phát hiện mới về glucid

Lời mở đầuGlucid là một chất rất là phổ biến và rất là đa dạng nó cóvai trò rất quan trọng trong nó không chỉ giúp duy trì sự sống cho con người màcòn có vai trò quyết định đối với thế g

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-THỰC PHẨM

Nguyễn Thị Minh Trang 11116071Phan Thị Ánh Nguyệt 11116048

TPHCM 5/2014

Mục Lục

Lời mở đầu

Glucid là một chất rất là phổ biến và rất là đa dạng nó cóvai trò rất quan trọng trong nó không chỉ giúp duy trì sự sống cho con người màcòn có vai trò quyết định đối với thế giới tự nhiên,ở trong cơ thể người và các loạiđộng 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 mộtvai 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 đãnghiên cứu ra những ứng dụng của glucid để phục vụ cho mục đích của mình,vàtrong những năm trở lại đây cũng vậy với sự giúp đỡ của các công cụ máy móchiện đại con người càng không ngừng tìm tòi và nghiên cứu sâu hơn nữa vềglucid.Do đó nhóm chúng tôi đã làm về một đề tài là:”Những Phát Hiện Mới VềGlucid “ 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 tàithì chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót mong cô và các bạn bỏ qua.XinChân thành cảm ơn

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 (Cm(H20)n) Ngoài ra còn có một số loạiglucid 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 thựcvật, glucid là thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng lương chất khô, Đường vàtinh bột được chứa bên trong các tể bào còn non, còn ở thành tế bào thì có cácpolysacchrid như cellulose, hemicellulose, protopectin

Trong các thực phẩm động vật, thường lượng glucid lại rất ít (thường không vượt quá2% so với lượng chất khô) Thịt và trứng có rất ít glucid, chỉ cá, sữa là tương đốinhiều 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 đôitrung 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 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

Cấu tạo và danh pháp

Là chất có chứa nhiều nhóm rươu và một nhóm khử oxy (nhóm khử là nhómcacboxyl là aldehydc hay ketone) Nhóm khử là aldehyde ta có đường aldose và cócông thức tồng quát:

Nhóm khử cetone có công thức tổng quát là:

CHO - CH2OH được xem như là “monosaccharide” đơn giản nhất.Trong thiên nhiên monosaccharide có chứa từ 2 đến 7 cacbon và được gọi tên theo sổcacbon (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 tốttrong 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 thànhkhông bị kết tinh thì người ta dùng đường monosaccharide (hiện tượngSolvat hóa làhiện tượng hút nước liên tục làm bóng sán phẩm không kết tinh bề mật dạng hạt) Hạnchế của đường monosaccharide là sử dụng nhiều thì bị chảy nước

Các monosaccharide có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực, dựavào tính năng này, người ta đã xác định chính xác các loại đường bằng thiết bị phâncực kể Ví dụ: glucose trong tự nhiên có độ quay cực [a]D là +52,5° (quay phải), cònfructose là -92,4° (quay trái)

Ngoài ra sự sắp xếp của các nhóm -OH về bên trái bay bên phải của trục c cũnglàm thay đồi tính hoạt quang, khi hòa tan các đường trong môi trường nước thì độhoạt 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 tượngnày gọi là hiện tượng hỗ biến Ở 25°c trong dung dịch có 1/3 a-D- glucose, 2/3 là ịỉ-D-glucose

Mỗi loại đường có 1 độ hòa tan khác nhau Ví dụ ớ 20°c khả năng hòa tan trong nướccủa glucose là 107g/100g nước, của fructose là 375g/100g nước, của saccharose là

204g/100g nước Tù đó ta nhận thấy rang glucose khỏ kết tinh hơn so với đườngsaccharose và đường fructose Dựa vào đặc điểm này người ta đã chế biến các sảnphẩm có độ kết tinh theo ý muốn bàng cách phối trộn các loại đường lại với nhau.

