Koolhidrate is 'n noodsaaklike komponent van die selle en weefsels van enige lewende organisme, of dit nou 'n plant, dier of mens is. Hulle maak die grootste deel van die organiese materiaal van die planeet Aarde uit. Koolhidrate is 'n redelik wye klas verbindings. Onder hulle kan jy stowwe met verskillende eienskappe vind. As gevolg van hierdie kenmerk is die funksies van koolhidrate baie wyd. Vandag gaan ons die hoofeienskappe, fisiologiese rol en gebruik van koolhidrate in verskillende areas van die voedsel (en nie net) industrie ontleed.
Koolhidraatbronne
Die hoofbronne van koolhidrate is plantprodukte. Naamlik: brood, graan, groente, vrugte, bessies. Wat diereprodukte betref, is sommige daarvan ook ryk aan koolhidrate. Dit is eerstens melk, wat die sogenaamde melksuiker bevat.
Kosprodukte kan verskillende koolhidrate bevat. Daarom is die betekenis, toepassing van koolhidrate en hul funksies baie uitgebreid. Graankos en aartappels bevat stysel - 'n komplekse koolhidraat wat onoplosbaar is in water, wat deur die werking van spysverteringsappe in eenvoudige suikers afgebreek word. In vrugte, groente en bessies hierdie stowweaangebied in die vorm van eenvoudige suikers: vrugte, beet, suikerriet, druiwe en so meer. Hulle los in water op en word perfek deur die liggaam geabsorbeer. Wateroplosbare suikers word vinnig in die bloedstroom opgeneem.
Verbruik van koolhidrate
Daar word geglo dat die meeste koolhidrate in 'n komplekse vorm verbruik moet word, en slegs 20-25% in 'n eenvoudige een. Dit dra by tot die geleidelike toetrede van suikers in die weefsels. As 'n persoon genoeg koolhidrate uit voedsel ontvang, word dit in die lewer en spiere neergelê in die vorm van "dierestysel" glikogeen. Met 'n gebrek aan koolhidrate word die glikogeenstoor in glukose afgebreek en gebruik vir die behoeftes van die liggaam (voeding van selle en weefsels). As die liggaam 'n oormaat daarvan ontvang, verander dit in liggaamsvet. Terloops, koolhidrate sluit ook vesel in, wat nodig is vir behoorlike vertering.
Koolhidrate is noodsaaklike komponente van die dieet, so dit bepaal nie net die liggaam se energie-homeostaat nie, maar neem ook deel aan die biosintese van 'n aantal koolstofbevattende polimere. Oor 'n leeftyd verbruik 'n gemiddelde persoon ongeveer 14 ton van hierdie verbindings. Hiervan ongeveer 2,5 ton - in 'n eenvoudige vorm. Die gebruik van proteïene, vette, koolhidrate en hul afgeleides in voedsel is nie eenvormig nie. Koolhidrate is die belangrikste deel van ons dieet. Hulle verbruik 4 keer meer as proteïene of vette. Met 'n eenvoudige, gemengde dieet kom ongeveer 60% van 'n mens se energie van koolhidrate af. Hul hooftaak in die liggaam is om energie te verskaf. Hoe meer fisieke aktiwiteit in 'n persoon se lewe, hoe meerhy het koolhidrate nodig. Met 'n sittende leefstyl verminder die behoefte aan hierdie middels. Vir diegene wat nie fisiese arbeid doen nie, is die daaglikse behoefte aan koolhidrate ongeveer 400 gram.
Ongeveer 50-65% van koolhidrate kom ons liggaam met graanprodukte binne. 15-25% - met suiker en suikerbevattende produkte. Ongeveer 10% - met wortel- en knolgewasse. En so 5-7% - met vrugte en groente.
Koolhidrate is 'n baie sterk irriterende middel van die uitwendige afskeiding van die pankreas en die mees aktiewe stimuleerder van insuliensintese, wat 'n belangrike rol speel in die regulering van koolhidraatmetabolisme en die handhawing van optimale glukose-homeostase. Oor die jare het eenvoudige koolhidraatoorlading gelei tot hiperplasie van β-selle, dan tot die verswakking van die insulêre apparaat en die skepping van voorvereistes vir die ontwikkeling van diabetes.
