phát hiện mới về glucid

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-THỰC PHẨM
MÔN: HÓA HỌC THỰC PHẨM
Đề Tài: NHỮNG PHÁT HIỆN MỚI VỀ GLUCID
GVHD: ThS Đặng Thị Ngọc Dung
SVTH:
Phạm Đình Hà 11116024
Vanxay phimphone 11116L02
Nguyễn Thị Minh Trang 11116071
Phan Thị Ánh Nguyệt 11116048
TPHCM 5/2014
1
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Mục Lục
2
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Lời mở đầu
Glucid là một chất rất là phổ biến và rất là đa dạng nó có
vai trò rất quan trọng trong nó không chỉ giúp duy trì sự sống cho con người mà
còn có vai trò quyết định đối với thế giới tự nhiên,ở trong cơ thể người và các loại
động thực vật thì nó chiếm một tỷ lệ tương đối lớn và phụ thuộc vào từng loài.
Hiện nay glucid được ứng ứng dụng rất là rộng rãi trong mọi lĩnh vực và đóng một
vai trò không hề nhỏ cho các nghành công nghệ hiện nay như:
Công nghệ thực phẩm,Công Nghệ sinh học….Từ trước tới nay thì con người đã
nghiên cứu ra những ứng dụng của glucid để phục vụ cho mục đích của mình,và
trong những năm trở lại đây cũng vậy với sự giúp đỡ của các công cụ máy móc
hiện đại con người càng không ngừng tìm tòi và nghiên cứu sâu hơn nữa về
glucid.Do đó nhóm chúng tôi đã làm về một đề tài là:”Những Phát Hiện Mới Về
Glucid “ để nói về những phát hiện mới về cấu tạo,tính chất và các ứng dụng mới
và những phương pháp mới được dùng để sản xuất glucid hiện nay.
Vì kiến thức của nhóm còn hạn hẹp do đó trong quá trình làm và nghiên cứu đề tài

thì chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót mong cô và các bạn bỏ qua.Xin
Chân thành cảm ơn.
3
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
I.TỔNG QUAN VỀ GLUCID
Glucid có bản chất hóa học là polyhydroxy aldehyde hoặc polyhydroxy ketone.
Đa số các glucid có công thức tổng quát là (C
m
(H
2
0)n). Ngoài ra còn có một số loại
glucid đặc biệt, trong cấu trúc của chúng ngoài C, H, O còn có thêm S, N, P.
Lượng glucid trong các nguyên liệu thực vật và động vật rất khác nhau. Trong thực
vật, glucid là thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng lương chất khô, Đường và
tinh bột được chứa bên trong các tể bào còn non, còn ở thành tế bào thì có các
polysacchrid như cellulose, hemicellulose, protopectin
Trong các thực phẩm động vật, thường lượng glucid lại rất ít (thường không vượt quá
2% so với lượng chất khô). Thịt và trứng có rất ít glucid, chỉ cá, sữa là tương đối
nhiều hơn
Nguồn glucid mà thực phấm cung cấp cho con người chủ yếu lấy từ thực vật.
• Vai trò của glucid :Glucid có vai trò rất quan trọng trong cơ thể sống.
Glucid có vai trò như sau:
-Tham gia mọi hoạt động sống của tế bào.
-Là nguồn chất dinh dưỡng dự trữ dễ huy động, cung cấp chu yểu các chất trao đôi
trung gian và năng lượng cho tế bào.
-Tham gia vào cấu trúc của thành tế bào thực vật, vi khuẩn; hình thành bộ khung
(vỏ) của nhóm động vật có chân khớp
-Tham gia vào thành phần cấu tạo của nhiều chất quan trọng như: AND, ARN
-Đối với công nghệ thực phẩm, vai trò của glucid cũng đa dạng và vô cùng quan
trọng