Mỗi loại đường có độ hút ẩm khác nhau Ví dụ: glucose có độ hút ẩm kém hơnfructose Tùy sản phẩm chế biến mà ta sẽ kết hợp với các loại đường có độ hút âmtương thích Có những sản phẩm cần độ bóng mướt thì ta thêm các chất có tính hút ẩmvào như đường nghịch đảo hoặc mật ong Còn đối với những sản phẩm cần ở trạngthái vô định hình thì những chất có tính hút ẩm cao sẽ gây kết tinh cho sàn phẩm, lúcnày ta cần sử dụng loại đường nhu glucose đê làm giảm khả năng kết tinh tại sảnphẩm

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

Khi oxi hóa nhẹ các monosaccharide bàng các dung dịch nhu Cl2, Br2 hay

I2trong môi trường kiềm hoặc dùng dung dịch kiềm của các ion kim loại, thì nhómaldehyde ở c so 1 của monosaccharide sẽ bị oxi hóa thành cacboxyl

Trong trường hợp nhóm aldehyde được bảo vệ thì nhóm hydroxyl cuacacbon 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 cảnhóm aldehyde của c số 1 và nhóm hydroxyl của c số 6 đều bị oxi hóa thành nhỏmcacboxyl

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

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 khônglàm tăng lượng glucozo trong máu lên cao sau khi ăn.chính vì vậy sorbiton được dungtrong sản xuất thức ăn kiên cho người đái tháo đường.sorbitol không phá hủy rangnên dung sản xuất kẹo cao su và thuốc đánh rang Ngoài ra sorbitol còn được đưa vàotrong công thứccủa nhiều loại thức ăn, nước uống Người ta còn dùng sorbitol để sảnxuất vitamin c

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,

Một số loại phức este củaphosphat với cácmonosaccharide

-Tham gia phán ứng tạo liên kết glycosiđ Các nhỏm -OH củamonosacchariđ 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:

OH glucosiđe được hình thành khi các mạch thẳng của monosaccharide hoặcoligosaccharide đóng vòng thì ở đó nhóm aldehyde và cetose phản ứng với OH trongmạch đóng vòng tạo thành dạng bán acetal

Người ta quan tâm đến -OH glucoside do -OH glucoside rất dễ tham gia phàn ứngtrong 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 mớvòng —» 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 glucosidenên còn tính khử

Khi 2 cetose liên kết với nhau bằng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm -OH glucosidcnên còn tính khử

Khi 1 aldose liên kết với 1 cetose bằng liên kết ] -2 thì không còn nhóm OH glucosidcnên 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 sinhhọc khác nhau

-R: phần glucide của phân tủ glucozit A: AgluconVới 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 gốcalkaloid,

Các glucisode điển hình là glucoside của các phân tử glucose tạo thành cácpolysaccharide như glycogen, tinh bột và cellulose

Các glucoside dễ bị thủy phân, khi đó các liên kết glucoside bị đứt ra và cácmonosaccharide tương ứng hình thành Các phản ứng thủy phân này được xúc tác chủyếu bởi acid, chỉ trong một số trường hợp mới do kiềm xúc tác do đa số glucoside bềnvới kiềm

Khi đun sôi các pentose, hexose với các acid có nồng độ cao như HC1 12%hoặc H2SO4 đậm đặc thì các phân từ nước sẽ bị mất đi và tạo thành các furfiirol từpentose hoặc oxymethylfurfurol từ hexose.

Khi trùng ngưng các sản phâm này với một số chất khác thì các phức màu hìnhthành Các phức màu này được sử dụng để định tính và định lượng monosaccharide

Ví dụ khi cho furfurol tác dụng với alanin và HC1 thi hợp chất màu đỏ sẽ hìnhthành.Ngoài ra, các sàn phẩm này cũng hình thành trong quá trình chế biển thực phẩm, ví dụkhi nướng bánh các furfurol bay hơi tạo thành mùi đặc trưng cho bánh

monosaccharide phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ của cácbase

Dưới tác đụng của các dung dịch kiềm yểu như Ba(OI 1)2,

mannose, fructose Hiện tượng này có thể xảy ra trong cơ thể

Dung dịch kiềm loãng các monosaccharide mạch thăng sẽ nhanh chóng biến thànhvòng Trong môi trường kiềm loãng ở 37°c các nhóm - endol sẽ di chuyển vào giữamạch Trong môi trường co nồng độ kiềm cao hoặc nhiệt độ cao, các monosaccharide

có thể bị phân giải, hiện tượng caramen hình thành, các mạch cacbon dc bị đút

Trong môi trường kiềm các monosaccharide là chất khù' mạnh Nó có khả năng khửdung dịch Fehling tạo thành Cu20 tạo kết tủa đỏ.Người ta ứng dụng tính chất

theo

sự liên kết mà tính chất cũng khác nhau:

