TŁUSZCZE SACHARYDY BIAŁKA
Kwasy tłuszczowe, glicerol Glukoza, inne cukry Aminokwasy -utlenianie glikoliza Acetylokoenzym A

3 (Cukry proste, monocukry)
MONOSACHARYDY (Cukry proste, monocukry)

4 Aldozy

5 Ketozy

6 Reakcja grupy karbonylowej z alkoholami

7 Cyklizacja hydroksyaldehydów

8 Cyklizacja aldoz i ketoz

9 Skład równowagowy cyklicznych form monocukrów
w roztworze wodnym Temperatura -piranoza -piranoza -furanoza -furanoza D-glukoza 20C 36 64 - D-mannoza 67 33 D-galaktoza 32 1 3 D-ryboza 40C 20 56 6 18 D-ksyloza 35 65 D-fruktoza 76 4

10 Konformacja pierścienia piranozowego

11 Konformacja pierścienia furanozowego

12 Mutarotacja monosacharydów
glukoza 64% 36% [α]D 18.7˚ [α]D 112˚ w stanie równowagi [α]D 52.7˚

13 Mutarotacja monosacharydów
galaktoza 64% 32% [α]D 52.8˚ [α]D ˚ w stanie równowagi [α]D 80.2˚

14 Mutarotacja monosacharydów
mannoza 33% 67% [α]D -17˚ [α]D 29.3˚ w stanie równowagi [α]D 14.5˚

15 Mutarotacja monosacharydów
fruktoza 4% 20% 76% w stanie równowagi [α]D -92˚

16 Reakcje monosacharydów
redukcja – alditole utlenianie – kwasy aldonowe, laktony utlenianie – kwasy aldarowe, laktony utlenianie – kwasy uronowe reakcje z nukleofilami azotowymi reakcje z alkoholami – glikozydy (acetale) acetylowanie metylowanie – etery etery TMS estry z kwasami tłuszczowymi (cukry i alditole – surfaktanty) alkilowanie pH<3 enolizacja, dehydratacja pH>7 enolizacja, fragmentacja, wtórne reakcje aldolowe

17 Enolizacja (izomeryzacja)

18 Redukcja do alditoli D-glucitol (sorbitol)

19 Utlenianie do kwasów aldonowych

20 Utlenianie do kwasów aldarowych

21 Utlenianie do kwasów alduronowych

22 Reakcje z nukleofilami azotowymi
Imina (zasada Schiffa) Aminoaldoza Aldoza

23 Powstawanie acetali

24 Reakcje monosacharydów z alkoholami powstawanie glikozydów (acetali)
Cykliczny hemiacetal Glukozyd (acetal) Istnieje w 2 formach – α i β Brak mutarotacji Trwały w środ. zasadowym Hydrolizuje w środ. kwaśnym

25 Estry monosacharydów 11 maja 2018 Penta-O-acetyloglukoza R = CH3

26 Etery monosacharydów Penta-O-metyloglukoza

27 Etery monosacharydów TMS-Cl = trimetylochlorosilan
Penta-O-trimetylosililoglukoza Lotne trimetylosililowe pochodne – analiza metodą GC, GC-MS

28 OLIGOSACHARYDY

29 Reakcje z alkoholami – glikozydy (acetale)
Wiązanie glukozydowe β-D-glukozyd Disacharyd gdy R jest także monosacharydem

30 Disacharydy glukozy Maltoza: α-D-Glup-(1→4)-D-Glup
Izomaltoza: α-D-Glup-(1→6)-D-Glup Celobioza: β-D-Glup-(1→4)-D-Glup Gencjobioza: β-D-Glup-(1→6)-D-Glup Trehaloza: α-D-Glup-(1→1)-α-D-Glup

31 Właściwości redukujące i mutarotacja disacharydów
Disacharydy redukujące, wykazują mutarotację, występują w dwóch formach anomerycznych

32 Właściwości redukujące i mutarotacja disacharydów
trehaloza Disacharyd nieredukujący - nie ma form anomerycznych, nie wykazuje mutarotacji

33 Disacharydy w żywności
Sacharoza: α-D-Glup-(1→2)-β-D-Fruf Laktoza: β-D-Galp-(1→4)-D-Glup Maltoza: α-D-Glup-(1→4)-D-Glup Celobioza: β-D-Glup-(1→4)-D-Glup