-Là chất liệu cơ bàn, cần thiết và không thề thiếu của ngành sản xuất lên men:
rượu, bia, bột ngọt, acid amin, vitamin, kháng sinh.
-Tham gia tạo cấu trúc, hỉnh thù, trạng thái và chất lượng cho các loại sàn phẩm
thực phâm.
• Tạo kết cấu:
-Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ đặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực phẩm: tinh
bột, thạch, pectin trong miến, mứt quả, kem, giò lụa
-Tạo kết cấu đặc thù của một số loại thực phẩm: độ phồng nở của bánh phồng tôm,
tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì, vị chua cho sữa
4
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Tạo chất lượng:
-Chất tạo ngọt cho thực phẩm (các đường)-Tham gia tạo màu sắc và hương thơm
cho sản phấm (đường trong phản ứng caramen hoá, melanoidin )-Tạo ra các tính
chất lun biến cho săn phẩm thực phẩm: độ dai, độ trong, độ giòn, độ dẻo
-Có khả năng giữ được các chất thơm trong sản phẩm thực phẩm
-Tạo ấm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công
cũng như bào quản
• Phân loai:
Glucid được chia làm ba nhóm chính:
- Monosaccharid
- Oligosaccharid
- Polysaccharid
Tên gọi của tất cả các đường đơn và đường đôi đều có đuôi -ose .
Các dạng glucid có từ ba đơn vị đường đơn trở lên hầu như rất ít gặp trong tự nhiên ở
trạng thái tự do, chúng thường ờ dạng liên hợp với các chất khác như protein, hoặc
lipid.
Các polysaccharide thường chứa hàng trăm, hàng nghìn đơn vị đường đơn có thể tạo
thành sợi dài hoặc phân nhánh.
1.monosaccharide

Cấu tạo và danh pháp
Là chất có chứa nhiều nhóm rươu và một nhóm khử oxy (nhóm khử là nhóm
cacboxyl là aldehydc hay ketone) Nhóm khử là aldehyde ta có đường aldose và có
công thức tồng quát:
Nhóm khử cetone có công thức tổng quát là:
5
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
CHO - CH
2
OH được xem như là “monosaccharide” đơn giản nhất.
Trong thiên nhiên monosaccharide có chứa từ 2 đến 7 cacbon và được gọi tên theo sổ
cacbon (theo tiếng Hy Lạp) +ose
Ví dụ: monosaccharide có 3C gọi là triose, Tương tự ta có tetrose, pentose, hexose,
heptose.
1.1 Tính chất của monosaccharide:
1.1.1 Tính chất vât lý của monosaccharide:
Monosaccharide là những chất không màu, phần lớn có vị ngọt, hòa tan tốt
trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ.
CÓ hiện tượng solvat hóa làm dung dịch khó kết tinh do đó muốn sản phẩm tạo thành
không bị kết tinh thì người ta dùng đường monosaccharide (hiện tượngSolvat hóa là
hiện tượng hút nước liên tục làm bóng sán phẩm không kết tinh bề mật dạng hạt). Hạn
chế của đường monosaccharide là sử dụng nhiều thì bị chảy nước.
• Độ phân cưc
Các monosaccharide có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực, dựa
vào tính năng này, người ta đã xác định chính xác các loại đường bằng thiết bị phân
cực kể. Ví dụ: glucose trong tự nhiên có độ quay cực [a]
D
là +52,5° (quay phải), còn
fructose là -92,4° (quay trái).
Ngoài ra sự sắp xếp của các nhóm -OH về bên trái bay bên phải của trục c cũng

làm thay đồi tính hoạt quang, khi hòa tan các đường trong môi trường nước thì độ
hoạt quang cũng bị thay đôi cho đến trạng thái cân bằng, ví dụ trong môi trường nước,
D-glucose ờ trạng thái cân bằng sẽ có độ hoạt quang không đổi là +52,7°. Hiện tượng
này gọi là hiện tượng hỗ biến. Ở 25°c trong dung dịch có 1/3 a-D- glucose, 2/3 là ịỉ-D-
glucose.
• Tính hòa tan của đường monosaccharide
Mỗi loại đường có 1 độ hòa tan khác nhau. Ví dụ ớ 20°c khả năng hòa tan trong nước
của glucose là 107g/100g nước, của fructose là 375g/100g nước, của saccharose là
6
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
204g/100g nước. Tù đó ta nhận thấy rang glucose khỏ kết tinh hơn so với đường
saccharose và đường fructose. Dựa vào đặc điểm này người ta đã chế biến các sản
phẩm có độ kết tinh theo ý muốn bàng cách phối trộn các loại đường lại với nhau.
• Tính hút ấm của đường
Mỗi loại đường có độ hút ẩm khác nhau. Ví dụ: glucose có độ hút ẩm kém hơn
fructose. Tùy sản phẩm chế biến mà ta sẽ kết hợp với các loại đường có độ hút âm
tương thích. Có những sản phẩm cần độ bóng mướt thì ta thêm các chất có tính hút ẩm
vào như đường nghịch đảo hoặc mật ong. Còn đối với những sản phẩm cần ở trạng
thái vô định hình thì những chất có tính hút ẩm cao sẽ gây kết tinh cho sàn phẩm, lúc
này ta cần sử dụng loại đường nhu glucose đê làm giảm khả năng kết tinh tại sản
phẩm.
1.1.2 Tính chất hóa hoc của monosaccharide:
Phản ứng với ion kim loai; khử ion kim loại từ hóa trị cao xuống hóa trị thấp
• Phản ứng oxi hóa:
Khi oxi hóa nhẹ các monosaccharide bàng các dung dịch nhu Cl
2
, Br
2
hay
I