Klassifikasie van koolhidrate
Afhangende van die struktuur, die vermoë om op te los en die tempo van assimilasie, word koolhidrate wat deel is van voedsel in eenvoudig en kompleks verdeel. Eenvoudige sluit monosakkariede (fruktose, glukose, galaktose) en disakkariede (sukrose, laktose) in. Om komplekse - polisakkariede (vesel, stysel, glikogeen). Benewens die voorbeelde van koolhidrate, is daar ander, minder bekende stowwe in elke klas.
Eenvoudige koolhidrate
Mono- en disakkariede los goed in water op en word vinnig deur die liggaam opgeneem. Hulle het 'n uitgesproke soet smaak, en daarom word hulle dikwels bloot suikers genoem. Die volopste monosakkaried isglukose vervat in verskeie vrugte en bessies, sowel as gesintetiseer tydens die afbreek van di- en polisakkariede. Glukose, een keer in die liggaam, vind vinnig 'n gebruik vir homself. Dit vorm glikogeen, voed breinweefsel en spiere (insluitend die hart), en reguleer bloedsuikervlakke. Tydens oefening kan glukose direk as 'n energiebron gebruik word.
Fruktose het soortgelyke eienskappe. Dit kan beskou word as 'n baie waardevolle, maklik verteerbare koolhidraat. Maar in vergelyking met glukose, word fruktose steeds stadiger deur die ingewande geabsorbeer, en sodra dit in die bloed is, verlaat dit die bloedstroom vinniger. Tot 80% van fruktose word in die lewer behou, wat die versadiging van bloedsuiker voorkom. In die lewer sintetiseer fruktose egter glikogeen makliker as glukose. In vergelyking met sukrose, is fruktose meer verteerbaar en het meer soet. As gevolg van laasgenoemde eienskap kan minder fruktose gebruik word vir die verlangde vlak van soetheid van die produk, en sodoende die algehele verbruik van suikers verminder. Dit vind plaas in die konstruksie van 'n kalorie-beperkte dieet. Met inagneming van die gebruik van koolhidrate in die lewe, moet spesiale aandag aan dieetvoeding gegee word. Fruktose word dikwels as 'n versoeter in voedsel vir mense met diabetes gebruik.
Met 'n oormaat sukrose word vetmetabolisme versteur en vetvorming neem toe. Daarbenewens is dit lank reeds bewys dat met 'n toename in die hoeveelheid suiker wat die liggaam binnedring, die sintese van vette uit komplekse koolhidrate, direk van vet en selfs proteïene, toeneem. Vandaar,Die hoeveelheid suiker wat 'n persoon inneem, kan vetmetabolisme grootliks reguleer.
Met die oorvloedige gebruik van suiker, begin cholesterol metabolisme versteurings en 'n toename in die inhoud daarvan in die bloed. Boonop het oortollige suiker 'n slegte uitwerking op die werk van die dermmikroflora - die massa verrottingsmikro-organismes neem toe, verrottingsprosesse versnel en winderigheid ontwikkel. Die minste van alles word hierdie newe-effekte waargeneem met die gebruik van fruktose. Vrugte en bessies is die hoofbron van hierdie koolhidraat. Baie fruktose en glukose word in heuning gevind: onderskeidelik 37,1 en 36,2%. Al die suiker wat in waatlemoen is, is fruktose, dit is omtrent 8% hier.
Die volgende monosakkaried is galaktose. Dit word nie in voedsel in sy vrye vorm aangetref nie. Galaktose is 'n afbreekproduk van laktose, die hoofkoolhidraat in melk.
Wat disakkariede betref, die belangrikste een in ons dieet is sukrose. By hidrolise breek dit af in fruktose en glukose. Die hoofbronne van sukrose is beet en rietsuiker. In gegranuleerde suiker bereik die inhoud van hierdie koolhidraat 99,75%. Boonop word sukrose in vrugte, groente en kalbasse aangetref.
Komplekse koolhidrate
Polisakkariede het 'n meer komplekse molekulêre struktuur en uiters lae oplosbaarheid in water. Hierdie klas sluit in: stysel, vesel, glikogeen en pektien. Die gebruik van koolhidrate van hierdie klas is wydverspreid in verskillende grade. Stysel is van primêre voedingswaarde. Die hoë inhoud daarvan in graangewasse is die hooffaktor wat hul bepaalvoedingswaarde. In die gemiddelde persoon se dieet maak stysel tot 80% uit van die totale hoeveelheid koolhidrate wat verbruik word. Sodra dit in die liggaam is, verander dit in eenvoudige koolhidrate en voer dit hul funksies uit.
