Обережно! Крохмаль - вбивця травної системи! Крохмаль Що за звір такий — «крохмаль».
Що ми взагалі знаємо про крохмаль? — Вкрай мало! А у багатьох, я абсолютно впевнений, крохмаль і зовсім асоціюється лише з клейстером або киселем ... Ось і чудово! Тим цікавішим і дивовижнішим буде наше сьогоднішнє розслідування про цю таємничу речовину — крохмаль.
Що за звір такий — «крохмаль»?
Перше, з чого варто почати, це те, що крохмаль це вуглевод. Для тих, хто не в курсі вуглеводів, це дуже поширені в природі органічні речовини. Вони становлять значну частину тканин рослинного походження (близько 80%). У тканинах тваринного походження міститься трохи більше 2% вуглеводів.
Причиною такого контрастного співвідношення є здатність зелених рослин синтезувати вуглеводи з вуглекислоти і води при поглинанні світлової енергії створюючи високомолекулярні речовини з високим вмістом енергії. Тобто вуглеводи в рослинах утворюються в результаті реакції фотосинтезу.
Усі вуглеводи поділяються на 3 основні класи:
Мономіри або прості цукру. Їх типові представники - це глюкоза, фруктоза та галактоза;
Олігосахариди. Сюди відносяться буряковий та очеретяний цукор, молочний цукор (лактоза).
Полісахариди. Саме до цієї групи належать крохмаль, клітковина, глікоген, пектинові речовини та ін. До речі, на нашому блозі є дуже рекомендую її до прочитання для повного розуміння природи крохмалю.
У зелених рослинах крохмаль виробляється від надлишку глюкози, отриманої внаслідок фотосинтезу. Крохмаль у вигляді гранул зберігається у хлоропластах. Розрізняють бульбову крохмальвмісну сировину (клубні картоплі, батату, маніоку та ін.) і зернову (зерно кукурудзи, пшениці, рису, ячменю та ін.). Якщо рослина потребує підживлення, то крохмаль під впливом ферментів і води може розпадатися утворюючи глюкозу.
Процес обробки крохмалю в організмі людини:
В організмі людини цей процес (розщеплення крохмалю) починається вже в той момент, коли крохмалиста їжа потрапляє до рота. Тут ферменти слини впливають на крохмаль утворюючи в результаті простіший вуглевод мальтозу. Потім у ході подальшого руху по шлунково-кишковому тракту і впливу певними ферментами мальтоза перетворюється на глюкозу. І тільки після цього глюкоза всмоктується стінками кишечника, і потрапляючи в кров забезпечує кожну клітину енергією.
Так виглядає цей процес «на пальцях», насправді в цьому процесі є певні складнощі. У природному вигляді, на відміну від очищеної (магазинної) форми, крохмаль досить складний для перетравлення. Це з труднощами його розчинення і, відповідно, доступністю ферменту амілази та інших ферментів. Вся робота системи травлення людини з докладним описом діючих ферментів по різних відділах описана в статті ««. Саме тому для продуктів, багатих на крохмаль рекомендується попередня теплова обробка. В результаті подібної обробки покращується засвоюваність крохмалю.
Також часто в певних продуктах можна побачити перехід крохмалю в цукор. Цей процес, названий гідролізом, відбувається за наявності кислот і підвищення температури (наочний приклад — банани, несолодкі та крохмалисті через певний час, полежавши на сонечку, стають солодкими).
До речі, використовуючи йод, можна легко перевірити завершення реакції гідролізу (більше не буде синій колір). Також можна перевірити і саму наявність крохмалю в продукті (наприклад у вареній ковбасі).
Таким чином, основна роль крохмалю в раціоні людини - перетворення на глюкозу для отримання додаткової енергії. Це основна, але не єдина функція, яку крохмаль виконує нашого організму. Докладніше про корисні та шкідливі властивості крохмалю читайте в наступній статті.
Основні види крохмалю:
Піддаючись впливу травних ферментів, крохмаль, що міститься в рослинній їжі, розщеплюється до глюкози. Однак цей процес відбувається не завжди однаково, т.к. харчові крохмалі мають різні властивості. Тому виділяють такі види крохмалю:
1. Глікемічний чи легкозасвоюваний;
Глікемічний крохмаль зустрічається у 2 основних формах: амілоза та амілопектин. Всі продукти, які містять крохмаль, є поєднанням амілози та амілопектину.
— АМІЛОЗА є прямим ланцюгом молекул глюкози, який перетравлюється довше.
— АМІЛОПЕКТИН має низку відгалужень дрібних ланцюжків глюкози і перетравлюється швидше.