2
trong môi trường kiềm hoặc dùng dung dịch kiềm của các ion kim loại, thì nhóm
aldehyde ở c so 1 của monosaccharide sẽ bị oxi hóa thành cacboxyl.
Trong trường hợp nhóm aldehyde được bảo vệ thì nhóm hydroxyl cua
cacbon số 6 trong phân tử sẽ bị oxy hóa thành nhóm cacboxyl.
Khi oxi hóa ở mức độ mạnh hơn (ví dụ cho tác dụng với dung dịch HNO3) thì cả
nhóm aldehyde của c số 1 và nhóm hydroxyl của c số 6 đều bị oxi hóa thành nhỏm
cacboxyl.
7
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Tính chất này được sử dụng để xác định hàm lượng glucose bằng cách
sử dụng thuốc thử Fehling qua việc xác định hàm lượng cặn Cu
+
tạo thành.
• Tham gia phản ứng khử
Dưới tác dụng của các chất khử nhóm aldehyde của các aldose hoặc nhóm -
c=0cùa các ketose sẽ bị khử để tạo thành các rượu polyol tương ứng.
Các D-glucose bị khử thành D-sorbitol, D-mannose bị khử thành D-manitol, còn
D'fructose bị khử thanh D-sorbitol và D-manitol.
Sorbitol là một sản phẩm màu tráng,không mùi,có
vị ngọt dễ chịu,hòa tan
tốt trong môi
trường nước
và rượu
nhưng không hòa
tan trong
dung môi hữu cơ.điều lý thú là rượu này không có tính khử,không thể lên men được
và rất bền với dự tấn công của vi khuẩn.Sorbiton thể hiện một ưu điểm lớn là không
làm tăng lượng glucozo trong máu lên cao sau khi ăn.chính vì vậy sorbiton được dung
trong sản xuất thức ăn kiên cho người đái tháo đường.sorbitol không phá hủy rang

nên dung sản xuất kẹo cao su và thuốc đánh rang. Ngoài ra sorbitol còn được đưa vào
trong công thứccủa nhiều loại thức ăn, nước uống. Người ta còn dùng sorbitol để sản
xuất vitamin c.
• Tham gia phàn ứng tao este:
8
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Nhóm -OH tại c số 1 và nhóm -OH của c số 6 thường tham gia phản ứng tạo este.
Trong đó quan trọng nhất là phức este với các phosphat như: D- glyceraldchyde-3-
phosphat, D-glucose-l-phosphat,
D- glusose-l,6-biphosphat.
Một số loại phức este của
phosphat với các
monosaccharide.
• Phản ứng Với methanol:
-Tham gia phán ứng tạo liên kết glycosiđ Các nhỏm -OH của
monosacchariđ dễ dàng tham gia phản ứng với rượu tạo thành ester tương ứng
và được gọi là nhóm - OH glycosid và liên kết tạo thành được gọi là glycosid.
Ví dụ: phàn ứng tạo mctyl glucosid:
• Tham gia phản ứng tao liên kết glucoside:
OH glucosiđe được hình thành khi các mạch thẳng của monosaccharide hoặc
oligosaccharide đóng vòng thì ở đó nhóm aldehyde và cetose phản ứng với OH trong
mạch đóng vòng tạo thành dạng bán acetal.
9
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Người ta quan tâm đến -OH glucoside do -OH glucoside rất dễ tham gia phàn ứng
trong oligosaccharide và polysaccharide. Trong oligosaccharide và polysaccharide có
rất nhiều nhóm OH do có sự co kéo giữa o và H nên H
+
rất dễ tách ra —► dc mớ
vòng —» xuất hiện lại nhóm CHO hoặc c=0 —> thể hiện tính khử.

