Visoko poljoprivredno-prehrambena škola strukovnih studija Prokuplje

Seminarski rad

Ugljeni hidrati

Mentor : Student :

Dr Violeta Rakic Mladen LjubenovicPT 367/11

Decembar.2012

Sadržaj :

1. Ugljeni hidrati………………………………………………….………………….1

1.1 Monosaharidi……………………………………………………….2,3,4

1.2 Oligosaharidi………………………………………………………..5,6,7

1.3 Polisaharidi…………………………………………………………8,9,10

2. Funkcija ugljenih hidrata…………………………………………………..11

3. Energetska uloga ugljenih hidrata i insulin………………………..11

4. Celuloza…………………………………………………………………………….12

4.1 Segment strukture celuloze………………………………………12

4.2 Upotreba celuloze…………………………………………………….12

4.3 Struktura celuloze…………………………………………………….13

5. Zaključak…………………………………………………………………………..14

6. Literatura………………………………………………………………………….15

Ugljeni hidrati Cn(H2O)n

Naziv ugljeni hidrati potiče od nekadašnje pretpostavke da su sastavljeni do ugljenika i vode. Nekadašnja definicija sada je značajno proširena, jer toj skupini pripada i niz jedinjenja svrstanih u sledeće podgrupe:

• šećerni alkoholi,

• aminošećeri,

• anhidrošećeri i

• deoksišećeri.

Za naš su organizam ugljeni hidrati isto što i gorivo za vozila. To znači da su te materije potrebne kako bi se uopšte mogao odvijati metabolizam.

Ugljeni hidrati su od svih prehrambenih sastojaka koje svakodnevno unosimo u organizam najznačajniji izvor energije. Ugljeni hidrati čine 55-60% ukupne energije unesene tokom dana hranom. Jedan gram ugljenih hidrata razgradnjom daje oko 4kCal, poput belančevina, a 1gmasti daje oko 9kCal, skoro dvaput više od ugljenih hidrata i belančevina.

Ugljeni hidrati ili šećeri su vrlo raznolika grupa jedinjenja, koji se nalaze u našem organizmu, a budući da čine i sastavne delove životinjskih i biljnih vrsta dobijamo ih u velikoj meri hranom. Dele se na jednostavne šećere ili monosaharide, oligosaharide i složene šećere ili polisaharide.

-1-

Monosaharidi

Monosaharidi su sastavljeni samo od jednog molekula ugljenih hidrata. U hrani od monosaharida nalazimo uglavnom samo glukozu (ima je mnogo u kukuruzu i drugom povrću) i fruktozu (nalazi se u medu, voću i voćnim proizvodima, a zove se i voćni ili grožđani šećer). Glukoza je glavni monosaharid u našoj krvi, čija koncentracija mora uvek biti unutar određenih granica (3-6mmol/l), kako bi se u svim tkivima, a ponajpre mozgu, osigurao dovoljan izvor hrane i energije.

Monosaharidi se hidrolizom ne mogu razložiti na prostija jedinjenja. Po hemijskom sastavu oni su polihidroksilni aldehidi ili ketone.

Prema broju ugljenikovih atoma dele se na :

Trioze

Tetroze

Pentoze

Hekoze i

Heptoze

Prema tome da li sadrže keto ili aldehidnu grupu dele se na :

Aldose

Ketoze

Pentozama (sa 5 atoma ugljenika) pripadaju

-2-

Riboza (koja ulazi u sastav RNK) i

Dezoksiriboza (koja izgrađuje DNK)

Lanac riboze

U heksoze spadaju

Glukoza

Fruktoza

Galaktoza

Svi monosaharidi izuzev dihidroksiacetona mogu se javljati u svom D ili L enatiomernom obliku. Enatiomeri su jedinjenja sa identičnim fizičkim ili hemijskim osobinama. Jedina razlika je smer u kome rotiraju ravan polarizovane svetlosti. To je posledica razlićitog rasporeda funkcionalnih grupa na hiralnom ugljenikovom atoma. Glukoza je glavni izvor energije I osnovni transportni oblik šećera u organizmu kičmenjaka.

-3-

Lanac glukoze

Hemijske osobine monosaharida

• Hemijske osobine monosaharida određene su prisustvom aldehidne, keto I alkoholne hidroksilne funkcionalne grupe.

