Какой крахмала содержится в глюкозе
Мы все не раз слышали это название. При одном только воспоминании
о ней, во рту становится сладко, а на душе хорошо. Глюкоза встречается
во множестве фруктов и ягод, а также она может вырабатываться организмом
самостоятельно. Кроме того, глюкоза содержится и во вкуснейшем винограде,
благодаря которому и получила свое второе название – виноградный
сахар. Третье название глюкозы – декстроза.
Этот термин часто указывается в составе соков иностранного происхождения.
Продукты богатые глюкозой:
Указано ориентировочное количество в 100 г продукта
Сахар-рафинад99,9 г
Мармелад
79,4 г
Пряники77,7 г
Соломка сладкая69,3 г
Повидло яблочное65 г
Овсяные хлопья «Геркулес»61,8 г
Пшеничная мука61,5 г
Общая характеристика глюкозы
По своему химическому строению, глюкоза является шестиатомным сахаром.
В статье, посвященной углеводам,
мы уже упоминали о том, что глюкозное звено содержится не только в
моно-, но также в ди- и полисахаридах. Была открыта в 1802 году лондонским
врачом Уильямом Праутом. В организме человека и животных глюкоза
является основным источником энергии. Кроме фруктов и овощей,
источниками глюкозы являются: мышечный гликоген животных и крахмал
растений. Глюкоза также присутствует в растительном полимере, из которого
состоят все клеточные оболочки высших растений. Называется данный
растительный полимер – целлюлоза.
Суточная потребность в глюкозе
Основной функцией глюкозы является обеспечение нашего организма энергией. Однако, как не трудно догадаться, ее количество должно иметь конкретную цифру.
Так, например, для человека весом в 70 кг норма составляет 185 граммов глюкозы в день. При этом 120 грамм употребляют клетки головного мозга,
35 грамм – поперечно-полосатые мышцы, а оставшиеся 30 грамм идут на питание эритроцитов крови. Остальные ткани нашего организма используют жировые источники энергии.
Для того чтобы рассчитать индивидуальную потребность организма
в глюкозе, необходимо 2.6 г/кг умножить на фактический вес тела.
Потребность в глюкозе возрастает при:
Поскольку глюкоза является энергетически-активным веществом, то количество, которое следует употреблять человеку, зависит от его рода деятельности, а также от его психофизиологического состояния.
Потребность в глюкозе увеличивается, если человек выполняет работу, требующую большого количества энергии. К таким работам можно отнести не только копательно-бросательные операции,
но и осуществление вычислительно-планирующих операций, выполняемых мозгом. Поэтому, для работников умственного труда, также как и для рабочих, занимающихся физическим трудом, требуется повышенное количество глюкозы.
Однако не стоит забывать высказывание Парацельса о том, что любое лекарство может стать ядом, а любой яд может превратиться в лекарство. Все зависит от дозы. Поэтому, при увеличении потребляемой глюкозы, не стоит забывать о разумной мере!
Потребность в глюкозе снижается при:
В случае если человек имеет склонность к диабету,
а также при малоподвижном образе жизни (не связанным с мыслительными
нагрузками), количество употребляемой глюкозы следует снизить. В результате
этого, необходимое количество энергии человек получит не из легко
усваиваемой глюкозы, а из жиров,
которые вместо образования запасов на «черный день», поступят на производство энергии.
Усваиваемость глюкозы
Как было уже сказано выше, глюкоза содержится не только в ягодах
и фруктах, но и в крахмале, а также мышечном гликогене животных.
При этом, глюкоза представленная в виде моно- и дисахаров, очень быстро преобразуется в воду, углекислый газ и энное количество энергии.
Что же касается крахмала и гликогена, то в этом случае, для переработки глюкозы требуется большее количество времени. Целлюлоза же, в организме млекопитающих, вообще не усваивается.
Однако она играет роль ершика для стенок желудочно-кишечного тракта.
Полезные свойства глюкозы и ее влияние на организм
Глюкоза является самым важным источником энергии для организма, а также осуществляет дезинтоксикационную функцию. Благодаря этому, ее назначают при всех заболеваниях, при которых возможно образование токсинов,
начиная от банальной простуды, и вплоть до отравления ядами. Глюкоза, получаемая путем гидролиза крахмала, применяется в кондитерской промышленности и в медицине.