Các monosaccharide chi thê hiện tính khử khi ở dạng mạch thăng.
Khi 2 aldose liên kết với nhau bàng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm OH glucoside
nên còn tính khử.
Khi 2 cetose liên kết với nhau bằng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm -OH glucosidc
nên còn tính khử.
Khi 1 aldose liên kết với 1 cetose bằng liên kết ] -2 thì không còn nhóm OH glucosidc
nên không còn tính khử, khi liên kết với nhau bàng liên kết 1-4 và 1-6 thì còn nhóm
OH glucoside.
Trong thực tế phụ thuộc vào các chất liên kết, có thể có các kiểu glucoside như: o -
glucoside, s - glucoside, N - glucoside, c - glucoside. Các chất này có hoạt tính sinh
học khác nhau.
R: phần glucide của phân tủ glucozit A: Aglucon
Với alglucon là phần phi glucide được thể vào vị trí hydro của nhóm - OH glucoside.
Ví dụ các gốc rượu, các gốc của các họp chất thơm, các gốc strerid, các gốc
alkaloid,
Các glucisode điển hình là glucoside của các phân tử glucose tạo thành các
polysaccharide như glycogen, tinh bột và cellulose.
Các glucoside dễ bị thủy phân, khi đó các liên kết glucoside bị đứt ra và các
monosaccharide tương ứng hình thành. Các phản ứng thủy phân này được xúc tác chủ
yếu bởi acid, chỉ trong một số trường hợp mới do kiềm xúc tác do đa số glucoside bền
với kiềm.
• Tham gia phản ứng với acid:
10
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Khi đun sôi các pentose, hexose với các acid có nồng độ cao như HC1 12%
hoặc H2SO4 đậm đặc thì các phân từ nước sẽ bị mất đi và tạo thành các furfiirol từ
pentose hoặc oxymethylfurfurol từ hexose.
Khi trùng ngưng các sản phâm này với một số chất khác thì các phức màu hình
thành. Các phức màu này được sử dụng để định tính và định lượng monosaccharide.
Ví dụ khi cho furfurol tác dụng với alanin và HC1 thi hợp chất màu đỏ sẽ hìnhthành.

Ngoài ra, các sàn phẩm này cũng hình thành trong quá trình chế biển thực phẩm, ví dụ
khi nướng bánh các furfurol bay hơi tạo thành mùi đặc trưng cho bánh.
• Tham gia phản ứng với kềm:
Tác động cua các base lên
monosaccharide phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ của các
base.
Dưới tác đụng của các dung dịch kiềm yểu như Ba(OI 1)2,
Ca(OH)
2
, thì sự dồng
phân hóa có thể xảy ra giữa glucoside,
mannose, fructose. Hiện tượng này có thể xảy ra trong cơ thể.
Dung dịch kiềm loãng các monosaccharide mạch thăng sẽ nhanh chóng biến thành
vòng. Trong môi trường kiềm loãng ở 37°c các nhóm - endol sẽ di chuyển vào giữa
mạch. Trong môi trường co nồng độ kiềm cao hoặc nhiệt độ cao, các monosaccharide
có thể bị phân giải, hiện tượng caramen hình thành, các mạch cacbon dc bị đút.
Trong môi trường kiềm các monosaccharide là chất khù' mạnh. Nó có khả năng khử
dung dịch Fehling tạo thành Cu
2
0 tạo kết tủa đỏ.Người ta ứng dụng tính chất
này đê định lượng đường khù
theo
phương pháp Bectrand.
11
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
1.2 Oligosaccharid
Oligosaccharid là tên gọi chung cho các earbohydrat có cấu trúc từ hai đến mười phân
từ monosaccharid.
1.2.1 Disaccharid
Sự tạo thành disaccharide là do sự kết hợp cùa 2 raonose cùng loại hay khác loại nhờ

