Приведите формулу мальтозы и уравнение ее гидролиза

Мальтоза

Мальтоза («maltum» в переводе с латинского означает «солод») – природный дисахарид, построенный двумя остатками D – глюкозы, соединенными между собой.

Другое название вещества – «солодовый сахар». Термин присвоен французским химиком Николом Теодором де Соссюром в начале XIX столетия.

Главная роль соединения – снабжение организма человека энергией. Мальтоза образуется в результате частичного гидролиза крахмала под действием ферментов или при нагревании с кислотами. Сахаристое вещество в «свободном виде» встречается в томатах, плесневых грибах, дрожжах, проросших зернах ячменя и некоторых других зерновых, апельсинах, мёде.

Общие сведения

Мальтоза – что это такое?

4–О–α–D–глюкопиранозил–D–глюкоза – белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде, нерастворимый в эфире, этиловом спирте. Дисахарид, попадая в пищеварительный тракт, быстро гидролизуется на глюкозу под действием фермента мальтазы и кислот, которые содержатся в пищеварительном соке поджелудочной железы и кишечнике, после чего всасывается и попадает в кровь. Он восстанавливает растворы Фелинга (медно-тартратный реактив) и азотнокислого серебра.

Химическая формула мальтозы – C12H22O11.

Какая пищевая ценность продукта?

Солодовый сахар, в отличие от тростникового и свекольного, менее сладок. Используется в качестве пищевой добавки для приготовления сбитня, медовухи, кваса, домашнего пива.

Интересно, что сладость фруктозы оценивается в 173 балла, сахарозы – 100 баллов, глюкозы – 81, мальтозы – 32 и лактозы – 16. Несмотря на этом, во избежание появления проблем с лишним весом, соизмеряйте потребление углеводов с количеством затраченных калорий.

Энергетическое соотношение мальтозы Б : Ж : У равняется 0 % : 0 % : 105%. Калорийность – 362 ккал на 100 грамм продукта.

Метаболизм дисахарида

Мальтоза легко усваивается в человеческом организме. Соединение расщепляется под действием ферментов мальтазы и a – глюкозидазы, которые содержатся в пищеварительном соке. Их отсутствие говорит о генетическом сбое в организме и приводит к врожденной непереносимости солодового сахара. В результате для поддержания хорошего самочувствия таким людям важно исключить из рациона любые продукты, содержащие гликоген, крахмал, мальтозу.

В норме у здорового человека после попадания в ротовую полость дисахарид подвергается воздействию энзима амилазы. Затем углеводная пища поступает в желудок и кишечник, где под воздействием ферментов поджелудочной железы происходит ее переваривание. Окончательная переработка дисахарида на моносахариды происходит посредством ворсинок, выстилающих тонкую кишку. Высвободившиеся молекулы глюкозы быстро покрывают энергетические затраты человека при интенсивных нагрузках. Кроме того, мальтоза образуется при частичном гидролитическом расщеплении основных резервных соединений – крахмала и гликогена.

Ее гликемический индекс – 105, поэтому больным сахарным диабетом следует исключить данный продукт из меню, поскольку он вызывает стремительное повышение уровня сахара в крови и резкий выброс инсулина.

Суточная потребность

Химический состав мальтозы зависит от сырья, из которого она произведена (пшеницы, ячменя, кукурузы, ржи).

При этом, усреднённый витаминно-минеральный комплекс солодового сахара включает следующие нутриенты:

Диетологи рекомендуют ограничить потребление сахаров до 100 грамм в день. При этом, количество мальтозы в сутки для взрослого человека может достигать 35 грамм.

Для снижения нагрузки на поджелудочную железу и профилактики развития ожирения, при употреблении суточной нормы солодового сахара следует отказаться от приема других сахаросодержащих продуктов (фруктозы, глюкозы, сахарозы). Людям преклонного возраста прием соединения рекомендуется снизить до 20 грамм в день.

Интенсивные физические нагрузки, занятия спортом, повышенная умственная активность требуют больших энергозатрат и увеличивают потребность организма в простых углеводах. Малоподвижный образ жизни, заболевание сахарным диабетом, сидячая работа, наоборот, требуют ограничения количества дисахарида до 10 грамм в сутки и других простых углеводов.