Ферменти, які розщеплюють крохмаль діють лише крайні молекули глюкози, розщеплюючи їх у ланцюжка, які з однієї чи двох молекул. Так як амілоза є довгим ланцюгом, то у неї всього дві крайні молекули. Їй потрібно набагато більше часу для розщеплення, ніж амілопектину, у якого багато відгалужень глюкози і, отже, багато кінцевих молекул.
Тому продукти, що містять крохмаль, засвоюються з різною швидкістю. Крохмаль з високим вмістом амілопектину перетравлюється швидше та сильніше діє на цукор крові, ніж продукти з високим вмістом амілози.
2. Резистентний чи важкозасвоюваний;
Поруч із крохмалем, який виконує енергетичну функцію, тобто. забезпечує організм глюкозою, є ще крохмаль, який проходячи через травну систему, залишається недоторканим. Інакше кажучи, цей крохмаль стійкий до перетравлення і називається він резистентним.
Резистентний крохмаль зустрічається в різній їжі і в залежності від продукту походження ділиться на 4 різних типу. Отже, резистентні види крохмалю:
Трохи вище в статті я вже згадував, що термічна обробка крохмалевмісних продуктів покращує засвоюваність крохмалю, що міститься в них. Відбувається це завдяки тому, що одні види крохмалю переходять на інші, простіше кажучи, резистентний крохмаль перетворюється на звичайний.
І на останок…
Ну ось, дорогі друзі, тепер крохмаль для всіх нас став не такою вже й загадковою речовиною. Однозначно можна сказати, що крохмаль є невід'ємним елементом нашого повсякденного харчування. Тому кожному просто необхідно знати природу походження крохмалю, механізм його на наш організм, вивчити види крохмалю, їх активні властивості тощо. Рекомендуємо Вам прочитати нашу. Всі ці знання дозволяють зрозуміти нам, що крохмаль - це не просто елемент, це унікальний дар, яким ділиться сама природа. Давайте разом вчитися використовувати цей дар на благо свого організму. Підписуйтесь на та будьте з нами!
Вуглеводи їжі в травному тракті розпадаються на мономери при дії глікозидаз - ферментів, що каталізують гідроліз глікозидних зв'язків.
Перетравлення крохмалю починається вже в ротовій порожнині: у слині міститься фермент амілаза (α-1,4-глікозидаза), що розщеплює α-1,4-глікозидні зв'язки. Оскільки їжа в ротовій порожнині недовго, то крохмаль тут перетравлюється лише частково. Основним місцем перетравлення крохмалю служить тонкий кишечник, куди надходить амілаза у складі соку підшлункової залози. Амілаза не гідролізує глікозидний зв'язок у дисахаридах.
Мальтоза, лактоза та сахароза гідролізуються специфічними глікозидазами - мальтазою, лактазою та сахаразою відповідно. Ці ферменти синтезуються у клітинах кишечника. Продукти перетравлення вуглеводів (глюкоза, галактоза, фруктоза) надходять у кров.
Рис.1Перетравлення вуглеводів
Збереження сталості концентрації глюкози в крові є результатом одночасного перебігу двох процесів: надходження глюкози в кров з печінки та споживання її з крові тканинами, де вона використовується на енергетичний матеріал.
Розглянемо синтез глікогену.
Глікоген– складний вуглевод тваринного походження, полімер, мономером якого є залишки α-глюкози, які пов'язані між собою через 1-4, 1-6 глікозидними зв'язками, але мають більш гіллясту будову, ніж крохмаль (до 3000 залишків глюкози). Молекулярна вага глікогену дуже велика – він лежить у межах від 1 до 15 мільйонів. Очищений глікоген – білий порошок. Він добре розчиняється у воді, може бути обложений із розчину спиртом. З «I» дає буре забарвлення. У печінці знаходиться у вигляді гранул у комплексі з білками клітин. Кількість глікогену в печінці може досягти 50-70 г – це загальний резервглікогену; становить від 2 до 8% маси печінки. Глікоген також міститься у м'язах, де він утворює локальний резерв, у незначній кількості він міститься в інших органах та тканинах, включаючи жирову тканину. Глікоген у печінці є мобільним резервом вуглеводів, голодування протягом 24 годин повністю його виснажує. За даними Уайта та співавторів, скелетний м'яз містить приблизно 2/3 всього глікогену тіла (у зв'язку з великою масою м'язів більша частина глікогену знаходиться в них) – до 120 г (для чоловіка вагою 70 кг), але в скелетних м'язах його вміст від 0 5 до 1% від маси. На відміну від глікогену печінки, м'язовий глікоген не виснажується так легко при голодуванні навіть протягом тривалого часу. Механізм синтезу глікогену в печінці з глюкози в даний час з'ясовано. У печінкових клітинах глюкоза піддається фосфорилуванню за участю ферменту гексокіназиіз заснуванням глюкози-6-Ф.