Wat glikogeen betref, in ons liggaam speel dit die rol van 'n energiemateriaal wat werkende spiere en interne organe voed. Glikogeen word herstel deur herosintese ten koste van glukose.
Pektien is 'n oplosbare stof wat goed in die liggaam opgeneem word. Soos moderne studies op die gebied van gesonde voeding toon, kan pektien gebruik word vir voorkomende en terapeutiese doeleindes in siektes van die spysverteringskanaal.
Vesel is baie soortgelyk in struktuur aan polisakkariede. Graanprodukte is bekend vir sy hoë inhoud. Benewens die hoeveelheid vesel in die produk, is die kwaliteit daarvan van groot belang. Hoe sagter hierdie koolhidraat, hoe beter breek dit in die ingewande af, en hoe meer voordele bring dit vir 'n persoon. Die vesel van groente en aartappels het hierdie eienskappe. 'n Belangrike kenmerk van hierdie polisakkaried is die vermoë om cholesterol uit die menslike liggaam te verwyder. Kom ons kyk nou van naderby na die gebruik van koolhidrate.
Parenterale voeding
Die gebruik van koolhidrate in medisyne vandag ontwikkel vinnig. Parenterale voeding is die binneaarse toediening van voedingstowwe in die liggaam. Dit word gebruik in gevalle waar die pasiënt nie in staat is om homself te voed nie. Die gebruik van koolhidrate in parenterale voeding is baie algemeen. Hulle word gebruik volgensdie eenvoudige rede is dat hulle die mees bekostigbare bron van energie vir die menslike liggaam is. Die energiewaarde van koolhidrate is 4 kcal/g. Die daaglikse menslike behoefte aan energie wissel van 1,5 tot 2 duisend kilokalorieë. Vandaar die probleem van die geïsoleerde gebruik van koolhidrate om hierdie behoefte te dek. In terme van 'n isotoniese glukose-oplossing, om 'n persoon se behoefte aan kalorieë ten volle te dek, is dit nodig om van 7 tot 10 liter van die oplossing te gooi. Dit kan lei tot die ontwikkeling van oorhidrasie, pulmonale edeem en kardiovaskulêre afwykings.
Die gebruik van meer gekonsentreerde glukose-oplossings is belaai met ander onaangename gevolge - die voorkoms van plasmahiperosmolariteit en irritasie van die intima van die are (ontwikkeling van flebitis en tromboflebitis). En om die risiko van osmotiese diurese uit te skakel, is dit nodig om die tempo van glukose-infusie in die reeks van 0,4 tot 0,5 g / kg / h te handhaaf. As jy hierdie syfer in 'n isotoniese glukose-oplossing vertaal, kry jy 'n bietjie meer as 500 mm per uur vir 'n pasiënt wat 70 kg weeg. Insulien word by die glukose-oplossing gevoeg om verswakte koolhidraatverdraagsaamheid en die gevolglike komplikasies te voorkom. Die berekening word uitgevoer volgens die formule: 1 eenheid per 3-4 gram droë glukose. Insulien het nie net 'n positiewe uitwerking op glukosebenutting nie, maar dra ook by tot die normale absorpsie van aminosure.
Die gebruik van koolhidrate in medisyne hang af van hul tipe. In parenterale voeding word wyd gebruik: fruktose, glukose, sorbitol, dekstraan, gliserol en etielalkohol.
Dieetkos
Daar is baie diëte wat gebaseer is op die volledige of gedeeltelike uitsluiting van koolhidrate uit die dieet, sowel as 'n toename in die inname van proteïene en vette. Die Amerikaanse departement van landbou het 'n opname gedoen waarvolgens dit aan die lig gekom het dat mense wat koolhidraatryke kos eet, oorwegend normale gewig het. Kosse hoog in koolhidrate is meer voedsaam, maar laer in kalorieë.
