식품학 3강 탄수화물
01 단당류
02 이당류
탄수화물의 분류
▪ 전분, 섬유소, 포도당, 설탕 등 다 양
▪ 종류에 따라 입체구조와 크기 , 형태 등이 다양
▪ 식품 중에서 다양한 화학적, 물리적 특성 보유
▪ 인체내 에너지원이며 기능성 부여하는 물질
▪ 탄소 (C), 수소 (H), 산소 (O) 가 일정 비율로 결합
=>
단당류 이당류
올리고당류 다당류
1 단당류의 정의
단당류
▪ 산, 알칼리, 효소 등에 의해 가수분해되지 않는 당
▪ 한 개의 카보닐기(-C=O)에 여러 개의 수산기(-OH) 있는 구조
2 단당류의 분류
단당류- 탄소수, 카보닐종류, 고리구조
3 단당류의 구조
▪ 액체상에서 주로 고리구조로 존재 , 소량 사슬구조 존재
4 단당류의 특성
친수성
▪ 단당류는 물분자와 수소결합을 하는 수산기가 많음
▪ 강한 친수성 성질 보유
환원성
▪ 당류의 알데하이드기 나 케톤기 가 유리상태로 존재 하면
카보닐기에 의한 환원력 ( 산화물을 환원시키는 능력 ) 이 나타남.
▪ 글루코스나 프럭토스 등은 카보닐기에 의한 환원력이 있어서 환원당 이라 함 .
글루코스
D- 글루코스
L- 글루코스
▪ 비대칭탄소원자가 있어 입체이성질체
▪ 편광면을 회전시키는 광학활성을 가지므로 광학이성질체
▪ 알파형(+112.2˚)
▪ 베타형(+18.7˚)
▪ 모두 우선성 광학활성
고리형 구조의 당이 수용액 중에서 시간이 경과하면서 직쇄구조를 거쳐
고리형 구조의 다른 이성질체로 변화
=>변선광
5 단당류의 종류
오탄당
▪ 다섯개 의 탄소로 구성된 단당류
▪ 오당류가 중합된 다당류를 펜토산 이라 함 .
▪ 식물의 줄기 , 잎 , 과피에 존재
육탄당
▪ 여섯개 의 탄소원자를 가진 단당류 , 강한 단맛
▪ 식품 중에 유리상태로 분포 , 탄수화물의 주요 구성단위
당알코올
▪ 당의 카보닐기가 수산기로 치환 된 화합물
▪ 식품산업에서 감미료 , 농후제로 사용
▪ 치아부식 예방 도움 , 설탕대체감미료 로 사용
육탄당
갈락토스 (galactose)
•포도당보다 약한 단맛 , 알도스 , 피라노스 , 환원당
•락토스 , 라피노스 , 한천 , 아라비아고무 등의 구성단위
•동물의 뇌 , 신경조직 내 당지질인 세레브로사이드의
구성성분 , 알파형이 베타형보다 강한단맛임 .
마노스 (mannose)
•단맛이 갈락토스와 유사 , 알도스 , 피라노스 , 환원당
•만난 , 갈락토만난 등 다당류의 구성성분
•알파형 , 베타형의 두 이성질체 존재
당알코올
자일리톨 (xylitol)
•베리류, 과일류 등 발견되는 천연 감미료, 설탕과 유사
•자일로스에 수소 첨가하여 제조 가능
•인체내 흡수 및 대사가 느리고, 충치예방에 효과적임 .
소비톨 (sorbitol), 글루시톨
•글루코스를 환원하여 만든 흡습성 알코올
•단맛은 설탕의 약 50~60%, 상쾌한 단맛
•감미료, 보습제, 캔디제조시 당의 고형화 지연 등의 작용
•비타민 C 합성의 원료
만니톨 (mannitol)
•마노스의 당알코올형
•단맛이 설탕의 50~60%, 물에 잘 녹지 않음 .
