- Cấu trúc của maltose
- Chức năng và công dụng của maltose
- Nguồn năng lượng
- Sản xuất đồ uống
- Thực phẩm mạch nha
- Chuyển hóa maltose
- Người giới thiệu
Các maltose (4-O- (α-D-glucopyranosyl) -β-D-glucopyranose) là một disacarit gồm hai monome glucose nối với nhau bằng một trái phiếu glycosidic của α-1,4 loại. Đương nhiên, nó là một trong những sản phẩm chính của quá trình thủy phân bằng enzym của amylose, là một homopolysaccharide của glucose có trong tinh bột.
Maltose được sản xuất thương mại từ tinh bột đã được xử lý bằng mạch nha lúa mạch. Disaccharide này rất quan trọng để sản xuất đồ uống có cồn lên men như bia hoặc rượu whisky, trong đó siro giàu maltose được sử dụng, một sản phẩm chiết xuất từ hạt lúa mạch nảy mầm hoặc "mạch nha".
Cấu trúc hóa học của maltose (Nguồn: Zippanova qua Wikimedia Commons)
Vì maltose bao gồm hai gốc glucose, sự thủy phân của disaccharide này trong ruột của nhiều động vật, kể cả con người, là điều quan trọng hàng đầu để thu được năng lượng từ tinh bột thực vật mà nó thu được.
Tuy nhiên, tiêu thụ quá nhiều đường maltose có thể bị chống chỉ định đối với bệnh nhân tiểu đường hoặc những người dễ mắc bệnh này, vì đường này có thể làm tăng nhanh lượng đường huyết (đường huyết).
Nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng các vi sinh vật như vi khuẩn, chẳng hạn, có khả năng chuyển hóa maltose trực tiếp như một nguồn cacbon và năng lượng, sử dụng nhiều loại enzym và chất vận chuyển cụ thể cho mục đích này.
Cấu trúc của maltose
Phản ứng tổng hợp maltose. Javier Velasco
Maltose là một disaccharide bao gồm hai gốc glucose liên kết với nhau thông qua liên kết glucosidic của loại α-1,4, qua đó dạng hemiacetal của một đơn vị α-D-glucopyranosyl được liên kết với một gốc β. -D-glucopyranose được gọi là "aglycone".
Nguyên tử oxy là một phần của liên kết glycosidic nằm ở trung tâm của cấu trúc, ngay giữa hai vòng glucose.
Cấu trúc phân tử của maltose ở dạng 3D. AbcdKolya
Nó có trọng lượng phân tử là 342,3 g / mol, ứng với công thức hóa học C12H22O11. Nó là một đường khử và có thể trải qua quá trình biến đổi, vì vậy nó có thể được tìm thấy ở dạng α- hoặc β-maltose.
Hơn nữa, disaccharide này có thể bị thủy phân bởi các axit khác nhau hoặc bởi một loại enzyme cụ thể được gọi là maltase.
Nó là một hợp chất thường được tìm thấy dưới dạng tinh thể hoặc bột màu trắng. Nó hòa tan trong nước và có vị ngọt nhẹ (khoảng 50% khả năng tạo ngọt của sucrose, là đường ăn). Nó không dễ kết tinh và có thể lên men.
Maltose là một disaccharide hút ẩm rất cao, tức là nó có khả năng hút ẩm lớn từ môi trường nơi nó được tìm thấy. Nó có nhiệt độ nóng chảy gần 120 ° C và có thể caramel hóa ở 180 ° C.
Chức năng và công dụng của maltose
Nguồn năng lượng
Maltose có thể được mô tả như một nguồn năng lượng tốt, vì quá trình thủy phân liên kết glycosidic tạo nên disaccharide này (qua trung gian maltase), giải phóng hai phân tử glucose, được các tế bào sử dụng hiệu quả thông qua con đường đường phân.
Vì tinh bột có trong nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật được cấu tạo từ các homopolysaccharid amylose và amylopectin, là các polyme của các gốc glucose được liên kết với nhau bằng các liên kết glucosidic, nên sự thủy phân chất này trong maltose và sau đó là các bã không có glucose, là một điều quan trọng nguồn nhiệt lượng cho các cơ thể sống khác nhau.
Sản xuất đồ uống
Xi-rô thương mại giàu maltose, đặc biệt là những loại được sản xuất từ quá trình thủy phân tinh bột bằng enzym, được sử dụng rộng rãi để sản xuất đồ uống có cồn như bia và rượu whisky, nơi chúng hoạt động chủ yếu để cải thiện "cảm giác miệng" của những đồ uống này. .