liên kết glucosidic. Liên kết glucosidic cỏ thể được tạo thành giữa -OH glucoside của
monose này với -OH glucoside của monose kia, hay giữa một nhỏm - OH glucoside
của monose này với -OH ( không phải -OH glucoside) của monose kia. Tùy thuộc vào
sự liên kết mà tính chất cũng khác nhau:
-Kiểu liên kết thứ nhất: hai monosaccharid kết hợp với nhau qua một nhóm - OH
glycosid và một nhóm -OH rượu. Trong cấu trúc phân tử của nó vẫn còn một nhóm
-OTI glycosid, do đỏ nó vẫn mang tính khư.
Ví dụ đường Lactose.
-Kiểu liên kết thứ hai: hai monosaccharid kểt hợp với nhau qua hai nhóm -OH
glycosid. Trong cấu trúc phân tử không còn nhóm -OH glycosid, đo đó nó không
mang tính khử.
Ví dụ đường Saccharose.
1.2.2 Môt số loai disaccharide
-Saccharose
Là đường ăn phô biến trong cuộc sống hàng ngày, Nó có
nhiều trong cù cải đường và mía. Được sử dụng nhiều
trong công nghiệp sản xuất đường.
Saccharose được kết hợp bới a-D-Glucose và ß-D-Fructose qua liên kết -OH glycosid,
do đó nó không còn nhóm -OH glycosid tự do nên không có tính khử.
Sucrose có vị ngọt sắc, dễ kết tinh, nấm men dê sử dụng.
Là sản phẩm của quá trình quang hợp, có thể tổng hợp trực tiếp.Saccharose còn được
gọi là sucrose. Là loại đường dễ bị thúy phân dưới tác dụng của enzym saccharase
(ínvertase). Ngoài tác dụng của enzym, saccharose cũng bị thủy phân dưới tác dụng
của acid vô cơ (HC1 3%)và nhiệt độ. Sản phẩm tạo thành là glucose và fructose, trong
trường hợp này người ta gọi các đường tạo thành là đường nghịch chuyển (đường
12
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
invert).
Sự nghịch đào làm tăng chất khô lên 5,26%, đồng thời tăng nhẹ vị ngọt và nhất là độ
hoà tan của đường trong dung dịch. Dung dịch đường nghịc đảo ít nhớt hơn so với

dung dịch saccaza khi dùng một trọng lượng khô ngang nhau.
Tính hút ấm: so sánh giữa các đường có tính khử cao glucose, maltose thường hút âm
kém so với saccaza nhất là so với đường nghịch đảo và fructose.
ứng dụng: khi làm bánh mứt thêm đường nghịch đảo hoặc mật ong đê duy trì kết cấu
mềm, láng, tạo độ bóng.
Saccazo còn dùng để sản xuất đường isomalt(ISOMALT là sản phẩm họ Polyol, cấu
trúc gần giống các chất bột đường được tạo thành từ các chất đường bột bàng phàn
ứng hydro hoá. Isomalt không có trong tự nhiên. Isomalt có độ ngọt thấp, nhưng khi
kết hợp với các chất đường khác, ví dụ đường kính sẽ làm tăng độ ngọt đê đạt độ ngọt
khác nhau). So với đường kính khả năng hấp thu sinh học
của các chất đường rượu trên hệ thống ruột non bị
giảm rất mạnh
lsomạlt có giá trị nâng lượng thấp giúp
kiểm soát cân nặng ở thừa cân - béo phì. TSOMALT thích hợp cho
bệnh nhân đái tháo đường. Ngày nay 1SOMALT đang được sử dụng như là một chất
tạo ngọt thay thế cho đường trong các sản phâm thực phàm như kẹo, bánh. Isomalt
người ta đã sản xuất kẹo cao su, kem đánh rang để phòng râu răng.)
-Maltose
Maltose còn được gọi là đường
mạch nha, có nhiêu trong hạt
nảy mầm.
Được cấu tạo từ hai phân tử đường α-D- Glucose qua
liên kết O-glycosid giữa nhóm - OH ở vị trí C1 của phân tử đường thứ nhất và nhóm
-OH của C4 cùa phân tủ đường thứ hai. Do đỏ maltose vẫn còn một nhóm -OH
glycosid nên maltose có tính khứ.Dùng nhiều trong thực phẩm: bánh kẹo, vị kém
ngọt.Maltose chủ yếu được tạo thành khi thủy phân tinh bột. Ngoài ra nó cũng có mặt
trong một số tế thực vật bậc cao. Dề bị thủy phân bới α- glucosidase, HC1 3% tạo
13
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
thành hai phân tử a-D-Glucose

