Etiket Arşivleri: Karbonhidratlar

Karbonhidrat Biyokimyası

1.1.TANIM

Karbonhidratlar karbon hidrojen ve oksijenden oluşurlar.

Genel bir kural olarak bir karbonhidrat kendi karbon atom sayısı kadar su molekülüne sahiptir.

Zaten karbonhidrat sözcüğü de buradan gelmektedir. O halde karbonhidrat formülünü

Cn(H2O)n şeklinde yazabiliriz.

Bu formül monosakkaridler için geçerli olmakla birlikte oligo ve polisakkari yapı oluşurken, bir molekül suyun çıkması nedeniyle bu düzen kaybolur.

Ancak aynı oranlamaya sahip fakat karbon hidrat olmayan maddeler de vardır. Örneğin asetik asit, formaldehid gibi.(C2(H2O)2, C(H2O)

Bu nedenle karbonhidratları başka özelliklerini de belirterek tanımlamamız gerekir.

Karbonhidratlar aktif aldehid veya keton grubuna sahip polihidroksi alkollerin oluşturduğu maddelerdir (veya hidroliz edildiklerinde bu maddeleri veren yapılardır.

Karbonhidratlar dünyada en çok bulunan maddelerden biridir.Genellikle basit şekerler (monosakkaridler) veya bunların bir araya gelmesiyle ortaya çıkan oligo ve polisakkaridler halinde bulunurlar.

Glukoz, früktoz, galaktoz birer monosakkaridtir.

Çay şekeri olan sükroz oligo sakkarid , nişasta ise polisakkaridtir.

Mono ve oligosakkaridler beyaz renkli, suda kolay çözünen ve tatlı olan maddelerdir. şeker olarak isimlendirilmeleri bu özelliklerinden kaynaklanır.

Aşağıda tıpta kullanılan bazı tatlı maddelerin sükroza kıyaslanmış tatlılık dereceleri görülmektedir.

Tatlılık

Maddenin İsmi      Tatlılık derecesi

Laktoz                        16

Galaktoz                    32

Maltoz                        32

Ksiloz                         40

Sorbitol                     54

Mannitol                   57

Glukoz                        74

Sükroz                       100

Gliserol                     108

Früktoz                      173

Aspartam                  22000

Sakkarin                    55000

Anne – Çocuk Beslenmesi ( Öğr.Gör. Suzan Cömert ÖZATA )

ANNE – ÇOCUK BESLENMESİ

Öğr.Gör. Suzan Cömert Özata

KARBONHİDRATLAR

Karbon, hidrojen ve oksijenden (C,H,O) meydana gelmiş, vücuda enerji sağlayan organik bileşiklerdir.

Çoğunlukla bitkisel yiyeceklerde bulunurlar.

Bitkiler, yeşil yapraklarında bulunan klorofil ve güneş ışığı ile, topraktan aldıkları su ve havadan aldıkları karbondioksitten karbonhidrat meydana getirirler.

Yulaf, arpa ve buğdaydan yapılmış tahıl ürünleri karbonhidrat içerir.

İnsanlar ve hayvanlar karbonhidrat yapmazlar. Karbonhidratın dışarıdan alınması gerekir. Karbonhidrat en çok kuru tanelilerde ve baklagillerde bulunur. Proteine nazaran daha ucuz olduğundan ve kolay saklandığından halk tarafından yaygın olarak kullanılır.

Karbonhidratlar dört ana grupta toplanır:

Monosakkaritler: (basit şekerler-tek değerli şekerler)

Disakkaritler: (iki moleküllü karbonhidratlar)

Oligosakkaritler: (3-9 monosakkaritin birleşmesiyle)

Polisakkaritler (10dan fazla monosakkaritin birleşmesiyle)

Karbonhidrat çeşitleri tablosu

1.Monosakkaritler: (basit şekerler-tek değerli şekerler)

Hidrolizle daha küçük parçalara ayrılan en küçük karbonhidratlardır. En önemli monosakkaritler:

Glikoz,

Früktoz,

Galaktoz,

Mannozdur.

Monosakkaritler, disakkaritler gibi tatlıdır. Beyaz renktedir, kuru ısıda kahverengi olur, suda erir.

Glikoz (dekstroz):

Üzüm şekeri diye de adlandırılır. Çok tatlı olup, üzüm ve balda bulunur.

Genelde glikoz birçok karbonhidratın yapısında bulunur.

Tüm şeker ve karbonhidratlar vücutta glikoza dönüşerek kullanılır. Kanda serbest olarak bulunur. Vücutta enerji maddesi olarak kullanılan glikoz saf olarak eczanelerde satılır. Tatlıcılıkta kullanılan en önemli maddedir.

Fruktoz (leviloz-meyve şekeri): Serbest halde meyvelerde (incir, üzüm, dut ve %50 kadar balda) bulunur. Çok tatlı bir şeker olup vücutta glikoza dönüşerek kullanılır.

Galaktoz: Serbest olarak bulunmaz. Süt şekeri denen laktozun bileşiminde bulunur. Tatlılık derecesi glikoz ve früktozdan azdır.

Mannoz: Bazı polisakkartilerin bileşenidir. Karnabahar, soğan, ananas, kurubaklagillerin bazılarında bulunur.

2. Disakkaritler: (iki moleküllü karbonhidratlar)

İki molekül monosakkaritin, bir molekül su açığa çıkararak birleşmesi ile oluşur. Suda kolayca erir. Tatlıdır. Rengi beyazdır. Disakkaritler üçe ayrılır:

Beslenme yönünden önemli olan disakkaritler: Sükroz(sakkaroz), maltoz ve laktozdur.

Sükroz (sakkaroz) (sükroz=glikoz+früktoz): Bir molekül glikoz ile bir molekül früktozun birleşmesinden meydana gelmiştir. Tatlıdır.

Günlük hayatımızda çay şekeri olarak kullanılır. Şeker pancarı ve şeker kamışından elde edilir. Sindirim esnasında glikoz ve früktoza ayrılarak kana emilir.

Maltoz (maltoz=glikoz+glikoz): iki molekül glikozun birleşmesinden meydana gelmiştir. Malt şekeri de denir.

Çimlenmiş arpa ve tahıl nişastasından elde edilir. Az tatlı olup şeker olarak kullanılmaz.

Sindirim esnasında iki molekül glikoza parçalanarak kana emilir.

Laktoz (süt şekeri) (laktoz=glikoz+galaktoz):

1 molekül glikoz ile bir molekül galaktozdan meydana gelmiştir.

İnsan ve hayvan sütünde bulunur. İnsan sütünde daha fazladır. Diğer şekerlere nazaran daha az tatlıdır. Hastalar için şeker yerine kullanılır. Sindirim esnasında glikoz ve galaktoza ayrılarak kana emilir.


Kaynak: http://content.lms.sabis.sakarya.edu.tr/Uploads/51455/33321/karbonhidratlar_1.ppt

Karbonhidratlar v3

Karbonhidratlar

İÇİNDEKİLER

❖YAŞAMAK İÇİN NELERE İHTİYACIMIZ VAR?

❖KARBONHİDRATLAR

❖KARBONHİDRATLARIN YAPISI

❖MONOSAKKARİTLER

❖DİSAKKARİTLER

❖POLİSAKKARİTLER

❖KARBONHİDRATLARIN SİNDİRİMİ

❖LAKTOZ İNTOLERANSI

❖KARBONHİDRAT METABOLİZMASI

❖DİYABET

❖KARBONHİDRAT FAZLALIĞI

❖KARBONHİDRAT EKSİKLİĞİ

YAŞAMAK İÇİN NELERE İHTİYACIMIZ VAR?

KARBONHİDRATLAR;

❖Karbon, oksijen ve hidrojen atomlarından oluşmuş organik bileşiklerdir.

❖Genel formülü CnH2nOn dir.

❖Karbonhidratlar doğada en fazla bulunan ve enerji veren makro besin maddeleridir.

❖Karbonhidratların başlıca kaynağı bitkilerdir.(Elma, buğday, şeker pancarı vb.)

❖Bitkisel kaynakların dışında hayvansal kaynaklı süt ve süt ürünlerde de karbonhidratlar bulunmaktadır.

MONOSAKKARİTLER

❖Basit karbonhidrat veya basit şeker olarak ifade edilirler.

❖Karbonhidratları temel taşı olup daha basit şekerlere hidrolize edilmezler.

❖Glikoz, fruktoz ve galaktoz yaygın olarak bulunan monosakkaritlerdir.

❖Doğada en fazla bulunan monosakkarit 6 karbonlu bir şeker olan D-Glikoz dur.

GLİKOZ

❖İnsan vücudunda serbest halde kanda bulunur.

❖Beyin dokusu ve alyuvarlar (eritrositler) enerji yakıtı olarak  sadece glikozu kullanırlar.

❖En çok üzüm ve üzümden yapılan  yiyecek ve içeceklerde, balda bulunur.

FRUKTOZ

❖Meyve şekeridir.

❖Tadı en yoğun olan  monosakkarittir.

❖Bu yüzden tatlandırıcı

olarak gıda sektöründe kullanılır.

GALAKTOZ

Memeli hayvanlarda  süt şekerinin yapısına katılır.

GLİKOZ, GALAKTOZ VE FRUKTOZ ARASINDAKİ FARK NELERDEN KAYNAKLANIR?

Her biri 6 karbonludur ancak yapılarındaki  suyun karbona bağlanma farklılıkları  nedeniyle birbirinden ayrılırlar.

DİSAKKARİTLER

❖İki monosakkaritin yani iki şekerin halkasının bir araya gelmesiyle oluşur.

❖Disakkaritler kanda bulunmaz. Sindirim sisteminde ilerlerken enzimler tarafından parçalanır.

❖Monosakkaritlere ayrıştıktan sonra kana geçer.

❖Sükroz, maltoz ve laktoz ve yaygın bulunan disakkaritlerdir.

 MALTOZ

  İki glikoz molekülünün  birbirine bağlanmış halidir.

❖Maltoz içeren çok az gıda kaynağı vardır.

❖Patates ve makarnada bulunan bir polisakkarit olan nişastanın sindirilmesiyle ortaya çıkar.

❖Ağzımızda bir dilim ekmeği birkaç dakika çiğnediğinizde maltoz açığa çıkar.

❖Açığa çıkan maltozu, cevizimsi tadından hissederiz.

SÜKROZ

❖Bir glikoz ve bir fruktoz molekülünün bir araya gelmesiyle oluşur.

❖Sofra şekeri olarak da bilinir.

LAKTOZ

Bir glikoz ve bir galaktoz molekülünden oluşur. Süt şekeri olarak bilinir.

Hayvan tarafından üretilen az sayıdaki şekerlerden biridir.

POLİSAKKARİTLER

❖Çok sayıda basit şekerlerin birbirine  bağlanmasıyla oluşur.

❖Gıdalarda ki polisakkaritler aynı zamanda kompleks karbonhidratlar olarakta adlandırılırlar.

❖Nişasta, lif ve glikojen önemli polisakkaritlerdir.

❖Sindirim enzimleriyle hidrolize edilirler.

❖Hücre zarından geçemezler.

❖Kanda bulunmazlar.

❖Polisakkaritler hayvanlarda glikojen, bitkilerde ise nişasta olarak depolanır.

❖Selüloz ise bitkilerde çeper maddesi olarak kullanılırlar.