Взаимодействие с эсенциальными элементами
В организме человека глюкоза взаимодействует с витаминами
А и С, водой, а также с кислородом. В тандеме с глюкозой кислород
обеспечивает питание эритроцитов. Кроме того, глюкоза хорошо растворима в воде.
Признаки нехватки глюкозы в организме
Все наше общество условно можно разделить на три группы. В первую группу входят так называемые сладкоежки. Вторая группа состоит из людей, безразлично относящихся к сладкому.
Ну а третья группа вообще не любит сладкое (из принципа). Одни боятся диабета, другие – лишних калорий, и т.д. Однако, данное ограничение допустимо лишь для людей уже страдающих диабетом, либо склонных к нему.
Для остальных же хочется сказать, что поскольку основная функция глюкозы заключается в обеспечении нашего организма энергией, то ее недостаток может привести не только к вялости и апатии, но и к более серьезным проблемам.
Одной из таких проблем, является мышечная слабость. Она проявляется в общем снижении мышечного тонуса всего организма. А поскольку наше сердце также является мышечным органом, то недостаток глюкозы может привести к тому,
что сердце будет не в состоянии выполнять свою задачу.
К тому же, при недостатке глюкозы могут возникать гипогликемические
расстройства, сопровождающиеся общей слабостью, потерями сознания,
и нарушением деятельности всех систем организма. Что касается диабетиков,
то для них предпочтительнее продукты, содержащие глюкозу длительного
усвоения. Это всевозможные крупы, картофель,
говядина и баранина.
Признаки избытка глюкозы в организме
Признаком избыточного содержания глюкозы, может быть высокий уровень сахара в крови. В норме он находится в пределах 3.3 – 5.5. Данное колебание зависит от индивидуальных особенностей человека.
Если же уровень сахара крови выше 5.5, следует обязательно посетить эндокринолога. Если выявится, что данный скачок был вызван повышенным употребление сладкого накануне (например, были на Дне рождения и лакомились тортиком),
тогда все в порядке. Если же данные уровня сахара будут высоки вне зависимости от употребляемой пищи, стоит задуматься о визите к врачу.
Глюкоза для красоты и здоровья
Как и во всем другом, в случае с глюкозой необходимо придерживаться
золотой середины. Избыток глюкозы в организме может привести к образованию
лишнего веса, диабету, недостаток – к слабости. Для успешных занятий
спортом в крови необходимо поддерживать оптимальный уровень глюкозы.
Наиболее полезная глюкоза быстрого усвоения содержится в меде, изюме,
финиках и других сладких фруктах. Глюкоза медленного усвоения, необходимая
для длительного поддержания энергии, находится в различных крупах.
Мы собрали самые важные моменты о глюкозе в этой иллюстрации и
будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или
блоге, с ссылкой на эту страницу:
Достоверность информации
0
Другие популярные нутриенты:
Источник
От итальянской пасты не толстеют. Якобы там особый крахмал. А как на самом деле?
Несмотря на то что глюкоза, фруктоза и сахароза являются главными углеводами, в составе дикорастущих растений мы их почти не найдем. Дело в том, что простые углеводы – это очень нестойкие и быстро окисляющиеся соединения, поэтому растения «упаковывают» их в сложные полимерные молекулы, состоящие из тысяч молекул глюкозы или фруктозы.
Простейшим и всем известным углеводным полимером является крахмал. Он составляет основу пшеницы, кукурузы, картофеля, бобовых и большинства других углеводных продуктов. Жить мы без них уже не можем, и поэтому то тут, то там делаются попытки оправдать крахмал.
Крахмал – белый, как сахар
На первый взгляд крахмал, кроме своего цвета, совсем не похож на сахар. Самое главное, он совершенно не сладкий. Кроме того, из курса школьной химии мы знаем, что полимеры очень медленно разлагаются. Соответственно, у нас есть робкая надежда, что крахмал (а вместе с ним рис, картофель, белый хлеб) не может быть белой смертью.
Однако надежда хотя и умирает последней, она все же умирает. Дело в том, что у животных и человека есть фермент амилаза, который очень легко расщепляет сложные молекулы крахмала, быстро превращая их в отдельные молекулы глюкозы.
