ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-THỰC PHẨM MÔN: HÓA HỌC THỰC PHẨM Đề Tài: NHỮNG PHÁT HIỆN MỚI VỀ GLUCID GVHD: ThS Đặng Thị Ngọc Dung SVTH: Phạm Đình Hà 11116024 Vanxay phimphone 11116L02 Nguyễn Thị Minh Trang 11116071 Phan Thị Ánh Nguyệt 11116048 TPHCM 5/2014 1 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Mục Lục 2 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Lời mở đầu Glucid là một chất rất là phổ biến và rất là đa dạng nó có vai trò rất quan trọng trong nó không chỉ giúp duy trì sự sống cho con người mà còn có vai trò quyết định đối với thế giới tự nhiên,ở trong cơ thể người và các loại động thực vật thì nó chiếm một tỷ lệ tương đối lớn và phụ thuộc vào từng loài. Hiện nay glucid được ứng ứng dụng rất là rộng rãi trong mọi lĩnh vực và đóng một vai trò không hề nhỏ cho các nghành công nghệ hiện nay như: Công nghệ thực phẩm,Công Nghệ sinh học….Từ trước tới nay thì con người đã nghiên cứu ra những ứng dụng của glucid để phục vụ cho mục đích của mình,và trong những năm trở lại đây cũng vậy với sự giúp đỡ của các công cụ máy móc hiện đại con người càng không ngừng tìm tòi và nghiên cứu sâu hơn nữa về glucid.Do đó nhóm chúng tôi đã làm về một đề tài là:”Những Phát Hiện Mới Về Glucid “ để nói về những phát hiện mới về cấu tạo,tính chất và các ứng dụng mới và những phương pháp mới được dùng để sản xuất glucid hiện nay. Vì kiến thức của nhóm còn hạn hẹp do đó trong quá trình làm và nghiên cứu đề tài thì chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót mong cô và các bạn bỏ qua.Xin Chân thành cảm ơn. 3 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung I.TỔNG QUAN VỀ GLUCID Glucid có bản chất hóa học là polyhydroxy aldehyde hoặc polyhydroxy ketone. Đa số các glucid có công thức tổng quát là (C m (H 2 0)n). Ngoài ra còn có một số loại glucid đặc biệt, trong cấu trúc của chúng ngoài C, H, O còn có thêm S, N, P. Lượng glucid trong các nguyên liệu thực vật và động vật rất khác nhau. Trong thực vật, glucid là thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng lương chất khô, Đường và tinh bột được chứa bên trong các tể bào còn non, còn ở thành tế bào thì có các polysacchrid như cellulose, hemicellulose, protopectin Trong các thực phẩm động vật, thường lượng glucid lại rất ít (thường không vượt quá 2% so với lượng chất khô). Thịt và trứng có rất ít glucid, chỉ cá, sữa là tương đối nhiều hơn Nguồn glucid mà thực phấm cung cấp cho con người chủ yếu lấy từ thực vật. • Vai trò của glucid :Glucid có vai trò rất quan trọng trong cơ thể sống. Glucid có vai trò như sau: -Tham gia mọi hoạt động sống của tế bào. -Là nguồn chất dinh dưỡng dự trữ dễ huy động, cung cấp chu yểu các chất trao đôi trung gian và năng lượng cho tế bào. -Tham gia vào cấu trúc của thành tế bào thực vật, vi khuẩn; hình thành bộ khung (vỏ) của nhóm động vật có chân khớp -Tham gia vào thành phần cấu tạo của nhiều chất quan trọng như: AND, ARN -Đối với công nghệ thực phẩm, vai trò của glucid cũng đa dạng và vô cùng quan trọng -Là chất liệu cơ bàn, cần thiết và không thề thiếu của ngành sản xuất lên men: rượu, bia, bột ngọt, acid amin, vitamin, kháng sinh. -Tham gia tạo cấu trúc, hỉnh thù, trạng thái và chất lượng cho các loại sàn phẩm thực phâm. • Tạo