Polysacharidy (1. LF UK, NT)

Polysacharidy

• glykany
• hlavní stavební jednotky
• obsah v potravě

• pentosy, hexosy, cukerné kyseliny aj. deriváty
• furanosy, pyranosy

> 10 až 103−105 monosacharidů

Klasifikace

Podle původu

• přirozené − glykany rostlin, živočichů
• aditivní − glykany řas, hub, mikrobů, modifikované glykany rostlin

Podle základních funkcí

• zásobní (rezervní) − glykogen, škrob, neškrobové glykany
• stavební (strukturní) − chitin, celulosa a asociované glykany
• s jinými funkcemi − arabská guma, okra (hospodaření s vodou, ochrana pletiv)

Podle druhu řetězce

Podle vázaných monosacharidů

• homopolysacharidy (homoglykany) − amylosa, celulosa
  • glukany − α-glukany (amylosa), β-glukany (celulosa)
  • fruktany
• heteropolysacharidy (heteroglykany) − arabinoxylany

Podle uplatnění ve výživě

• využitelné − škrob, glykogen
• nevyužitelné (3 kJ/g vs. 17 kJ/g) − vláknina potravy

složení, obsah

využitelnost

Hlavní polysacharidy potravin

• maso − glykogen, komplexní cukry
• obiloviny − škrob, celulosa, hemicelulosy, arabinoxylany, β-glukany
• zelenina a okopaniny − škrob, fruktany, celulosa, hemicelulosy, xyloglukany, pektin
• ovoce − celulosa, hemicelulosy, xyloglukany, pektin
• aditivní glykany
  • modifikované přírodní − škrob, celulosa, chitin, pektin
  • mořské řasy − agary, karagenany, algináty
  • rostlinné gumy − arabská, guarová, tragant
  • mikroorganismy − gellan
• gely
• viskózní roztoky

Škrob

• struktura
• směs 2 glykanů

,

Zdroje

• obiloviny
• brambory
• luštěniny
• jiné (amarant, kasava)

• amyloodrůdy
• voskové odrůdy (ječmen, kukuřice)

• škrobová zrna (granule) v plastidech (chloroplasty, amyloplasty)
  • další složky granulí
    • lipidy (v pšenici 0,4−0,7 %, hlavně lysofosfolipidy)
    • bílkoviny (v pšenici friabilin, 0,3 %)

Chování při záhřevu ve vodě

• obsah vody 13 % (pšeničný), 18−22 % (bramborový)
• nerozpustné za studena, suspenze
• příjem ≅ 30 % bez změny tvaru a velikosti (imbibice)

škrob při zahřívání

• při zahřívání bobtnání (přerušení H-vazeb), sol
• roste viskozita (maximum ≅ ztrátě integrity granulí) ≅ 52-, želatinační teplota ≅ 52−64 °C (pšeničný), 50−68 °C (bramborový)
• amylosa do roztoku, slabý pokles viskozity, sol (škrobový maz)
• při ochlazení gel (želatinizace škrobu, nové vazby amylosa / amylopektin)
• stárnutím retrogradace (syneréze), vylučování vody
• reželatinace (asociace amylosy)

Chování při výrobě chleba

Použití

• modifikované škroby
• dextriny DE ≤ 20
• škrobové sirupy, (maltosové sirupy), glukosové sirupy
• fruktosové sirupy (glukosaisomerasa)

Fruktosany

• fruktany, glukofruktany
• obsah

Struktura

• insuliny, čekanka, topinambury β-(1→2)
• levany (fleiny), řepná šťáva, Bacillus subtilis β-(1→6)
• se smíšenými vazbami, obiloviny, zeleniny β-(1→2), β-(1→6)

Použití

• zeleniny, náhražky kávy
• fruktosové sirupy

Celulosa

• struktura (≅ 15 000 molekul, β-(1→4)) − stabilizace H-vazbami, vlákna (mikrofibrily)
• 

  Stabilizace celulosy

Zdroje

• základ stěn rostlinných buněk
• asociace s hemicelulosami, pektiny
  • ovoce, zelenina 1−2 %
  • obiloviny, luštěniny 2−4 %
  • pšeničná mouka 0,2−3 %
  • otruby 30−35 %

Použití

• modifikované celulosy

Hemicelulosy

• heteroglukany
  • xyloglukany − ovoce, zelenina, luštěniny
  • β-glukany − ovoce, zelenina, obiloviny
• heteroxylany
  • arabinoxylany (pentosany) − obiloviny

Arabinoxylany (pentosany)

• pšeničná mouka ← žitná mouka
• schopnost vázat vodu
• hutná, lepkavá struktura žitného těsta

Pektiny

struktura, obsah galakturonové kyseliny

• pektocelulosy → protopektiny → pektiny (rozpustné)
• nezralé ovoce (pektosy), zralé ovoce (glykosidasy a lyasy)

• vazebná oblast... D-galakturonová kyselina (methylester)
• vlasová oblast... arabinany, arabinogalaktany, L-rhamnosa

Pektiny

Zdroje

• jablečné matoliny
• albedo pomerančů

Použití

• želírující prostředek, podmínky vzniku gelů

Gumy (klovatiny) a slizy

• gumy rostlinné, základní složení
• gumy mikrobiální

• nevznikají gely, viskozní roztoky

polysacharidy mořských řas

• stavební funkce

Algin

• alginová kyselina, soli algináty (komerčně Na)
• struktura: β-D-mannuronová kyselina, α-L-guluronová kyselina
• 

  Algin

Zdroje

• hnědé řasy čeledi Pheophycae

Použití

• želírující prostředek, stabilizátor
• nutná přítomnost Ca²⁺ (viz pektiny)
• modifikované algináty

Agary, karagenany

Agary, karagenany

• struktura − agarosa (málo sulfátových skupin), různé karagenany

Zdroje

• červené řasy čeledi Rhodophycae

Použití

• želírující prostředky
• karagenany (superhelixy) přítomnost neutralizujících iontů
• komplexy s kaseiny

Chitin

Chitin

Zdroje

• potraviny: vyšší houby (1 %), kvasinky (2,9 %)
• průmyslově: lastury mořských mlžů

Použití

• modifikovaný chitin = chitosan (75−95 % glukosaminu)

Lignin

Lignin

Zdroje:

• Lignifikované stěny rostlinných buněk
  • dřevní hmota 25 %
  • otruby 8 %
  • ovoce, zelenina

Struktura

• polymer fenylpropanových jednotek

Odkazy

Zdroj

• DAVÍDEK, Jiří. 6. POLYSACHARIDY [online]. [cit. 2012-03-12]. <https://el.lf1.cuni.cz/p55455514/>.