3 Glucides

7/22/2019 3 Glucides

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CHIMIE

ALIMENTAIRE

Ch i si n a u , 2 0 1 3

dr.ing. Igor CHICIUC

Glucides

Bibliographie

Pascal RIBREAU-GAYON, Yves GLORIES, Alain MAUJEAN, Denis DUBOURDIEU,Trait d'oenologie Tome 2 Chimie du vin - Stabilisation et traitements, Ed.

DUNOD, Paris 2004

CIUMAC Jorj, Science et technologies des aliments, Ed. Tehnica-Info,Chisinau 2006

Chimia Produselor Alimentare, Curs de prelegeri - I, Ed. UTM, Chisinau 2007

ALAIS Charles, LINDEN Guy, Abrg de biochimie alimentaire, Ed. Masson,Paris 1997

CIOBANU Domnica, CIOBANU Romeo Cristian, Chimie Alimentara, Ed. Tehnica-Info, Chisinau 2001

Plan

Prsentation

Classification

Structure et proprits gnrales

Proprits fonctionnelles

Caramlisation

Prsentation

Glucides


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Prsentation

Chez les animaux, les humaines,

Prsentation

Prsentation Prsentation

n n

Carbohydrates, hydrate de carbone, carbone plus eau


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Prsentation

La moiti au moins de mes calories quotidiennes doit tre fournie parles glucides (sucres), soit 40 55%. Chez le sportif,

les besoins sont plus importants.

Rpartition des macronutriments

Prsentation

Edulcorant - une substance qui donne une saveur douce

Exemple : le miel, le sirop d'rable, l'aspartame, la saccharine,l'acsulfame K, le sucralose

Deux types

- Les dulcorants intenses : un pouvoir sucrant lev (le pouvoirsucrant du sucre de table est de 1).- Les dulcorants de charge (notamment polyol) : un pouvoir sucrantassez proche de celui du sucre de table (de 0,5 1,4)

, mais ce ne sont pas des glucides.

Prsentation

L'aspartame est un dulcorant artificiel dcouvert en 1965

un pouvoir sucrant environ 200 fois suprieur celui du saccharose

Rfrenc dansl'Union

Europenne parle code E951

Classification des glucides


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Classification des glucides Classification des glucides

Polyol qui porte au moins 2 fonctions alcools dont l'une au moins est une fonctionalcool primaire, et une fonction rductrice carbonyle, soit :- aldhyde (-CHO) dans ce cas l'ose est un aldose- ou ctone (>C=O) dans ce cas l'ose est un ctose

La teneur totale en glucides des aliments est trs variable

Les produits de fruits, de lgumes sont riches en sucres simples enpentose, hexose. Leur contenu dans les fruits, les lgumes varie entre 1,27-28,0%

de la masse totale.

Les crales, par exemple, (mas, sorgho, riz, bl, ) contiennent des quantitsleves de polysaccharides: amidon de 50,0 - 62,0%, cellulose 10,5-2,0%.

Teneur totale Les fonctions principales

Dans leurs ractions chimiques, les glucides font intervenir deux fonctionsprincipales : le groupe carbonyle (aldhyde ou ctone) et la fonction alcool.

Dextrine (un polyoside)


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Les oses (monosaccharides) Les oses (monosaccharides)

Le plus simple des oses est le glycraldhyde qui est un triose de 3atomes de carbones, 2 fonctions dalcools et une fonction aldhyde.

Les oses (monosaccharides)

Les atomes de carbone d'un ose sont numrots partir du carbone le plus oxyd.

La nomenclature D et L est dfinie par rapport la position de l'hydroxyle port par lecarbone asymtrique voisin de la fonction alcool primaire en rfrence au

glycraldhyde.



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Les plus connues des oses

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Classification des oses (monosaccharides)

Base sur deux lments :

la nature de la fonction carbonyle

la longueur de la chaine carbone



En fonction de la nature de la fonction carbonyle : lesaldoses, comportant une fonction aldhyde et les

ctoses, comportant une fonction ctone.



En fonction de la longueur de la chaine carbone on distingue :les trioses (3 carbones), les tetroses (4 carbones), les hexoses (6

carbones) et les heptoses (7 carbonnes).

La plupart des monosaccharides que lon trouve chez les tresvivants sont des pentoses (C5H10O5) ou des hexoses (C6H12O6).

Les plus importants pentoses sont : le ribose et le dsoxyribose.

Les hexoses plus connus sont : le glucose (ou dextrose), le fructose(ou lvulose) et le galactose. On retrouve du glucose et du fructose

dans la plupart des vgtaux au got sucr.

Le glucose est galement appel sucre de raisin .



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Les oses (monosaccharides) Les oses (monosaccharides)

D-glucose et D-fructose


D-glucose et du D-fructose sous forme libre, sont les hexoses le plus rpandus dansles matires premires et les aliments. Sous forme combine ces sucres sont dans lastructure des diverses substances organiques. Les molcules d'oligosaccharides, despolysaccharides sont composs des rsidus de monosaccharides, notamment de D-

glucose et du D-fructose.