Рис.2Схема синтезу глікогену
1. Глюкоза + АТФ гексокі наза Глюкоза-6-Ф + АДФ
2. Глюкоза-6-Ф фосфоглюкомутаза Глюкоза-1-Ф
(залучається до синтезу)
3. Глюкоза-1-Ф + УТФ глюкозо-1-Ф урідил трансфераза УДФ-1-глюкоза + Н4Р2О7
4. УДФ-1-глюкоза + глікоген глікогенсинтаза Глікоген + УДФ
(затравка)
УДФ, що утворився, може знову фосфорилуватися за рахунок АТФ і весь цикл перетворень глюкози-1-Ф повторюється знову.
Активність ферменту глікогенсинтази регулюється ковалентною модифікацією. Цей фермент може бути у двох формах: глікогенсинтази I (independent – незалежна від глюкози-6-Ф) та глікогенсинтази D (dependent – залежна від глюкози-6-Ф).
Протеїнкіназафосфорилює за участю АТФ (не фосфорилює форму I-ферменту, переводячи її у фосфорильовану форму D-ферменту, у якого фосфорильовані гідроксильні групи серину).
У перекладі з німецької, крохмаль означає «міцне борошно». Як складний крохмаль складається з двох полімерів: амілози (25%) і амілопектину (75%). Зовні крохмаль не має смаку і запаху, практично нерозчинне в холодній воді, але набухає в гарячій воді, при цьому набуває властивостей клейстеру. При стисканні пальцями білий порошок видає характерне порипування. Під час розгляду під мікроскопом можна побачити зернисту
Спочатку при розщепленні крохмалю утворюється полісахарид декстрин – продукт часткового розщеплення крохмалю. Отримати декстрини можна шляхом швидкого нагрівання крохмалю, що містить 10-20% води.
Такий продукт розщеплення крохмалю як декстрин знайшов широке застосування в народному господарстві. Використовуються декстрини для клеючих засобів, що застосовуються в різних галузях промисловості, наприклад, для наклейки етикеток на тару або склеювання пакувальних пакетів. У ливарному виробництві декстрин використовують для скріплення формувального піску, а легкої промисловості - збільшення густоти текстильних фарб. Декстрін знайшов застосування і в харчовій промисловості як основний носій харчових порошків і барвників.
Мальтоза, що складається з двох молекул глюкози, має ще іншу назву - солодовий цукор, який застосовується у винокурінні та пивоварінні. У природі міститься у великих кількостях у пророслих зернах злаків, особливо багато мальтози в ячмені та житі. Чисту мальтозу виготовляють виключно для лабораторних цілей у малих кількостях.
Крохмаль є складним вуглеводом і міститься в стеблах і листі більшості рослин, він виробляється рослинами про запас. В їжу людина здавна використовує злаки, багаті на крохмаль, такі як рис, пшениця, жито та інші. Багатий крохмалем і улюблена всіма картопля, саме найбільш популярна і поширена. Ця речовина є одним із найважливіших продуктів для організму людини. Розщеплення крохмалю відбувається під впливом ферментів, у своїй розпад речовини починається ще роті людини. Слина людини, що містить фермент А-амілаза, частково перетворює крохмаль на мальтозу.
У шлунковому середовищі розщеплення крохмалю не відбувається у зв'язку з неактивністю ферменту А-амілаза в середовищі кислосодержащей шлунка. Саме тому споконвічне ретельне пережовування їжі має велике значення для подальшого розщеплення та засвоєння крохмалю організмом людини. У дванадцятипалій кишці під впливом А-амілази, що міститься у шлунковому соку, при розщепленні крохмалю утворюється бісахарид мальтозу. Причому мальтоза швидко розпадається на дві молекули глюкози, які засвоюються організмом людини завдяки інсуліну, що виділяється підшлунковою залозою, без якого неможливе засвоєння глюкози організмом людини. При розщепленні крохмалю утворюється глюкоза, причому процес засвоєння глюкози відбувається поступово, що призводить до значного зниження навантаження на систему підшлункової залози, отже споживання достатньої кількості рослинного крохмалю в їжу може служити профілактикою діабету.
Таким чином, остаточний продукт розщеплення крохмалю – це глюкоза, найвідоміший простий вуглевод, необхідний для живлення тканин мозку та різних м'язів людини.