• Oksidacija

• Redukcija

• Supstitucija

• Reakcija sa mineralnim kiselinama

• Esterifikacija

-4-

Oligosaharidi

Oligosaharidi su šećeri sastavljeni od 2-10 jedinica monosaharida. U ishrani su najznačajniji disaharidi, sastavljeni od 2 jedinice monosaharida. Najpoznatiji disaharid je saharoza ili konzumni šećer. Dobija se preradom šećerne repe ili šećerne trske. Ta se vrsta šećera u poslednje vreme "progoni iz ishrane" i preporučuje se konzumiranje samo nerafinisanog, sirovog smeđeg šećera.

Disaharidi, kao npr.saharoza služe kao transportni šećeri kod biljaka.

Disaharidi (od 2 monosaharida) kojima pripadaju :

Maltoza Laktoza Saharoza

-5-

Ime sirovi šećer ima pogrešno tumačenje. Naime, ne može se kupiti pravi sirovi šećer, jer se sav šećer koji nalazimo u prodaji bar delimično prerađuje kako bi se odstranile nečistoće i druge primese. Smeđi šećer je prerađeni šećer obložen melasom. Jedina prednost tog šećera u odnosu prema belom šećeru je što on ne uzrokuje dodatnu fermentaciju, to jest dodatno vrenje uzrokovano mikroorganizmima u probavnom traktu (crevima).

Saharoza ili konzumni šećer dosta je opasna namirnica u bilo kom obliku. Najbolje je njenu upotrebu svesti na najmanju moguću meru ili ga zameniti namirnicama kao što su malteks ili med. Naš organizam nikako nije stvoren za velike količine saharoze, a nije ni prilagođen. Najopasnije je što često nismo ni svesni da konzumiramo šećer, jer je "skriven" u nekom proizvodu.

-6-

Namirnica Količina namirniceKonzumni šećer (~g)

Pita sa jabukama kom 30

Razni kremovi porcija 10

Tabla čokolade 100g 25

Tvrde bombone paketić 25

Čokoladna torta 500g 350

Sladoled 1dcl 15

Žvakaća guma kom 2,5

Marmelade, džemovi25g 15

Čokoladno mleko 0,2l 13,5

Razne kole 0,2l 16,5 - 19,5

Tabela – Količina šećera u pojedinim namirnicama

Važno je napomenuti da se sav suvišni šećer koji se u organizmu ne iskoristi u obliku energije pretvara u rezervnu mast i odgovoran je za pojavu gojaznosti. Osim toga, može prouzrokovati oštećenje gušterače (pankreas), pa se uz uticaj stresa i naslednih faktora može razviti dijabetes (šećerna bolest), koja uzrokuje oštećenje krvnih sudova i aterosklerozu.

Od ostalih disaharida potrebno je spomenuti laktozu ili mlečni šećer. To je proizvod mlečnih žlezda i osnovni šećer u mleku. Najviše laktoze sadrži majčino mleko (7%), a kravlje, ovčije i kozije (4,5 – 4,8%). (5) Zbog mogućnosti preosetljivosti organizma na laktozu i pojave alergijske reakcije deci u ranim mesecima života ne treba davati kravlje mleko, već uvek na prvom mestu majčino mleko, ukoliko je to moguće. A ako to nije moguće koristiti odgovarajuće adaptirano mleko.

-7-

Polisaharidi

Polisaharidi su složeni ugljeni hidrati građeni od velikog broja monosaharidnih jedinica. Najčešća monosaharidna jedinica je glukoza. Polisaharidi su:

1. rezervne ugljenohidratne materije biljaka (skrob) i životinja (glikogen)

2. gradivne strukture biljaka (celuloza, hemiceluloza, tj. biljna vlakna)

Skrob i glikogen normalno se razgrađuju u našem organizmu, a biljna vlakna ne. Iako se ne mogu razgraditi u našem organizmu, potrebna su za održavanje normalne probave i formiranje stolice. (5)

Namirnice sa visokom sadržajem ugljenih hidrata poput žitarica, krompira, voća i povrća osiguravaju velike količine energije za normalan metabolizam. Danas se preporučuju u velikim količinama, jer uz ugljene hidrate sadrže i minerale i vitamine.

-8-

Skrob sadrţi dva tipa polimera glukoze:

amilozu (nerazgranat) i amilopektin (razgranat); obiĉno 15 – 25% amiloze i 75 –85% amilopektina.Glikogen, kao i amiloza, je polimer (α 1→4) povezanih jedinki glukoze, sa (α 1→6) grananjem. Glikogen je razgranatiji i kompaktniji od skroba.