D-fructoseD-glucose


Proprits fonctionnelles de D-glucose et du D-fructose:- Formation du got sucr des aliments;- Aux concentrations plus de 25-30% diminue l'activit de l'eau (aw) en aliments;- Capacit dhydratation et de liaison de leau dans les aliments;

- Transformation lors de la fermentation alcoolique et lactique;- En nutrition sources importants de l'nergie et de matires plastiques.

D-glucose et D-fructose sont surtout connus comme des constituants des fruits etdes lgumes au got doux et valeur nergetique. D-glucose est utilise pour laprparation de produits de confiserie, ptisserie, lalimentation dittiques pour lesbbs (boissons gazeuses, chocolat, etc.)


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D-fructose prsent des proprits spcifiques. Compar d'autres hydrates decarbone D-fructose a la plus grande surcroise et solubilit dans l'eau. Solutionsconcentres de D-fructose (sirop) sont stables et ne se cristallisent pas. Leur

viscosit est plus faible par rapport aux solutions de D-glucose ou le saccharose.D-fructose a une capacit augmente de sorption et de rtention des vapeurs

d'eau, et une substance trs efficace pour la correction de l'humidit des aliments.Pour viter une hydratation excessive de D-fructose, les aliments sont emballs.Dans l'industrie alimentaire D-fructose est utilis pour prparer des aliments a partirde fruits, des boissons gazeuses, des aliments pour diabtiques. D-fructose n'est pasrecommand de l'utiliser pour la confiserie, en raison de sorption excessive desvapeurs deau et comme rsultat la perte de qualit des aliments.

La valeur curative de D-fructose consiste dans la capacit de prvenir la cariedentaire. Le fructose dans le corps humain est relativement mieux accumule auniveau du foie, une vitesse leve est impliqu dans les processus physiologiques.D-fructose est recommand pour tre consomms par les personnes souffrant dediabte..

Classification des glucides

Les osides (oligosaccharides)

Un oside, ou saccharide, est un compos qui par hydrolyse libre des oses.Cette hydrolyse peut librer, cote des oses, des groupements de nature

non glucidiques appels groupement aglycones .

Oligosaccharides sont faites de

restes de monoglucides : pentose,

hexose, relis entre eux par des

liens - ou - glycosidiques.

Les osides (oligosaccharides)

Base sur deux lments essentiels : la prsence ou nondun groupement aglycone et par le nombre de

molcules doses constituant loside.

En fonction du nombre ou non dun groupementaglycone, on distingue les holosides et les htrosides.

Les holosides sont des osides qui par hydrolyse nelibrent que des oses.

Les htrosides ce sont les osides qui librent par hydrolyse des oses et un ou plusieurs groupementaglycones.

Classification des osides


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Disaccharides

Diholosides (Disaccharides)

Un disaccharides, est un glucide form de lunion de deux oses

(deux monosaccharides), gnralement des hexoses, par une liaisondire osidique (appele galement liaison glucosidique).

Disaccharides

Disaccharides

Saccharose

Disaccharides


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Lhydrolyse ou linversion du saccharose

Disaccharides

Soumis une hydrolyse, le saccharose donne un mlange lvogyre (qui dvie versla gauche le plan dune lumire polarise) de glucose et de fructose. Le mlangeobtenu est de ce fait appel sucre inverti, parce quil y a eu une inversion du sensdu pouvoir rotatoire et le processus correspondante est appele inversion.

peut tre obtenue par voie chimique en mil ieu acide (chauffage en milieu acide) soit parvoie enzymatique (action de lalpha-glucosidase ou sucrase ainsi que la bta-

fructosidase ou linvertase).

Maltose

Disaccharides

Lactose

Disaccharides Polysaccharides

Les polyholosides ou polysaccharides sont des polymres (grosse molculeform de lunion de nombreuses petites molcules semblables) poids

molculaire plus ou moins lev et dont lhydrolyse libre uniquement des oseset des drivs simples doses.

Les trois polysaccharides plus connus :

- lamidon

- le glycogne

- la cellulose


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Polysaccharides

Amidon

Polysaccharides

Amidon form de deux types de polymres deglucose : lamylose et lamylopectine

chaines linaires de glucoseunis en alpha 1-4

chaines linaires de glucoseunis en alpha 1-6

Polysaccharides

Glycogne polymre semblable lamylopectine, prsent dans lesmuscles (la viande) et le foie des animaux.

