5. Углеводы зерна и продуктов его переработки

В зерне злаков углеводы составляют подавляющую часть всего зерна.

Пентозы в свободном виде в зерне, крупе и муке практически не содержатся. Они содержатся в довольно большом количестве в зерне в виде пентозанов. Их особенно много в оболочках зерна, отрубях, «лузге» различных семян, кукурузных кочерыжках.

Значительная часть сахара, содержащегося в нормальном непроросшем зерне, состоит из сахарозы. В нормальном непроросшем зерне мальтоза почти не содержится; она накапливается в зерне лишь при прорастании. В зародышах зерна в заметном количестве содержится рафиноза – трисахарид, состоящий из остатков глюкозы, фруктозы и галактозы.

Крахмал – главное из веществ, содержащихся в зерне злаков. Среднее содержание крахмала в зерне кукурузы, ржи, риса и пшеницы составляет от 60 до 75%, у ячменя – от 50 до 60%; особенно много крахмала в рисовом зерне – от 75 до 80%. В зерне он содержится в виде крахмальных зерен различного размера и формы. Крахмальные зерна пшеницы, ржи и ячменя простые, в то время как у кукурузы, овса и риса сложные, состоящие из отдельных, как бы склеенных между собой мелких крахмальных зернышек.

Как было уже отмечено, крахмал состоит из амилозы и амилопектина. В картофельном крахмале содержится от 19 до 22 % амилозы и от 78 до 91% амилопектина; в пшеничном и кукурузном – соответственно 25 и 75%.

Гликоген – близкий к крахмалу полисахарид – содержится в зерне некоторых сортов и видов кукурузы и в дрожжах. Гликоген имеет структуру, сходную со структурой амилопектина, т.е. он также представляет собой разветвленный полисахарид; однако в отличие от амилопектина молекула гликогена построена как бы более компактно.

Слизи (гумми). Содержащиеся в зерне слизи представляют собой полисахариды, в большинстве случаев растворимые в воде. Сравнительно много слизей в зерне ржи – около 2,5 и даже 3% от сухого веса зерна. Слизи ржи легко набухают в воде и образуют очень вязкие растворы. Повышенная по сравнению с пшеничным зерном вязкость ржи при размоле объясняется именно содержанием слизей в ржаном зерне.

В зерне многих культур (ржи, пшеницы, овса, ячменя) содержатся левулезаны – полисахариды, состоящие из остатков левулезы (фруктозы).

Гемицеллюлозы – нерастворимые в воде полисахариды, которые не усваиваются человеческим организмом. Они содержатся главным образом в отрубях, в периферических, оболочечных частях зерна. При гидролизе гемицеллюлозы зерна образуют либо гексозы, например, глюкозу, либо пентозы (арабинозу и ксилозу). В зерне ржи и пшеницы содержится от 8 до 10% гемицеллюлозы.

Клетчатка (целлюлоза) представляет собой полимер β-D-глюкопиранозы. Она также не усваивается человеческим организмом. Содержится главным образом в оболочках зерна и в стенках клеток алейронового слоя.

Лекция 7. Основные пути распада и синтеза углеводов. Гликолиз и брожение

1. Процессы распада олиго- и полисахаридов

Процессы расщепления сложных углеводов являются обязательными подготовительными процессами при их использовании и как источников энергии и как пластического материала. При распаде олиго- и полисахаридов возникают свободные монозы и их фосфорные эфиры. Дальнейший обмен моносахаридов идет такими путями, что используются только их фосфорные эфиры, свободные же монозы превращаются в фосфорные эфиры (фосфорилируются).

Таким образом, фосфорилирование свободных моносахаридов – обязательная реакция на пути их использования для нужд организма. Она приводит к возникновению более реакционных, чем свободные моносахариды, фосфорных эфиров и поэтому часто рассматривается как реакция активирования. Существует 2 способа расщепления сложных углеводов: фосфоролиз и гидролиз.