Симптомы, сигнализирующие о дефиците глюкозы в организме:

Как правило, нехватка дисахарида – редкое явление, поскольку организм человека самостоятельно продуцирует соединение из гликогена, крахмала.

Признаки передозировки солодового сахара:

• несварение желудка;
• аллергические реакции (сыпь, зуд, жжение глаз, дерматит, конъюнктивит);
• тошнота;
• вздутие живота;
• апатия;
• сухость во рту.

При проявлении симптомов излишка прием продуктов, богатых на мальтозу следует отменить.

Польза и вред

Мальтоза, в составе пасты из протертой проросшей пшеницы, является кладезем витаминов, минералов, клетчатки и аминокислот.

Это универсальный источник энергии для клеток организма. Помните, длительное хранение солодового сахара приводит к потере полезных свойств.

Мальтозу запрещено принимать людям с непереносимостью продукта, поскольку она может нанести серьезный ущерб состоянию здоровья человека.

Кроме того, сахаристое вещество при неконтролируемом употреблении приводит к:

• увеличению уровня глюкозы в крови и нарушению углеводного обмена;
• ожирению;
• развитию заболеваний сердца;
• повышению холестерина;
• появлению раннего атеросклероза;
• уменьшению функции инсулярного аппарата, формированию преддиабетного состояния;
• разрушению зубной эмали;
• артериальной гипертензии;
• снижению иммунитета;
• повышенной утомляемости;
• головным болям.

Для поддержания хорошего самочувствия и здоровья организма рекомендуется употреблять солодовый сахар в умеренном количестве, не превышающем суточную норму. Иначе полезные свойства продукта нивелируются и наносят вред, а он сам по праву начинает оправдывать свое негласное название «сладкая смерть».

Источники

Мальтозу получают в результате брожения солода, в качестве которого используют следующие злаковые культуры: пшеницу, маис, рожь, рис или овес. Интересно, что в состав патоки входит солодовый сахар, добытый из плесневых грибов.

В незначительном количестве мальтоза сосредоточена в проросшем зерне, мёде, помидорах, апельсинах, дрожжах.

Применение

Солодовый сахар имеет менее выраженный вкус и приторность, чем свекольный или тростниковый. Благодаря этому его добавляют в диетические продукты, мюсли, детское питание (молочные смеси, фруктовые пюре), как сахарозаменитель. Мальтозу применяют в пекарском деле, кондитерском производстве при изготовлении сладких сиропов.

В Китае солодовый сахар используют для приготовления ячменной патоки, она необходима в пивоварении, винокурении. Кроме этого, ее добавляют в выпечку хлебобулочных изделий (печенья, хлебцев, крекеров), поскольку она разрыхляет тесто, делает сдобу пышной и воздушной. Полученный сироп насыщает вкус соков, мороженого, каш, блинов. Это безвредный натуральный пищевой краситель.

Мальтозная патока

Сладкий светло – коричневый сироп получают путем осахаривания крахмалосодержащего сырья ферментами, фильтрованием кукурузы, ячменного солода и их последующим увариванием. Мальтозная патока готовится без использования химических катализаторов и кислот. Благодаря малому содержанию глюкозы, сироп не кристаллизуется во времени, имеет легкий солодовый запах, требует меньшего добавления сахара. По своему составу патока схожа с пивным или квасным суслом.

Низкоосахаренный мальтозный сироп используется для создания мармелада, замороженной молочной продукции, а высокоосахаренный – для консервации, выпечки, являясь прямым заменителем сахара или сырьевым наполнителем.

Наличие большого количества сбраживаемых сахаров обуславливает широкое применение патоки в пивоварении. Она придает характерную вязкость, смягчает вкус хмельного напитка.

Мальтозный солодовый сироп ускоряет процесс дображивания пива, сокращая его в три раза. Благодаря данному свойству, патока применяется пивоваренными компаниями в целях экономии, для повышения производительности.

Вывод

Мальтоза – легкоусвояемый дисахарид, который образуется в человеческом организме из крахмала, гликогена.

Солодовый сахар – отличный источник энергии, содержащий ряд жизненно – важных нутриентов. Из-за обилия органических веществ, соединение не может долго храниться в продуктах питания.