Hơn nữa, việc sản xuất những loại này và đồ uống có cồn lên men khác được thực hiện với một nguyên liệu thô được gọi là "lúa mạch mạch nha", thu được bằng cách nảy mầm loại ngũ cốc này, thông qua một quá trình được gọi là mạch nha, trong đó các enzym bản địa của hạt thủy phân tinh bột.
Ngoài ra, maltose và các dẫn xuất của nó, những chất được tìm thấy với tỷ lệ lớn trong xi-rô giàu disaccharide này, có đặc tính ngăn cản sự tạo bọt và kết tinh của các chất khi nó hòa tan.
Thực phẩm mạch nha
Ảnh chụp xi-rô maltose (Nguồn: www.aziatische-ingredienten.nl qua Wikimedia Commons)
Mặc dù maltose không được coi là "chất dinh dưỡng thiết yếu", nghĩa là lượng tiêu thụ của nó không cần thiết cho con người, nó có mặt trong nhiều loại thực phẩm thông thường:
- Maltose thu được trong công nghiệp từ quá trình thủy phân tinh bột, nhưng nó là sản phẩm trung gian tự nhiên của quá trình phân hủy.
- Khoai lang và một số loại lúa mì rất giàu maltose ở trạng thái “tự do”.
- Xi-rô mạch nha và các loại xi-rô ngô khác rất giàu maltose, cũng như xi-rô gạo lứt, trong số những loại khác.
- Một số loại bia, citron và đồ uống có chứa "mạch nha" khác có hàm lượng maltose vừa phải, vì chất này được chuyển hóa trong quá trình lên men rượu.
- Một số loại ngũ cốc, bột trộn, bánh kẹo, kẹo và sôcôla được chế biến công nghiệp cũng có nhiều maltose.
- Nó cũng được tìm thấy trong lúa mạch, trong sản phẩm thủy phân của ngô và trong các loại tinh bột khác nhau.
Chuyển hóa maltose
Ở động vật, quá trình tiêu hóa tinh bột bắt đầu bằng các enzym α-amylase có trong nước bọt và sau đó tiếp tục trong ruột non. Sản phẩm của sự phân hủy ban đầu này bao gồm một hỗn hợp của "dextrin giới hạn", maltose và một số gốc không chứa glucose.
Các disaccharide glucose tạo thành (bã maltose) được thủy phân bởi enzyme maltase, một quá trình kết thúc bằng việc giải phóng hai phân tử glucose trên mỗi phân tử maltose, có thể được vận chuyển vào máu và từ đó đến các mô cơ thể. .
Phản ứng có xúc tác maltase. Ở bên trái là một phân tử maltose và bên phải là hai phân tử glucose do thủy phân (Nguồn: Dapantazis .jpg qua Wikimedia Commons)
Cho rằng maltose và glucose là những sản phẩm có hoạt tính thẩm thấu và hòa tan cao, khi tiêu thụ quá mức (hơn 120 gam mỗi ngày), chúng có thể “hút” nước vào ruột, gây tiêu chảy nhẹ.
Bệnh nhân tiểu đường hoặc bệnh nhân có khuynh hướng mắc bệnh này được chống chỉ định tiêu thụ quá nhiều đường maltose, vì loại đường này có khả năng làm tăng nhanh mức đường huyết (đường huyết), gây phản tác dụng đối với những người này.
Ở vi khuẩn, là sinh vật nhân sơ, quá trình tiêu hóa polysaccharid như tinh bột xảy ra nhờ các enzym được xuất ra bên ngoài tế bào và các sản phẩm xúc tác của chúng được đưa vào tế bào bởi các chất vận chuyển cụ thể, bao gồm cả maltose.
Khi ở trong bào tương, các enzym như amylomaltase, maltodextrin phosphorylase và glucokinase tham gia vào quá trình chuyển hóa tiếp theo của disaccharide này, tạo ra các phân tử như glucose 1-phosphate và glucose 6-phosphate, tham gia vào quá trình đường phân.
Người giới thiệu
- Badui Dergal, S. (2016). Hóa thực phẩm. Mexico, Pearson Education.
- Crow, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Hóa học và Hóa sinh Maltose. Trong Đường ăn kiêng (trang 101-114).
- Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Sử dụng trực tiếp maltose của Escherichia coli. Tạp chí Hóa học Sinh học, 179 (2), 921-934.
- Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). Chất vận chuyển maltose ABC. Vi sinh phân tử, 29 (3), 685-694.
- Ouellette, RJ và Rawn, JD (2014). Hóa học hữu cơ: cấu trúc, cơ chế và tổng hợp. Elsevier.
- Stick, RV, & Williams, S. (2010). Carbohydrate: các phân tử thiết yếu của sự sống. Elsevier.