Soos jy weet, is meer as die helfte van die bevolking in Amerika oorgewig. En die aantal sulke mense groei geleidelik. 'n Langtermyn-opname van die bevolking oor die onderwerp van voedsel wat verbruik word, het getoon dat mense wie se dieet deur koolhidrate oorheers word, minder kalorieë ontvang as liefhebbers van proteïene en vette, met dieselfde hoeveelheid kos wat geëet word. Hierdie groep mense van almal wat ondervra is, en daar was meer as 10 000 mense, het die laagste liggaamsgewig gehad. Die rede is dat daar vir elke 1 000 kalorieë koolhidraatbevattende kosse baie vesel en water is. Hierdie groep mense het meer voedingstowwe saam met kos ontvang, naamlik: vitamiene A en C, karoteen, kalsium, yster en magnesium. Vette, cholesterol, sink, natrium en vitamien B12 is tot 'n klein mate in hul dieet gevind.
Die gebruik van koolhidrate en vette in voedsel is nou verwant. Maar, sowel as die gebruik van koolhidrate met proteïene. Die hoë doeltreffendheid van koolhidrate as energiebronne lê in hul vermoë om proteïen te bewaar. Wanneer 'n groot hoeveelheid koolhidrate ingeneem word, gebruik die liggaam as energiemateriaal is minder as aminosure. Oor die algemeen is hierdie stowwe nie onontbeerlike komponente van voeding nie, aangesien hulle uit aminosure en gliserol gesintetiseer kan word, maar hul rol moet nie onderskat word nie. Die gebruik van koolhidrate in voedsel moet ten minste 50 gram per dag wees. Andersins kan metaboliese versteurings voorkom.
Oormatige verbruik van koolhidrate lei egter tot die vorming van onderhuidse vet. Wanneer 'n dieet gebou word, is dit belangrik om nie net 'n persoon se behoefte aan hierdie stowwe te bevredig nie, maar ook om die verbruik van hul verskillende tipes te balanseer. Dit is belangrik om die verhouding van eenvoudige en komplekse koolhidrate te monitor. Wanneer baie suikers die liggaam binnedring, kan dit nie ten volle in glikogeen gesintetiseer word nie en verander in trigliseriede, wat bydra tot die vorming van vetterige weefsels. Wanneer insulien in die bloed verhoog word, versnel hierdie proses.
Komplekse koolhidrate, anders as eenvoudiges, breek stadig af, sodat die inhoud daarvan in die bloed geleidelik toeneem. In hierdie verband is dit raadsaam dat die hoofkoolhidraatdeel in voedsel uit presies verteerbare stowwe bestaan. Hulle aandeel moet van 80 tot 90 persent wees. Die gebrek aan komplekse koolhidrate is veral opvallend vir diegene wat aan diabetes, vetsug, aterosklerose en siektes van die kardiovaskulêre stelsel ly.
Soos jy reeds verstaan het, word die meeste koolhidrate in voeding en medisyne gebruik. Maar die omvang van koolhidrate eindig nie daar nie. Waar anders word hulle gebruik?
Glucose
Hierdie koolhidraat word goed deur die liggaam opgeneem en kan as deel van sommige medikasie gebruik word. Boonop word glukose wyd in die suikergoedbedryf gebruik. Met sy hulp word marmelade, karamel, gemmerkoek en ander produkte gemaak. In die tekstielbedryf speel dit die rol van 'n reduseermiddel. En in die produksie van glikon- en askorbiensuur is glukose die beginproduk. Met die hulp daarvan voer hulle ook die sintese van sommige industriële suikers uit.
Glukosefermentasie is van groot belang. Dit kom voor wanneer kool, komkommers, melk en ander produkte gepekel word, asook wanneer voer ingekuild word. Alkoholiese fermentasie van glukose word in bierproduksie gebruik.
Stysel
Stysel is 'n waardevolle voedingstof. Om dit vir die liggaam makliker te maak om te verteer, word die produkte aan hittebehandeling onderwerp. Onder hoë temperatuurtoestande vind gedeeltelike hidrolise van stysel plaas, asook die vorming van wateroplosbare dekstriene. Dekstriene, een keer in die spysverteringskanaal, word gehidroliseer tot glukose, wat goed deur die liggaam geabsorbeer word. As ons praat oor die gebruik van koolhidrate in die industrie, kan stysel nie geïgnoreer word nie. Die belangrikste produkte wat daaruit verkry word, is glukose en melasse. Dit vergroot die area waarin die gebruik van koolhidrate plaasvind verder. Beskryf kortliks die proses om glukose en melasse uit stysel te verkry soos volg.
