Carbohydrate

Tổng quan về tính chất hóa học của Carbohydrate

Nguồn cung cấp Carbohydrate

Carbohydrates tạo thành từ các phân tử được gọi là sacarit. Sacarit gồm 1 đến 2 phân tử với tên thông dụng là Đường. Oligo sacarit và poly sacarit là các chuỗi có chứa nhiều phân tử đường và thường được gọi là Tinh bột.

Loại đường quan trọng trong thực phẩm và y tế là glucose (Có nơi gọi là dextrose), fructose, và galatose. Các liên kết 2 phân tử của các loại đường này cũng được gọi với các tên khác như:

+  Lactose = Glucose + Galatose (Là thành phần chủ yếu trong sữa)

+  Sucrose = Glucose + Fructose

+  Maltose = Glucose + Glucose.  

Đường Lactose trong sữa là một liên kết tạo bởi 1 phân tử Glucose liên kết với 1 phân tử Galatose. Liên kết này phải không được đứt gãy trước khi Lactose được sử dụng cung cấp cho cơ thể năng lượng và các tính năng khác.

Tính chất hóa học của Carbohydrate trong sữa

Trong sữa có khoảng 4.9% là carbohydrate - chủ yếu là lactose, ngoài ra còn 1 lượng nhỏ đườngkhác và một lượng nhỏ tinh bột. Cấu trúc hóa học của Lactose như sau:

(Phân tử bên trái là Galatose, bên phải là Glucose)

Tính chất vật lý của Lactose

Lactose được hòa tan trong sữa. Khi nó được hòa tan, nó tồn tại ở 2 dạng gọi là α-anomer và ß-anomer. Hai dạng này có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau. 2 anomer này có nhiệt độ hòa tan khác nhau, nhiệt độ chuyển hóa qua lại khác nhau. Ở mỗi nhiệt độ khác nhau thì tỉ lệ giữa 2 loại trong cùng một ly sữa là khác nhau. Ví dụ khi ở nhiệt độ 20°C, tỷ lệ lactose trong 1 ly sữa là 37% α- và 63% ß-lactose. Khi nhiệt độ lên tới 93.5°, ß-anomer kém tan hơn do đó tỷ lệ giữa α- cao hơn so với ß-lactose. Tỷ lệ này chỉ ảnh hưởng đến tính chất vật lý của lactose chứ không ảnh hưởng đến tính chất dinh dưỡng của lactose.

Lactose bị kết tinh khi nồng độ của nó vượt qua độ hòa tan của nó. Kết tinh của lactose có nhiều hình dạng khác nhau và các hình dạng này ảnh hưởng lớn đến tính chất dinh dưỡng của nó khi nó tồn tại trong thực phẩm ăn uống hàng ngày. Tinh thể lactose được hình thành ở nhiệt độ dưới 20°C chủ yếu là tinh thể của α-lactose - một dạng rất cứng. Ví dụ sữa ở trong kem nếu không được xử lý thì sẽ vón cục cứng như ở dạng cát, làm cho hương vị kem không còn ngon nữa. Gôm (gum - một loại phụ gia) thường được sử dụng để tránh việc hình thành tinh thể này. Tinh thể của ß-lactose ngọt ngào hơn và dễ tan hơn α- và hay được dùng khi làm bánh (nhiệt độ càng cao ß-lactose càng kém tan). Khi dung dịch Lactose bị làm khô nhanh, nó hình thành dạng lát mỏng (hay còn gọi là dạng kính). Dạng kính của Lactose tồn tại trong sữa bột và tạo ra vón cục. Dạng vón cục này là cần thiết trong sữa vì nó rất dễ hòa tan trong nước.

Ảnh hưởng của tác động nhiệt lên cấu trúc của Lactose

Máy UHT

Điều kiện thanh trùng bình thường không ảnh hưởng nhiều đến Lactose trong sữa. Khi sử dụng nhiệt độ cao hơn để tiệt trùng (phương pháp UHT) mặc dù kéo dài thời gian sử dụng cho sữa nhưng có thể tạo ra màu nâu và phản ứng đồng phân hóa trong sữa. Việc này có thể ảnh hưởng đến chất lượng và tỉ lệ dinh dưỡng trong sữa. Phản ứng tạo màu nâu hay còn gọi là Maillard reaction xảy ra giữa lactose và protein tạo ra hương vị và màu sắc không mong muốn, làm giảm lượng Amino Acid trong sữa. Phản ứng đồng phân hóa biến Lactose thành Lactulose - một dạng thuốc giúp khử độc và nhuận tràng, thường được dùng trong ngành công nghiệp dược phẩm.