kết cấu: -Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ đặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực phẩm: tinh bột, thạch, pectin trong miến, mứt quả, kem, giò lụa -Tạo kết cấu đặc thù của một số loại thực phẩm: độ phồng nở của bánh phồng tôm, tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì, vị chua cho sữa 4 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Tạo chất lượng: -Chất tạo ngọt cho thực phẩm (các đường)-Tham gia tạo màu sắc và hương thơm cho sản phấm (đường trong phản ứng caramen hoá, melanoidin )-Tạo ra các tính chất lun biến cho săn phẩm thực phẩm: độ dai, độ trong, độ giòn, độ dẻo -Có khả năng giữ được các chất thơm trong sản phẩm thực phẩm -Tạo ấm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công cũng như bào quản • Phân loai: Glucid được chia làm ba nhóm chính: - Monosaccharid - Oligosaccharid - Polysaccharid Tên gọi của tất cả các đường đơn và đường đôi đều có đuôi -ose . Các dạng glucid có từ ba đơn vị đường đơn trở lên hầu như rất ít gặp trong tự nhiên ở trạng thái tự do, chúng thường ờ dạng liên hợp với các chất khác như protein, hoặc lipid. Các polysaccharide thường chứa hàng trăm, hàng nghìn đơn vị đường đơn có thể tạo thành sợi dài hoặc phân nhánh. 1.monosaccharide Cấu tạo và danh pháp Là chất có chứa nhiều nhóm rươu và một nhóm khử oxy (nhóm khử là nhóm cacboxyl là aldehydc hay ketone) Nhóm khử là aldehyde ta có đường aldose và có công thức tồng quát: Nhóm khử cetone có công thức tổng quát là: 5 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung CHO - CH 2 OH được xem như là “monosaccharide” đơn giản nhất. Trong thiên nhiên monosaccharide có chứa từ 2 đến 7 cacbon và được gọi tên theo sổ cacbon (theo tiếng Hy Lạp) +ose Ví dụ: monosaccharide có 3C gọi là triose, Tương tự ta có tetrose, pentose, hexose, heptose. 1.1 Tính chất của monosaccharide: 1.1.1 Tính chất vât lý của monosaccharide: Monosaccharide là những chất không màu, phần lớn có vị ngọt, hòa tan tốt trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ. CÓ hiện tượng solvat hóa làm dung dịch khó kết tinh do đó muốn sản phẩm tạo thành không bị kết tinh thì người ta dùng đường monosaccharide (hiện tượngSolvat hóa là hiện tượng hút nước liên tục làm bóng sán phẩm không kết tinh bề mật dạng hạt). Hạn chế của đường monosaccharide là sử dụng nhiều thì bị chảy nước. • Độ phân cưc Các monosaccharide có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực, dựa vào tính năng này, người ta đã xác định chính xác các loại đường bằng thiết bị phân cực kể. Ví dụ: glucose trong tự nhiên có độ quay cực [a] D là +52,5° (quay phải), còn fructose là -92,4° (quay trái). Ngoài ra sự sắp xếp của các nhóm -OH về bên trái bay bên phải của trục c cũng làm thay đồi tính hoạt quang, khi hòa tan các đường trong môi trường nước thì độ hoạt quang cũng bị thay đôi cho đến trạng thái cân bằng, ví dụ trong môi trường nước, D-glucose ờ trạng thái cân bằng sẽ có độ hoạt quang không đổi là +52,7°. Hiện tượng này gọi là hiện tượng hỗ biến. Ở 25°c trong dung dịch có 1/3 a-D- glucose, 2/3 là ịỉ-D- glucose. • Tính hòa tan của đường monosaccharide Mỗi loại đường có 1 độ hòa tan khác nhau. Ví dụ ớ 20°c khả năng hòa tan trong nước của glucose là 107g/100g nước, của