NİŞASTA

➢Gıdalarda bulunan en​ yaygın polisakkarittir.​

➢Nişasta yüzlerce uzun ​glikoz zincirinden oluşur. ​

➢Nişasta ayrıca ham ​meyvelerde de bulunur.​

➢Bitkilerde; sebzelerde, ​tahıllarda, ham meyvelerde bulunur.​

➢Nişasta suda çözünmesi mümkün olmayan karmaşık bir karbonhidrat türüdür.​

➢Kaba formülü (C6HıoO5) şeklinde gösterilir.​

GLİKOJEN

  • İnsanların ve memelilerin kaslarında ve karaciğerinde bulunması nedeniyle diğer polisakkaritlerden yani nişasta ve liflerden farklıdır.​

  • Yüzlerce glikozun dallanmış yapıda bir arada bulunduğu uzun bir zincirden meydana gelmiştir.​

  • Glikojenin yapısı nişastanın yapısından farklıdır.​

  • Glikojeni diyetle alamayız. Her ne kadar sığır eti ve diğer hayvansal ürünler glikojen kaynağım olarak bilinse de, bu gıdalarda glikojen biz tüketene kadar yıkıma uğramakta ve yol olmaktadır. ​

LİF

❖Sadece bitkisel kaynaklı gıdalarda bulunur.​

❖Bitkilerin hücre çeperinin önemli bir yapı taşıdır.​

❖Lifli besinler bağırsak floramızı düzenler.​

❖Lifler insanlarda bulunan enzimler tarafından sindirilemezler.​

❖Lifte bulunan potansiyel enerji, lifin sindirilmemesi nedeniyle kullanılamazlar.​

❖Kadınlar için; 25 gram \ gün​

❖Erkekler için; 38 gram\ gün​

1.SUDA ÇÖZÜNEN LİFLER​

❖Tahılların dış kabuğunda ve sebzelerin kalın kabuklarında bulunur.​

❖Suyla temas etmeleri durumunda suyu emerek yapılarına alırlar ve şişerler.​

❖Bağırsak sisteminde liflerin su tutuyor olması çok önemlidir. Lifler bağırsakta Hareket ettikçe suyu emerek şişerler ve hacimleri büyür. Hacimleri büyüdükçe bağırsak çeperine basınç yaparlar ve bağırsağın peristaltik hareketlerini hızlandırır ve dışkının kalın bağırsaktan hızlı bir şekilde atılmasını sağlar.​

2.SUDA ÇÖZÜNEN LİFLER

❖Suda çözünen lifler gıda kaynakları arasında meyveler, fasulyeler ve yulafta bulunur.​

❖Su ve süt gibi diğer gıdalarla veya sindirim sıvılarıyla temasa geçtiğinde bir jel oluştururlar.​

❖Sindirim sistemimizdeki bu jelimsi yapı, midede bulunan besinlerin ince bağırsağa geçişini yavaşlatır. Bu yavaşlık kişiye uzun süreli tokluk hissi kazandırır.​

Suda çözünen lifler;​

❖İştah artırıcı etkisi vardır.​

❖ Özellikle yemeklerden sonra açlık hissini azaltır.​

❖Kandaki kolesterol seviyesini düşürür.​

❖Kalp ve damar ​

hastalıkları riskini azaltır.​

        KARBONHİRATLARIN SİNDİRİMİ

Ağızda sindirim; nişastanın ağızda sindirimi ağızda bulunan amilaz enzimiyle başlar. Amilaz enzimi nişastanın zincirlerini kırar.

Midede sindirim; nişastaya etki edecek enzimleri etkisiz hale getirdiğinden, midede sindirim olmaz. Midede fiziksel sindirim başlar.

LAKTOZ İNTOLERANSI​

  • Laktoz intoleransı, sütün baskın şekeri olan laktozum yeteri kadar sindirilmemesinden kaynaklanır.​

  • Laktoz intoleransı; ya laktoz enziminin yeterli salgılanmaması ya da fazla laktoz tüketimi nedeniyle laktaz yeterli olmamasından kaynaklanır.​

  • Laktoz intoleransı bir alerjik durum olmayıp sadece süt şekerinin ince bağırsakta laktaz yetersizliği nedeniyle sindirilmemesinden kaynaklanır.​

  • Laktoz sindirilmediği takdirde kalın bağırsağa yani kolona doğru ilerler. Burada bulunan bakteriler laktozu parçalar. Ortamda parçalanmış sindirim ürünleri ve gaz oluşur. Bağırsakta gaz, kramp ve şişkinlik aynı zamanda ishal oluşur.​

LAKTOZ İNTOLERANSI İKİ ŞEKİLDE MEYDANA GELİR;

A ) Laktaz eksikliği ince bağırsağın tüylü kenarında laktaz üretiminin durması ile oluşur. bu durumun genetik kaynaklı olduğu ve farklı yaşlarda kaynaklanabildiği görülmüştür. ağızdan alınan laktozun emilimi sonrası kan glikoz seviyesinin artması bu durumu açıklamaktadır.

B ) Genellikle beslenme bozukluğundan ve sindirim sistemi bozukluklarından kaynaklanmaktadır. Laktoz intoleransını süt alerjisi ile karıştırmamak gerekir. Alerji süt proteinlerinden kaynaklanır ancak laktoz intoleransı organizmada yeterli miktarda laktaz sentezlenemediği zaman laktozun parçalanamayıp bağırsaklardan emilmemesine bağlı oluşan bir durumdur.

LAKTOZ DUYARLILIĞINA KARŞI YAPILABİLECEKLERİ ŞÖYLE SIRALAYABİLİRİZ;

❖Süt az miktarda fakat sık sık tüketilmelidir.

❖Laktozu düşük, daha çok sert peynirler tüketilmelidir.

❖Laktozu indirgenmiş sütler yoğurt ve

❖peynir düzenli olarak tüketilmelidir.

❖Süt ve ürünlerini tüketmeden önce laktaz enzim preparatları alınabilir.

❖Karbonhidratların sindirilmesi sonucunda monosakkaritler(glikoz, galaktoz, fruktoz) oluşmakta ve ince bağırsakta emilmektedir.​

❖Karaciğerde monosakkaritler glikoza dönüşür. Buradan da kan yoluyla gerekli organlara taşınmaktadır.​

❖Glikozun hücrelere girmesi pankreas tarafından salgılanan insülin hormonu tarafından kontrol edilir.​

❖Glikoz 6 karbonludur.

❖İlk aşamada bu kimyasal bağların kopmasıyla potansiyel enerji açığa çıkar ve ikiye bölünür.

❖İki adet 3 karbonlu birim oluşur. C3

❖Her ne kadar bu oluşum tek aşama olarak gösterilse de, aslında bu üç karbonlu birimin ortaya çıkması için bir seri reaksiyon gerekmektedir.

❖Glikozun enerji gereksiniminin karşılanmasında c3 birimlere parçalanması gerekir.

❖Glikoz oksijene gerek duymadan parçalanabilmektedir. Bu şekilde oksijene gerek duyulmadan gerçekleştirilen enerji metabolizması anaerobik olarak adlandırılır.

❖Beyin ve merkezi sinir sistemi glikozu anaerobik olarak kullanmaktadır.

❖Üç karbonlu molekülde hala kullanılabilecek potansiyel enerji bulunmaktadır. Ancak ileriki aşamalarda oksijenin varlığı gerekir.

❖Bu sürece aerobik enerji metabolizması denilmektedir.

❖C3 birimler, C2 birimlere dönüşürken oksijen kullanılır.

❖Kalan karbon ise karbondioksit olarak solunumla akciğer yardımıyla atılır.

❖Kimyasal bağlar kırıldığı için enerji açığa çıkar.

❖C3—C2 aşaması tek yönlü yani geri dönüşümlü olmayan bir süreçtir.

DİYABET:​

Vücutta kan şekerinin düzenlenmesinde rol oynayan hormonların en önemlisi, pankreasın beta hücrelerinden salgılanan insülin hormonudur. Pankreasın yeterli miktarda insülin hormonu üretememesi ya da üretilen hormonun etkili bir şekilde kullanılamaması durumunda enerjiye dönüşmesi gereken glukoz, kanda birikerek kan şekerinin yükselmesine neden olur.​

İnsülin hormonu​

Pankreasta üretilir ve

şeker metabolizmasında

kanda yükselen şekeri düşürür.​

DİYABET ÇEŞİTLERİ

TİP 1 DİYABET

❖Vücut çok az insülin yapar veya hiç insülin yapamaz.

TİP 2 DİYABET

❖Vücut insülin yapar fakat yeteri kadar kullanamaz.

TİP 1 DİYABET

❖ Glikozun hücre içerisine girebilmesi için izne ihtiyacı vardır.

❖Glikozun hücrelere girebilmesini pankreas tarafından salgılanan insülin hormonu tarafından kontrol edilir

❖İnsülin basit bir ifadeyle; hücrenin kapısını çalarak glikozun içeri girmesini sağlar.

❖Hücre, glikozun içeri girmek istediğini algıladığında “ kapı “  açılır ve glikoz içeri girer.

❖Glikozun hücre girişi bazı kişilerde gerçekleşmez.

❖Bu kişilerin pankreasından ne yazık ki insülin üretilmez.

❖Tip 1 diyabet hastaları insülini dışarıdan almak zorundadırlar.

❖İnsülin yokluğunda glikoz kanda birikir, kan damar çeperlerini tahrip ederek vücuda zarar verir.

❖Kanda insülin birikimi; dolaşım bozukluğuna, kalp ve damar hastalıklarına ve görme kaybına yol açar.

TİP 2 DİYABET

❖Dünyadaki diyabet hastalarının %90’ ı bu gruba aittir.

❖İnsülin “kapıyı” çaldığında hücre duymamaktadır.

❖Glikozun hücrelere girebilmesi için pankreas daha fazla insülin salgılamaya çalışır. Ancak glikoz kanda birikir.

❖Özellikle yeterince egzersiz yapılmaması ve obezite gibi sebeplerden dolayı tip 2 diyabet hastalığı oluşmaktadır.

VÜCUTTA AŞIRI GLİKOZ BİRİKİMİ

❖Kan damar çeperlerine zarar verir.

❖Özellikle;

❖Kalp ve damar hastalıkları

❖Kan dolaşım bozuklukları

❖Görme bozuklukları

❖Enfeksiyon oluşumu

KARBONHİDRAT FAZLALIĞI

❖Gereksinimden fazla tüketilen karbonhidratlar,vücutta yağa dönüştürülerek depo edilirler.Bu durumda zamanla yağ hücrelerinin büyümesine neden olur ve şişmanlık görülür. ​

❖Damar sertliğine neden olur. ​

Çocuklarda kan şekerini yükseltip büyüme hormonunun faaliyetini engelleyebilir.​

KARBONHİDRAT YETERSİZLİĞİ​

❖B vitaminleri, bazı amino asitler ve lif eksikliği görülür. ​

❖ Halsizlik, yorgunluk, depresyon, unutkanlık, sinir sistemi bozuklukları, sindirim sistemi rahatsızlıkları, proteinin vücut tarafından kullanılamaması sonucu yapım ve onarımda azalma, yetersiz lif alımından ötürü uzun vadede kanser ve kalp hastalıkları görülebilir.​

Karbonhidratlar I ( Prof. Dr. Farhan ALFİN )

Gıda Kimyası Karbonhidratlar 1
Mühendislik Mimarlık Fakültesi 
Gıda Mühendisliği Bölümü
Prof. Dr. Farhan ALFİN
Ders Konuları
Karbonhidratlar
Vitaminler
Enzimler

Ders değerlendirme
Proje 1 %10
Ara Sınavlar 2 %30
Yılsonu sınavı 1 %60

Kaynak
http://80.251.40.59/veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/Ders_Notlari/Ders_Notlari/Karbonhidratlar.html

Bu Hafta
2.1 Gıdalarda Karbonhidratların Varlığı
2.2 Karbonhidratların Kimyasal Yapısı
2.2.1 Monosakkaritler Monosakkaritlerin İzomerliği