Крохмаль широко застосовують у харчовій промисловості, він є одним з їх багатофункціональних допоміжних продуктів. В основному його використовують у складі загусників та стабілізаторів для надання продуктам відповідного виду та текстури.
Ресторани, кафе та магазини, знаючи про моду на відмову від цукру, радісно йдуть нам назустріч. Можна легко знайти сирний чізкейк без цукру, але найімовірніше, у його складі буде крохмаль. Цей вуглевод зустрічається в печиві та пирогах, і водночас – у картоплі, бананах, сочевиці та рисі. Деякі дієтологи закликають раз і назавжди відмовитись від крохмалю, інші заперечують, що він необхідний. Розбираємось, що таке крохмаль і для чого він потрібний.
ДОЗВІЛАЙТЕ ПРЕДСТАВИТИСЯ: КРАХМАЛ
Крохмаль – продукт натуральний.Найчастіше його роблять із картоплі, кукурудзи, пшениці чи рису. Під час дозрівання при фотосинтезі ці рослиниутворюють глюкозу, частина глюкози перетворюється на крохмаль і накопичується в бульбах, плодах, насінні рослин – як джерело резервного харчування.
Приблизно те саме відбувається в нашому організмі: після великого шматка торта з кремом, наш організм, не в змозі впоратися з такою кількістю глюкози, запасає її на майбутнє у складочках на боках.
ДЕ ЗНАЙТИ
Крохмаль міститься в багатьох звичних нам продуктах: не тільки в рисі, пшениці, кукурудзі, а й у різних коренеплодах, у тому числі в картоплі. Його можна знайти в бананах, каштанах, бататі, сочевиці, бобах, нуті.
Крохмаль часто використовують як підсолоджувач у тих продуктах, де немає цукру. Для того, щоб зробити крохмаль солодким, його кип'ятять протягом кількох годин у розведеній сірчаній кислоті, після чого додають до нього крейду, щоб нейтралізувати кислоту. Після крейди відфільтровують, речовину випарюють і виходить густа солодка маса - крохмальна патока, яка є розчином глюкози у воді. Саме її використовують для приготування булочок, печива та тих самих «чізкейків без цукру».
- Білий рис: 78% крохмалю
- Спагетті із пшеничного борошна: 75 % крохмалю
- Кукурудзяні пластівці: 74% крохмалю
- Борошно (пшеничне, ячмінне): 72 % крохмалю
- Хліб: 66% крохмалю
- Кукурудза: 65% крохмалю
- Гречка: 64% крохмалю
- Житній хліб: 45% крохмалю
- Картопля фрі: 35% крохмалю
- Варена картопля: 14% крохмалю
КРАХМАЛ = ЦУКОР?
З наукового погляду крохмаль – це велика кількість простих цукрів. Потрапляючи в організм, через кілька етапів він перетворюється на глюкозу, тобто на цукор. Але оскільки швидкість попадання крохмалю в кров набагато нижче, ніж у цукру, то він відноситься до "повільних" вуглеводів, тому є джерелом енергії, наприклад, картопля і сочевиця можуть наситити надовго. Але парадокс: булочка теж містить велику кількість крохмалю, але після неї ви швидко захочете їсти. Така різниця пов'язана з тим, що різний крохмаль по-різному засвоюється і перетравлюється організмом двома шляхами – у тонкій та прямій кишках.
ХОРОШИЙ ПОГАНИЙ ЗЛИЙ
Перетравлення найдоступнішого крохмалю (білий рис, борошняні продукти) починається ще в роті з ферментами, що містяться в слині. Ці ферменти розкладають крохмаль у глюкозу, вуглевод, який безпосередньо потрапляє у кров. При цьому на кожну молекулу глюкози, що утворилася, потрібна одна молекула води. Тому після макаронів або рису нам хочеться пити: у цьому випадку варто наслідувати приклад італійців, які п'ють дуже багато води під час їжі. Але не весь крохмаль перетравлюється у тонкій кишці, і саме такий крохмаль найкорисніший, біологи називають цей тип крохмалю резистентним. Проходячи неушкодженим через шлунок та тонкий кишечник, він потрапляє у товстий кишечник, де стає живильним середовищемдля корисних бактерій Бактерії перетворюють резистентний крохмаль насамперед на масляну кислоту та інші короткі ланцюжки насичених жирних кислот, які є ідеальним «паливом» для клітин стінок кишечника і роблять багато корисного для нашого організму. Наприклад, зменшують запальні процесив кишечнику, збільшує чутливість клітин організму до інсуліну і знижує рівень глюкози в крові.