fructose là 375g/100g nước, của saccharose là 6 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung 204g/100g nước. Tù đó ta nhận thấy rang glucose khỏ kết tinh hơn so với đường saccharose và đường fructose. Dựa vào đặc điểm này người ta đã chế biến các sản phẩm có độ kết tinh theo ý muốn bàng cách phối trộn các loại đường lại với nhau. • Tính hút ấm của đường Mỗi loại đường có độ hút ẩm khác nhau. Ví dụ: glucose có độ hút ẩm kém hơn fructose. Tùy sản phẩm chế biến mà ta sẽ kết hợp với các loại đường có độ hút âm tương thích. Có những sản phẩm cần độ bóng mướt thì ta thêm các chất có tính hút ẩm vào như đường nghịch đảo hoặc mật ong. Còn đối với những sản phẩm cần ở trạng thái vô định hình thì những chất có tính hút ẩm cao sẽ gây kết tinh cho sàn phẩm, lúc này ta cần sử dụng loại đường nhu glucose đê làm giảm khả năng kết tinh tại sản phẩm. 1.1.2 Tính chất hóa hoc của monosaccharide: Phản ứng với ion kim loai; khử ion kim loại từ hóa trị cao xuống hóa trị thấp • Phản ứng oxi hóa: Khi oxi hóa nhẹ các monosaccharide bàng các dung dịch nhu Cl 2 , Br 2 hay I 2 trong môi trường kiềm hoặc dùng dung dịch kiềm của các ion kim loại, thì nhóm aldehyde ở c so 1 của monosaccharide sẽ bị oxi hóa thành cacboxyl. Trong trường hợp nhóm aldehyde được bảo vệ thì nhóm hydroxyl cua cacbon số 6 trong phân tử sẽ bị oxy hóa thành nhóm cacboxyl. Khi oxi hóa ở mức độ mạnh hơn (ví dụ cho tác dụng với dung dịch HNO3) thì cả nhóm aldehyde của c số 1 và nhóm hydroxyl của c số 6 đều bị oxi hóa thành nhỏm cacboxyl. 7 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Tính chất này được sử dụng để xác định hàm lượng glucose bằng cách sử dụng thuốc thử Fehling qua việc xác định hàm lượng cặn Cu + tạo thành. • Tham gia phản ứng khử Dưới tác dụng của các chất khử nhóm aldehyde của các aldose hoặc nhóm - c=0cùa các ketose sẽ bị khử để tạo thành các rượu polyol tương ứng. Các D-glucose bị khử thành D-sorbitol, D-mannose bị khử thành D-manitol, còn D'fructose bị khử thanh D-sorbitol và D-manitol. Sorbitol là một sản phẩm màu tráng,không mùi,có vị ngọt dễ chịu,hòa tan tốt trong môi trường nước và rượu nhưng không hòa tan trong dung môi hữu cơ.điều lý thú là rượu này không có tính khử,không thể lên men được và rất bền với dự tấn công của vi khuẩn.Sorbiton thể hiện một ưu điểm lớn là không làm tăng lượng glucozo trong máu lên cao sau khi ăn.chính vì vậy sorbiton được dung trong sản xuất thức ăn kiên cho người đái tháo đường.sorbitol không phá hủy rang nên dung sản xuất kẹo cao su và thuốc đánh rang. Ngoài ra sorbitol còn được đưa vào trong công thứccủa nhiều loại thức ăn, nước uống. Người ta còn dùng sorbitol để sản xuất vitamin c. • Tham gia phàn ứng tao este: 8 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Nhóm -OH tại c số 1 và nhóm -OH của c số 6 thường tham gia phản ứng tạo este. Trong đó quan trọng nhất là phức este với các phosphat như: D- glyceraldchyde-3- phosphat, D-glucose-l-phosphat, D- glusose-l,6-biphosphat. Một số loại phức este của phosphat với các monosaccharide. • Phản ứng Với methanol: -Tham gia phán ứng tạo liên kết glycosiđ Các nhỏm -OH của monosacchariđ dễ dàng tham gia phản ứng với rượu tạo thành ester tương ứng và được gọi là nhóm - OH glycosid và liên kết tạo thành được gọi là glycosid. Ví dụ: phàn ứng tạo mctyl glucosid: • Tham gia phản ứng tao liên kết glucoside: OH glucosiđe được hình thành khi các mạch thẳng của monosaccharide hoặc oligosaccharide đóng vòng thì ở đó nhóm aldehyde và cetose phản ứng với OH trong mạch đóng vòng tạo thành dạng bán acetal. 