Giriş
Karbonhidratlar grubu farklı kimyasal yapıdaki maddeleri kapsar.
Karbonhidratlar bitkisel gıdalarda yaygın olarak bulunur.
Karbondioksit asimilasyon ile yeşil bitkilerde fotosentez sonucu oluşurlar.
Karbonhidratlar öncelikle organizmanın metabolizmasında önemli enerji kaynağıdır.
Bitkiler ve hayvanlar için çatı maddeleri olarak da görev almaktadır.
Silindirilebilir karbonhidratların kullanılmayan kısımları bitkisel organizmalarda depo maddesi olarak depolanır.
Örneğin bitkisel gıdaların önemli depo karbonhidratı olan nişasta gıda teknolojisinde çeşitli proseslerin temelini oluşturur.
Silindirilmeyen karbonhidratlar diyet veya fonksiyonel lif olarak beslemede yararlıdır.
Doğrudan tüketimi yanında, gıdalarda tatlandırıcı, jel yapıcı, stabilize edici, kıvam arttırıcı, yağları ikame edici ve kalori azaltıcı gibi bir çok teknolojik fonksiyonları da vardır.
Bir dizi kimyasal reaksiyon sonunda gıda boyaları ve aroma maddelerine dönüştürülebilirler.
Karbonhidratlardan glukoz, sakkaroz, nişasta ve selüloz gibi başlıcaları en iyi bilenen organik bileşiklerdir.
Bunların dışında kimyasal özellikleri sebebiyle diğer bir kısım bileşikler de örneğin pektinler, alginatlar, amino şekerler ve şeker alkolleri de karbonhidratlara dahildirler.
CnH2nOn
İlk kez Fransız kimyacılar tarafından analiz edilerek C, H ve O olmak üzere sadece üç çeşit elementten oluştukları, O ve H elementlerini 1/2 oranında içerdikleri görülmüştür.
Bu yüzden genel kapalı formülleri CnH2nOn şeklinde gösterilmiştir.
Ancak bazı karbonhidratlar bu kapalı formüle uymazlar.
Çünkü C, H ve O dışında bazı elementlerde bulunabilir.
Genel formülü farklı olup karbonhidrat olan (deoksiriboz) bileşikler bulunmaktadır.
Bunun dışında, asetik asit, laktik asit gibi bazı bileşikler de bu kapalı formüle uyduğu halde karbonhidratlar grubuna dâhil değildir.
Gıdalarda Karbonhidratların Varlığı
Karbonhidratlar bitkisel gıdalarda yaygın olarak bulunur.
Bitkisel hücrelerin katı bileşenleri karbonhidratlardan meydana gelmiştir.
Metabolizma olayları sebebiyle, hayvansal gıdalarda karbonhidratlar çok az miktarlarda bulunmaktadır.
Bazı Gıdaların Karbonhidrat Oranları
Gıdalarda Karbonhidratların Varlığı
Karbonhidratların düzenli miktarda günlük olarak diyetle alınması önem taşır.
Beyin sinir hücreleri ile gelişmekte olan kırmızı kan hücrelerinin sentezi veya fonksiyonları için enerji kaynağı olarak glukoza ihtiyaç vardır.
Enerji diyette sadece yağlardan temin edilirse söz konusu hücrelerin fonksiyonları gerçekleşmez.
Yetersiz karbonhidrat alımında proteinler parçalanarak glukoza dönüşür ve proteinler enerji kaynağı olarak kullanılmış olduğundan kendi fonksiyonlarını yerine getiremezler.
Karbonhidratların ihtiyaç düzeyinde diyetle alımıyla proteinin enerji kaynağı olarak kullanımının önlenmesine karbonhidratların proteini koruyucu etkisi denilmektedir.
Karbonhidratların Kimyasal Yapısı
Karbonhidratlar sakkaritler olarak isimlendirilir.
Karbonhidratlar polihidroksi aldehitler, polihidroksi ketonlardır ve bunların türevleri olarak tanımlamak en doğrusudur.
Bu tarif deoksişekerleri, şeker alkollerini, şeker asitlerini ve amino şekerleri de kapsamaktadır.
Doğada yeşil bitkiler ve algler tarafından fotosentez sonucu oluşurlar.
Bu olay, güneş ışığı enerjisinin yardımıyla oluşan karbondioksit asimilasyonudur.
Karbondioksit ile su, güneş ışığının yardımıyla birleşmesi sonucunda glukoz ve oksijene dönüşür.
Özel enzimler etkisi ile glukoz moleküllerinden yüksek polimer nişasta oluşur.
Üretilen glukoz genelde sakkaroz olarak taşınır.
Fakat nişasta olarak depolanır.
Karbonhidratların Kimyasal Yapısı
Molekül büyüklüğüne göre karbonhidratlar aşağıdaki şekilde gruplara ayrılırlar.

Monosakkaritler
Basit şekerler monosakkaritlerdir.
Karbon atomları zinciri dallanmamıştır.
Hidrolizle daha basit şekerlere parçalanmazlar.
Monosakkaritlerin her birisi moleküldeki C atomu sayısıyla birbirlerinden ayırt edilir.
Dolayısıyla moleküler büyüklük, başka bir ifade ile karbon zincirinin uzunluğuna göre trioz, tetroz, pentoz, heksoz, heptoz, oktoz olarak gruplandırılır.
Bunların içerisinde en önemli grup heksozlardır (molekülde 6 oksijen ve 6 karbon atomu bulunmaktadır).
Monosakkaritler poli alkollerin oksidasyonu yoluyla meydana gelir.
Alkollerin değerliği moleküldeki hidroksil gruplarının sayısına bağlıdır.
Oksidasyon iki değişik şekilde meydana gelir.
Sonuçta farklı reaksiyon ürünleri ortaya çıkar.
Aldoz Monosakkaritler
Eğer oksidasyon uçlardan birinde meydana gelirse, o takdirde molekülde bir aldehit grubu oluşur.
Bu monosakkarit bir aldehittir.
Reaksiyon ürünü aldoz olarak isimlendirilir.
Aldozlarda 1. karbon aldehit grubu ve sonuncu karbon primer alkol grubu, bu ikisi arasında da sekonder alkol grupları yerleşir.
Eğer 6 değerli bir alkol bu şekilde oksidasyona uğrarsa, o takdirde bir aldo-heksoz meydana gelir.
Ketoz Monosakkaritler
Oksidasyon aradaki ikinci karbon atomunda olursa o zaman keto grubu oluşur.
Bu monosakkarit bir ketondur.
Ketozlarda 2. karbon keto grubu, 1. ve sonuncu karbonlar ise primer alkol grubudur.
2. ve sonuncu karbonlar arasında sekonder alkol gruplarının karbonları dizilir.
Ketoz Monosakkaritler
Eğer 6 değerli bir alkol bu şekilde oksidasyona uğrarsa, o takdirde bir keto-heksoz meydana gelir.
Dolayısıyla monosakkaritler reaktif gruplarına göre aldoz ve ketoz şeklinde ikiye ayrılırlar.
Monosakkaritlerin aldehit veya keton gruplarına (karbonil grubu) reaktif şeker grupları denilir.
Aldoz ve Ketozlar
Aldoz ve ketozların kimyasal özellikleri birbirinden farklıdır.
Aldozlar ve ketozlar diye adlandırılan monosakkaritlerin temel örnekleri, gliseraldehit ve dihidroksi asetondur.
Her iki dizinin daha yüksek monosakkaritleri karbonil (C=O) ve primer alkol grupları arasında bir veya birden çok H-C-OH gruplarının girmesiyle meydana gelmektedir.
Heksoz grubu içinde aldozlardan (aldo-heksozlar) en tanınmış olanları glukoz, galaktoz ve mannozdur.
Keto-heksozlardan ise fruktoz ve sorboz en önemlileridir.
Monosakkaritlerin İzomerliği
Monosakkaritlerden örneğin heksozlar C6H12O6 şeklinde yazılan aynı kapalı formüle sahiptirler.
Buna karşın, yapı formüllerindeki farklılık, farklı kimyasal özelliklerini sağlamaktadır.
Açık zincirli formüller (Fischer projeksiyon formülleri) monosakkaritlerin konfigürasyon farklarını göstermeye uygun olsa da, asıl yapı doğru olarak gösterilemez.
Monosakkaritlerin İzomerliği
Çünkü beş veya daha fazla C atomu içeren monosakkaritler halka yapısındadırlar.
Monosakkarit moleküllerinin yüzde olarak çok az bir kısmı zincir formunda bulunurlar.
Monosakkaritler suda çözünürlerse kısa bir zaman sonra halka formu ile zincir formu molekülleri arasında bir denge meydana gelir.
Zincir formlu moleküllerin oranı örneğin glukozda % 0,l’in altında bulunur.
Monosakkaritlerin İzomerliği
Monosakkarit moleküllerinin yapısında iki konfigürasyon (biçimlenme) bulunmaktadır.
Konfigürasyon izomerliğinde, moleküller birbirlerinden üç boyutlu boşlukta atom veya grupların dizilişleri ile farklılaşmaktadır.
Bu izomer molekülleri resim ve aynadaki görüntüsünün resmi şeklindedir.
Bundan dolayı stereoizomerler olarak da adlandırılırlar.
Konfigürasyonu (biçimlenme) belirlemek için asimetrik C* atomu taşıyan üç karbonlu en basit şeker (trioz) gliseraldehit molekülü temel alınmıştır.
Diğer bileşiklerin konfigürasyonuna gliseraldehit ile karşılaştırılarak karar verilmektedir.
Gliseraldehitin bu iki stereizomeri D ve L şeklinde gösterilmektedir.
Monosakkaritlerin D ve L formu şeklinde ayrılmasını, primer alkol grubuna komşu veya aktif şeker grubuna en uzaktaki asimetrik C atomu belirler.
Asimetrik C atomundaki OH’ın durumu D- gliseraldehitin aynı ise (OH grubu sağda ise) monosakkarit D serisindedir.
L- gliseraldehitin aynı ise (OH grubu solda ise) monosakkarit L serisindedir.
Dehidroki aseton dışında, monosakkaritlerin hepsi bir veya daha fazla asimetrik, C atomu içermektedir.
Bundan dolayı monosakkaritlerin birçok izomeri bulunmaktadır.
İzomer sayısı moleküldeki asimetrik karbon sayısına bağlıdır.

Karbonhidratlar v2

›Karbonhidratlar

›Monosakkaridler

›Oligosakkaridler

›Polisakkaridler

›Polisakkaridlerin Genel Özellikleri

›Polisakkaritler monosakkaridlerin glikosidik bağlarla biraraya gelmesinden oluşan polimerik yapılardır.

›Polisakkarid örnekleri:

›Nişasta

›Glikojen

›İnulin

›Selüloz

›Hemiselüloz

›Pektin

›Galaktan

›Mannan

›Kitin

›Karma polisakkaridler

›Polisakkaridlerin Genel Özellikleri

›Polisakkaridler genellikle 20’den fazla monosakkaridin düz zincir veya dallanmış yapıda birleşmesiyle oluşur.

›Polimerizasyon derecesi >9’dur.

›Polisakkaritlerin çoğu için bu değer 200-3000 arasındadır.

›Selüloz için ise 7000-15000 aralığındadır.

›Polisakkaridler besin sistemlerinde suyun hareketini kontrol ederek, su ile besinin yapısı başta olmak üzere birçok işlevsel özelliğinden sorumludurlar.

›Polisakkaridlerin besin üretim süreçlerinde temel kullanım alanları:

›Koyulaştırıcı, kıvam verici

›Jel oluşturucu

›Sıvı ürünlerin akıcılığını ve yapısını düzenleyici

›Yarı katı ürünlerin şekil değiştirme özelliğini düzenleyici

›Nişasta

›Bitkilerin enerji deposudur

›Temel kaynakları

›Tahıllar (mısır, buğday ve pirinç)

›Kurubaklagiller (fasülyeler ve mercimek)

›Yumru kökler (patates ve kassava)

›Diyetin karbonhidrat içeriğinin %80 kadarını oluşturur.

›Nişasta

›Glukoz birimlerinin α-1,4-glikosidik ve α-1,6-glikosidik bağları ile bağlanmasından oluşur.

›Nişastanın kısmi hidrolizi maltoz, tam hidrolizi D-glukoz verir.

›Amiloz ve amilopektin olarak iki şekilde bulunur.

›Değişik çözeltiler ve çöktürme reaksiyonları ile amiloz ve amilopektin kısımları ayrılabilir.

›Amiloz ve Amilopektinin Retrogradasyon Kinetiği

›İki nişasta polimeri olan amiloz ve amilopektinin retrogradasyon kinetiği birbirinden oldukça farklıdır.