Причем амилаза, которая содержится в том числе в слюне, начинает свою работу уже в полости рта, пока мы еще только пережевываем крахмальную пищу. А уж в кишечнике, где амилазы намного больше, этот процесс может протекать вообще моментально.
Именно поэтому, например, у картофельных чипсов, состоящих из одного крахмала и почти совсем не содержащих чистых сахаров, гликемический индекс выше, чем у сахара.
Крахмал крахмалу рознь
Впрочем, адвокаты крахмала в чем-то правы. В дикой природе большая его часть представлена очень длинными полимерными молекулами, которые носят название амилоза. Расщепление этих молекул является довольно непростой задачей для наших пищеварительных ферментов, в отличие от второй составляющей крахмала – амилопектина.
Если амилоза по своему строению напоминает бесконечно длинные нити, то амилопектин больше похож на куст с короткими молекулами-ветвями, которые гораздо легче «отщепить» и превратить в глюкозу. Соответственно, чем больше в продукте амилозы и меньше амилопектина, тем более медленно из крахмала будет высвобождаться глюкоза.
Например, крахмал бобовых состоит в основном из амилозы, и именно поэтому бобовые относят к медленным углеводам. А вот крахмал таких популярных культур, как картофель, рис, кукуруза и пшеница, состоит в основном из амилопектина и поэтому безо всяких сомнений относится к быстрым углеводам.
При этом чем больше генетических манипуляций производится с сельскохозяйственной культурой с целью повышения урожайности, тем, как правило, в ней становится меньше амилозы и больше амилопектина.
Инулин: для тех, кто отказывается верить
Тем, кто до сих пор отказывается верить в то, что крахмал не лучше (а иногда и хуже) сахара, предлагаю интересный мысленный эксперимент. Дело в том, что на крахмале свет клином не сошелся. В природе есть и другие формы «упаковки» глюкозы и фруктозы. Например, инулин.
В отличие от крахмала, простые углеводы в составе инулина настолько надежно упакованы, что наша пищеварительная система вообще не способна извлечь из него хоть что-либо полезное. (Правда, опосредованная польза (и очень большая!) тут все же есть, так как инулин является прекрасным питательным субстратом для нашей кишечной микрофлоры.)
Ну а теперь к сути эксперимента. Самым известным источником инулина является топинамбур (земляная груша). Его довольно широко используют в пищевой промышленности как полезный аналог картофеля. В частности, из него делают очень вкусные чипсы, вполне похожие на картофельные.
Так почему чипсы из топинамбура так и не стали таким же хитом фастфуда? А все потому, что углеводы картофеля – это чистый крахмал, а углеводы топинамбура – как минимум, наполовину инулин. Крахмал дает моментальный всплеск глюкозы в крови, а инулин – нет. Поэтому-то большинство инстинктивно выбирает картофельные чипсы.
А что спагетти?
Ну и напоследок про пасту, в которой очень много крахмала, но который при этом якобы крайне медленно усваивается. Отчасти это так, но вот только совсем не потому, что там какой-то особенный крахмал, а исключительно из-за особенностей приготовления пасты.
Когда тесто для пасты формуют и потом медленно подсушивают, крахмал переходит в коллоидный раствор, который накрепко затвердевает, тем более что в настоящей итальянской пасте еще и очень много клейковины.
Если добавить сюда еще и традиционный способ приготовления «аль денте» (слегка недоваренная паста), становится понятно, что в этом случае нашим ферментам добраться до глюкозы будет несколько сложнее по сравнению с теми же картофельными чипсами. Особенно если паста пропитана жирным соусом.
Однако в общем и целом пасту все равно нельзя считать малоуглеводным и малокалорийным блюдом. Крахмал – он и в Италии крахмал…
Источник
УГЛЕВОДЫ
Углеводы входят в состав клеток и тканей
всех растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть
органического вещества на Земле. На долю углеводов приходится около 80% сухого
вещества растений и около 20% животных. Растения синтезируют углеводы из
неорганических соединений – углекислого газа и воды (СО2 и Н2О)
в процессе фотосинтеза:
6СО2
+ 6Н2О свет, хлорофилл→ C6H12O6 + 6O2
Углеводы имеют общую формулу Cn(H2O)m,
откуда и возникло название этих природных соединений. Углеводы делятся на:
моносахариды (важнейшие представители – глюкоза и фруктоза); дисахариды (сахароза); полисахариды (важнейшие представители –
крахмал и целлюлоза).
