В состав пищи людей, наравне с другими питательными веществами, обязательно должны входить углеводы. Прямым назначением углеводов является воспроизводство в организме теплоты и мускульной энергии. Принятые в избыточном количестве, превышающем текущий расход, углеводы в организме могут превращаться в жиры, которые потом идут на построение тканей. Кроме того, при избытке введенных в организм углеводов часть их может отложиться в печени и в мышцах в виде запасного вещества - животного крахмала - гликогена.
Из огромного числа известных в химии углеводов далеко не все могут усваиваться человеческим организмом. Так, например, очень распространенный и легко доступный углевод - целлюлоза не усваивается человеком. Число усваиваемых человеческим организмом пищевых углеводов очень незначительно: их насчитывают пока только девять видов.
Пищевые углеводы в зависимости от химического строения разделяются на три группы:
I группа - моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза.
II группа - дисахариды: сахароза, лактоза, мальтоза.
III группа - полисахариды: крахмал, инулин, гликоген.
Моносахариды очень легко и полно усваиваются человеческим организмом. Принятые с пищей они непосредственно всасываются стенками желудка и тонких кишок и затем переходят в кровь без всяких изменений. Содержание моносахаридов в крови человека регулируется самим организмом в очень узких пределах, причем основным регулирующим органом является печень. Нормальным содержанием моносахаридов в крови считается 0,10% по весу крови. Если же содержание моносахаридов в крови превышает норму, то при прохождении крови через печень избыточное количество моносахаридов откладывается в печени в виде гликогена. При прохождении через печень крови с недостаточным против нормы содержанием моносахаридов происходит обратное явление: гликоген переводит в глюкозу или фруктозу и присоединяется к крови. Таким образом, кровь выходит из печени всегда со строго отрегулированным содержанием моносахаридов.
Иногда, когда печень бывает перегружена гликогеном, часть его может отложиться в мышцах, переходя обратно в кровь, если содержание моносахаридов в ней будет ниже нормы.
Дисахариды сначала превращаются в моносахариды и уже р. виде моносахаридов усваиваются организмом. Переход дисахаридов в моносахариды начинается в полости рта под действием фермента слюны - птиалина. Окончательно это превращение завершается в желудке и тонких кишках. Дисахариды усваиваются почти так же полно, как и моносахариды.
Полисахариды ведут себя несколько иначе.
Под действием ферментов слюны и желудочного сока полисахариды гидролизируются и превращаются в моносахариды. Однако переход полисахаридов в моносахариды совершается через ряд промежуточных соединений, причем процессы превращения никогда не доходят до конца. То, что успеет превратиться в моносахариды, усваивается организмом, а то, что не успеет перейти в моносахариды, уходит неиспользованным. Таким образом полисахариды усваиваются неполно.
Пищевые сахара
Все пищевые углеводы можно разделить на две большие группы, а именно:
а) крахмальные пищевые углеводы - крахмал, инулин, гликоген:
б) сахарные пищевые углеводы - сахароза, глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза, галактоза.
Сахарные пищевые углеводы и представляют собой пищевые сахара.
Из пищевых сахаров самое важное значение имеет сахароза. Она вырабатывается огромных количествах. В нашей стране имеется мощная, технически совершенная свеклосахарная промышленность, выпускающая сахарозу в виде сахара-песка и сахара-рафинада.
Вторым по значению пищевым сахаром является глюкоза. Глюкоза в нашей стране вырабатывается из картофельного и кукурузного крахмала в виде крахмальной патоки, кристаллической глюкозы и кукурузного сахара. Количество вырабатываемой у нас глюкозы значительно меньше, чем сахарозы.
Следующим по значению пищевым сахаром является фруктоза. Инулиноносы в нашей стране произрастают хорошо, поэтому фруктозное производство имеет все данные для своего развития.
Мальтоза вырабатывается из картофельного крахмала энзиматическим гидролизом при помощи обработки солодом. В нашей стране мальтоза выпускается в виде мальтозной патоки для нужд хлебопекарной и кондитерской промышленности.
Лактоза добывается из сладкой молочной сыворотки и выпускается, как медицинский препарат в виде, так называемого, молочного сахара.
Галактоза в свободном состоянии в природе не встречается и в промышленности не вырабатывается. В организме животных и человека галактоза фигурирует как промежуточный продукт распада лактозы при усвоении молока.
В пищевом отношении как глюкоза, так и фруктоза, взятые в отдельности, не являются полноценными сахарами. Они имеют более низкую калорийность, чем сахароза, и общее физиологическое действие их на организм значительно ниже, чем сахарозы.
В этом разделе дается описание производства сахарозы и сахарозных пищевых сиропов из несвекловичных сахароносов: сахарного тростника, сахарного сорго, кукурузы, сахарного клена, сахарных пальм, сахароносного янтака и рожкового дерева.