-Kiểu liên kết thứ nhất: hai monosaccharid kết hợp với nhau qua một nhóm - OHglycosid và một nhóm -OH rượu Trong cấu trúc phân tử của nó vẫn còn một nhóm-OTI glycosid, do đỏ nó vẫn mang tính khư

Ví dụ đường Lactose

-Kiểu liên kết thứ hai: hai monosaccharid kểt hợp với nhau qua hai nhóm -OHglycosid Trong cấu trúc phân tử không còn nhóm -OH glycosid, đo đó nó khôngmang tính khử

Saccharose được kết hợp bới a-D-Glucose và ß-D-Fructose qua liên kết -OH glycosid,

do đó nó không còn nhóm -OH glycosid tự do nên không có tính khử

Sucrose có vị ngọt sắc, dễ kết tinh, nấm men dê sử dụng

Là sản phẩm của quá trình quang hợp, có thể tổng hợp trực tiếp.Saccharose còn đượcgọi là sucrose Là loại đường dễ bị thúy phân dưới tác dụng của enzym saccharase(ínvertase) Ngoài tác dụng của enzym, saccharose cũng bị thủy phân dưới tác dụngcủa acid vô cơ (HC1 3%)và nhiệt độ Sản phẩm tạo thành là glucose và fructose, trongtrường hợp này người ta gọi các đường tạo thành là đường nghịch chuyển (đường

Sự nghịch đào làm tăng chất khô lên 5,26%, đồng thời tăng nhẹ vị ngọt và nhất là độhoà tan của đường trong dung dịch Dung dịch đường nghịc đảo ít nhớt hơn so vớidung dịch saccaza khi dùng một trọng lượng khô ngang nhau

Tính hút ấm: so sánh giữa các đường có tính khử cao glucose, maltose thường hút âmkém so với saccaza nhất là so với đường nghịch đảo và fructose

ứng dụng: khi làm bánh mứt thêm đường nghịch đảo hoặc mật ong đê duy trì kết cấumềm, láng, tạo độ bóng

Saccazo còn dùng để sản xuất đường isomalt(ISOMALT là sản phẩm họ Polyol, cấutrúc gần giống các chất bột đường được tạo thành từ các chất đường bột bàng phànứng hydro hoá Isomalt không có trong tự nhiên Isomalt có độ ngọt thấp, nhưng khikết hợp với các chất đường khác, ví dụ đường kính sẽ làm tăng độ ngọt đê đạt độ ngọtkhác nhau) So với đường kính khả năng hấp thu sinh họccủa các chất đường rượu trên hệ thống ruột non bị

lsomạlt có giá trị nâng lượng thấp giúpkiểm soát cân nặng ở thừa cân - béo phì TSOMALT thích hợp chobệnh nhân đái tháo đường Ngày nay 1SOMALT đang được sử dụng như là một chấttạo ngọt thay thế cho đường trong các sản phâm thực phàm như kẹo, bánh Isomaltngười ta đã sản xuất kẹo cao su, kem đánh rang để phòng râu răng.)

-Maltose

Maltose còn được gọi là đườngmạch nha, có nhiêu trong hạtnảy mầm

liên kết O-glycosid giữa nhóm - OH ở vị trí C1 của phân tử đường thứ nhất và nhóm-OH của C4 cùa phân tủ đường thứ hai Do đỏ maltose vẫn còn một nhóm -OHglycosid nên maltose có tính khứ.Dùng nhiều trong thực phẩm: bánh kẹo, vị kémngọt.Maltose chủ yếu được tạo thành khi thủy phân tinh bột Ngoài ra nó cũng có mặttrong một số tế thực vật bậc cao Dề bị thủy phân bới α- glucosidase, HC1 3% tạo

thành hai phân tử a-D-Glucose

-Lactose

Lactose còn được gọi là đường sữa, do lactoseCÓ chủ yểu trong sữa người và độngvật.Lactose đươc cấu tao từ α-D-glucose và β-D-galactose qua liên kết glycosid giữanhóm -OH glycosid của β-D-galactose và nhóm -OH rượu cùa α-D-Glucose Do đólactose vẫn còn có mộtnhóm -OH giycosid vậy nên vẫn mang tính khứ.ở nhiệt độthường lactose hòa tan trong nước ít hơn mười lần so vời saccharose, Lactose kết tinhchậm, tinh thê cứng và có nhiều dạng tinh thể Độ ngọt cùa lactose chỉ bằng1/6saccharose

Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơn so với saccharose Đê thủy phân phải đun sôivới acid và không xảy ra hiện tượng nghịch đảo Lactose còn bị thủy phân bời enzym

- galatosidase nằm trong ruột tạo thành β-D-galactose và α-D-glucose

-Xellobioza:xơ hoà tan

Cỏ nhiều trong hạt ngũ cổc nảy mầm.Được cấu tạo từ α-D-glucose và β-D-glucoselicnkết với nhau nhờ các nhóm OH ở ví trí C1 và C4 Có tính khử.Là sàn phâm thuý phâncủa cellulose nhờ enzim cellulase có nhiều trong ruột mối, dạ có động vật nhai lại

1.3 Polysaccharid

1.3.1 Tinh bôt:

Giới thiệuchung:

Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa, chúng bị thủy

calo chính của thực phẩm cho con người, Tinh bột

là chất dự trữ của thực vật, Tinh bột do cây xanhquang hợp tạo nên.Tinh bột có nhiều trong các hạt,

củ, quả Trong thực vật tinh bột thường có mặt dưới

dạng không hòa tan trong nước do đỏ có thể tích tụ một lượng lớn ớ trong tế bào mà

vẫn không ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu Các hyđat cacbon đầu tiên được tạo ra ởlục lạp do quang họp, nhanh chóng được chuyển thành tinh bột Tinh bột ớ mức độnày được gọi là tinh bột đồng hóa,rất linh động,có thể được sử dụng ngay trong quátrình traođổi chất hoặc có thể được chuyển thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, củ,quả, rễ, thânvà bẹ lá.Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đỏ các loại luơngthực được coi là nguyên liệu chú yếu đê săn xuất tinh bột

Ta có thê chia tinh bột ra làm 3 hệ thống:

-Hệ thống tinhh bột của các hạt ngũ cốc

-Hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu -Hệ thống tinh bột của các củ

Tinh bột gồm hai thành phần amylase : amylopectin theo tỷ lệ 1:4

Cationic Starch

• Cấu trúc:

Trong tinh bột, tỷ lệ amylose trên amylopectin bàng khoảng V A Trong một số

trường hợp tỷ lệ này có thể thay đổi ít nhiều, ví dụ, ờ một sổ hạt lúa nếp chứa rất ítamylose, trong khi đó ở một số hạt đậu, luợng amylose lại chiếm đến 75% Trong hạttinh bột khoai tây có 19-22% amylose và 78-91% mamylopecíin, ờ hạt lúa mì và hạtngô amylose chiếm 25% còn amylopectin chiếm 75%

Amylose được cấu tạo nên từ các phân tử D-glucose tại nổi a (1,4) glycosid,

các gốc glucoza được gắn vào nhau nhờ liên kết 1—» 4 và tạo nên một chuỗi dài baogồm từ 200-1000 gốc glucoza Khối lượng phân tử của nó thấp dao động từ ] 50000đến 600000 Phân tử amylose bao gồm một số chuỗi sắp xếp song song với nhau,trong đó các gốc glucozacuar từng chuỗi cuộn vòng lại hình xoắn ốc

Phân tử amỵlose cỏ một đầu không khử và một đầu khử (đầu có nhóm OHglucozit).amylose tác dụng với iot tạo thành màu xanh,

amylose dễ hòa tan trong nước ẩm và tạo nên dung dịch

cóđộ nhớt không được cao dịch hồ dễ thoái hóa

Amylose có cấu trúc nhánh Trong cấu trác phân tử của nó chứa càliên kết a glycosid (1,4) và a (1,6) glycosid cấu trúc phân tủ' bao gồm mộtmạch trung tâm thẳng chứa liên kết a (1,4) glycosid, từ mạch

này phát ra các nhánh phụ dài chùng vài chục gốc glucose

Khốilượng phân tử của amylopectin cao nằm trong khoảng 500000 đến ItriệuDalton Các amylopectin thường phân bố ở bên ngoài hạt tinh bột Amylopectinthường tác dụng với iot tạothành màu tím đỏ Amyỉopectin chi hòa tan khi đun nóng