›Saf amiloz solüsyonu saatler içinde retrograde olurken amilopektin solüsyonunun retrogradasyonu birkaç gün gerektirmektedir

›Retrogradasyon

›Nişasta soğuk suda erimez, fakat ısıtıldığında su alarak şişer ve belli bir sıcaklıktan sonra jelleşmeye başlar.

›Jelatinize olmuş nişastada soğuma ve depolama süresine bağlı olarak meydana gelen değişime nişasta retrogradasyonu denilmektedir.

›Basit bir açıklamayla retrogradasyon nişastanın yeniden kristalizasyonudur

›Nişasta

›Hücrelerde granül halinde bulunur

›Hiçbir çözücüde çözünmez. Alkol, su, eter etkisizdir.

›Su çekicidir (fazla-OH içerir)

›Nişasta granülleri amilopektin tabakası ile çevrilidir.

›Kolloidal bir solüsyon eldesi için suyla karışmadan amilopektin tabakasının yırtılması gerekir.

›http://entertainment.howstuffworks.com/play-doh2.htm

›Pişirme sırasında bu dış zar parçalanır ve nişasta daha kolay sindirilir.

›Su ile kaynatılınca, kolloidal solüsyondan, kolloid jel oluşur. Buna pelte denir.

›Jel ısı 55-70⁰C

›Benedict reaktifi ile reaksiyona uğramaz

›Ticari nişastalarda amiloz:amilopektin oranı ortalama 0,25:0,75 tir.

›Besinlerdeki nişastanın amiloz ve amilopektin içerikleri(%)

›Amiloz

›200-2.000 glukoz biriminin 1,4-α-glikosidik bağlarıyla birleşmesinden oluşur.

›Mol. Ağırlığı: 10.000-60.000

›Düz zincir yapıdadır.

›Mısır ve buğday nişastasının %24-28’i

›Patates nişastasının %20-23’ü

›Pirinç nişastasının %16-18’i amilozdur

›Suda erir saydam bir solüsyon oluşturur.

›β-amilaz enzimi ile maltoza hidroliz olur.

›Kristal halde elde edilir.

›Serbest aldehid grubu yoktur

›İyotla koyu mavi bir renk verir.

›Amiloz à jöle

›Amilopektin

›1,4-glikosidik bağları ile bağlanmış, 20-30 glukoz ünitesi içeren amilozların, 1,6-glikosidik bağı ile bağlanmasından oluşur

›Dallanmış yapıdadır.

›Mol. ağırlığı: 50.000-1.000.000

›Amilopektin

›Yapısında genelde fosforik asit ve yağ asitleri bulunabilir.

›Β-amilaz ile kısmi hidroliz olur. (%60 oranında)

›İyotla pembe-menekşe renk verir.

›Amilopektin à pelte

›Nişastanın Fraksiyonlarına Ayrılması (Amiloz-Amilopektin)

›1.Jelatinizasyon sıc. ın biraz üzerinde ısıl işlem sonrası amilozun saflaştırılması

›2.Nişastanın sulu ortamda tamamen parçalanarak bileşenlerine ayrılması. Hububat nişastaları çok zor parçalandığı için otoklav sı. nda tamamen bekletme

Degradasyonu önlemek için: Nişastadan yağı uzaklaştırma-Tamponlama-ortamdan oksijeni uzaklaştırma

Ön işlem faydalı: sıvı amonyak, dimetil sülfoksit, seyreltik baz kullanımı

Amilozun çöktürülmesi: n-butanol veya n- timol ile komoleks oluşturarak çöktürme

Amilopektinin çöktürülmesi: liyoflizasyon veya alkol presipitasyonu

›Nişastanın Jelatinizasyonu

›Çirişlenme: Nişasta soğuk suda çözünmez. Su ile ısıtıldığında 55 oC’ nin üzerinde su emerek şişer, hacmi büyür, pelteleşir, koloidal bir çözelti meydana gelir. Buna çirişlenme denir. Patates nişastası 65 oC’ de, mısır nişastası 75 oC’ de, buğday ve pirinç nişastası 85 oC’ de çirişlenir. Enzimler ancak çirişlenmiş nişastayı parçalayabilmektedir.

› Jel Oluşumu:Nişastanın pişirilmesinden sonra elde edilen yüksek viskoziteli sıvı soğutulduğunda oluşur

›Sineresis

›Retrogradasyon

›Opak görünüm- sert yapı

›Jelatinizasyonu belirleyen cihazlar

›Amilograf

›Mikroviskoanalizör  (RVA: Rapid Viscoanalyser)

Niş.-su karışımı sıc  (1.5 C/dk) artırılırak ölçülür

50-57 C arasında viskozite artarak malta haçı görüntüsü kaybolması

›Nişasta bazlı yağ ikame ediciler

›Yağ içeriği azaltılmış veya yağı tamemn uzaklaştırılmış gıdalarda yağın gıdalara verdiği özellikleri sağlamak üzere kullanılan maddelerdir (=fat replacer=yağla yer değiştiren maddeler)

›Protein-lipit- karbonhidrat

›Dirençli Nişasta

›Vücuda alınan nişastanın incebağırsakta tam olarak emilemediği tespit edilmiş ve sindirilemeyen nişasta fraksiyonlarına ilgi artmıştır.

›1982 yılında yapılan bir araştırmada enzimatik hidrolizden sonra bazı nişastaların sağlam kaldığı tespit edilmiştir.

›Bu alanında yürütülen çalışmalar da mide ve ince bağırsakta sindirime direnç gösteren benzer nişastaların varlığını doğrulamıştır (Englyst vd, 1982).

›İlerleyen araştırmalar da bu nişastaların kalın bağırsakta fermente edilebilir olduğunu açığa çıkartmıştır.

›Nişastanın sindirilemeyen bu fraksiyonları “enzime dirençli nişasta” (EDN) olarak isimlendirilmektedir

›Dirençli nişasta fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından EDN1, EDN2, EDN3 ve EDN4 olmak üzere 4 alt gruba ayrılmaktadır. Tip1, Tip2, Tip3 ve Tip4 enzime dirençli nişasta olarak da gruplandırılabilir

›Dirençli Nişasta Oluşumu

Dirençli nişasta formu besinlerin doğal yapısında bulunduğu gibi, evde ve/veya fabrikada hazırlanması ve işlenmesi sırasında oluşabilir.

Retrograde olmuş amiloz

›Nişastalı besinleri işlerken oluşan retrograde amiloz miktarını etkileyen faktörler:

›Nişastanın kaynağı

›Nişasta tipi(amiloz/amilopektin oranı)

›Fiziksel yapısı(partikül büyüklüğü, su içeriği, su çekme kapasitesi, pH)

›Jelatinizasyon derecesi

›Nişasta-protein interaksiyonu

›Amiloz-lipid kompleksleri

›Uygulanan ısısal işlemler ve süreleri(ısıtma, haşlama, pişirme, soğutma ve dondurma sıcaklıkları ve süreleri, ısıtma sayısı)

›Nişastanın sindirime karşı olan direnci nişasta polimerleri arasındaki ilişkinin doğasına bağlıdır.

›Amiloz içeriği zengin olan nişastalar doğal olarak sindirime daha dirençli ve retrogradasyona daha eğilimlidir.

›Nişasta retrogradasyonu dirençli nişastanın yapısal oluşumuyla doğrudan ilgilidir.

›Su varlığında yeterli yüksek sıcaklığa ısıtma esnasında nişastanın kristal bölgeleri erir, nişasta granülleri jelatinize olur ve daha kolay sindirilebilir hale gelir.

›Ancak nişastanın bu durumu stabil değildir ve soğuma esnasında yeniden kristaller oluşur.

›Böylece nişasta amilaz ile hidrolize karşı yeniden dirençli hale gelir.

›Enzime dirençli nişasta kavramı nişastanın biyoyararlılığı ve besinsel lif kaynağı olarak kullanılması

›SİNDİRİLEMEYEN NİŞASTA RETROGRADASYON SONUCU ORTAYA ÇIKAR

›Yapılan araştırmalarda EDN’nin fizyolojik fonksiyonlarının besinsel lif ile benzer olduğu görülmüştür (Kahraman ve Köksel, 2006).

›Bununla birlikte enzime dirençli nişastanın yağ ikamesi olarak gıdalarda kullanımı önem kazanmıştır.

›Yağ yerine enzime dirençli nişasta kullanılarak hem gıdanın yağ içeriği azaltılmakta hem de yağların gıdaya kazandırdıkları karakteristik özelliklerden taviz verilmemektedir

›Enzime Dirençli Nişastanın Önemli Fizyolojik Faydaları

›Kısa Zincirli Yağ Asitleri ve Bağırsak Sağlığı

›Prebiyotik ve Kültür Destekleyici Olarak EDN

›EDN’nin Kalorifik Değeri ve Glisemik İndeks

›Kısa Zincirli Yağ Asitleri ve Bağırsak Sağlığı

›İnce bağırsaktan sindirilmeden geçen EDN’nin kalın bağırsakta fermente edilmesiyle birlikte karbondioksit, metan, hidrojen, organik asitler ve kısa zincirli yağ (KZYA ) asitleri gibi bazı fermentasyon ürünleri meydana gelir.

›Üretilen KZYA bütirat, asetat ve propiyonattır. EDN’nin olumlu fizyolojik etkisinin özellikle bu KZYA’dan ileri geldiği düşünülmektedir

›Prebiyotik ve Kültür Destekleyici Olarak EDN

›Prebiyotikler mide ve ince bağırsakta sindirilemeyen ve kalın bağırsakta mevcut yararlı bakteriler için potansiyel substrat vazifesi görerek, kolonda mevcut bu bakterilerin aktivitesini ve/veya gelişimini teşvik eden gıda bileşenleri olarak tanımlanmaktadır

›EDN mide ve incebağırsaktan sindirilmeden geçerek, kalın bağırsaktaki yararlı bakteriler tarafından fermente edilir. Dolayısıyla da prebiyotik etkiye sahiptir.

›EDN’nin Kalorifik Değeri ve Glisemik İndeks

›Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda dirençli nişastanın enerji değeri yaklaşık olarak 8 kJ/g (2kcal/g) olarak hesaplanmıştır.

›Bu enerji değeri, tamamen sindirilebilir nişastanınkiyle karşılaştırıldığında oldukça düşük bir değerdir.

›Tamamen sindirilebilir olan nişastanın enerji değeri 15 kJ/g (4.2 kcal/g) dır

›Çoğu karbonhidratlar tüketildikten yaklaşık 15-45 dk sonra kan glikoz seviyesini yükseltirler.

›Glikoz seviyesi yaklaşık 2-3 saat içerisinde normale döner.

›Yüksek glikoz konsantrasyonu nedeniyle kanda insülin hormonu konsantrasyonu da artarve bunun sonucu olarak vücutta depolanmış yağların kullanımı durur.

›EDN’nin yavaş sindirilmesi kan glikoz seviyesinin daha iyi kontrol edilmesi ve buna bağlı olarak depo yağların kullanılmasını sağlamakta ve dolayısıyla daha faydalı olabilmektedir.

›Bütün bu nedenlerle dirençli nişasta bakımından zengin gıdalar şeker hastaları için depo yağların kullanımını teşvik etmeleri ve kan glikoz düzeylerinin sürekli olarak kontrol edilmesi açısından oldukça önemlidir.

›Ayrıca açlık hissini baskıladığı için obezite hastalarının EDN tüketmeleri teşvik edilmelidir

›Modifiye Nişasta

›Doğal nişastanın fiziksel, kimyasal veya enzimatik uygulamalardan bir veya birkaçına maruz bırakılarak, genel özelliklerinin kısmen değiştirilmesi ile elde edilen nişasta türüdür.

›Bu uygulamalar sonucunda, besin sanayiinde spesifik amaçlara uygun ürünler elde edilir.

›Sübstitüsyon Derecesi (SD)
Başlıca modifiye nişasta tipleri

›Asitle inceltilmiş(düşük viskoziteli) nişastalar

›Çapraz bağlı modifiye nişastalar

›Okside nişastalar

›Prejelatinize nişastalar

›Stabilize nişastalar (nişasta esterleri, nişasta eterleri)

›Modifiye nişasta oluşturma

Nişasta ve nişasta fraksiyonlarının (amiloz ve amilopektin) özellikleri fiziksel ve kimyasal modifikasyonlar ile amaca uygun biçimde değiştirilebilir.