ДЕ ШУКАТИ ДОБРИЙ КРАХМАЛ
Ми вже з'ясували, що не всі види крохмалю однаково корисні. Тому варто обмежувати біле борошно та білий рис, борошняні продукти, каші швидкого приготування. В результаті фізичної обробки крохмаль у цих продуктах набагато швидше засвоюється організмом, що призводить до різкого стрибка рівня глюкози у крові. Також не варто заглядатися на тістечка, печива, кренделі та кукурудзяні пластівці – корисних крохмалів у цих продуктах ви точно не знайдете.
Резистентний крохмаль є у квасолі, зеленому горошку та інших бобових, картоплі та бананах, але проблема в тому, що він йде разом із великою кількістю звичайного. Головне правило - у сирій їжі корисного крохмалю набагато більше, ніж у термічно обробленій. Тому готувати овочі краще швидко, щоб зберегти вітаміни та корисний крохмаль.
У харчовому раціоні людинизустрічаються лише три основні джерела вуглеводів: (1) сахароза, яка є дисахаридом і широко відома як очеретяний цукор; (2) лактоза, що є дисахаридом молока; (3) крохмаль - полісахарид, представлений практично у всій рослинній їжі, особливо в картоплі та різних видах зернових. Іншими вуглеводами, що засвоюються в невеликій кількості, є амілоза, глікоген, алкоголь, молочна кислота, піро-виноградна кислота, пектини, декстрини та в найменшій кількості - похідні вуглеводів у м'ясі.
Їжатакож містить велику кількість целюлози, що є вуглеводом. Однак у травному тракті людини не існує ферменту, здатного розщепити целюлозу, тому целюлоза не розглядається як харчовий продукт, придатний для людини.
Перетравлення вуглеводіву ротовій порожнині та шлунку. Коли їжа пережовується, вона поєднується зі слиною, яка містить травний фермент птіалін (амілазу), що секретується в основному привушними залозами. Цей фермент гідролізує крохмаль на дисахарид мальтозу та інші невеликі глюкозні полімери, що містять від 3 до 9 молекул глюкози. Однак у ротовій порожнині їжа знаходиться короткий час, і, ймовірно, до акту ковтання гідролізується не більше 5% крохмалю.
Проте, перетравлення крохмалюіноді триває в тілі та дні шлунка ще протягом 1 години доти, поки їжа не почне перемішуватися зі шлунковим секретом. Потім активність амілази слини блокується хлоридною кислотою шлункового секрету, т.к. амілаза як фермент у принципі не активна при зниженні рН середовища нижче 4,0. Незважаючи на це, в середньому до 30-40% крохмалю гідролізується в мальтозу перед тим, як їжа і сулина слина повністю перемішуються зі шлунковими секретами.
Перетравлення вуглеводів у тонкому кишечнику. Перетравлення панкреатичної амілазою. Секрет підшлункової залози, як і слина, містить багато амілази, тобто. він майже повністю схожий у своїх функціях з ос-амілазою слини, але в кілька разів ефективніший. Таким чином, не більше ніж через 15-30 хв після того, як хімус зі шлунка потрапить у дванадцятипалу кишку і змішається із соком підшлункової залози, фактично всі вуглеводи виявляються перевареними.
В результаті перш ніж вуглеводивийдуть за межі дванадцятипалої кишки або верхнього відділу худої кишки, вони майже повністю перетворюються на мальтозу та/або інші дуже невеликі полімери глюкози.
Гідроліз дисахаридіві невеликих полімерів глюкози в моносахаридах ферментами кишкового епітелію. Ентероцити, що вистилають ворсинки тонкого кишечника, містять чотири ферменти (лактазу, сахаразу, декстриназу мальтазу), здатних розщеплювати дисахариди лактозу, сахарозу і мальтозу, а також інші невеликі глюкозні полімери на їх кінцеві моносахариди. Ці ферменти локалізовані в мікроворсинках щіткової облямівки, що покриває ентероцити, тому дисахариди перетравлюються відразу, як тільки стикаються з цими ентероцитами.
Лактозарозщеплюється на молекулу галактози та молекулу глюкози. Сахароза розщеплюється на молекулу фруктози та молекулу глюкози. Мальтоза та інші невеликі глюкозні полімери розщеплюються на численні молекули глюкози. Таким чином, кінцевими продуктами травлення вуглеводів є моносахариди. Всі вони розчиняються у воді та миттєво всмоктуються у портальний кровотік.
У звичайній їжі, В якій з усіх вуглеводів найбільше крохмалю, понад 80% кінцевого продукту перетравлення вуглеводів становить глюкоза, а галактоза і фруктоза - рідко більше 10%.