9 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Người ta quan tâm đến -OH glucoside do -OH glucoside rất dễ tham gia phàn ứng trong oligosaccharide và polysaccharide. Trong oligosaccharide và polysaccharide có rất nhiều nhóm OH do có sự co kéo giữa o và H nên H + rất dễ tách ra —► dc mớ vòng —» xuất hiện lại nhóm CHO hoặc c=0 —> thể hiện tính khử. Các monosaccharide chi thê hiện tính khử khi ở dạng mạch thăng. Khi 2 aldose liên kết với nhau bàng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm OH glucoside nên còn tính khử. Khi 2 cetose liên kết với nhau bằng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm -OH glucosidc nên còn tính khử. Khi 1 aldose liên kết với 1 cetose bằng liên kết ] -2 thì không còn nhóm OH glucosidc nên không còn tính khử, khi liên kết với nhau bàng liên kết 1-4 và 1-6 thì còn nhóm OH glucoside. Trong thực tế phụ thuộc vào các chất liên kết, có thể có các kiểu glucoside như: o - glucoside, s - glucoside, N - glucoside, c - glucoside. Các chất này có hoạt tính sinh học khác nhau. R: phần glucide của phân tủ glucozit A: Aglucon Với alglucon là phần phi glucide được thể vào vị trí hydro của nhóm - OH glucoside. Ví dụ các gốc rượu, các gốc của các họp chất thơm, các gốc strerid, các gốc alkaloid, Các glucisode điển hình là glucoside của các phân tử glucose tạo thành các polysaccharide như glycogen, tinh bột và cellulose. Các glucoside dễ bị thủy phân, khi đó các liên kết glucoside bị đứt ra và các monosaccharide tương ứng hình thành. Các phản ứng thủy phân này được xúc tác chủ yếu bởi acid, chỉ trong một số trường hợp mới do kiềm xúc tác do đa số glucoside bền với kiềm. • Tham gia phản ứng với acid: 10 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung [...]... biến chứng của của bệnh.FT- IR được phân tích bằng cách sử dụng đĩa KBr để phát hiện các nhóm chức năng của polysaccharide nấm đen IV.NHỮNG PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT GLUCID MỚI HIỆN NAY 1 Sản xuất monosacarit từ cỏ Napier bởi quá trình thủy nhiệt với axit photphoric Sản xuất monosacarit từ cỏ Napier (cỏ Voi) đã được nghiên cứu với sự hiện diện của các chất xúc tác acid trong quá trình thủy nhiệt Khi cỏ napier... nghiên cứu mới về tính chất hóa lý , cơ cấu và cấu trúc hoạt tính sinh học và các mối quan hệ giữa chúng Việc định lượng thành phần monosaccharide trong polysaccharides cũng được ngành công nghiệp thực phẩm quan tâm rất nhiều Hiện nay có rất nhiều kỹ thuật và phương pháp khác nhau để phân tích các thành phần monosaccharide của polysaccharides như hiệu suất cao sắc ký lỏng (HPLC) với phát hiện fluorometric... thể cản trở sự hình thành của các tế bào bọt và ngăn chặn sự phát triển của xơ vữa động mạch (Aviram & Fuhrman, 1998; Chen et al, 2011) Tuy nhiên, hiệu quả hạn chế của chiến lược điều trị hiện nay để ngăn chặn sự hình thành bọt di động đòi hỏi lựa chọn điều trị mới được khám phá Vì vậy, tìm kiếm các hợp chất hoạt tính