Första lektionen: Start av livsmedelskemi och genomgång fram till monosackarider (se innehåll längre ner), molekylbygge av glukos.
Repetition/läxa: s 204-207 i läroboken
Nästa lektion: Genomgång disackarider (sackaros, fruktos, laktos), polysackarider (stärkelse, cellulosa), snabba och långsamma kolhydrater, kolhydratrika livsmedel (se innehåll längre ner).
Livsmedelskemi - kolhydrater
vecka 7: 13 - 17 februari
Livets
molekyler
Varför
äter vi mat?
Vad
innehåller mat?
Hur kan
vi påvisa ämnen i maten?
Varför
äter vi mat?
Mat ger oss näringämnen. Tillsammans med syret som vi andas
in ger det energi och byggmaterial för att vi ska kunna leva, växa och
fortplanta oss.
Vad
innehåller mat?
Genom livsmedel får vi i oss:
·
kolhydrater
·
protein
·
fett
·
vitaminer
·
mineraler
·
vatten
Vad
kommer du att få undervisning om:
-
Cellens energi – kolhydrater,
-
Enkla och sammansatta kolhydrater,
-
Hur glukosmolekylen ser ut,
-
Hur stärkelse och cellulosa byggs upp,
-
Snabba och långsamma kolhydrater,
-
Hur du kan påvisa socker och stärkelse i mat.
Det här
ska du kunna:
-
vad kolhydrater är (sockerarter, stärkelse,
cellulosa),
-
veta vad enkla och sammansatta kolhydrater är,
-
känna till glukosmolekylens struktur,
-
känna till hur stärkelse byggs upp av flera
glukosmolekyler,
-
veta skillnaden mellan snabba och långsamma
kolhydrater,
-
känna till livsmedel som innehåller kolhydrater,
-
känna till och kunna använda metoder för att
påvisa socker och stärkelse i mat.
Så här
kommer vi att arbeta:
-
genomgång och diskussion, molekylbygge och
laboration.
Kolhydrater
Cellens
energi
Hela vår kropp består av celler. För att fungera behöver
cellerna energi. Druvsocker tillsammans med syre ger den energin. I växter
används sockermolekyler (cellulosa) även som byggstenar.
Kolhydrater av olika storlek
Kolhydrater
kan vara sockerarter, stärkelse och cellulosa. De byggs alla upp av en eller flera
sockerenheter.
Sockerenheterna
består av grundämnena kol (C), väte (H) och syre (O).
Grundstommen
i många sockerarter är kol(väte-syre-väte), (grundformel: (C(HOH))n).
Kolhydrater
kan därför sägas vara hydrat av kol. Du kan jämföra med vatten som också har
dubbelt så många väte som syre (väte-syre-väte/HOH). Det är därför
sockermolekyler kallas kolhydrater.
Enkla kolhydrater = monosackarider = en
sockerenhet
(Mono=en)
Druvsocker
(glukos):
·
finns i blodet och förs ut till olika delar i
kroppen, kallas även blodsocker
·
den sockerenhet som kan användas direkt som
energi i cellen
·
kan lagras som glykogen i kroppen
·
görs direkt i fotosyntesen hos växter
·
finns exempelvis i druvor och bär
Fruktsocker
(fruktos):
·
sötare än druvsocker
·
finns i frukt och bär
·
påverkar inte blodsockret i så hög utsträckning
Galaktos:
·
ingår tillsammans med glukos i mjölksocker (se
nedan)
·
mycket lik glukos men galaktos kan inte direkt förbrännas av cellerna.
Dessa
tre monosackarider har alla molekylformeln C6H12O6
och består alltså av 6 kolatomer, 12 väteatomer och 6 syreatomer. Det är
strukturen, dvs hur de är uppbyggda, som skiljer dem åt (se sid 206 i Titano
Kemi).
Förstå
förenklade strukturformler:
·
I varje hörn sitter en kolatom
·
Strecken motsvarar bindningar mellan kolatomerna
Förenklad
strukturformel:
se sid 206 i TitanoKemi
Glukos Fruktos Galaktos
Strukturformel:
se sid 206 i TitanoKemi
Glukos
Sammansatta kolhydrater = disackarider =
två sockerenheter
(di=två)
Rörsocker
(sackaros):
·
Vanligt socker
·
Sammansatt av en molekyl glukos + en molekyl
fruktos
·
Finns i sockerbetor (Skåne) och sockerrör
Mjölksocker
(laktos):
·
Sammansatt av en molekyl glukos + en molekyl
galaktos
·
Finns i mjölk och mjölkprodukter
Förenklad
strukturformel:
Se sid 206 TitanoKemi
Sackaros Laktos
Stärkelse och cellulosa = polysackarider =
många sockerenheter
(poly=många)
Stärkelse:
·
Består av många, upp till flera tusen,
glukosmolekyler
·
Växters sätt att lagra glukos
·
Vanligaste formen av kolhydrat i mat
·
Viktigaste källan till energi för oss människor
·
Finns mycket av i exempelvis potatis, ris, pasta,
bröd
·
Potatismjöl är nästan ren stärkelse
Cellulosa:
·
Består av många, upp till flera tusen,
glukosmolekyler
·
Viktigaste byggmaterialet för växter
·
Finns i växters cellväggar, ved, dvs trä
·
Människor kan inte bryta ner cellulosa, men de är
viktiga fibrer i maten
·
Kan brytas ner av växtätare, exempelvis kor, och
av nedbrytare
Både
stärkelse och cellulosa byggs upp av ett stort antal glukosmolekyler. Det är
strukturen, dvs hur glukosmolekylerna sätts ihop, som skiljer dem åt.