và có độ nhớt cao, dịch hồ khó thoái hóa Amylopectin hấp thụ nhiều nước khi nấuchín và là thành phần chù yếu tạo nên sự truơng phồng của hạt tinh bột.Tinh bột

có khả năng bị thủy phân bời amylose hoặc acid Trước tiên các

dextrin hình thành (đây là oligosaccharide cỏ khoảng 8glucose với ít nhất một nối a (1,6) glycosid), sau đó chất này cóthể bị thủy phân tận cùng đến glucose Tùy theo độ lớn của phân

tử mà các dextrin sẽ có pahnr ứng màu khác nhau với iode

Người ta cũng sử dụng phương pháp sắc ký cột ( caxi phosphat) Sau rửa lạibằng dung dịch đệm phosphat Ta sẽ được amylose kéo theo, còn amylopectin ờ lại

Các phản ứng tiêu biểu của tinh bôt

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trinh thủy phân liên kết giữa cácđơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạtban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ỡ dạng

hồ hóa Một số enzym thường dùng là a- amilaza, p- amilaza Axit và enzym giốngnhau là đều thúy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết a-D (1,4)glycozit Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxi hóa tạo thành andchỵt, xeton vàtạo thành các nhóm cacboxyl Quá trình oxi hóa thay đối tùy thuộc vào tác nhân oxihóa và điều kiện tiến hành phản ứng Quá trình oxi hóa tinh bột trong môi trườngkiềm bàng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhómcacboxyltrên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl Quá trình này còn làm giảm chiều dàimạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng.

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, estehóa Một sốmonome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột Quá trinh ghép được thực hiện khi

các gốc tự do tấn công lèn tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm

hydroxyl Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phân ứng với andehyttrong môi trường axit Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa cácphân tù' tinh bột gần nhau Sàn phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước

Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng vớimột vòng xoắn một phân tử iot Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím vềbản chất phàn ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ

Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiềuchất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các ruợu no, các rượu thơm, phenol, cácxeton phân từ lượng thấp

Tính hấp thụ cua tinh bột

Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề

chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này Các ion liên kết với tinh bột thườngảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột Khả năng hấp thụ của các loại tinh bộtphụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng.

-Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột

Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phcpđiều chinh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình côngnghiệp,còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt Rất nhiềutính chất chúc năng cúa tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinhbột và nước (tínhchất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng) Ngoài ra, nó cũng là cơ sở đê lựa chọntinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thê, Ví dụ: Đe sản xuất các sảnphẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thìnên chọn tinh bột biến hình nào có

độ hòa tan cao nhất

1.3.2 Ngoài ra tinh bột còn có mốt số tính chất như là:

Quá trình hydrat hóa,sự trương nở của tinh bột, Tính nhớt déo, Khả năng tạogel và thoái hóa của hồ tinh bột, Khả năng tạo hình,Khả năng tao sợi,Khả năng tạomàng 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.

1.1 Giới thiệu

Cyclocarya paliurus (Batal.) Iljinskaja (C paliurus) là một loại chè có thể ănđược và trồng trên vùng cao nguyên sương mù ở miền Nam Trung Quốc (Xie, Li, Nie,Wang, Lee, 2006) Lá của C paliurus thường được sử dụng như loại thuốc trong y học

cổ truyền Trung Quốc trong điều trị bệnh tăng đường huyết, tăng mỡ trong máu vàtiểu đường Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu được thực hiện về C.paliurus polysaccharide C paliurus polysaccharide có một loạt các hoạt tính sinh học,chẳng hạn như hạ đường huyết (Xie et al., 2006), chất chống oxy hóa (Xie et al.,2010b), kháng sinh (Xie et al., 2012), chống ung thư (Xie et al., 2013a) và điều hòamiễn dịch (Huang, Nie, Xie, Han, và Xie, 2009)

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nhiều loại polysaccharide có hoạt tính sinhhọc cao hơn Đặc biệt, việc phân tích thành phần monosaccharide của polysaccharides

là bước quan trọng nhất cho nghiên cứu mới về tính chất hóa lý , cơ cấu và cấu trúchoạt tính sinh học và các mối quan hệ giữa chúng Việc định lượng thành phầnmonosaccharide trong polysaccharides cũng được ngành công nghiệp thực phẩm quantâm rất nhiều