Пищевые продукты, насыщенные углеводами
Глюкоза C6H12O6– наиболее
важный из всех моносахаридов, так как она является структурной
единицей большинства пищевых ди- и полисахаридов. В процессе обмена веществ они
расщепляются на отдельные молекулы моносахаридов, которые в ходе многостадийных
химических реакций превращаются в другие вещества и в конечном итоге окисляются
до углекислого газа и воды – используются как «топливо» для клеток. Глюкоза –
необходимый компонент обмена углеводов. При снижении ее уровня в крови
или высокой концентрации и невозможности использования, как это происходит при
диабете, наступает сонливость, может наступить потеря сознания (гипогликемическая
кома). Она содержится в плодах и ягодах и необходима для снабжения энергией и
образования в печени гликогена (запасной углевод человека и животных).
Особенно её много в виноградном соке,
поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из
смеси глюкозы с фруктозой.
Глюкоза является ценным питательным
продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям, в
результате которых образуется диоксид углерода и вода, при этом выделяется
энергия согласно итоговому уравнению:
C6H12O6
+ 6O2→ 6H2O
+ 6CO2 + 2800 кДж
Так как глюкоза легко усваивается
организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства
при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и
противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле
(изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной
промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при
производстве аскорбиновой кислоты, для синтеза ряда производных сахаров и т.д. Большое
значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты,
огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при
силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена,
то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм
становится непригоден к применению. На практике используется также спиртовое
брожение глюкозы, например при производстве пива.
Применение глюкозы
Фруктоза C6H12O6является одним
из самых распространенных углеводов фруктов, содержится в мёде. В
отличие от глюкозы она может без участия инсулина проникать из крови в клетки
тканей. По этой причине фруктоза рекомендуется в качестве наиболее безопасного
источника углеводов для больных диабетом.
Сахароза С12Н22О11, образован
молекулами глюкозы и фруктозы. Содержание сахарозы в сахаре 99,5%. Сахар
часто называют «носителем пустых калорий», так как сахар – это чистый углевод
и не содержит других питательных веществ, таких, как, например, витамины,
минеральные соли. Сахароза содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле, а
также в сладостях.
Сбор сахарного тростника. Фреска во дворце Кортеса в Куэрнаваке.
Крахмал и целлюлоза
Крахмал(С6Н10О5)n – природный полимер, он накапливается в виде
зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и
стеблях. Крахмал – белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде
он набухает и образует клейстер.
Крахмал чаще всего получают из картофеля. Для этого картофель измельчают,
промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание.
Полученный крахмал еще раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого
воздуха.
Крахмал – основная часть важнейших
продуктов питания: муки (75 – 80%), картофеля (25%), саго и др. Энергетическая
ценность около 16,8 кДж/г. Он является ценным питательным продуктом. Чтобы
облегчить его усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают действию высокой
температуры, то есть картофель варят, хлеб пекут. В этих условиях происходит
частичный гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде.
Декстрины в пищеварительном тракте подвергаются дальнейшему гидролизу до
глюкозы, которая усваивается организмом. Избыток глюкозы превращается в
гликоген (животный крахмал). Состав гликогена такой же, как у крахмала, – (C6H10O5)n,
но его молекулы более разветвленные. Особенно много гликогена содержится в
печени (до 10%). В организме гликоген является резервным веществом, которое
превращается в глюкозу по мере ее расходования в клетках.
В промышленности крахмал путем гидролиза превращают в патоку и глюкозу. Для
этого его нагревают с разбавленной серной кислотой, избыток которой затем
нейтрализуют мелом.
