УГЛЕВОДЫ. В растительном сырье присутствуют две большие группы углеводов: простые сахара (моно- и дисахариды) и высокомолекулярные углеводы

В растительном сырье присутствуют две большие группы углеводов: простые сахара (моно- и дисахариды) и высокомолекулярные углеводы, или полисахариды, как растворимые – крахмал, камеди, слизи, так и нерастворимые – пищевые волокна (пектины, гемицеллюлозы и клетчатка).

Основными сахарами растительного сырья являются глюкоза, фруктоза и сахароза. В зависимости от вида растения, суммарное содержание названных углеводов в сырье может составлять от 1 % до
20 %, при содержании сахарозы на уровне 0,1…1,0 %. Качественный состав и соотношение простых сахаров влияют на формирование своеобразного сладкого вкуса растительного сырья. Наряду с сахарами, свой вклад в формирование вкуса вносят полиолы, условно относимые к группе углеводов, например, сорбит (в плодах рябины обыкновенной его содержание составляет 9,0…10,4 %).

В таблице 1 представлены физиологически активные вещества различного растительного сырья.

Таблица 1 – Действующие вещества растительного сырья,
используемого в производстве напитков и БАД

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Сахара и полиолы достаточно легко переходят в водно-спиртовые экстракты, но наиболее значительно их содержание в соках из сочных плодов и ягод.

Полисахариды составляют основную часть сухого веса растений. Крахмал является энергетическим запасом; другие полисахариды выполняют скелетные функции, обеспечивая жесткость растительных клеток, прежде всего – целлюлоза:

Полисахариды – природные полимеры моносахаридов, соединенные гликозидными связями в линейные или разветвленные цепи. В зависимости от того, сколько типов (один или несколько) моносахаридных единиц входит в состав молекулы полисахарида, различают гомо- и гетерополисахариды. В качестве примера гомополисахаридов можно назвать маннаны, инулин, амилозу, амилопектин. Маннаны часто встречаются в кожуре орехов; инулин, являющийся резервным полисахаридом растений, в качестве мономера содержит фуранозу, что встречается достаточно редко. К гетерополисахаридам относятся пектиновые вещества, камеди и слизи – эти вещества представляют наибольший интерес для применения в пищевой и медицинской промышленности.

Пектиновые вещества входят в состав клеток и неклеточных образований. Различают растворимые пектины и нерастворимые – протопектин; в процессе роста, созревания и хранения растительного сырья соотношение этих компонентов меняется, что сопровождается изменением консистенции растительных тканей. В дикорастущих плодах и ягодах содержится от 0,2 % до 1,8 % пектиновых веществ, в травянистом сырье содержание пектиновых веществ ниже.

Характерное свойство пектиновых веществ, используемое в пищевой и медицинской промышленности, – способность давать студни в присутствии сахаров и кислот. В чистом виде – это аморфные порошки с оттенками от белого до желтого, коричневого или серого цвета, почти без запаха, но растворимые в холодной воде, при нагревании образующие коллоидные растворы.

Пектины являются энтеросорбентами, способствующими выведению из организма высокотоксичных веществ, особенно тяжелых металлов. При купажировании ЛВИ пектины вызывают образование мути и осадков, удаляемых при фильтрации напитков.

Камеди – это полисахариды, выделяющиеся в виде вязких растворов и образующие стеклообразную массу при повреждении коры многих растений. Первоначально мягкие и вязкие на воздухе натеки постепенно твердеют, превращаясь в аморфную массу; примером камеди может служить так называемый вишневый клей, выступающий в трещинах коры вишневых и черешневых деревьев.

С химической точки зрения, камеди представляют собой сложные комплексы нейтральных и кислых гетерополисахаридов, кислотность которых обусловлена наличием уроновых кислот. Это бесцветные или окрашенные вещества, обычно без вкуса, редко сладкие или горьковатые, не растворимые в спиртах и других органических растворителях, но частично или полностью растворимые в воде с образованием клейких коллоидных растворов. Многие камеди представляют практическую ценность. Благодаря высокой эмульгирующей и обволакивающей способности камеди широко используются в фармацевтической практике и различных отраслях пищевой промышленности, в том числе в ликеро-водочном производстве для стабилизации эмульсионных ликеров.

Слизи, подобно камедям, представляют собой сложные сме-
си кислых и нейтральных гетерополисахаридов. От камедей они
отличаются происхождением, локализацией, некоторыми физико-химическими свойствами. Так, слизи в противоположность камедям образуются в растениях в процессе естественного развития, без внешнего раздражения (повреждения). Слизи лучше растворяются в воде. Камеди и слизи являются продуктами метаболизма клеток, у которых функция образования и секреции полисахаридов – компонентов камедей и слизей – стала преобладающей. Секретируемые клеткой полисахариды могут откладываться на внутренней поверхности клеточной оболочки, их отложение приводит к постепенному оттеснению протопласта клетки к центру и уменьшению его объема. В конце концов, полость клетки заполняется полисахаридами (слизью) и протопласт отмирает. Таково происхождение слизьсодержащих клеток, например, в корне алтея лекарственного. В случае камедей секретируемые клеткой полисахариды проникают через клеточную оболочку и выделяются наружу. Внешне это проявляется как камедеистечение.

Большой группой слизей являются глюкоманнаны, найденные в различных видах ароидных и лилейных, в семенах ирисовых, в клубнях орхидных растений. Источником менее сложных по строению слизей являются лен посевной, подорожник, некоторые крестоцветные.
В медицине слизи используются для маскировки и снижения раздражающего действия некоторых лекарственных препаратов.

Клетчатка и гемицеллюлозы – самые распространенные в растениях полисахариды, из них построены стенки растительных клеток. Наиболее высокое содержание этих соединений характерно для косточковых плодов и ягод, представляющих собой сборную костянку (малина и т.п.), некоторых плодов сем. Розоцветных (шиповник, черемуха и т.п.). В травянистых растениях, как и в косточковых плодах, наряду с целлюлозой, в состав клеточных стенок в значительных количествах входит лигнин – полимер, ферментативно образующийся из ароматических спиртов по мере развития растения и одревеснения его тканей. Лигнин играет роль инкрустирующего вещества, связывающего волокна клетчатки и гемицеллюлоз.

В организме человека физиологическая роль клетчатки, гемицеллюлоз и лигнина сводится к сорбции токсинов различного происхождения и стимуляции процессов пищеварения.