Сахара

lab-leonardo.com предлагает тест-системы для анализа содержания сахаров в пищевых продуктах и сырье ферментативными методами.

Сахара – это общее название низкомолекулярных углеводов, иногда используемое как синоним углеводов вообще. Молекулы углеводов содержат углерод, кислород и водород и имеют общую формулу C_x(H₂O)_y. В зависимости от количества в молекуле мономеров углеводы разделяют на следующие:

Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) - содержат один мономер.

Дисахариды (сахароза, лактоза, лактулоза, мальтоза) - содержат два мономера.

Олигосахариды (фруктоолигосахариды (ФОС), галактоолигосахариды (ГОС), рафиноза) - содержат 2 - 10 мономеров.

Полисахариды (β-глюканы, инулин, крахмал) - содержат более 10 мономеров.

Моносахариды представляют собой мономеры углеводов. Как правило, в чистом виде это бесцветные твердые вещества, растворимые в воде. Количество атомов углерода в природных моносахаридах может быть от 2 до 9. Многие из моносахаридов, например, рибоза, глюкоза и фруктоза, обладают сладким вкусом.

Молекулы дисахаридов состоят из двух моносахаридов. Это могут быть как одинаковые, так и различные моносахариды. К примеру, мальтоза состоит из двух глюкоз, сахароза – из глюкозы и фруктозы. Помимо химического состава дисахарид определяется и расположением связи между мономерами: две молекулы глюкозы, соединяясь в разных местах, могут дать мальтозу, целлобиозу (главную структурную единицу целлюлозы) и трегалозу. Дисахариды часто встречаются как в виде отдельных веществ, так и в составе более сложных молекул.

Олигосахаридами называют углеводы, содержащие от 2 до 10 мономеров. Это понятие включает и дисахариды. Они хорошо растворяются в воде и плохо – в большинстве других растворителей. Олигосахариды широко распространены в природе.

Полисахариды содержат более 10 мономеров углеводов – до сотен или тысяч. Они могут состоять из одного или нескольких моносахаридов, а также содержать другие радикалы, как, например, хитин. Некоторые полисахариды – крахмал, инулин и гликоген –  используются в качестве запаса энергии. Другие – хитин, целлюлоза и мурамин обладают структурной функцией: они служат основной клеточных стенок грибов, растений и бактерий соответственно. Пектины – природные желирующие агенты, содержащиеся в растениях – также являются полисахаридами.

Сахара необходимы для существования живых организмов. Они участвуют в регуляции осмотического давления, входят в состав рецепторов и сложных молекул, в том числе, ДНК и РНК, а также выполняют структурную функцию. Зачастую именно сахара обуславливают консистенцию, вкус и цвет продукта, а также его устойчивость при хранении – как, например, у варенья или меда. Кроме того, углеводы – это один из наиболее эффективных способов запасания энергии: при окислении 1 г этих веществ выделяется 4,1 ккал энергии. Однако избыточное употребление углеводов зачастую приводит к нехватке белков, жиров, минеральных веществ и витаминов, а также к нарушениям обмена веществ.

Необходимость анализировать содержание углеводов в продуктах питания обусловлено несколькими причинами. Требования указывать энергетическую ценность и состав продукта на его упаковке существуют во многих странах. В Российской Федерации и странах ЕАЭС они изложены в ТР ТС 021/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки». Информация о присутствии в продукте определенных углеводов и их количестве критически важна для определенных групп населения – к примеру, больным сахарным диабетом, людям с непереносимостью лактозы, соблюдающим определенные диеты и др. Кроме того, присутствие в продукции нехарактерных для нее углеводов или их необычно большое либо малое количество позволяет выявить фальсификацию.

Для анализа углеводов в соках, пиве, вине, меде, кондитерских изделиях, молоке и других продуктах удобно использовать ферментативные методы. Метод основан на взаимодействии аналита со специфичным к нему ферментом, которое приводит к образованию окрашенного вещества. Его концентрацию измеряют с помощью спектрофотометрии. Ферментативный анализ не требует использования дорогостоящего оборудования и позволяет быстро и точно определить концентрацию аналита. Для увеличения производительности и снижения расходов реактивов метод можно автоматизировать.