34 Sacharoza: α-D-Glup-(1→2)-β-D-Fruf
Disacharyd nieredukujący

35 Laktoza: β-D-Galp-(1→4)-D-Glup
α/β Disacharyd redukujący

36 Maltoza: α-D-Glup-(1→4)-D-Glup
α/β Disacharyd redukujący

37 Celobioza: β-D-Glup-(1→4)-D-Glup
α/β Disacharyd redukujący

38 Reakcje oligosacharydów
pH<3 Polimeryzacja Anhydrosacharydy Enolizacja Dehydratacja pH>7 Enolizacja Izomeryzacja Fragmentacja Wtórne reakcje produktów fragmentacji

39 Powstawanie glikozydów (polimeryzacja,rewersja)
gencjobioza izomaltoza

40 Anhydrosacharydy – wewnątrzcząsteczkowe glikozydy

41 Enolizacja połączona z dehydratacją

42 Produkty dehydratacji mono- i oligosacharydów
(Pochodne furanu i piranu)

43 Reakcje cukrów w środowisku zasadowym (pH > 7)
Szybsza enolizacja Izomeryzacja Degradacja do reaktywnych związków karbonylowych ulegających kondensacji aldolowej, reakcji Cannizzaro

44 Karmelizacja sacharydów
(Reakcje w temperaturze > 100C) Brunatno zabarwione polimery (melanoidyny) Lotne substancje zapachowe Substancje smakowe Karmele – stosuje się do barwienia i aromatyzowania żywności - powstawanie karmelu katalizują kwasy, zasady, sole prowadząc do produktu o odmiennych właściwościach i zastosowaniu

45 Skutki reakcji sacharydów redukujących z aminami
(reakcja Maillarda - nieenzymatyczne brązowienie) Powstają brązowe pigmenty (melanoidyny) Powstają lotne substancje zapachowe Powstają substancje smakowe Powstają substancje o właściwościach redukujących (zapobiegające lub opóźniające utlenianie) Straty niezbędnych aminokwasów (lizyna, arginina) Powstaje akryloamid Nastepuje sieciowanie białek

46 Czynniki wpływające na szybkość reakcji Maillarda
Podwyższona temperatura – wzrost szybkości reakcji Odczyn środowiska (obniżenie pH zmniejsza szybkość reakcji) Aktywność wody (maksimum szybkości reakcji przy aktywności wody ) Rodzaj sacharydu (glukoza reaguje szybciej niż fruktoza) Obecność dwutlenku siarki lub jonów HSO3- (zmniejszenie szybkości reakcji) Obecność jonów metali przejściowych Cu(I), Fe (II).

47 Jak powstaje akryloamid w żywności? (temp. 120-200°C)
Działanie neurotoksyczne oraz kancerogenne

48 - Powstawanie substancji zapachowych
podczas ogrzewania sacharydów z aminokwasami aminokwas glukoza skrobia celuloza - karmelowy Alanina kawowy Kwas asparaginowy chlebowy Fenyloalanina czekoladowy kwiatu lilii Glicyna czek.-owocowo-kakaowy Glutamina czekoladowo-kakaowy Leucyna trawiasty Lizyna pieczonych ziemniaków placków cebulowych Walina owocowy

49 Właściwości sensoryczne mono- i disacharydów
Względna słodkość (stęż. wagowe) (stęż. molowe) Sacharoza 1.00 Glukoza 0.76 0.40 Fruktoza 1.52 0.80 Galaktoza 0.50 0.26 Mannoza 0.45 0.24 Maltoza 0.43 Laktoza 0.33 Ksylitol - Sorbitol (glucitol) 0.60

50 CYKLODEKSTRYNY n = 6, 7, 8 reszt glukozy -cyklodekstryna n=8

51 CYKLODEKSTRYNY -cyklodekstryna n=7

52 CYKLODEKSTRYNY

53 CYKLODEKSTRYNY    Masa cząsteczkowa Średnica zewnętrzna [nm]
Wymiary wnęki Rozp. w H2O [g/kg]  972 1.52 129.5  1134 1.66 18.4  1296 1.77 249.2