 En basit modifikasyon asit ile muamele ile gerçekleştirilir. Nişasta granülleri pek etkilenmez ama asit miseller arası bölgeye girer ve bazı bağları parçalayarak yapıyı zayıflatır. Böylece nişasta düşük viskoziteli bir çözelti oluşturur. Enzimler ile de aynı sonuca ulaşılabilir.

Nişasta süspansiyonunun sodyum hipoklorit gibi yükseltgenler ile muamele edildiğinde viskozite yine düşer ve ayrıca hamurun berraklığı artar. Hipoklorit ile oksitlenen nişasta emülsiyon stabilizatörü ve kıvamlaştıncısı olarak kullanılabilir.

 Nişasta süspansiyonu epiklorhidrin, fosforoksiklorür veya sodyum trimetafosfat ile alkali ortamda muamele edilirse çapraz bağlanma gerçekleşir ve nişastanın şişme yeteneği azalır ve viskozite artar.

›Modifiye nişastanın kullanıldığı ürünler

›Jöleli şekerler, şekerli ürünlerin kaplanması

›Dondurulmuş gıdalar, konserveler

›Soslar

›Bebek mamaları

›Meyve turtaları, dolgulu kekler

›Süt ürünleri

›Dondurmalar, pudingler

›Soğuk suda çözünebilen kremalar

›Hazır tatlılar

›Hazır çorba ve kek karışımları

›Jelatinizasyon

›Besinlere su içeren ortamlarda uygulanan haşlama, pişirme ve otoklavlama gibi ısısal işlemler sonucunda gerçekleşir.

›Isıtılınca nişasta granülleri su çekerek şişer. Birbirlerine yaklaşarak aralarında su tutarlar.

›Soğutulduğu zaman kolloid jel halini alırlar. Jel genellikle sıcak sol solüsyonunun soğutulmasıyla elde edilir.

›Soğutulmuş nişasta peltesi, jöleler, pudingler, sütlaç ve muhallebi gibi.

›Patates nişastası à 59-67⁰C

›Mısır nişastası à 64-72⁰C

›Bu derecelere etki eden etmenler: pH, uygulama öncesi işlemler, ortamda tuz ve şekerin varlığı

›İlke:

›Tanelerdeki nişastalar su çekerek süspansiyon yaparlar

›Granüller şişer, birbirlerine yaklaşır

›Jöle, pelte

›Jelatinizasyon

Tahıl nişastası (mısır, buğday, pirinç)

Soğutulduğu zaman opak jel

Yumru, kök nişastaları (patates, kassava)

Soğutulduğu zaman zayıf jel

›Nişastanın Hidrolizi

›Nişasta à Amilodekstrin à Eritrodekstrin

        mavi                 mavi             kırmızı

›Akrodekstrin à Maltoz à Glukoz

  renksiz          renksiz   renksiz

Very dilute iodine tincture solution (left), starch suspension with iodine (middle), very dilute iodine and dextrin solution (right)

›Dekstrin

                             Asit

›Nişasta à Dekstrin à Glukoz veya Maltoz

              Enzim

›Suda kolloidal solüsyon oluşturur

›Alkolde erimez, çöker. Bu özellikleri ile nişastaya benzer

›Küçük moleküllü dekstrin oldukça indirgeyicidir.

›Solüsyonları yapıştırıcı (zamk) olarak kullanılır

›Dekstrin Yapısı

›Sellüloz

›Bitki hücre duvarının ana bileşenidir.

›Polimerizasyon derecesi: 7.000-15.000

›Sellülozun bitki hücre duvarındaki formu

›Sellüloz

›3.000-10.000 glukoz birimin β-1,4 glikosidik bağ ile bağlanmasıyla oluşur.

›Mol. Ağırlığı: 1.620.000 (106)

›Dallanmış yapıda değildir.

›Zincirler düz değil birbirleri üzerine hafif bükülmüş olarak yer alırlar.

›İnsanda sindirilemezler

›Hemiselüloz pektin ve gamlarla besinsel lif kompleksini oluştururlar

›Sellüloz à sellobioz à glukoz

›Sellüloz Yapısı

›Sellüloz Kimyası

›Suda, sulu asit ve alkalilerde erimez.

›NH3 + Cu(OH)2 à erir

›ZnCl2 + HCl à erir

›NaOH + CS2 à erir

›Viskoz yapımında kullanılır.

›Selüloz hidrolizlendiğinde selobioz ve en sonunda glukoza dönüşür.

›Glikozidik bağlar ß 1—>4 karakterinde olduğunda yalnız 3-glukosidazlar tarafından parçalanabilirler.

›Sellüloz        Hidrosellüloz

              %10 NaOH     Merserize pamuk

›Sellüloz            Parşömen

          %70 H2SO4

›Sellüloz    Nitrosellüloz

            Kon. H2SO4 + HNO3

›MODİFİYE SELÜLOZLAR

›KARBOKSİ METİL SELÜLOZ (KMS)

Saflaştırılmış odun pulpu+%18 lik NaOH

›METİL SELÜLOZ (MS)

Alkali selüloz+metil klorür

›HİDROKSİMETİL SELÜLOZ (HPMS)

Alkali selüloz+metil klorür+propilenoksit

›MİKROKRİSTAL SELÜLOZ (MKS)

Selüloz+kontrollü hidroliz= Toz MKS

Selüloz+kontrollü hidroliz+mekanik enerji=Kolloidal MKS

+KMS (Aregatlanmayı önlemek için)

›KARBOKSİ METİL SELÜLOZ (KMS)

›OH grupları iyonlaşmış halde old negatif yüklü,uzun ve bükülmez old moleküller birbirini iter

›Stabil ve yüksek viskoziteli

›Protein dispersiyonlarını stabilize eder

›Yumurta akı kurutma ve dondurmada stablizatör

›Süt ürünlerinde kazein presipitasyonunu engeller

›METİL SELÜLOZ (MS)
HİDROKSİMETİL SELÜLOZ (HPMS)

›Soğuk suda çözünür.

›Yapıdan dışarı taşan metil ve hidroksipropil eter grupları selüloz zincirlerinin interaksiyonunu engeller

›Zincirler arası H bağları azalır ve suda çözünürlük artar ancak eter grupları su bağlama ve hidrasyonu azaltır

›Yüzeyaktif  öz ve interfazlarda absoblanır

›Emilsiyon ve köpük yapıdaki gıdaları stablive eder

›Yağ içeriğini azaltmak için kullanılabilir

›Isı ile jel oluşturabilirler

›MİKROKRİSTAL SELÜLOZ (MKS)

›Lifli değil ve su absobsiyonu yapabilir (selülozun aksine)

›Isı ve asitlere karşı dirençlidir

›TOZ MKS

Sünger gibi gözenekli yapıdadır

Tat-koku maddelerini taşıyıcı ve

Toz ürünlerde topaklaşmayı önleyici özelliktedir

KOLLAİDAL MKS

Suda dağılabilir

Yağı azaltılmış dondurma ve diğer dondurulmuş tatlılarda; Köpük ve emilsiyonları stablize etmek

Pektin ve nişasta jellerini ısıya dirençli hale getirmek

Yağ miktarını azaltmak amaçlarıyla kullanılırlar

›GIDA PROSESİNDE SELÜLOZ

›Hububat daneelrinin dış katmanlarında fazla ve öğütme sırasında kepekle büyük kısmı ayrılır kalanalr değişime uğramaz pek fazla

›Pektin ve gamlarla birlikte besinsel lifi oluşturur

›Meyve suyu üretiminde klarifikasyonla diğer polisak. ile birlikte uzaklaştırılılar

›Bulanık meyve suyu end.nde dibe çökerek bulanıklığın sürekliliğini bozmaktadırlar

›Meyve-sebzelerin yapısal öz.nde önemlidirler

›Hemisellüloz ve Pentozanlar

›Sellüloz ve nişasta olmayan polisakkaridlerdir.

›Sulu mineral asitleri ile kaynatılınca hidroliz

  olurlar. Bu özelliği ile sellülozdan ayrılır.

                       amilaz

›Hemisellüloz      hidroliz olur.

›Bu özelliği ile diğer bütün polisakkaridlerden ayrılır.

›Xylan  bir hemisellülozdur,

›Galaktan  buğday kepeğinde %43 oranında

›Mannan  bulunur.

›Hemiselüloz Komposizyonu

›Β-glukan, pentozlar, heksozlar,proteinler, fenolik maddeler

›Hububat hemiselülozların (pentozanlar) bileşimi: D-ksiloz, D-arabinoz, D-galaktoz, D-glukoz, D-glukuronik asit. Pentozları içermezler

›Suda çözünmeyen pentozanlar: L-arabinoz, D-ksiloz, D-glukoz. Suda çözünenlerden daha çok dallanma gösterirler

›Suda çözünen pentozanlar:arabinoz, ksiloz, galaktoz, protein, arabinoksilan, arabinogalaktan, ferülik asit

›Gıda Sanayi Açısından Önemleri

›Ağırlıklarının 10 misli su bağlayabilirler. Böylelikle hamurun sertliği/yoğunluğu artar ve yoğurma süresi azalır. Genelde suda çözünen arabinoksilan viskozite ve gaz difüzyonu üzerine etki ederek ekmek kalitesini olumlu yönde etkilemektedir

›Çavdar ekmeğinde buğdaya göre daha fazla pentozan bulunmaktadır. Daha yavaş yoğrulmalı aksi takdirde çok sıkı bir hamur elde edilmektedir. Pentozları parçalayan enzim ilavesi yaralı olmaktadır.

›Pentozanlar amiloz ve amilopektin ile H bağları kurarak nişasta zincirlerinin kendi arasında bağ yapmasını engellemektedir. Dolayısıyla çavdar ekmeği daha geç bayatlamaktadır.

›Pentozanlar su ile viskozitesi yüksek çözeltiler oluşturabilmektedirler. Sulu çözeltilerde yüksek sıcaklıklarda denaturasyona uğramazlar ve jelatinize olmazlar

›Oda sıcaklığında, yükseltgen ajanlar kullanıldığında viskoelastik jeller oluşturmaktadırlar

›Malt yapımı sırasında β–glukanlar (basit bir şeker) daha kolay parçalandığı için pentozan içeriği göreceli olarak arpadan daha fazla olmaktadır

›Glikojen

›α-1,4 ve α-1,6 glikosidik bağları içerir.

›Maya hücrelerinde, mantarlar ve yosunlarda var.

›Kuru mayanın ağırlığının 1/3 ünü oluşturur.

›Midye, istiridye gibi kabuklu deniz hayvanlarında, karaciğer ve kasta bulunur.

›Tatsız, renksiz, amorf bir tuzdur.

›Sıcak suda erir.

›Opelasan bir solüsyon oluşturur.

›  + Etil alkol à çöker

›Polarize ışığı sağa çevirir

›İyotla kırmızı bir renk oluşturur

                amilaz

›Glikojen à maltoz

              asit

›Glikojen à glukoz

›Glikojen yapısı

›İnülin

›Bir fruktozan

›Fruktoz moleküllerinin polimerizasyonu ile oluşur (30 fruktoz).

›Yerelması, soğan yumrusu, sarmısakta bulunur.

›Beyaz, renksiz, tatsız bir tozdur.

›Soğuk suda az erir, sıcak suda (60-70 C) erir.

›%60 veya daha yüksek konsantrasyondaki soğuk alkolde erimez.

›İnülin

›İyot ile mavi renk vermez.

›Benedict solüsyonunu hafif redüksiyona uğratır.

›Ticari olan tüm inülin ürünleri oldukça indirgeyicidir.

›Polarize ışığı sola çevirir.

›Mol. Ağırlığı: 5000 (1,2-fruktosid bağı)

›Gamlar

›Bitkinin özel hücre sekresyonlarında bulunur.