Hiện nay có rất nhiều kỹ thuật và phương pháp khác nhau để phân tích cácthành phần monosaccharide của polysaccharides như hiệu suất cao sắc ký lỏng(HPLC) với phát hiện fluorometric hoặc tia cực tím ( Đại và cộng sự , 2010 ; Kakita ,Kamishima, Komiya , và Kato, 2002; Lv và cộng sự năm 2009, Wang et al , 2005),sắc ký khí (GC) với phát hiện ion hóa ngọn lửa ( Chen , Xie , Wang , Nie , và Li ,

2009 ; Xie et al , 2010) , sắc ký khí quang phổ ( GC MS ) ( Guadalupe, Martínez Pinilla , Garrido, Carrillo , & Ayestarán , 2012 ; Kenne & Stromberg , 1990) , hiệusuất cao trao đổi anion sắc ký với amperometric ( HPAEC- PAD ) ( Arnous & Meyer ,

-2009 ; Yokota , Mori ,Yamaguchi , Kaniwa , & Saisho , 1999) , sắc ký bảnmỏng(TLC) ( Bischel , Austin, Kemeny 1997)

Tuy nhiên , các phương pháp đều có ưu và nhược khác nhau Phương phápHPLC dùng phân tích các hợp chất monosaccharide, nhưng có độ nhạy kém và thờigian phân tích lâu Phương pháp GC có độ nhạy tốt, nhưng tách ra nhiều dẫn suất vàviệc tách các đồng phân lập thể của monosacarit khó khăn hơn (Lottspeich & Zorba,1998)

1.2 Phương pháp

Trong nghiên cứu này, phương pháp HPAEC- PAD được thiết lập để phân tíchđịnh lượng của các thành phần monosaccharide trong C paliurus polysaccharide Phương pháp này có độ nhạy cao, đơn giản và đáng tin cậy Lợi ích lớn của phươngpháp này là không cần ghi nhãn để phân biệt các chất phân tích, đơn giản hóa quátrình tonh sạch mẫu và rút ngắn tổng thời gian phân tích Khoảng tuyến tính là 1-10 Mcho mỗi monosaccharide , và LOD giá trị là 2,57-7,86 nM Phương pháp này đặc biệtthích hợp cho việc xác định thành phần monosaccharide trong C paliuruspolysaccharide , và cũng có thể áp dụng cho việc phân tích monosaccharide trongpolysaccharides của các thành phần khác

Thủy phân polysaccharides:

Mẫu polysaccharide paliurus (20 mg ) được bỏ vào một ống nghiệm 10 mlchứa 5 ml 2 M H2SO4 Ống nghiệm được lưu giữ tại 110oC trong 8 giờ Kết quả đượclàm mát về nhiệt độ phòng Các hợp chất thu được sau khi thủy phân được lọc và lytâm trong 10 phút sau khi được trung hòa về pH=6.0 bằng cách thêm BaCO3 Dungdịch mẫu sau đó được bổ sung 1,0 ml nước siêu tinh khiết

1.3 Kết quả

Sắc ký trao đổi anion là một phương pháp phân tích đơn giản, nhanh chóng và

có độ nhạy để xác định thành phần monosaccharide trong Cyclocarya paliuruspolysaccharide Phương pháp này dựa theo sắc ký trao đổi anion hiệu suất cao phântích sự thủy phân polysaccharides Những ảnh hưởng của nồng độ sodium hydroxide

và sự duy trì nhiệt độ và phân tách của monosaccharide đã được nghiên cứu với CarboPACTM PA10 Phương pháp trên đã được công nhận và kết quả cho thấy phươngpháp này có độ tuyến tính tốt ( R2, 0,9987-0,9999 ) , độ chính xác cao ( 98,53-102,13

% phục hồi) , độ chính xác cao (độ lệch chuẩn < 3,8% ) và độ nhạy ( 2,57-7,86 NM ) ,với mẫu được chuẩn bị đơn giản (không cần phải derivatize mẫu ) trong thời gianngắn ( 20 phút) Kết quả cho thấy rằng C paliurus polysaccharide bao gồm rhamnose, arabinose , galactose , glucose, mannose và xylose theo tỷ lệ phân tử lần lượt là1.00:1.85:3.26:3.12:0.85:0.29

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 thuộclớp Phaeophycea