•당부하가 낮아 당뇨환자에게 설탕대체감미료로 이용
이노시톨 (inositol), 고리형 당알코올
•인산기가 6개 결합한 피트산 , 그 염인 피틴의 구성단위
•두류 , 과실류 , 종피 등 섬유질에 인의 저장형태로 존재
•피트산이나 피틴은 칼슘이나 철 등의 2 가 이온과 강하게 결합하여
생체내 이용성 저하
데옥시당
▪ 당의 수산기 (-OH) 가 수소원자 (H) 로 치환
▪ 산소가 제거된 환원형 화합물
1 이당류의 구조
이당류
▪ 두개의 당 이 글리코시드 결합에 의해 결합된 물질의 총 칭
▪ disaccharides
▪ 가수분해시 다시 두 분자의 당이 됨 .
슈크로스
▪ 강한 단맛 , sucrose, 자당
▪ 설탕 , 사탕수수 , 사탕무로부터 생산
▪ 글루코스 와 프럭토스 가 α -1,2 글리코시드 결합 한 비환원당
▪ 이성질체 없음 .
전화당
• 슈크로스 용액을 가수분해하면
글루코스와 프럭토스가 동량으로 분해된 혼 합 물
• 비선광도값: +66˚ → - 20˚ 변화 • Invert sugar
2 이당류의 종류
말토스 (maltose, 맥아당 )
▪ 글루코스 2 분자가 α -1,4 글리코시드 결합
▪ 전분의 구성단위, 발아중 다량 함유
▪ 자당 단맛의 40~60% 알파형 , 베타형의 두 이성질체 존재
셀로바이오스 (cellobiose)
▪ 글루코스 2 분자가 β-1,4 글리코시드 결합
▪ 셀룰로스의 구성단위
▪ 셀로바이오스는 1번 탄소 기준으로 글루코스 위치가 다른 이성질체임.
락토스 (lactose, 젖당 , 유당 )
▪ 갈락토스 , 글루코스의 β -1,4 글리코시드 결합
▪ 포유동물의 유즙
▪ 자당 단맛의 16~40% 알파형, 베타형의 두 이성질체 존재 , 환원당
아이소말토스 (isomaltose)
▪ 글루코스 두분자가 α -1,6 글리코시드결합
▪ 아밀로펙틴 , 글리코젠 , 덱스트란의 구성단위
▪ 환원당이며 단맛은 거의 없음 .
트레할로스 (trehalose)
▪ α - 글루코스 두 분자가 α -1,1 결합한 당
▪ 환원성 없음 .
▪ 효모 , 크 레 하 만 난 등 다당류에 존재
▪ 효모에 의해 발효되지 않음 .
정리하기
탄수화물은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)로 구성되며, 단당류를 기본 단위로 한다.
결합한 당의 수에 따라 단당류, 이당류, 올리고당류, 다당류로 분류한다.
단당류는 탄소수에 따라 삼탄당, 사탄당, 오탄당, 육탄당으로 구분한다.
단당류의 특성은 분자 중 수산기가 많아 친수성이 크고, 카보닐기에 의한 환원성이 있으며,
비대칭탄소원자가 있어 입체이성질체와 편광성을 회전시키는 광학활성이 있다.
이당류는 두 개의 당이 글리코사이드 결합 때문에 결합한 당류이며, 가수분해하면 두 분자의 당이 된다.
슈크로스, 말토스, 셀로비오스, 락토스 등이 있다. 올리고당류는 3~10개의 단당류가 글리코사이드 결합 때문에
연결된 당류로 라피노스, 스타키노오스, 말토덱스트린 등이 있다.
다당류는 여러 종류의 단당류나 유도체가 글리코사이드 결합 때문에 연결된 고분자 화합물이다.
다당류는 구성에 따라 단순다당류와 복합다당류로, 구조에 따라 직쇄상 다당류와 분지상 다당류로,
기능에 따라 구조 다당류와 저장 다당류로 분류된다.
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