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.