В настоящее время диетологи сходятся во мнении, что мальтоза гораздо полезнее, чем фруктоза, сахароза. Дисахарид широко используется в кулинарии, пивоварении, винокурении. При попадании в организм вещество эффективно борется с признаками энергетического истощения, нехваткой сил, заряжает бодростью.

На сегодняшний день свойства мальтозы недостаточно изучены. Медики утверждают, что чрезмерное потребление продукта (свыше 40 грамм в день) может нанести вред здоровью. Соблюдайте умеренность в еде, и организм одарит вас хорошим самочувствием!

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Специальность: терапевт, врач-рентгенолог, диетолог .

Общий стаж: 20 лет .

Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп .

Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия .

Мальтоза: описание, получение, применение, где содержится

Мальтоза (солодовый сахар) – это дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы, соединённых гликозидной связью. Этот углевод образуется в живых организмах под действием ферментов амилазы при расщеплении полимерных соединений глюкозы – крахмала и гликогена. В растениях мальтоза содержится в больших количествах в проросших семенах зерновых культур, а также в плодах (томаты), нектаре и пыльце. Дисахарид легко и быстро усваивается организмом, его используют в пищевой промышленности в качестве диетического подсластителя, а также для изготовления мальтозной патоки. Вещество обладает высокой питательной ценностью, при этом менее сладкое, чем сахароза.

Что такое мальтоза?

Мальтоза относится к классу углеводов, представляет собой дисахарид – соединение, состоящее из двух остатков одинакового по природе моносахарида – глюкозы. Глюкозные части объединены гликозидной связью – ковалентной связью, соединяющей две молекулы сахара между собой. При этом альдегидные группировки (-COH) остаются несоединёнными, за счёт чего проявляется восстанавливающая способность углевода. Под действием фермента мальтазы вещество распадается на два остатка глюкозы, которые затем всасываются в кровь. Сладость мальтозы составляет 35% от сладости сахарозы, по шкале степени сладости сахароза – 100, мальтоза – 32.

Формула, физические и химические свойства

Химическая формула мальтозы:

При нормальных условиях мальтоза имеет вид твёрдых бесцветных, белых или желтоватых кристаллов с высокой гигроскопичностью и насыпной плотностью, сходной со столовым сахаром. Иногда представляет собой порошок.

Вещество плавится при температуре 102-103 °C, способно кристаллизоваться с одной молекулой воды. Хорошо растворяется в воде, с повышением температуры растворимость постепенно возрастает. Мальтоза растворима в органических растворителях, прежде всего в спиртах при температуре 45-48 °С. При максимальной концентрации раствор солодового сахара менее вязкий, чем соответствующий раствор сахарозы. Соединение выдерживает длительное нагревание.

Мальтоза проявляет все химические свойства, характерные для дисахаридов. Взаимодействие с водой (гидролиз) приводит к разрыву гликозидных связей между мономерными звеньями с образованием моносахаров. Формирование двух остатков глюкозы также происходит при нагревании в кислоте и добавлении фермента мальтазы:

Вступает в реакцию конденсации – взаимодействие двух молекул мальтозы с образованием новой углерод-углеродной связи. При этом образуются полимерные углеводы – крахмал, гликоген.

Солодовый сахар (мальтоза) относится к восстанавливающим углеводам, поскольку имеет свободную альдегидную группировку. Мальтоза, вещество, состоящее из остатков расщепления глюкозы, может обесцвечивать медно-тартратный реактив, состоящий из сегнетовой соли (тетрагидрат натриево-калиевой соли винной кислоты) и сульфата меди. При добавлении мальтозы она окисляется, восстанавливая медно-щелочной раствор, который изменяет цвет.

Мальтоза окисляется реактивом Толленса до мальтобионовой кислоты. Мальтоза взаимодействует с щелочным раствором аммиаката серебра – [Ag(NH₃)₂]OH, образуя карбоновую мальтобионовую кислоту, в которой альдегидная группа мальтозы заменяется на карбоксильную группировку (-COOH). По такому же механизму вещество взаимодействует с бромной водой (раствор брома Br₂ в воде).

Химический состав, витамины, минералы, пищевая ценность

Мальтоза обладает высокой пищевой ценностью. Калорийность 100 грамм продукта – 362 ккал.

Мальтоза богата витаминами. Набор и концентрация витаминных комплексов в веществе зависят от многих факторов: источник получения, термическая обработка, климатические факторы. Однако в ней отсутствуют микро и макроэлементы.