Hidroliza skroba

Upotreba skroba

• Velika većina skroba se dobija od kukuruza

• Najveći deo skoba se koristi kao hrana (gustin, puding)

• Od skroba se dobijaju razni proizvodi:

• Glukoza

-9-

• Glukozni sirup, maltozni sirup

• Modifikovani skrobovi (lepkovi, ugušćivaĉi)

Podela polisaharida

• PREMA SASTAVU MONOSAHARIDA

• Homopolisaharidi

• Heteropolisaharidi

• PREMA STEPENU GRANANJA

• Nerazgranati

• Razgranati

Homopolisaharidi

• Sadrţe samo jedan tip monosaharida

• Mogu biti nerazgranati i razgranati

• Skrob, celuloza, glikogen (glukoza)

Heteropolisaharidi

• Sadrţe više vrsta monosaharida

• Mogu biti nerazgranati i razgranati

• Pektini

• Hemiceluloza

-10-

Funkcija ugljenih hidrata

• Izvor energije za biljke i ţivotinje

• Izvor ugljenikovih atoma u metaboliĉkim procesima

• Oblik skladištenja energije

• Strukturalni elementi ćelija, tkiva I organizama

Energetska uloga ugljenih hidrata i insulin

Glikogen se kod kičmenjaka (time I kod čoveka) skladišti u jet ri i mišićima. Kada se u krvotoku pojavi višak glukoze, jetra od glukoze sintetiše glikogen (to je pod kontrolom insulin). Kada nivo glukoze u krvi padne, u jetri dolazi do razgradnje glikogena u glukozu, koja zatim prelazi u krvotok. Iz krvotoka glukoza prelazi u ćelije, što je pod kontrolom hormona insulin(luči ga pancreas). U ćelijama se razlaganjem glukoze oslobađa energija neophodna za njihov normalan rad. Kada oboli pancreas pa se insulin nedovoljno izlučuje, dolazi do nagomilavanja šećera u krvi, dok istovremeno ćelije gladuju, tj.nemaju dovoljno glukoze. Oboljenje nastalo usled toga je dijabetes(šećerna bolest) – smrtonosna bolest, ako se ne leči. Dijabetičari insulin se uzimaju oralno (preko usta), pošto bi, kao protein, bio razložen u crevima.

-11-

Celuloza

• Sadrţi samo molekule glukoze

• Jedinke glukoze su povezane β (1→4) glikozidnom vezom

• Polimeri celuloze su linearni

Segment strukture celuloze

celebioza

Upotreba celuloze

• Strukturni polisaharid biljaka

• Sadrţaj celuloze: suvo lišće 10%, drvo oko 50%, pamuk 98%

• Upotreba celuloze zavisi od oblika i duţine vlakana

• Lan, juta i konoplja 20 – 350 cm, pamuk 1,5 – 5,5 cm, drvo 0,2 – 5 mm

• Duţa vlakna se koriste za izradu tekstila a kraća za izdradu hartije

• Mercerizirani pamuk (1814 John Mercer, NaOH)

-12-

Struktura celuloze – veza između polimernih lanaca

-13-

Zaključak :

Naziv ugljeni hidrati potiče od nekadašnje pretpostavke da su sastavljeni do ugljenika i vode. Nekadašnja definicija sada je značajno proširena, jer toj skupini pripada i niz jedinjenja svrstanih u sledeće podgrupe:šećerni alkoholi,aminošećeri,anhidrošećeri I deoksišećeri.

Za naš su organizam ugljeni hidrati isto što i gorivo za vozila. To znači da su te materije potrebne kako bi se uopšte mogao odvijati metabolizam.

Ugljeni hidrati su od svih prehrambenih sastojaka koje svakodnevno unosimo u organizam najznačajniji izvor energije. Ugljeni hidrati čine 55-60% ukupne energije unesene tokom dana hranom. Jedan gram ugljenih hidrata razgradnjom daje oko 4kCal, poput belančevina, a 1gmasti daje oko 9kCal, skoro dvaput više od ugljenih hidrata i belančevina.

Ugljeni hidrati ili šećeri su vrlo raznolika grupa jedinjenja, koji se nalaze u našem organizmu, a budući da čine i sastavne delove životinjskih i biljnih vrsta dobijamo ih u velikoj meri hranom. Dele se na jednostavne šećere ili monosaharide, oligosaharide i složene šećere ili polisaharide.

-14-

Literatura :

http://sr.wikipedia.org/sr/%D0%A3%D0%B3%D1%99%D0%B5%D0%BD%D0%B8_%D1%85%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B0%D1%82

http://www.nutricionisti.org/index.php?view=article&id=44%3AUgljeni+hidrati&Itemid=1&option=com_content

-15-