Zucker in Technologie und Analytik K. Lösche WS 2009

2. Z U C K E R Ü B Die Zuckerrübe gehört zur Familie Chenopodiaceae. Systematisch wird sie als Beta vulgaris var. altissima eingeordnet.

1. Zuckerrohr bildet die Gattung Saccharum der Familie Gramineae. (im engeren Sinn) wird botanisch Saccharum officinarum genannt.

Reaktionsfähigkeit der Kohlenhydrate beim Verarbeiten von Lebensmitteln

3 (2H) Furanone in Lebensmitteln

Bildung von HMF

Umwandlung von Monosacchariden in alkal. Lsg.

Cannizarro-Reaktion

Maillard Reaktion (nichtenzymatische Bräunung) Bildung von N-Glykoside u. Folgereaktionen Reaktion von Carbonylverbindungen (Zucker) mit Aminen (Proteinen, Peptiden, Aminosäuren) charakteristische Aromen Bräunung (Melanoidine, N-haltige, braune Pigmente; nicht Melanin!!!) und Aromabildung bei Koch-, Brat- und Backprozesse Verluste an essentiellen Aminosäuren, auch Entstehung von Fehlaromen, Entstehung von mutagenen Stoffen (Acrylamid)

Einschub: Melaninsynthese (Bildung von braunen Hautpigmenten)

Schema der Maillard-Reaktion

Strecker Abbau

Beispiele für Melanoidine

Maillard Reaktion in vivo F.Ledl, E. Schleicher; Angew. Chemie, 102, 597-626 (1990)

Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit durch Insulinmangel) Insulin, Hormon der Bauspeicheldrüse wird in das Blut abgegeben; ermöglicht für Glucose den Durchtritt durch die Zellmembranen Insulinmangel: Aufnahme von Glucose (aus dem Blut) in die Zelle vermindert  Blutzucker erhöht; Störung der Glucoseverwertung, führt zur Steigerung der Glucoseneubildung in der Leber Triglceridsynthese (im Fettgewebe) vermindert  Anstieg freier Fettsäuren im Blut, sobald Fettsäuren nicht mehr voll abgebaut werden, Anstieg von Keto-Körpern  Aceton im Harn

Medizinische Bedeutung

Hartkaramellen

Kristalline und amorphe Zucker

Rezeptur : Hartkaramelle -amorphe Zucker-

Glasübergang von Zucker

Eigenschaften amorpher Zucker - Glasübergangstemperatur Tg -

Kristalline und amorphe Zuckerstrukturen

Bleiverglaste Fenster: ein Beispiel für Glastechnologie

Zucker blasen: ein Beispiel für Glastechnologie

Lichtemission durch bestimmte Strukturen

Triboluminescence im Vergleich

Bestimmung der Refraktion durch Laserbrecheung in amorphen Zuckern

Laserbeugung durch Zucker im Glaszustand

Bestimmung des kritischen Winkels

Praktische Durchführung der Pfund` s Methode

Chemie des Bieres Zutaten (in Deutschland nach dem Reinheitsgebot von 1516 festgelegt): Malz aus Gerste oder Weizen, Wasser, Hopfen und Hefe anregende und berauschende Eigenschaften Ethanol aromatische Eigenschaften Hopfen, Darrprodukten und zahlreiche Aromastoffe nährende Eigenschaften  unvergorenem Extrakt (Kohlenhydrate, Proteine) erfrischende Wirkung  Kohlensäure

Chemie des Bieres: Gerste 12 – 20 % Wasser, 80 – 88 % aus Trockensubstanz, diese wiederum zu 60 – 65 % aus Stärke Stärke  Polysaccharid Amylose, ein spiralförmiges Molekül aus 60-2000 Glucoseresten, die kettenartig über a(1,4)-Bindngen miteinander verknüpft sind (ca. 6 - 8 Reste pro Windung) Amylopectin, aus 6000 – 40000 Glucoseresten, die außer a(1,4)Bindungen auch durch a(1,6)-Bindung verknüpft sind (ca. jeder 15. Rest)

Chemie des Bieres: Gerste 10-14 % Cellulose b(1,4) verknüpfte Glucosereste 8-13 % der Trockensubstanz der Gerste sind Proteine (wichtig für den Charakter und für den Schaum eines Bieres) 0,1-0,3 % Gerbstoffe und Polyphenole (auf Grund ihrer Bitterkeit starken Einfluss auf Geschmack und Textur