Получение и производство

В лабораторных условиях мальтозу получают путём ступенчатого гидролиза крахмала. Крахмал – это полисахарид, состоящих из мономерных звеньев глюкозы, его химическая формула :

Для проведения реакции крахмал обрабатывают разбавленными кислотами (чаще всего серная – H₂SO₄) и комплексом амилолитических ферментов. Общее уравнение:

На первом этапе из крахмала образуется декстрин – олигосахарид, представляющий собой модифицированный крахмал с такой же формулой. При дальнейшем гидролизе образуется мальтоза – C₁₂H₂₂O₁₁, а если продолжать реакцию, произойдёт распад соединения на два остатка глюкозы – C₆H₁₂O₆.

Для промышленного производства используют семена зерновых культур, чаще всего овёс. Процесс получения идёт в несколько этапов:

1. Отборные зёрна овса замачивают на час при температуре 40 °С в кислой среде (pH – 3).
2. Овёс промывают, обрабатывают комплексом целлюлолитических ферментов – ферменты, которые расщепляют целлюлозу (целлобиаза, манназа, ксиланаза). Выдерживают их в ферментном растворе час при низком значении pH (4,5 – 5) и нагреве до 45 °С.
3. Проводят повторную промывку, затем сушку. Зерно поступает в измельчитель, где крошится до размера 200 мкм.
4. Измельчённую массу обрабатывают амилолитическими ферментами – биологически активные вещества, расщепляющие крахмал. При этом температуру повышают до 50 °С, водородный показатель среды возрастает до 5.
5. Кислотность раствора инактивируют.
6. Массу осахаривают посредством ферментов глюкогидролаз.
7. Раствор поступает в выпариватель.
8. Кристаллический порошок мальтозы просеивают и дополнительно просушивают.

Физиологическая роль мальтоза, влияние на организм

В природе мальтоза не встречается в чистом виде, её можно обнаружить как промежуточный продукт гидролиза крахмала или гликогена, поэтому лечебными свойствами соединение не обладает. Главная ценность углевода для организма – энергетическая. В процессе метаболизма мальтоза разлагается на глюкозу, которая необходима для обеспечения организма энергией и работы всех жизненно важных функций. Полное окисление одной молекулы глюкозы клетками человеческого организма даёт 36 молекул АТФ. Поэтому мальтоза, как и другие сахара, является мощным источником энергии для человека. Она обрабатывается мальтазой (кислой α-глюкозидазой) в ротовой полости, в кишечнике. Образовавшиеся остатки глюкозы всасываются из просвета тонкой или двенадцатиперстной кишки. Злоупотребление углеводами вредит здоровью.

Суточные нормы потребления, когда потребность в мальтозе варьируется и как.

Суточная потребность человека в углеводах меняется с возрастом, а также зависит от пола. Ребенок должен получать в сутки в среднем 340-360 грамм углеводов. По мере взросления баланс белков, жиров и углеводов меняется и, в отличие от растущего организма, взрослым людям рекомендуется не более 100 грамм углеводов в день. Потребность в мальтозе и других сахарах возрастает при интенсивных физических и умственных нагрузках, депрессивных состояниях, снижении иммунитета. Человеку требуется меньше мальтозы, если он ведёт малоподвижный образ жизни, у него имеются эндокринные нарушения (сахарный диабет).

Полезные свойства и вред, противопоказания

Мальтоза богата витаминами и макро- и микроэлементами. При этом главная польза от употребления – это насыщение клеток энергией. Благодаря высокой калорийности и хорошей усвояемости данный углевод может использоваться в качестве сахарозаменителя.

При превышении допустимых дозировок возможно возникновение негативных последствий:

• развитие болезней ротовой полости: истончение зубной эмали, появление кариеса;
• артериальная гипертензия;
• ожирение;
• панкреатит;
• гипергликемия – патологическое увеличение концентрации глюкозы в плазме крови;
• снижение иммунитета;
• потеря аппетита;
• головные боли и высокая утомляемость.

