Проблема сахара и пути ее разрешения

Глюкоза находится почти во всех органах растений – в плодах, листьях, цветах и корнях. Она входит в состав важнейших полисахаридов – крахмала, целлюлозы, также в состав большинства глюкозидов. Технически глюкозу получают при гидролизе крахмала разбавленной серной кислотой.

Глюкоза менее сладка, чем сахароза или фруктоза. Самый сладкий сахар фруктоза.

Манноза менее распространена, встреч

ается в апельсинной корке, в скорлупе каменного ореха. Технически получается гидролизом каменного ореха.

Фруктоза встречается наряду с глюкозой во многих плодах, вместе с глюкозой входит в состав сахарозы.

Инулин состоит только из фруктозы, без примеси глюкозы (инулина много в клубнях земляной груши, георгина, в корнях цикория).

Из кетогексоз следует упомянуть еще сорбозу, входящую в состав ягод рябины. Сорбоза используется в качестве исходного вещества при синтезе витамина С (аскорбиновой кислоты). Галактоза в свободном состоянии в растениях не встречается. Входит в состав галактанов семян разных растений.

Пентозы в свободном состоянии в растениях встречаются в очень малых количествах и распространены как составная часть полисахаридов. Арабиноза – в вишневом клее, ксилоза – в древесине, в оболочках семян. Метилпентоза рамноза входит в состав многих глюкозидов, пектинов.

Из дисахаридов общей формулы С12Н22О11 в растениях в свободном состоянии распространена исключительно широко сахароза. Другой дисахарид мальтоза – солодовый сахар входит в состав крахмала, из которого и получается при гидролизе. Является промежуточным продуктом усвоения хлеба, овощей и других крахмалистых материалов в процессе пищеварения.

В молекулу мальтозы входят 2 частицы глюкозы, соединенные таким образом, что альдегидная группа одной глюкозы остается свободной. Поэтому мальтоза дает все реакции, характерные для альдегидосахаров. Она менее сладка, чем сахароза, и применяется в диетах, когда требуется менее сладкий сахар.

Целлобиоза также состоит из двух частиц глюкозы и получается при неполном гидролизе целлюлозы. Также восстанавливает фелингову жидкость. Почти совсем несладкая.

Сахароза – тростниковый или свекловичный сахар – состоит из одной частицы фруктозы и одной – глюкозы.

На содержание сахаров в растении может влиять:

1) Сорт растения;

2) Вид растения;

3) Времена года;

4) Интенсивность освещения, спектральный состав света, доля фотосинтетически активной радиации и т.д.;

5) Климатические условия;

6) Водный режим;

7) Количество минеральных веществ в почве;

8) Аллелопатические вещества других растений и др.

ПУТИ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ САХАРА

Как вытекает из всего изложенного выше - сахар как продукт питания мы получаем из двух источников – в виде очищенного продукта после соответствующей переработки из корней сахарной свеклы и при непосредственном употрелении в пищу плодов, ягод и овощей.

Следует также отметить большую изменчивость количественного признака – содержания сахара – под воздействием различных факторов. Следовательно, по этой линии – воздействия различных условий на содержание сахара – можно много сделать.

Разработка системы удобрений является одним из решающих факторов в деле повышения сахаристости свеклы. Этот же фактор, по-видимому, может быть использован в целях улучшения доброкачественности сока за счет снижения несахаров.

На значительное увеличение урожая сахара можно рассчитывать при расширении площадей под соответствующими культурами - ахарной свеклой и другими, за счет продвижения и освоения новых районов, главным образом более северных. Успех свекловодства в новых районах свидетельствует о больших перспективах в этом отношении. Однако, данный способ решения проблемы является экстенсивным, а учитывая все возрастающее население земли, он не сможет решить проблему сахара в будущем, поскольку площадь поверхности Земли ограничена.

Для ряда культур, в связи с продвижением их на север, встает вопрос выведении ранних и ультраскороспелых сортов.В деле осеверения южных культур следует широко применять методы искусственного дозирования плодов этиленом и другими газами. Методы эти доступны в смысле несложности оборудования, быстры и дешевы.

Работа над сортами должна вестись как в отношении поднятия их сахаристости, так и в направлении придания им большей лежкости. Выведение стойких, лежких и транспортабельных сортов южных культур означает продление потребления свежих, сахаристых плодов и обеспечение ими северных районов. Необходимо углубленное изучение процессов созревания в целях разработки диагностики созревания.

Положительных результатов, несомненно, можно достигнуть при использовании для получения сахара таких культур, как кукуруза, сахарное сорго, цикорий, земляная груша, древесных – сахарный клен и береза. Все эти виды растений как источники сахаров можно широко применять почти во всех отраслях пищевой промышленности – кондитерской, консервной, при изготовлении безалкогольных напитков, при изготовлении сгущенного молока. Эти виды сахара легко усваиваются организмом, стойки к брожениям и т. п.

Генная инженерия вносит свой существенный вклад в решение продовольственной проблемы, и в частности в разрешении проблемы сахара. Сегодня новые сорта с высоким содержанием сахаров, лежкие, морозоустойчивые можно вывести в относительно короткий промежуток времени. Однако, окончательно еще не выяснено влияние генетически модифицированной пищи на организм человека, поэтому использование трансгенных растений в некоторых странах запрещено законом.

Широкая мобилизация растительных ресурсов может послужить значительным дополнительным источником сахара.

Еще одной существенной проблемой является обеспечение сахарозаменителями людей, больных сахарным диабетом.

Многие вещества на ряду с углеводами обладают сладким вкусом, но химическая природа их различна:

-полиспирты

- гликозиды

- белки

Некоторые из них являются природными, другие получают путем химического синтеза и используют в качестве заменителя сахара при изготовлении продукции для больных диабетом.

Основными сахарозаменителями, используемыми на сегодняшний день, являются сорбит и ксилит.

- Сорбит.

С6Н8(ОН)6 – шестиатомный спирт, бесцветное, кристаллическое вещество, по сладости близкое к глюкозе, хорошо усваивается организмом человека и имеет энергетическую ценность. Вырабатывается на предприятиях витаминной промышленности путем восстановления глюкозы. Содержится в плодах рябины, шиповника, абрикосов и т.д.

- Ксилит

С5Н7(ОН)5 – это пятиатомный спирт, который получают путем восстановления ксилозы. Содержится в хлопковой шелухе, в стержнях кукурузных початков, имеет растительное происхождение.

Пищевой ксилит – это кристаллы белого цвета, без запаха, сладкие на вкус, холодящие, хорошо растворяются в воде, хорошо усваиваются организмом, имеют энергетическую ценность.

 Скачать реферат