|
Моносахариды (пентозы и гексозы)
легко растворимы в воде, труднее в спирте, нерастворимы в эфире. Многие из
них имеют сладкий вкус. При нагревании обугливаются. Они нейтральны, но
являются сильными восстановителями. Осаждают серебро из аммиачного раствора
азотно-кислотного серебра и закись меди из фелинговой жидкости. Последняя
реакция лежит в основе метода Бертрана, при помощи которого по количеств
выпавшей закиси меди (Cu20) определяют содержание восстанавливающих
(редуцирующих) Сахаров,
Пентозы. К ним относятся арабиноза, ксилоза и рибоаа.
Арабиноза и ксилоза образуют £яд сложных полисахаридов — пентозанов,
которые входят в состав клеточных стенок. Особенно их много в семенных и
плодовых оболочках.
Кроме арабинозы и ксилозы, в состав пентозанов входят и
другие пентозы. Пентозам свойственна характерная общая реакция — при
нагревании с умеренно разбавленной соляной или серной кислотой они, потеряв
три молекулы воды, образуют пятичленное кольцо летучего гетероциклического
альдегида фурфурола
В малых концентрациях фурфурол обладает приятным запахом
свежего ржаного хлеба. Он входит в состав веществ, определяющих аромат хлеба.
Фурфурол с соляной кислотой и анилином дает интенсивное красное окрашивание,
что используют для качественного и количественного определения пентоз.
Преобладает циклическая полуацетальная или окисленная
форма. В растворах на нециклическую форму приходится примерно 1%. L-Арабиноза
широко распространена в растениях, входит в состав пентозанов, гемицеллюлоз,
пектиновых и других веществ, которых много в отрубях, соломе, початках
кукурузы. В небольших количествах L-арабиноза может быть в свободном виде. В
зерне ржи содержится 1,0... 1,5% свободной арабинозы. Дрожжами не
сбраживается.
Содержание пентозанов различно и составляет: в целом
пшеничном зерне (% сухого вещества)—8,1, эндосперме — 2,7!2, зародыше — 9,74,
оболочках и алейроновом слое — 36,65. Дрожжами пентозаны не сбраживаются,
организмом человека не усваиваются.
Пентозаны разделяют на водорастворимые (РП) и
нерастворимые (НРП), но растворяющиеся в водных растворах щелочей.
В состав эндосперма зерна пшеницы и ржи входит араба-
ноксилан — один из наиболее распространенных пентозанов. Физические свойства
пентозанов обусловлены высокополимерным характером молекул, присутствием в
них большого числа гидроксильных группировок.
Водорастворимые пентозаны оказывают большое влияние на
качество муки и теста вследствие сильно выраженных коллоидных свойств,
способности к гелеобразованию и повышенной способности к гидратации. Важную
роль в тестообразова- нии играют водорастворимые пентозаны зерна ржи (слизи).
D-Рибоза входит в состав многих биологически важных
веществ — рибонуклеиновых кислот, некоторых коферментов.
Она входит в состав дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Особенно важна фуранозная форма производного рибо- зы —
D-2-дезоксирибоза.
Гексозы. К Наиболее важный гёксозам мш&еяг Ыютшу и
фруктозу. Каждая из них Существует в двух формах — нециклической и
циклической (в растворе преобладает):
Моносахариды содержат асимметрические атомы углерода,
такие, у которых все четыре валентности замещены различными атомными
группировками. Это приводит к существованию различных стереоизомеров каждого
такого соединения, отличающихся по своим физическим и химическим свойствам.
При установлении конфигурации того или иного моносахарида
ее сравнивают с конфигурацией глицеринового альдегида, имеющего один
асимметрический атом углерода и три формы — две оптически активные
(левовращающую и правовращающую) и в виде равной их смеси, лишенной
оптической активности, называемой рацемическим соединением, или рацематом
Все моносахариды, у которых замещающие группы при
углеродном атоме, ближайшем к первичной спиртовой группе СНгОН, имеют то же
расположение в пространстве, что и D-глицериновый альдегид, причисляют к
D-ряду, а если такое, как у L-глицеринового альдегида, то к L-ряду.
Принято писать заглавные буквы D и L величиной со
строчную. Направление удельного вращения обозначают знаками «+» (вправо) и
«—» (влево).
В только что приготовленных растворах моносахаридов
удельное вращение сразу изменяется, пока не достигнет некоторой постоянной
величины (явление мутаротации). Было выяснено, что глюкоза имеет две
изомерные формы — одна с удельным вращением +113° и другая, имеющая удельное
вращение + 19°. При растворении в воде удельное вращение первой формы снижается,
а второй повышается, пока у той и другой'оно не станет равным +52,5°.
В настоящее время установлено, что в растворах D-глюко- за
существует в трех взаимопревращающихся формах, из которых две циклические, у
них асимметрических углеродных атомов на один больше, чем у нециклической
формы. Превращение нециклической формы моносахарида в циклическую
сопровождается образованием кислородного «мостика».
Гидроксил у первого углеродного атома отличается
повышенной реакционной способностью. Он получил название гли- козидного
гидроксила.
Вещества неуглеводной природы, присоединяющиеся к
моносахаридам по месту гликозидного гидроксила, могут быть самыми различными
соединениями. Их называют агликонами. Гликозиды широко распространены в
растениях. Многие из них имеют горький вкус и запах. В семенах черной горчицы
содержится гликозид синигрин, от него зависит специфический запах и горький
вкус этих семян.
D-глюкоза (декстроза, виноградный сахар) в свободном виде
содержится в зеленых частях растений, в семенах, различных фруктах и ягодах,
в меде. Входит в состав крахмала, клетчатки, гемицеллюлоз, гликогена,
декстринов, сахарозы, мальтозы, рафинозы, многих гликозидов. Чистую глюкозу в
больших количествах получают гидролизом крахмала минеральными кислотами или
ферментами. Она сбраживается дрожжами до спирта.
D-фруктоза (плодовый сахар, левулеза) содержится в зеленых
частях растений, в нектаре цветов, в плодах, семенах, меде. Входит в состав
сахарозы, рафинозы и левулезанов. Фруктоза сбраживается дрожжами. Глюкоза и
фруктоза играют большую роль при брожении теста.
|