sinh học mới để ức chế sự phát triển của các tế bào thực bào có nguồn gốc từ bọt là... năng tạo màng bao Bên cạnh tinh bột thì còn một số chất thuộc nhóm polygosaccharid: -Inulin -Hemixelluloza -Pectin -Agar - agar (thach) -Alginat -Carrageenan -Arabic -Guar gum -Xanthang II.NHỮNG PHÁT HIỆN MỚI VỀ GLUCID 1.Phân tích thành phần monosaccharide của Cyclocarya paliurus polysaccharide với sắc ký trao đổi anion 19 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung 1.1 Giới thiệu Cyclocarya paliurus (Batal.) Iljinskaja... thành gel, dày lên, ổn định, và cải thiện tính ngon miệng và xuất hiện thông qua sự tương tác với các chất khác trong thực phẩm (ví dụ, protein, natri hoặc canxi phốt phát, tinh bột, galactomannan, carboxylmethyl-cellulose) (Piculell,2006),carrageenan có thể được sử dụng như là 28 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung một chất thay thế chất béo trong chế biến thịt vì nó cải thiện và duy trì độ ẩm và phục hồi sự... Những phát hiện chính của những nghiên cứu này rằng lớp tảo này chứa bốn loại polysaccharides chính có tính acid và sự tương đồng giữa thành phần đường và hàm lượng sulfate khi 3 tảo được so sánh Những quan sát này dẫn đến kết luận rằng sự khác biệt về số lượng của các loại đường có trong hỗn hợp polysaccharide thô của 3 tảo là do tỷ lệ của 4 polysaccharides có tính axit 3.Một monosaccharide ưa béo mới. .. sinh như là một chất thay thế rẻ tiền mong đợi hiệu quả như prebiotic thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có lợi như sữa mẹ.Do chức năng sinh học quan trọng của chúng được phát hiện gần đây ( Bode,2009 ;Kunz và cộng sự, 2000;Zivkovic và cộng sự,2011) HMO đã thu hút được sự quan tâm đáng kể và nhiều phương pháp tổng hợp HMO mới đã được nghiên cứu tổng hợp hóa học yêu cầu phải lặp lại nhiều phản ứng hóa... paliurus polysaccharide bao gồm rhamnose , arabinose , galactose , glucose, mannose và xylose theo tỷ lệ phân tử lần lượt là 1.00:1.85:3.26:3.12:0.85:0.29 2.Một cách tiếp cận mới về các đặc tính của polysaccharides từ tảo: sự hiện diện của tính acid của bốn polysaccharides chính trong ba loài thuộc lớp Phaeophycea 21 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung Các polysaccharides có tính axit được phân đoạn bằng... rằng có sự gia tăng đáng kể của sự phát triển splenocyte và con A-/LPS và sự gia tăng này đã được so sánh với những con chuột khỏe mạnh và thấy được rằng chỉ số gia tăng splenocyte đạt tới đỉnh cao nhất ở 12,5 mg/kg Hình 1 Ảnh hưởng của WGOS trên sự phát triển tế bào lympho ở lá lách của chuột -H22 mang khối u: 24 GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung 1.2 Ảnh hưởng của WGOS về các hoạt động của tế bào NK trong... nó có thể được thực hiện trong 1 ngày sử dụng tự động pha rắn tổng hợp ( Routenberg Tình yêu và Seeberger ,2004) Gần đây, một tinh thể công nghệ trung gian đã được phát triển để hỗ trợ một thanh lọc bước trong bảo vệ và Hủy bảo vệ saccharides và bằng cách sử dụng này phương pháp tổng hợp nhanh của 2' -O- fucosyllactose là có thể ( Dékany và cộng sự ,2010) Tuy nhiên , bất chấp sự phát triển của tổng . dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Axit và một số muối như KI, Na 2 S0 4 tãng cường độ phản ứng. Amiloza với cấu hình xoắn