Kohlenhydrate

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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 VorkommenEigenschaften
MonosaccharideGlucose (Traubenzucker)Obst, Honigsüß
wasserlöslich
Fructose (Fruchtzucker)Obst, Honigsehr süß
wasserlöslich
Galactose (Schleimzucker)In Maltosewenig süß
DisaccharideSaccharose (Rohr/Rübenzucker)Zuckerrohr, Zuckerrübesüß
wasserlöslich
Maltose (Malzzucker)Gerste, Bier, Malzextraktwenig süß
wasserlöslich
Lactose (Milchzucker)Milch, Milchproduktewenig süß
wasserlöslich
PolysaccharideStärkeKartoffeln, Getreide, Hülsenfrüchtewenig süß
Glykogen (Speicherform in der Leber)Leberwasserunlöslich
Cellulose (Ballaststoff)Holz, Gerüstsubstanz der Pflanzenwasserunlöslich
Dextrine (Abbauprodukt der Stärke)Entsteht bei Backvorgang: Brotkruste, ZwiebackWenig 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 HitzeVeränderung durch Wasser
Zuckerkaramellisiert
(Bonbons, Süßspeisen)
löst sich auf
(Glasuren, Läuterzucker)
Zucker + Hefereagiert zu CO + Alkohol
(Wein/Bierherstellung, Kuchenteige)
<=Alk verdunstet
——-
Cellulose
(z.B. Hülsenfrüchte)
nur Hitze: verbrennt
+ Wasser: quillt auf
wasserunlöslich
+ Fett: quillt auf
Stärkeverkleistert bei 70°C
(Kartoffeln, Nudeln, Mehlschwitze)
Dextrinbildung = leicht süßlich
wasserunlöslich
wird ausgelöst

Gewinnung von Saccharose (Haushaltszucker)

  1. Zuckerrüben waschen und schnitzeln
  2. Saftgewinnung: durch Herauslösen mit Wasser wird der Zucker den Schnitzeln entzogen => Rohsaft mit 12-14% Saccharose
  3. Reinigung des Saftes : Unerwünschte Stoffe (Celluloserreste, Eiweiße) werden entfernt = Dünnsaft
  4. Eindampfen: Dünnsaft wird durch Verdampfen zu Dicksaft (55 – 65% Saccharose)
  5. Kristallisation: Zentrifugieren => Sirup wird vom Rohzucker (brauner Zucker) getrennt
  6. Reinigung: Dampf => Rohzucker wird von Sirupresten befreit => Weißzucker/Raffinade
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