Polysaccharides

Cellulose


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Proprits fonctionnelles des mono-et oligo-glucides

La pression osmotique

L'effet de la pression osmotique consiste dans le "transport" de l'eau par diffusion travers le tissu de fruits, de lgumes, de la structure biologique, constitu de cellules

ayant une membrane semi-permable.Sous l'action de la pression osmotique le processus de la diffusion deau aboutit ladshydratation ou la concentration des solutions. Dans le mme temps les solutionsconcentres deviennent dilus ou hydrats. Le degr de dshydratation des solutionset fonction de la diffrence entre la pression osmotique des solutions spares par desmembranes semi-permables. Dans la technologie alimentaire, la biotechnologie onemploie largement des solutions concentres de mono-et disaccharides pour obtenirdes pressions osmotiques leves.

Leffet des fortes pressions osmotiques est employ pour conserver les aliments. Lesaliments avec la concentration en saccharose de 65 .... 80% , a une temprature de

20C , prsente une pression osmotique de 4,63 . .5,70 MPa . Les cellulesmicrobiennes qui entre dans ces aliments vont perdre lactivit et la possibilit daltrerces produits. Les membranes cytoplasmiques des micro-organismes sont semi-permable. Sous l'action de la haute pression osmotique les cellules microbiennessont dshydrates suite a la diffusion de l'eau dans le milieu d'alimente. Par ceprocessus on conserve diffrentes aliments: confiture, chocolat, lait concentr, jus

Proprits fonctionnelles des mono-et oligo-glucides

La pression osmotique employe pour le confisageLa fabrication des fruits confits consiste remplacer les jus contenus dans les cellules

des fruits par un sirop de sucre.

Proprits fonctionnelles des mono-et oligo-glucides Proprits fonctionnelles des mono-et oligo-glucides

Proprits sensorielles du got.

Fructose > Saccharose > Glucose > Maltose

Une srie de puissance en fonction de got sucr:

Proprits nutritionnelles

- les principales sources d'nergie.

- la fonction de substances plastiques

La teneur en glucides dans le corps humain est relativement faible et ne dpasse

pas 1,0% de la masse corporelle. La vitesse d'absorption et le catabolisme desglucides, est assez lev, la norme de ces apports journaliers recommands estde 400-500 grammes de glucides, dont 80% appartiennent l'amidon.


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Proprits fonctionnelles des polysaccharides

Le complexe polyglucidique de la nourriture est trs variable et dpend de la matirepremire, le degr de maturit et des mthodes d'obtention de nourriture.Les plus importantes sources de fibres alimentaires sont les crales, les fruits, les

lgumes, les produits vgtaux non-raffins contenant des glucides non digestibles .

Qualit de fibres alimentaires et variables, elle est apprcie sont par des propritsphysico-chimiques. Il y a deux caractristiques physico-chimiques qui caractrisentlefficacit fonctionnelle des fibres alimentaires:- La capacit d'hydratation et de rtention de l'eau ;- Capacit d'adsorption des composs nocifs.

Le degr d'hydratation et de rtention d'eau (CHR ) reflte les proprits hydrophiles defibres alimentaires. Par exemple, les pectines et l'hmicellulose solubles peuvent trefortement hydrates en formant des solutions collodales. Cellulose, l ignine tantinsolubles ont une capacit faible dhydratation.Le complexe polyglucidiques des alimentes est variable et dpend de l'espce de la

matire premire, des mthodes de traitement , la composition de poliglucides dans lesproduits finis. Il a t constat que les valeurs leves pour la capacit d'hydratation et dertention de leau caractrise une efficacit leve de la qualit des fibres.Le degr d' adsorption des produits chimiques nocifs par les fibres alimentaires dpend deleur capacit dhydratation et de retenir l'eau. La capacit dhydratation et de rtentiond'eau et la capacit d'adsorption des composs chimique nuisibles caracterisent la qualitdes fibres alimentaires.



Un exemple d'une journeriche en fibres alimentaires

Caramlisation des glucides

110 .. 200C les modifications chimiques des sucressimples donnent - couleur brun des aliments


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Le processus de caramlisation est un procs physico-chimiques complexes

de dcomposition thermique des hydrates de carbone par leur dshydratation

et limination dun certain nombre de molcules d'eau.

Au processus de caramlisation sont soumis lespentoses, les hexoses, les disaccharides et les

polysaccharides.


La vitesse maximale - a t remarque dans les aliments partiellementdshydrat avec des valeurs d'activit de l'eau (aw) de 0,8 .... 0,85.

Si aw> 0,85 la vitesse de ractions de caramlisation est lente.

Le processus de caramlisation dpend et de la valeur du pH.

Dans le milieu alimentaire avec le pH < 6,0 la vitesse des ractions sacclre.


Le mcanisme de raction

isosaccharasan

saccharose glucosefructosane

glucose glucosane

glucosane fructosane


Le mcanisme de raction

caramelen

C125H188O80caramelin

isosaccharasan caramelan

caramelanisosaccharasan


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Le mcanisme de raction dans l'environnement acide (pH


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Exemple, Caramlisation :

https://www.youtube.com/watch?v=pRNeYd4i4Yghttps://www.youtube.com/watch?v=CUKhrlklGB0&feature=related

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