›Galaktoz, galaktoüronik asit-mannoz, galaktoüronik asit-ramnoz ana zincirine ksiloz ve galaktoz yan dalları bağlıdır.

›Suda erir.

›Polimerizasyon derecesi: 10.000-30.000

Gam Çeşitleri:

  1. Agar

  2. Karragenanlar

  3. Aljinatlar

  4. Guar ve Keçi Boynuzu Gamları

  5. Ksantan Gam

  6. Karışık bağlı β-Glukanlar

  7. Pektin

›Genellikle suda çözünebilir gamlar olarak bilinen hidrokolloidler çeşitli biyolojik kaynaklardan elde edilen ve değişik arıtma işlemlerine tabi tutulan ve esas olarak çözünebilir liflerden oluşan polimerik karbonhidratlardır (Ward and Andon 1993). Çizelge 1’de suda çözünebilir gam tipleri ayrıntılı olarak verilmiştir. Hidrokolloidlerin bir çoğu molekül içinde birleşmiş olarak kalsiyum, potasyum, magnezyum ve bazen de diğer metalik katyonları bulunduran anyonik veya nötral kompleks ve dallanmış heteropolisakkaritlerin bir grubunu oluşturmaktadırlar (Glicksman 1980). Düzgün, tek düze bir yapıyı oluşturmak, stabilize ve emülsifiye etmek, kıvam artırmak ve daha bir çok amaç için kullanılan hidrokolloidlerin fırıncılık ürünlerinde etki şekilleri ve kullanım oranları Çizelge 2’de ayrıntılı olarak verilmiştir.

1.Suda çözünebilen gam tipleri

Reçine gamları

Gam arabik Acacia sp. Karaya Sterculia sp. Tragakant Astragalus sp.

Deniz yosunu ekstraktları

Karragenan Chondrus ,Eucheuma spp. Agar Gracilaria, Gelidium spp. Aljinat Laminaria, Macrocystis spp.

Tohum ekstraktları

Guar Cyamopsis tetragonolobus Keçiboynuzu gamı Ceratonia siliqua

Mikrobiyel gamlar

Ksantan gam Xanthomonas compestris

Gellan gam Pseudomonas clodea Bitki ekstraktları Pektinler Elma, turunçgil kabukları Konjac unu Amorphophallus sp. Modifiye gamlar Selüloz gam Sodyum karboksimetil selüloz Selüloz jel Mikrokristalin selüloz Metil selüloz Metil selüloz HPMC Hidroksipropilmetil selüloz

›AGAR

›Rhodophyceae sınıfı alglerden ekstrakte edilen agar soğuk suda

›çözünmez sıcak suda çözünür.

›Agar jelleri ısıya dirençlidir ve besinlerde emülgatör, jelleştirici ve stabilizatör olarak kullanılırlar.

›Agar başlıca iki polisakkaridden oluşur.

›Bunlardan biri nötral (Agaroz)

›diğeri ise %5-10 sülfat içerir (Agaropektin).

›Agarozun Yapısı

›Karragenan

Chondrus crispus’dan elde edilir ve üç farklı fraksiyonu vardır (kappa, lamdave iota).

Moleküler kütleleri 100 000-800 000 arasında değişir.

Jelleşme sıcaklığı spesifik katyonlara(K+, NH+4) bağımlıdır.

Özellikle potasyum ve amonyum iyonları ile fermuar kapanmasını andırır şekilde bir jel oluşturur ve karragenan molekülleri bu katyonlar aracılığı ile birbirine kenetlenir.

Güçlü bir süspansiyon yapıcıdır ve çikolatalı sütlerde kakao partiküİlerininçok düşük konsantrasyonlarda bile süspanse edilmesini sağlarlar.

›Karragenanın yapısı

›Alginat

Macrocystis pyrifera’dan elde edilir.

Genellikle sodyum tuzu formunda bulunur.

Gıda sanayiinde  emülgatör. stabilizatör, koyulaştırıcı, jelleştirici olarak kullanılabilir.

Soğuk suda çözünür fakat iki değerlikli katyonlarla ve asit ile kıvamlı jeller oluşturur.

›Guar ve Keçi Boynuzu Gamları

Gıda ve gıda dışı amaçlarla kullanılan önemli kıvam verici polisakkaritlerdir.

En yüksek viskozite değerlerinden birini verir.

›Ksantan Gam

Ksantan gam doğal bir polisakkarit ve önemli bir endüstriyel biopolimerdir. 1950 yılında Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı Northern Regional Araştırma Labotatuvarı’nda (NRRL) keşfedilmiştir

Polisakkarit B-1459 veya ksantan gam, Xanthomonas campestris NRRL B-1459 tarafından üretilir. Ksantan seluloz derivatı olarak tanımlanabilir. Ana zincir 1,4-β-glucopyranose kalıntısından oluşmuştur. Ortalama olarak her iki glukoz kalıntısı 3. karbon atomunda yan zincir olarak β- D-Manp- (1➞4)- β- D-GlcpA(1➞2)- α-D-Manp yapısında bir trisakkarid ihtiva eder.

 Ksantan gam suda iyi çözünür, yüksek viskoz çözeltileri psödoplastik özellik gösterir

Çok çeşitli gıdalarda; emülsiyon stabilizasyonu, sıcaklık stabilitesi, gıda ingrediyentleri ile uyumlu ve psödoplastik reolojik özellikleri gibi çok sayıda önemli sebepler dolayısı ile kullanılmaktadır.

›

›Pektin

›Bitkilerin dokular arası öğesidir.

›Pektinler, D-galaktüronik asidin α-1,4-glikosidik bağlanmasıyla oluşan doğrusal polimerlerdir.

›Galaktüronik asit zincirine ramnoz, ksiloz, arabinoz ve frukozdan oluşan yan dallar bağlanabilir.

›Hidrolizi ile şu bileşikler açığa çıkar;

Galaktüronik asit + arabinoz + galaktoz + asetik asit + metanol

›Pektin Yapısı

›Pektin

›Doğada Ca, Ma tuzu

›Pektik madde-suda eriyen kısım

›Pektinler şeker ve asitlerin varlığında veya kalsiyum iyonlarının varlığında sürülebilir kıvamda jel oluşturma özelliğine sahiptirler.

›Jel oluşumu için;   pektin  %0,3-0,7

›                  sakkaroz  %65-70

›       pH  3,2-3,5

›Pektinden jel oluşumuna etki eden etkenler: %Pektin, pektinin molekül ağırlığı, metillenme, %şeker, %pH

›Pektin

›Portakal, greyfurt kabuğu(beyaz kısmı) fazla miktarda pektin bulundurur.

›Ticari olarak elma ve limondan hazırlanır.

›E440 kodu ile besin sanayiinde;

›Jelleştirici

›Stabilizatör,

›Emülsüfiyer olarak kullanılır.

›Galaktan

›Bitkilerde çok yaygın olarak bulunur.

›Agar agar ve karragenan yapısında bulunur.

›D-galaktoz birimlerinden oluşur.

›Zincirin ucundaki indirgeyici gruba L-galaktoz birimi 1,4-glikosidik bağ ile bağlıdır.

›Mannan

›Hindistan cevizi, keçi boynuzunda bol miktarda bulunur.

›Hidrolizi ile mannoz+glukoz açığa çıkar.

›Kitin

›Kabuklarda ve böceklerin dış kabuklarında bulunan azotlu bir polisakkariddir.

›Yapısı sellüloza benzer. Farklı olarak, her glukoz birimi C-2 karbonunda asetil amin (CH3CONH-) grubu içerir.

›Karma Polisakkaridler

›Hidroliz edildiklerinde:

  pentoz + heksoz + üronik asitler

›Bu grupta zamklar + musilajlar yer alır

  (gam arabik)  agar agar

         karragenan

›Diyet Lifleri

›Diyet lifi, ince bağırsakta sindirilemeyen, buna karşılık kalın bağırsakta fermente olan sağlık için gerekli bir grup gıda bileşenidir.

›Bitki hücre duvarında bulunan

›lignin; kutin, mum, suberin gibi lignin türevleri;

›selüloz, hemi-selüloz, pektin gibi yapı polisakkaritleri,

›inülin ve oligofruktoz gibi oligosakkaritler, diyet lifi olarak tanımlanmaktadır.

›Bunun yanında, yapı bileşikleri olmayan gum arabik ve guar gum gibi gum maddeleri ve karragenan, agar, aljinat gibi deniz yosunu polisakkaritlerinin de diyet lifi olduğu bildirilmektedir.

›Diyet lifi, nişasta olmayan polisakkarit olarak da ifade edilmektedir.

›Ancak, sindirime dirençli nişasta bu tanımın dışında kalmaktadır. Çünkü, nişasta kaynaklı ürünlerin ince bağırsakta sindirilebildiği, diğer polisakkaritlerin sindirilemediği retrograde olmuş amilozun yani dirençli nişastanın ise kısmen hidrolize edildiği bilinmektedir

›Diyet lifleri, çözünürlüklerine göre çözünür ve çözünmeyen lifler olmak üzere iki grupta değerlendirilmektedir.

›Çözünür diyet lifi, suyu bağlayarak jel ve sıkı yapı oluşturmaktadır.

›Çözünmeyen diyet lifi ise ağırlığının 20 katı kadar suyu absorblamakta, ancak viskoz yapı oluşturmamaktadır .

›Diyet lifi, fekal hacmin artmasını sağlayarak bağırsak transit süresini kısaltmakta ve kabızlığın önlenmesine yardımcı olmaktadır .

›Bu etkinin daha çok çözünmeyen diyet lifinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Çünkü, çözünmeyen diyet lifi, doğrudan posa maddesi olarak dışkı kütlesinde artışa neden olmaktadır.

›Buna karşılık, çözünür diyet lifi fermentasyona uğrayarak kısa zincirli yağ asitleri ile gaz oluşturmakta ve bu bileşikler bağırsak içeriğinin pH’sını değiştirerek bağırsakta bulunan bakteri kütlesinde artışa neden olmaktadır.

›Dekstrin

                             Asit

›Nişasta à Dekstrin à Glukoz veya Maltoz

              Enzim

›Suda kolloidal solüsyon oluşturur

›Alkolde erimez, çöker. Bu özellikleri ile nişastaya benzer

›Küçük moleküllü dekstrin oldukça indirgeyicidir.

›Solüsyonları yapıştırıcı (zamk) olarak kullanılır

›Diyet Lifinin Teknolojik Özellikleri

›Hidrasyon özellikleri

›Yağ absorblama kapasitesi

›Tekstürel özellikler

›Kristalize olmama özellikleri

›Diyet Lifinin Teknolojik Özellikleri
Hidrasyon Özellikleri

›Su tutma kapasitesi, herhangi bir dış kuvvet uygulanmaksızın (yer çekimi kuvveti ve atmosfer basıncı dışında) life bağlanan su miktarı olarak tanımlanmaktadır.

›Diyet lifinin hidrasyon özellikleri su tutma, su bağlama kapasitesi, şişme ve çözünürlük olmak üzere 4 farklı şekilde tanımlanmaktadır. Şişme, su tutma ve su bağlama kapasitesinin çözünmeyen diyet lifi ile ilgili olduğu bilinmektedir.
Yağ Absorblama Kapasitesi

›Çözünmeyen lifler, ağırlıklarının 5 katı kadar yağı tutabilmektedirler.

›Bu özellik, et ürünlerinde olduğu gibi gıdaların pişirilmesi sırasında normalde kaybolan yağın tutulmasını sağlamaktadır.

›Bu durum, gıdadaki lezzetin korunması ve gıdanın teknolojik özelliğinin artırılması için önem taşımaktadır
Tekstürel Özellikler

›Diyet lifinin, gıdaların yapısını ve stabilitesini değiştirmesi üzerine etkisi suyu bağlama özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

›Ksantan ve locust bean gum yapıyı sıkılaştırarak; karragenan ve pektin jel oluşturarak gıdanın yapısının stabil kalmasını sağlamaktadır.
Tekstürel Özellikler

›Buğday ve çavdardan saflaştırılmış arabinoksilanlar gibi bazı hücre duvarı polisakkaritleri, suyun sıcaklığı donma noktasının altına düştüğünde kristal oluşumunu sınırlamaktadır .


