Kohlenhydrate
Photosynthese
- geschieht nur in grünen Pflanzen (Chlorophyll)
- griechisch: Zusammensetzung mit Hilfe von Licht
- das Blattgrün (Chlorophyll) wandelt die energiereichen Sonnenstrahlen in chemische Energie um. Die unmittelbar entstehenden Stoffe sind Monosaccaride. Daraus baut die Pflanze andere Kohlenhydrate wie Cellulose und Stärke bzw. Lipide und Proteine auf.
- ist die Grundlage des Lebens auf Erden
- Bindung von Kohlenstoffdioxid bei der Photosynthese wirkt dem Treibhauseffekt entgegen
- Atmung (Dissimilation) ist der Umkehreffekt (Zuckerstoffe werden in Verbindung mit dem eingeatmeten Sauerstoff verbrannt.
6 CO2 + 6 H2O =====> C6H12O6 + 6 O2
Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff, Wasser und Sauerstoff
Bedarf
- Sie sollten 50% der täglichen Energiezufuhr des Menschen ausmachen (ca. 5g pro kg Körpergewicht)
- Bei zu hoher KH Aufnahme: Speicherung in der Leber und in den Muskeln in Form von Glykogen, bei Bedarf Umwandlung in Traubenzucker
- Bei noch höherer Aufnahme: Umwandlung der KH in Fettgewebe
Übersicht
KH-Art | Vorkommen | Eigenschaften | |
---|---|---|---|
Monosaccharide | Glucose (Traubenzucker) | Obst, Honig | süß wasserlöslich |
Fructose (Fruchtzucker) | Obst, Honig | sehr süß wasserlöslich | |
Galactose (Schleimzucker) | In Maltose | wenig süß | |
Disaccharide | Saccharose (Rohr/Rübenzucker) | Zuckerrohr, Zuckerrübe | süß wasserlöslich |
Maltose (Malzzucker) | Gerste, Bier, Malzextrakt | wenig süß wasserlöslich | |
Lactose (Milchzucker) | Milch, Milchprodukte | wenig süß wasserlöslich | |
Polysaccharide | Stärke | Kartoffeln, Getreide, Hülsenfrüchte | wenig süß |
Glykogen (Speicherform in der Leber) | Leber | wasserunlöslich | |
Cellulose (Ballaststoff) | Holz, Gerüstsubstanz der Pflanzen | wasserunlöslich | |
Dextrine (Abbauprodukt der Stärke) | Entsteht bei Backvorgang: Brotkruste, Zwieback | Wenig süß, wasserlöslich |
Technologische Eigenschaften von Zucker
Wasserlöslichkeit
außer Stärke, Löslichkeit ~ höhere Wassertemperatur
Süßkraft
Zuckerarten unterscheiden sich stark, Herstellung energiearmer, gekühlter Süßspeisen:
Fructose Süßkraft ~ niedrigere Temperatur
Bräunungsvermögen und Karamellisierung
Erhitzen von Saccharose => Schmelzen der Zuckerkristalle
- Bräunung bei noch höheren Temp. => mit Wasser verkocht = Karamell
mit Haselnüssen oder Mandeln = Krokant - Zucker noch weiter erhitzen => Schwarzfärbung , mit Wasser gelöst = Couleur
Vergärbarkeit
- Bakterien und Hefen können Zucker vergären.
Milchzucker + Milchsäurebakterien => Milchsäure (Joghurt, Käse) - Hefeatmung: Hefe + Sauerstsoff + Zucker => Wasser und CO (Aufgehen von Hefeteig)
- Hefegärung /Alkoholische Gärung: es entstehen aus einem Molekül Glucose je zwei Molekühle Ethanol und CO => Hefe + Zucker => Alkohol + CO
Bindefähigkeit
- Binden von Soßen und Suppen mit Stärke, da diese viel Wasser binden kann
Dextrinbildung
- Erhitzen von Stärke auf 120°C => Abbau zu Dextrinen, binden weniger klebrig als Stärke
- Auch in der Kruste von Gebäcken werden bei trockener Hitze bis 220°C Dextrine gebildet
Veränderung der KH durch Vor- und Zubereitung
Veränderung durch Hitze | Veränderung durch Wasser | |
---|---|---|
Zucker | karamellisiert (Bonbons, Süßspeisen) | löst sich auf (Glasuren, Läuterzucker) |
Zucker + Hefe | reagiert zu CO + Alkohol (Wein/Bierherstellung, Kuchenteige) <=Alk verdunstet | ——- |
Cellulose (z.B. Hülsenfrüchte) | nur Hitze: verbrennt + Wasser: quillt auf | wasserunlöslich + Fett: quillt auf |
Stärke | verkleistert bei 70°C (Kartoffeln, Nudeln, Mehlschwitze) Dextrinbildung = leicht süßlich | wasserunlöslich wird ausgelöst |
Gewinnung von Saccharose (Haushaltszucker)
- Zuckerrüben waschen und schnitzeln
- Saftgewinnung: durch Herauslösen mit Wasser wird der Zucker den Schnitzeln entzogen => Rohsaft mit 12-14% Saccharose
- Reinigung des Saftes : Unerwünschte Stoffe (Celluloserreste, Eiweiße) werden entfernt = Dünnsaft
- Eindampfen: Dünnsaft wird durch Verdampfen zu Dicksaft (55 – 65% Saccharose)
- Kristallisation: Zentrifugieren => Sirup wird vom Rohzucker (brauner Zucker) getrennt
- Reinigung: Dampf => Rohzucker wird von Sirupresten befreit => Weißzucker/Raffinade