Stysel word verhit in 'n mengsel met verdunde swaelsuur. Oortollige suur word met kryt geneutraliseer. Die neerslag van kalsiumsulfaat, wat gevorm word tydensneutralisasie, gefiltreer. Dan word die oplossing verdamp en glukose word daaruit geïsoleer. As jy nie die hidroliseproses tot die einde bring nie, kry jy’n mengsel van glukose met dekstriene, wat melasse genoem word. Dit word in die suikergoedbedryf gebruik. Daarbenewens het stysel-afgeleide dekstriene wydverspreide gebruik gevind as kleefmiddels en verfverdikkers. Stysel bewys hoe uiteenlopend die gebruik van koolhidrate kan wees. Die chemie van die prosesse is egter glad nie ingewikkeld nie.
Voorheen is stysel gebruik, wat jou toelaat om 'n tweede lewe in die stof te blaas en die lewensduur daarvan te verleng. Stysel en produkte wat daaruit verkry is, is ook in die tekstiel-, farmaseutiese en gieterynywerhede gebruik.
Pulp
Die praktiese voordele van koolhidrate was nog altyd nie minder belangrik as hul biologiese rol nie. Die gebruik van koolhidrate kan gevind word in heeltemal verskillende areas van menslike aktiwiteit. Sellulose (vesel) word sedert antieke tye deur die mens gebruik. Mense het eers begin om hout as brandstof en boumateriaal te gebruik. Toe het hulle geleer om draad van katoen, vlas en ander veselagtige plante te maak. Later het tegnologieë verskyn wat dit moontlik gemaak het om papier uit hout te verkry. Papier, in sy kern, is 'n dun laag sellulosevesels wat gedruk en vasgeplak word. Die resultaat is 'n duursame, gladde oppervlak wat nie bloei nie.
Aanvanklik is slegs groente-grondstowwe (katoen en rysstingels) gebruik om papier te maak. Vesels is suiwer meganies daaruit onttrek. Maar asontwikkeling van die samelewing, was die gelyste bronne nie genoeg om die behoefte aan papier te dek nie. Die meeste daarvan gaan na koerante. Aangesien die kwaliteit van die papier nie hier 'n besondere rol speel nie, het hulle begin om tot 50 persent gemaalde hout daarby te voeg. Later het tegnologieë verskyn wat dit moontlik gemaak het om van sulke gepaardgaande houtstowwe soos harse, lignien, ensovoorts ontslae te raak. Dit is hoe gevarieerd die praktiese gebruik van koolhidrate kan wees.
Tot op hede is sulfiet die mees algemene metode om sellulose te isoleer. Dit word gebruik in verskeie gebiede waar koolhidrate gebruik word. Die chemie van die proses is redelik eenvoudig. Volgens hierdie metode word die hout fyngemaak en in 'n mengsel met kalsiumhidrosulfaat gekook. Dan word die sellulose wat van alle soorte onsuiwerhede bevry is, op filters geskei. Die gevolglike loog bevat monosakkariede, dus word dit as 'n grondstof vir die produksie van alkohol gebruik. En sellulose word ook gebruik in die vervaardiging van viskose, asetaat en koper-ammoniakvesels.
Soms word koolhidrate met koolhidrate verwar. Ten spyte van die feit dat hierdie twee klasse stowwe konsonant genoem word, het hulle niks met mekaar te doen nie. Die gebruik van versadigde koolwaterstowwe in die alledaagse lewe en by die werk is 'n heeltemal ander storie.
Gevolgtrekking
Vandag het jy jou kennis van stowwe soos koolhidrate verdiep. Die eienskappe, gebruik van koolhidrate en die voordele daarvan vir mense bevestig dat hierdie stowwe die belangrikste biologiese komponente op ons planeet is. Hulle isletterlik oral en in alles. Maar dit is nie die belangrikste ding nie, maar die feit dat sonder koolhidrate ons lewe onmoontlik sou wees. Die gebruik van koolhidrate in die lewe is te groot.