Karbonhidratlar

KARBONHİDRATLAR
Yediğimiz besinlerin önemli bir kısmını oluştururlar.
İnsan mekanizmasının çalışmasını sağlayan enerjinin büyük bir kısmını sağlarlar.
Kısa süreli enerji depolama bileşikleri olarak iş görürler.
Bakteri ve bitki hücre duvarlarının ve ağaç gövdelerinin yapısal bileşenidirler.
Genetik bilginin saklanmasında ve transferinde rol alan nükleik asitlerin bileşenidirler.
Hücre yüzeyinde yer alan veya proteinlere bağlı polisakkaritler moleküler tanınmada rol oynarlar.
Pek çok karbonhidratın formülü
(CH2O)n veya Cn(H2O)m
(karbonun hidratı ya da hidrate olmuş, su bağlamış karbon)
formülüne uyar.
Ancak bu formüle uymayan veya amino, sülfat ve fosfat grubu içeren sakkaritler de vardır.
Karbonhidratlarda hidroksil gruplarının fazlalığı dikkat çeker. Primer ve sekonder alkol özelliği taşıyan hidrofilik hidroksil grupları karbonhidratlara su ile güçlü etkileşim potansiyeli kazandırır. Ayrıca bu gruplar, kurdukları hidrojen bağları aracılığıyla molekül içi ve moleküller arası etkileşim olanağı da sağlar.
En basit karbonhidratlar, küçük monomerik moleküller olan monosakkaritlerdir (ör. Glukoz). Birkaç monosakkaritin birbirine bağlanmasıyla oluşan oligosakkaritler (Yunancada oligos, birkaç anlamına gelir) ve çok sayıda (10dan fazla) monosakkaritin birbirine bağlanmasıyla oluşan polisakkaritler de vardır.
Atmosferdeki CO2 fotosentezle glukoza dönüştürülüp nişasta ve selüloz şeklinde depolanır. Hayvanlar bitkileri veya bitki yiyen diğer hayvanları yiyerek karbonhidrat elde ederler. Hayvansal dokulardaki şekerin kaynağı bitkilerden gelmektedir. Bitkiler ve hayvanlar bu karbonhidratı oksidatif metabolizmaları aracılığıyla tekrar CO2 ve suya dönüştürerek enerji elde ederler.
MONOSAKKARİTLER
(CH2O)n
Daha basit şekilde olunamayan şekerlerdir.Karbon atomu sayısına göre triozlar, tetrozlar, pentozlar… şeklinde ve aldehit veya keton gruplarının bulunup bulunmamasına göre aldoz veya ketoz diye alt gruplara ayrılır.
Örneğin formülde n=1 kabul edelim. Bu durumda formaldehit (H2C=O) oluşur ki, bu madde şeker tanımımıza pek uymaz; zehirli bir gazdır.
Monosakkaritler n’nin değerine göre farklı sınıflara ayrılır:
Gliseraldehit en küçük kiral karbonhidrattır. Karbonhidratlar Fischer tarafından kullanılan izdüşüm formülleri ile gösterilmektedir.
STEROİZOMER ve OPTİK ÖZELLİKLER.
Molekül formülleri aynı, fakat atomların dizilişleri açısından farklılık gösteren moleküllere İZOMER denir.
Atom dizilişlerindeki en önemli farklılık optik ve geometrik izomeridir.
Molekülü oluşturan atomlar düzlemin aynı tarafında ise CİS , farklı tarafında ise TRANS izomeri oluştururlar.
Optikçe aktif maddelerin izomerlerinden biri polarize ışığı sağa, diğeri sola çevirir.
Polarize ışık düzlemini sağa çeviren şekerlere DEKSTROROTATOR (+) ,D- sola çevirenlere ise LEVOROTATOR (-) L-denir.
Polarize ışığın sola yada sağa çevrilmesi moleküldeki KİRAL KARBON atomundaki hidroksil (OH) molekülünden kaynaklanır.
KİRAL KARBON: Bir C atomuna 4 farklı atom yada grup bağlandığında o karbon atomuna kiral (Asimetrik) C atomu denir.
D(+) GLUKOZ polarize ışığı + 52.80 sağa
L(-) GLUKOZ “ “ – 52.80 sola } Her iki karışım eşit oranda ise RASEMİK karışım denir.
HOFF kuralı: Optik izomerler 2ⁿ kadardır.
n= asimetrik C sayısı.
n
Trioz = 1 → 2¹ =2
Tetroz= 2 →2² =4
Pentoz= 3 →2³ =8
Heksoz= 4 →24 =16
(8’i D, diğer 8’i ise L dir.)
Optikce aktif maddelerin sudaki çözeltilerinin (%100g) polarimetrede polarize ışık yerine Na ışığını çevirme değerine SPESİFİK ÇEVİRME derecesi denir.
D-Glukoz +52.80
D-Fruktoz -92.30
Optikce aktif maddelerin spesifik çevirme derecelerinin değişmesine MUTAROTASYON denir
ENANTİOMERLER HALKA YAPILARI

5 üyeli halkalı yapı furanoz
6 üyeli halkalı yapı piranoz
adını alır.
5 ve daha fazla sayıda C içeren monosakkaritlerin % 99’u fizyolojik koşullarda halkalı yapıdadır. Piranoz ve furanoz şekillerinin bulunuşu ise:

Şekerin yapısına
pH’ya
Çözeltinin içeriğine
Sıcaklığa bağlıdır.
EPİMERLER
Glukozun 2, 3 ve 4 sayılı karbon atomları üzerinde bulunan –OH ve –H ın konfigürasyonunda değişikliklerin bir sonucu olarak birbirinden farklı izomerlere epimerler denir.Örneğin glukozun 2 ve 4 nolu karbonlarındaki değişikliklerle oluşan mannoz ve galaktoz birer epimerdir.
ALDOZ-KETOZ İZOMERİZMİ
Karbonhidratları, yapılarında aldehit veya keton grubu bulunduran poli alkoller olarak tanımlayabiliriz.
Yapılarında aldehit bulunduranlara aldoz, keton bulunduranlara ketoz denir.
TETROZLAR
(CH2O)4

Aldoz formunda 2 kiral C atomuna (C-2 ve C-3)
sahiptir. Dolayısıyla Treoz ve Eritroz adlı 2 diastereoizomeri vardır. Bunların da her birinin birer enantiomeri bulunur. Dolayısıyla toplam 4 stereoizomeri vardır.
PENTOZLAR
En bol bulunan heksoz D-glukozdur. Optik çevirmesi (+), yani sağa doğru (dekstrorotatori) olduğundan DEKSTROZ olarak da bilinir.
Karbonlara bağlı gruplar için iki tip yerleşim söz konusudur:
aksiyel (a) ve ekvatoryal (e)
Kesikli çizgiler, söz konusu grubun aksiyel konumda olduğunu, yani düzlemin altında bulunduğunu, düz çizgiler ise düzlemde bulunduğunu gösterir.
GLİKOZİTLER
Glikozitler, anomerik hidroksil gruplarının diğer bazı sübstitüentlerle yer değiştirmesi ile karakterize edilen, karbonhidrat türevlerinin büyük bir sınıfıdır.
Anomerik karbona bağlı atomlara göre O-glikozitler, N-glikozitler ve S-glikozitler olarak adlandırılırlar.
Halkalı yapıdaki bir monosakkaritin anomerik hidroksili ile başka bir bileşiğin hidroksil grubu arasından bir molekül suyun ayrılmasıyla bir O-glikozit oluşur ve oluşan eter bağına da glikozidik bağ adı verilir.
Bitkisel ve hayvansal dokularda çok sayıda glikozit bulunur. Bazıları çok toksiktir, ATP üretimi için gerekli enzimleri inhibe eder. Bu tip toksik glikozitlerin iki örneği aşağıda verilmiştir:
DEOKSİ ŞEKERLER
İçinde halka yapısına bağlanmış bulunan bir hidroksil grubunun yerini bir hidrojen atomunun aldığı şekerlerdir.Bunlar biyolojik olaylarda önemli olan bazı maddelerin hidrolizi sonucu oluşurlar.Örneğin DNA da bulunan deoksiriboz.
AMİNO ŞEKERLER
Karbonhidratta bir hidroksil grubu bir amino grubu ile yer değiştirirse amino şeker oluşur. Örneğin, glukoz veya galaktozdaki 2 no.lu OH’ın yerine NH2 grubu geçerse, sırasıyla glukozamin ve galaktozamin oluşur:
Amino şekerlerde daha da ileri modifikasyonlar yaygındır. Örneğin b-D-glukozaminden aşağıdaki maddeler türevlenebilir:
Bu gibi türevler doğal polisakkaritlerin bileşiminde yer alırlar. Bu tipteki diğer önemli amino şekerler:
DİSAKKARİTLER
İki monosakkaritin glikozidik bağ ile bağlanması sonucunda disakkaritler oluşur.
Disakkaritleri Birbirinden Ayıran Özellikler
1)Disakkariti oluşturan monomerlerin tipi ve stereokonfigürasyonu
2) Bağlantının yapıldığı karbonlar
En genel olanı 1®1 (trehalozdaki gibi), 1®2 (sukrozdaki gibi), 1 ®4 (laktoz, maltoz ve sellobiozdaki gibi) ve 1 ®6 (gentiobiozdaki gibi) bağlantılarıdır. En azından şekerlerden birinin anomerik karbonundaki OH bağa katılmaktadır.
3) Farklı tipte monomerlerden oluşuyorsa sırası
Molekülün iki ucu farklı kimyasal reaktiviteye sahiptir, çünkü bir monomerin anomerik karbonu glikozidik bağa katılırken diğeri çoğunlukla serbesttir. Örneğin, laktozdaki glukoz kalıntısı serbest bir anomerik karbona dolayısıyla potansiyel bir serbest aldehit grubuna sahipken ve Fehling belirteci ile oksitlenebilme özelliği gösterirken, galaktoz kalıntısı bu özellikte değildir. Laktoza bu nedenle İNDİRGEN ŞEKER denir, glukoza da İNDİRGEN UÇ. Diğer uç indirgen olmayan uç olarak tanımlanır. Sukrozda her iki kalıntıda da serbest anomerik hidroksil bulunmadığından sukroz indirgen bir şeker değildir.
4) Her bir kalıntıdaki anomerik hidroksilin konfigürasyonu
Bu özellik glikozidik bağın yapısına katılan anomerik karbonlar açısından oldukça önemlidir. Konfigürasyon a (bkz. Şeklin a kısmı, maltoz, trehaloz, sukroz) veya b (bkz. Şeklin b kısmı, sellobioz, laktoz, gentiobioz) şeklindedir. Bu özellik önemsiz gibi gözükebilir, ancak oldukça önemlidir. Çünkü molekülün şeklini etkiler. Farklı şekle sahip disakkaritler de farklı hidroliz enzimleri tarafından tanınır. Ayrıca anomerik konfigürasyondaki farklılık polisakkaritlerin sekonder yapılanmasında da önemli rol oynar.
POLİSAKKARİTLER
Monosakkaritlerin polimerleridirler. Aynı cins monosakkaritlerden oluşanlara homopolisakkarit, farklı tipte monomerlerden oluşanlara heteropolisakkarit denir.
Enerji deposu (bitkilerde nişasta, hayvanlarda glikojen) olarak iş görenleri vardır.
Yapısal görevleri olanlar da bulunur. (Örneğin, kitin, selüloz)
Diğer bir görevleri de hücre yüzey reseptörlerinin bileşimine girerek sinyal tanınmasında iş görmeleridir.
DEPO POLİSAKKARİTLERİ
Temel moleküller, bitkilerdeki nişastanın ve hayvanlardaki ve mikroorganizmalardaki glikojenin bileşeni olan;
AMİLOZ ve AMİLOPEKTİN
• Hem nişasta hem de glikojen hücreler içinde granüller halinde depolanır.
• Nişasta hemen hemen tüm bitkilerde bulunur. Ancak baklagillerin tohumları ve olgunlaşmamış meyveler özellikle nişasta bakımından zengindir
• Glikojen hayvanlarda karaciğerde depolanır, kas dokusunda da bol bulunur.
GLİKOPROTEİNLER
KARBONHİDRAT METABOLİZMASI
Metabolizmada karbonhidratın başlıca fonksiyonu bir yakıt olarak okside olmak ve diğer metabolik olaylar için enerji sağlamaktır.Bu rolü ile karbonhidrat, hücreler tarafından başlıca glikoz şeklinde kullanılır.
Karbonhidrat Ara Metabolizması
Memeli organizmasında karbonhidrat metabolizması aşağıdaki şekilde alt bölümlere ayrılabilir.
1.Glikoliz: Glukozun veya glikojenin Embden-Meyerhof yolu aracılığı ile pirüvat ve laktata oksidasyonudur.
2.Glikojenez: Glikozdan glikojen sentezidir.
3.Glukojenoliz: Glikojenin parçalanmasıdır. Glukoz karaciğer içinde başlıca son üründür ve pirüvat ve laktat kasta başlıca ürünlerdir.
4.Pirüvat’ın asetil-KoA’a oksidasyonu:Bu karbonhidrat, yağ ve protein oksidasyonunun en son ortak yolu olan glikoliz ürünlerinin sitrik asid döngüsüne girişinden önce olan bir basamaktır.
5.Hekzos monofosfat yolu (pentoz fosfat yolu, fosfoglukonatoksidatif yolu):Glukozun oksidasyonuna ait Embden-Meyerhof yolunun alternatifi olan bir yoldur.Kendisinin en önemli fonksiyonu NADPH ve riboz gibi önemli ara maddelerin sentezidir.
6.Glukoneojenez: Karbonhidrat olmayan kaynaklardan glukoz ve glikojen oluşturulmasıdır.
GLİKOLİZ
Glikoz doğada çok yaygın bir monosakkariddir. Hücreler glikozu özel bir yolla yıkar. Canlılar burada açığa çıkan enerjiyi, yaşamsal işlevlerini devam ettirebilmek için kullanırlar. Oksijen kullanmaksızın sitoplazmada gerçekleşen glikozun pirüvik asite(pirüvata) kadar yıkımına “glikoliz” denir.
Şeker parçalanması glikoz molekülünün aktivasyonu ile başlar. Glikoz ilk olarak “hekzokinaz” enziminin etkisi altında ATP ile tepkimeye girerek glikoz-6-fosfatı yapar ve kimyasal olarak aktif hale geçer. Glikoz-6-fosfat, glikoza göre enerjice daha zengindir. Glikoz-6-fosfat da fosfo-glikoizomeraz enzimi ile fruktoz-6-fosfata dönüşür. Daha sonra her biri bir enzim tarafından katalizlenen tepkimeler olur.
Glikoliz sonucunda 1molekül glikozdan 2 pirüvik asit oluşurken; 4 molekül ADP, ATP’ye çevrilir. Başlangıçta 2 ATP, glikozu, glikoz-6-fosfata ve fruktoz-6-fosfatı, fruktoz-1,6 difosfata çevirmek için kullanıldığından net kazanç 2 ATP’dir. Sonraki tepkimelerde kullanıma hazır 2 molekül de NADH+H+ koenzimi oluşur.
C6H12O6+ 2ATP 2C3H4O3(pirüvik asit) + 4H + 2ADP + 2P