Förenklad
strukturformel:
Se sid 206 TitanoKemi
Stärkelse
(alla glukos på rad, vilket ger en spiralformad struktur)
Se sid 206 TitanoKemi
Cellulosa
(varannan glukos är ”upp och ner”-vänd, vilket ger en rak struktur)
Snabba och långsamma kolhydrater
Sockerarter
och stärkelse som vi får i oss via maten behöver först brytas ner till glukos
innan cellerna kan använda det. Att bryta ner mat till de näringsämnen kroppen
behöver kallas matspjälkning. Matspjälkning startar i munnen och fortsätter i matstrupe,
magsäck och tarmar.
Enzymer
hjälper till att bryta ner exempelvis stärkelse till glukos. Glukosen går ut i
blodet och kan tillsammans med syre transporteras ut och ge energi till alla
celler.
När man
pratar om snabba och långsamma kolhydrater är det just hur snabbt kolhydrater
kan brytas ner och påverka halten av blodsocker (glukos).
Snabba kolhydrater finns
i exempelvis läsk, kakor och vitt bröd. De innehåller sockerarter och stärkelse
men väldigt lite fibrer (cellulosa). De bryts snabbt ner till glukos. Energin
tar snabbt slut från dessa livsmedel.
Långsamma kolhydrater
innehåller större andel stärkelse och dessutom fibrer, vilket gör att de tar
längre tid att bryta ner. Sockerhalten i blodet ökar inte lika snabbt och
energin räcker längre.
GI –
Glykemiskt index: Anger värdet på hur snabbt olika livsmedel höjer blodsockret.
Många olika faktorer påverkar GI. Hur livsmedlet är tillagat, hur det
kombineras med andra livsmedel o.s.v. Ibland är det bra att äta mat som snabbt
ger energi och tillför socker i blodet. Andra gånger är det inte det. Det går
alltså inte att säga att ett livsmedel är bra eller dåligt utifrån GI utan att
se det i sitt sammanhang.
Kolhydratrika livsmedel
Kroppen
behöver energi från olika håll. Kolhydrater (sockerarter, stärkelse, fibrer) är
en viktig källa och rekommenderas utgöra 50- 60% av det som äts varje dag. Den
största delen bör komma från stärkelse. Sockerarterna bör begränsas till mindre
än 10% av det du äter varje dag. Anledningen till att du rekommenderas att inte
ska äta för stor del sockerarter beror på att du då kan få för lite fibrer i
kosten.
Laboration: Påvisa stärkelse och socker
(källa:
Skolkemi, Hur moget är äpplet? http://school.chem.umu.se,
hämtat 2012-02-05)
Del 1:
Påvisa stärkelse med jodlösning
I äpplen lagras socker i form av stärkelse. När äpplen
mognar omvandlas stärkelse till socker (ett äppelkart är surare än ett moget
äpple). Hur mycket stärkelse ett äpple innehåller kan man ta reda på med hjälp
av en jodlösning. Därmed går det att avgöra hur moget äpplet är. Inom
livsmedelsindustrin används metoden för att ta reda på när det är dags att
skörda.
Material
-
Jodlösning
-
Äpplen av olika sorter
Utförande
2.
Dela ett äpple i mitten, tvärs igenom kärnhuset.
3.
Droppa jodlösning på den skurna sidan av äppelhalvan.
4. Låt äpplet ligga med
snittade sidan uppåt i ca 1 minut.
5.
Bedöm äpplets mognadsgrad genom att jämföra med
referenskartan.
6.
KASTA BORT ÄPPLET som varit i kontakt med jod,
så att ingen äter det av misstag.
Förklaring:
Jod bildar i närvaro av stärkelse ett blått komplex. Ju mer
stärkelse det finns desto starkare blå färg blir det. Det här gäller för andra
livsmedel också, inte bara äpplen.
Vill du ha ännu mer fakta om
jod och stärkelse? Läs mer på http://school.chem.umu.se/Experiment/101)
Att göra:
Dokumentera metoden i ditt häfte så att du vet hur man
påvisar stärkelse i kommande övningar och test.
Del 2: Påvisa
socker med Trommers prov
Sockerhalten
i äpplet kan mätas med Trommers prov.
Det görs genom att provet värms i närvaro av en basiskt lösning av kopparsulfat
(Fehlings lösning). Trommers prov fungerar bra för att påvisa sockerarter som
glukos, fruktos, laktos (mjölksocker), m.fl. Lösningen är från början blå men
ger vid närvaro av exempelvis glukos en röd lösning. Metoden kan exempelvis
användas för att testa om det finns glukos i urinen, vilket är ett tecken på
diabetes.
Material:
- Kopparsulfatlösning
-
Provrör
-
Äppelbit, tärning ca 1 cm stor
-
Bägare
- Kokande vatten
-
Utförande:
1. Tag en
tärning av äpplet, ca 1 cm stor, i ett provrör.
2. Mosa
äppelbiten.
3. Tillsätt
10 mL Fehlings lösning och blanda.
4. Ställ
provröret i en bägare med kokande vatten.
5. Observera
färgen.
Färgerna blir följande:
- 0,5 % glukos: Grön
- 1,0 % glukos: Gul
- 2,0 % glukos eller mer: Orange-röd
Förklaring:
Sockret i livsmedlet överför elektroner
till kopparjonerna som finns i Fehlings lösning. När kopparjonerna får
elektroner övergår de från att vara koppar-II-joner (Cu2+) till att
bli koppar-I-joner (Cu+). Det färgar lösningen röd. Beroende på hur
mycket socker det finns blir färgomslaget olika starkt.
För närmare förklaring se: http://school.chem.umu.se/Compiled/reagens.html
Att göra:
Dokumentera metoden i ditt labhäfte så att
du vet hur du påvisar socker i kommande övningar och test.