Употреблять мальтозу противопоказано при нарушениях углеводного обмена. Отсутствие фермента мальтазы приводит к тому, что организм оказывается неспособным расщепить данный углевод. Это вызывает диспепсию – расстройство кишечника, тошноту, задержку стула. Данное заболевание проявляется после перевода ребенка с грудного вскармливания на искусственные смеси или прикорм. Таким людям приходится исключать из рациона продукты, содержащие мальтозу либо принимать препараты, содержащие фермент для её переваривания.

Где содержится мальтоза

Мальтоза содержится во многих продуктах питания. Наибольшее содержание вещества в крупах, мучных изделиях (печенья, крекеры, макароны), а также в напитках, изготовленных из ржаного хлеба либо пивного сусла.

Что такое мальтозная патока?

Мальтозная патока – это диетический сироп, который используют в кондитерских продуктах и в пивоварении. Она выглядит как светло-коричневый густая жидкость. Её получают путём обработки крахмалосодержащего сырья специальными ферментами, после чего образуется большое количество мальтозы, жидкость густеет.

В пищевой промышленности используется два вида вещества: тёмная и светлая. Тёмную применяют при приготовлении слабоалкогольных и безалкогольных напитков (пиво, квас), а также при выпечке хлеба (тёмные сорта: «Бородинский», «Дарницкий»). Светлая используется для подслащивания и улучшения кондитерских изделий (пряники, бисквиты, печенье).

С мальтозной патокой готовят диетические продукты, которые рекомендованы диабетикам и при похудении. За счёт высокого содержания витамином сироп более полезен, чем сахарный, при этом вкусовые качества не ухудшаются. В состав вещества входят:

Светлая мальтозная патока прозрачна, светло-белого или желтоватого цвета. Вкус сладкий, без выраженного запаха. Применяется в выпечке бисквитов, пряников, крекеров, печенья, для приготовления ирисок.

Тёмная мальтозная патока непрозрачная, цветовая гамма: от светло-коричневого до тёмно-коричневого. Обладает сладким вкусом с привкусом солода, насыщенным сладко-ржаным запахом. Благодаря добавлению патоки в хлеб он дольше остаётся мягким, мякиш становится пористый и воздушный. Добавка придаёт характерный для некоторых видов хлеба карамельный сладковатый привкус.

Тёмная патока из солодового сахара необходима в пивоварении. Во многие пивные напитки её вносят для удешевления производства. Добавка стоит дешевле солода, при этом при брожении мальтоза сбраживается и даёт спирт. Одновременно с этим улучшается и стабилизируется вкус.

Применение мальтозы

В основном мальтоза и мальтозная патока применяются в пищевой промышленности. Это связано с тем, что вещество не оказывает лечебного эффекта на организм. Её не вносят в лекарственные препараты, а также в косметическую продукцию.

Применение мальтозы в пищевой промышленности

Мальтоза используют как заменитель сахарозы. Она обладает не таким ярким сладким вкусом, поэтому ею подслащивают диетические продукты питания. В основном это товары для похудения: питательные батончики, мюсли, печенье, растворимые напитки.

Мальтоза является сырьём для приготовления патоки, которая используется при приготовлении:

• различных сортов хлеба;
• пива;
• кваса;
• киселя;
• печенья;
• конфет;
• пряников;
• бисквитов.

Благодаря составу, богатому различными витаминами, мальтозу используют также в детском питании. При добавлении этого сахарозаменителя производят сухие молочные смеси, пюре, детские печенья.

Где купить и сколько стоит мальтоза

Мальтозу как пищевую добавку продают заводы-производители. Цена на отечественный углевод составляет от 1300 рублей за кг. При этом минимальная масса заказа – 25 кг. Импортная продукция существенно дороже: мальтоза из Канады или Японии обойдётся в 1900 рублей за кг. Интернет-магазины продают и готовую мальтозную патоку. Цена баночки, содержащей 700 гр продукта, составляет 220 рублей.

Заключение

Мальтоза – это дисахарид, который в организме человека распадается на два остатка глюкозы. Данный углевод менее сладкий, чем столовый сахар, его получают путём последовательной обработки крахмалсодержащего сырья различными ферментами при смене температур и кислотности среды. Мальтозу используют в пищевой промышленности как заменитель сахара, добавляют в кондитерские изделия, алкогольные и безалкогольные напитки, детское питание. Дисахарид – это основа мальтозной патоки, которая активно применяется в хлебопечении и пивоварении.

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.