(С6Н10О5)n + nH2O –H2SO4, t˚C→ nC6H12O6
Образовавшийся осадок сульфата кальция
отфильтровывают, раствор упаривают и выделяют глюкозу. Если гидролиз крахмала
не доводить до конца, то образуется смесь декстринов с глюкозой – патока,
которую применяют в кондитерской промышленности. Получаемые с помощью крахмала
декстрины используются в качестве клея, для загустения красок при нанесении
рисунков на ткань. Крахмал применяют для накрахмаливания белья. Под горячим
утюгом происходит частичный гидролиз крахмала и превращение его в декстрины.
Последние образуют на ткани плотную пленку, которая придает блеск ткани и
предохраняет ее от загрязнения. Крахмал и его производные применяются при
производстве бумаги, текстильных изделий, в литейном и других производствах, в
фармацевтической промышленности.
Изучение физических свойств крахмала
Обнаружение крахмала
Целлюлоза или клетчатка
(С6Н10О5)n , один из самых
распространённых природных полимеров; главная составная часть клеточных стенок
растений, обусловливающая механическую прочность и эластичность растительных
тканей. Так, содержание целлюлозы в волосках семян хлопчатника 97—98%, в
стеблях лубяных растений (лён, рами, джут) 75—90%, в древесине 40—50%, камыше,
злаках, подсолнечнике 30—40%. Обнаружена в организме некоторых низших
беспозвоночных.
Целлюлоза используется
человеком с очень древних времен. Сначала
применяли древесину как горючий и строительный материал;
затем хлопковые, льняные и другие волокна стали использовать как
текстильное сырье. Первые промышленные способы химической
переработки древесины возникли в связи с развитием
бумажной промышленности.
Бумага – это тонкий слой волокон клетчатки, спрессованных и проклеенных
для создания механической прочности,
гладкой поверхности, для предотвращения
растекания чернил. Первоначально для изготовления
бумаги употребляли растительное сырье, из которого чисто механически
можно было получить необходимые волокна, стебли риса (так
называемая рисовая бумага), хлопка, использовали
также изношенные ткани. Однако по мере
развития книгопечатания перечисленных источников сырья
стало не хватать для удовлетворения
растущей потребности бумаги.
Особенно много бумаги расходуется для
печатания газет, причем вопрос о
качестве (белизне, прочности, долговечности) для газетной бумаги
значения не имеет. Зная, что древесина примерно на 50%
состоит из клетчатки, к бумажной массе
стали добавлять размолотую древесину. Такая бумага
непрочна и быстро желтеет (особенно на свету).
Для улучшения качества древесных добавок к
бумажной массе были предложены различные способы
химической обработки древесины, позволяющие получить
из нее более или менее чистую
целлюлозу, освобожденную от сопутствующих веществ – лигнина,
смол и других. Для выделения целлюлозы было
предложено несколько способов, из которых мы рассмотрим сульфитный. По
сульфитному способу измельченную древесину ”варят “ под давлением с
гидросульфитом кальция. При этом сопутствующие вещества
растворяются, и освобожденную от примесей целлюлозу
отделяют фильтрованием. Отходы содержат способные к брожению
моносахариды, их используют как сырье для
получения этилового спирта (так называемый гидролизный спирт). Целлюлоза
используется для получения вискозного, ацетатного, медно-аммиачного волокон.
Задания для закрепления
№1. Крахмал образуется в процессе фотосинтеза, причём сначала образуется глюкоза , а из неё крахмал:
CO2 -> C6H12O6 -> (C6H10O5)n
nC6H12O6 – > (C6H10O5)n + nH2O
Решите задачу:
Вычислите
массу крахмала, который образуется в процессе фотосинтеза? Если
известно, что в процессе фотосинтеза участвуют 10 кг воды и 20 л
углекислого газа (н.у.).
№2. При взаимодействии сахарозы с водой образуется смесь глюкозы и сахарозы.
Решите задачу:
Вычислите
массу раствора сахарозы (массовая доля сахарозы 20%), который подвергли
гидролизу (взаимодействию с водой), если при этом выделилось 7,2 г
глюкозы.
№3. Заполните таблицу
ВАЖНЕЙШИЕ УГЛЕВОДЫ | |||||
МОНОСАХАРИДЫ | ДИСАХАРИДЫ | ПОЛИСАХАРИДЫ | |||
НАЗВАНИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ | |||||
ХИМИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА | |||||
НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ | |||||
ПРИМЕНЕНИЕ | |||||
Источник