Pirüvik asit(pürivat), oksijen bulamazsa ya laktik asite dönüşerek birikir ya da mayalarda olduğu gibi alkole dönüşür. Eğer oksijen bulursa asetil koenzim A’ya dönüşerek krebs çemberine katılır veya karaciğerde glikojene geri sentezlenir. Glikozun yeniden yapımına “glikoneogenez” denir.
Bazı bakteriler ve mayalar oksijen kullanamazlar. Fakat onlarda doğal olarak enerjiye ihtiyaç duyarlar. Glikoz molekülünü glikoliz reaksiyonu ile parçaladıktan sonra elde ettikleri pürivattan bir molekül CO2 çıkararak ASETALDEHİT oluştururlar. Daha sonra bu asetaldehit NADH2 ile reaksiyona girerek onun hidrojenlerini alır. Son ürün Etil Alkol’dür. Aşağıdaki reaksiyonda da görülen bu oksijensiz solunum tipine ETİL ALKOL FERMANTASYONU denir.

KREBS ÇEMBERİ (SİTRİKASİT ÇEVRİMİ)
Krebs devri karbonhidratlar, yağlar ve proteinlerin solunumla parçalanması olayında ortak karbon yoludur. Yağ asitleri ve aminoasitler farklı sayıda karbon atomu taşıdıkları için farklı sayıda ATP üretilmesine neden olurlar. Sonuçta oluşan su ve karbondioksit miktarı da farklı olur. Örneğin yağ asitleri az O2, çok H2 taşırlar ve solunum sonucunda az CO2 ve çok H2O oluşur. Bunu nedenle yağlar kurak ortam hayvanlarında iyi bir su deposu kaynağıdır.
O2’li solunumun glikoliz ve krebs çemberi devrinde doğrudan üretilen ATP miktarı çok azdır. Her iki devrede özellikle krebs devrinde organik bileşeğin parçalanmasıyla açığa çıkan H atomları yardımıyla NaDH2 ve FADH2 maddeleri üretilir. Bu maddelerdeki H atomlarının elektronları ETS’den geçerek en son O2’ye aktarılır ve elektronlar O2 ile birleşerek suyu oluşturur. Eğer bir çift hidrojen atomu ETS’ye NAD tarafından taşınırsa her bir hidrojen atomuna karşılık 3 ATP, FAD ile taşınırsa 2 ATP sentezlenir. Kreps çemberi mitokondrinin matriksinde, ETS ise solunum enzimlerini taşıyan kristada gerçekleşir.
Reaksiyon Dizisi Şöyledir: Glikoliz sonucunda oluşan iki pirüvata karşılık, iki ayrı krebs gerçekleşir. Her bir pirüvat 1 mol CO2 VE 2 H+ kaybeder. 2 C’lu Asetik asit oluşur. Oluşan asetik asit, CoA ile birleşip Asetil CoA’yı oluşturur. Bu olay ortamda O2 varlığında ve mitokondri zarında gerçekleştirilir. Asetil CoA, bir önceki krebs çemberinden kalan 4C’lu oksaloasetik asitle birleşir. Böylece 6C’lu sitrik asit oluşur. Sitrik asit 2 H ve 1 CO2 kaybedip 5C’lu ketoglutarik asiti meydana getirir. Buradan da 2H ve 1 CO2 ayrılıp 4C’lu süksinil-CoA meydana gelir. Bundan sonra reaksiyondan CO2 çıkmaz, buradan 1 GTP(=1 ATP) sentezlenir ve 4 C’lu süksinik asit oluşur. Süksinik asit 4C’lu Fumarik asite dönüşürken 2H daha ayrılır.
GLİKOJENEZ
Karaciğerde glukozdan glikojen sentezine glikojenez denir. Glikojen hayvansal dolaların da
özellikle karaciğer ve kaslarda yaygın halde bulunan polisakkarittir. Hidroliz edilirse glukoz ünitelerine
ayrılır.
Kaslarda glikojen oluşumunun, karaciğerde glikojen oluşumundan bir farkı vardır. Kaslarda
glukozdan başka şekerler kullanılamaz. Kas kontraksiyonu, glukojenin kullanılmı eden olur.
Azalan glikojenin yerini kan şekeri alır, karaciğer glikojeni de kan şekerini tamamlar.
GLUKOJENOLİZ
Kandaki glukoz düzeyi azaldığı zaman karaciğerdeki glikojen moleküllerinden glukoz birimleri ayrılarak kana verilir. Glikojen molekülünün, glukoz ünitelerine parçalanmasına glikojenolizis denir. Kanda glukoz düzeyinin artışı, glikojenezisin başlamasına neden olur. Tersi durumlarda, glikojenolizde hızlanma görülür.
Glikojenoliz, epinefrin hormonu tarafından kontrol edilir. Karaciğerde glikojenolize etki yapan diğer bir hormon glukagondur. İnsülin ise glukagona ters etki yapar. Kaslardaki glikojenoliz de karaciğerdekine benzer. Ancak, kaslarda glukoz serbest hale geçmez ve kan şekerine bir katkıda bulunmaz. Glikojenden meydana gelen glukoz 6 -forsfat, bir seri reaksiyondan geçerek laktik aside yıkılır.
PİRÜVAT’IN ASETİL-KoA’a OKSİDASYONU
Pirüvatın sitrik asid döngüsü içine girebilme yeteneği kazanmasından önce, bu maddenin, kendisinin iç mitokondrial zar içinden geçişine yardım eden spesifik bir pirüvat taşıyıcısı yolu ile mitokondrion içine taşınmış bulunması zorunludur. Mitokondrion içinde pirüvat oksidatif olarak asetil-KoA ya dekarboksile olur.
HEKZOS MONOFOSFAT veya PENTOZ FOSFAT YOLU
Glukozun, glukoz -6- fosfatta başlayıp, fruktoz -6- fosfatta biten bir yan yolu olup, daha çok karaciğer,aktif süt bezleri, adrenal korteks, yağ dokusu gibi özel dokularda meydana gelmektedir. Bu yol ile 6 molekül Glukoz – 6 fosfattan, 6 molekül CO2 ve 6 adet 5 karbonlu şeker meydana gelir.
Heksoz monofosfat yolunun iki önemli görevi vardır.
1. Bu reaksiyon dizisi devam ederken meydana gelen 5 karbonlu şekerler nükleik asitlerin sentezine girer.
2. Heksoz monofosfat yolunda meydana gelen NADPH+ molekülleri, organizma için gerekli bazı önemli bileşiklerin (kolesterol gibi) sentezinde kullanılırlar.
GLUKONEOJENEZ
Karbonhidrat olmayan maddelerden glukoz yapılması demektir. Diyetle yeteri kadar karbonhidrat alınamadığı zaman, vücudun glukoz ihtiyacını sağlar. Eritrositler ve sinir sistemi için glukozun, devamlı enerji kaynağı olarak sağlanması şarttır.
Glukoneogenez, diğer dokuların metabolizma ürünlerini örneğin kas ve eritrositler tarafından kanda oluşturulan laktik asidi ve yağ dokusu tarafından meydana getirilen gliserolü kandan temizlemek için gereklidir. Glukoneogenez glikojenik amino asitten, gliserolden, laktik asitten glukoz veya glikojen oluşturan reaksiyonlar dizisidir.

Karbonhidratlar, Lipidler ( Prof. Dr. Mutlu AYTEMİR )

Karbonhidratların sınıflandırılmasındaki temel, latince şekerin karşılığı olan saccharumdan gelen sakkarit kelimesidir.

Kaynak: http://yunus.hacettepe.edu.tr/~mutlud/tr/tr_dersnotlari.htm

Karbonhidratlar ( Doç. Dr. Neriman BAĞDATLIOĞLU )

KARBONHİDRATLAR
Monosakkaritler: (Basit şekerler)
Monosakkaritlerin sınıflandırılması
Monosakkaritlerin isimlendirilmesi
4 karbonlu Aldotetrozlar
5 karbon atomuna sahip aldopentozlar
Ketopentozlar
Aldoheksozlar
Glukozun yarı asetalşeklinin oluşumu
Şekerlerin Sandalye ve Kayık Konformasyon Formülleri
Piranoz halkasında farklı konformasyonların oluşumu
Furanoz halkasında farklı konformasyonların oluşumu
Epimer Şeker
ŞEKERLERİN OPTİK ÖZELLİKLERİ
Optikçe aktiflik
RASEMİK KARIŞIM
Spesifik çevirme
Polarimetre
MUTAROTASYON
Mutarotasyona etki eden faktörler
Oligosakkaritler: (Bileşik şekerler)

Kaynak: http://www2.bayar.edu.tr/muhendislik/gida/docs/databank/karbonhidratlar.pdf