-Lactose
Lactose còn được gọi là đường sữa, do lactoseCÓ chủ yểu trong sữa người và động
vật.Lactose đươc cấu tao từ α-D-glucose và β-D-galactose qua liên kết glycosid giữa
nhóm -OH glycosid của β-D-galactose và nhóm -OH rượu cùa α-D-Glucose. Do đó
lactose vẫn còn có mộtnhóm -OH giycosid vậy nên vẫn mang tính khứ.ở nhiệt độ
thường lactose hòa tan trong nước ít hơn mười lần so vời saccharose, Lactose kết tinh
chậm, tinh thê cứng và có nhiều dạng tinh thể. Độ ngọt cùa lactose chỉ bằng
1/6saccharose.
Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơn so với saccharose. Đê thủy phân phải đun sôi
với acid và không xảy ra hiện tượng nghịch đảo. Lactose còn bị thủy phân bời enzym
- galatosidase nằm trong ruột tạo thành β-D-galactose và α-D-glucose.
-Xellobioza:xơ hoà tan
Cỏ nhiều trong hạt ngũ cổc nảy mầm.Được cấu tạo từ α-D-glucose và β-D-glucoselicn
kết với nhau nhờ các nhóm OH ở ví trí C1 và C4. Có tính khử.Là sàn phâm thuý phân
của cellulose nhờ enzim cellulase có nhiều trong ruột mối, dạ có động vật nhai lại.
• Trisaccharide
rafinose
Ngoài disaccharide, ta còn gặp dạng
trisaccharide như rafinose.đây là một chất rất
phổ biến trong tự nhiên.có nhiều trong hạt
bông và trong củ cãi đường.rafinose có chứa
galactose,glucose và fructose.
Các monosaccharide này gắn với nhau qua các –OH glycoside của
chúng do đó rafinose không tính khử.Raíĩnose tinh thê không có vị ngọt, hoà tan
trong nước, bị thủy phân bới acid và enzym invertase giải phóng ra fructofuranoza.
Phân tử disaccarit hình thành nếu tiếp tục bị tluiỷphân thì sẽ tạo thành D-galatose và
D-glucose. Raĩmose kém bền với nhiệt hơn so với saccharose.
1.3 Polysaccharid
1.3.1 Tinh bôt:
14

GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Giới thiệuchung:
Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa, chúng bị thủy
phân thành đường glucoza là chất tạo nên nguồn
calo chính của thực phẩm cho con người, Tinh bột
là chất dự trữ của thực vật, Tinh bột do cây xanh
quang hợp tạo nên.Tinh bột có nhiều trong các hạt,
củ, quả. Trong thực vật tinh bột thường có mặt dưới
dạng không hòa tan trong nước do đỏ có thể tích tụ một lượng lớn ớ trong tế bào mà
vẫn không ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu. Các hyđat cacbon đầu tiên được tạo ra ở
lục lạp do quang họp, nhanh chóng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ớ mức độ
này được gọi là tinh bột đồng hóa,rất linh động,có thể được sử dụng ngay trong quá
trình traođổi chất hoặc có thể được chuyển thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, củ,
quả, rễ, thânvà bẹ lá.Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đỏ các loại luơng
thực được coi là nguyên liệu chú yếu đê săn xuất tinh bột
Ta có thê chia tinh bột ra làm 3 hệ thống:
-Hệ thống tinhh bột của các hạt ngũ cốc
-Hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu -Hệ thống tinh bột của các củ
Tinh bột gồm hai thành phần amylase : amylopectin theo tỷ lệ 1:4
15
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Cationic Starch
• Cấu trúc:
Trong tinh bột, tỷ lệ amylose trên amylopectin bàng khoảng VA. Trong một số
trường hợp tỷ lệ này có thể thay đổi ít nhiều, ví dụ, ờ một sổ hạt lúa nếp chứa rất ít
amylose, trong khi đó ở một số hạt đậu, luợng amylose lại chiếm đến 75%. Trong hạt
tinh bột khoai tây có 19-22% amylose và 78-91% mamylopecíin, ờ hạt lúa mì và hạt
ngô amylose chiếm 25% còn amylopectin chiếm 75%.
Amylose được cấu tạo nên từ các phân tử D-glucose tại nổi a (1,4) glycosid,
các gốc glucoza được gắn vào nhau nhờ liên kết 1—» 4 và tạo nên một chuỗi dài bao

gồm từ 200-1000 gốc glucoza. Khối lượng phân tử của nó thấp dao động từ ] 50000
đến 600000. Phân tử amylose bao gồm một số chuỗi sắp xếp song song với nhau,
trong đó các gốc glucozacuar từng chuỗi cuộn vòng lại hình xoắn ốc.
Phân tử amỵlose cỏ một đầu không khử và một đầu khử (đầu có nhóm OH
glucozit).amylose tác dụng với iot tạo thành màu xanh,
amylose dễ hòa tan trong nước ẩm và tạo nên dung dịch
cóđộ nhớt không được cao dịch hồ dễ thoái hóa.
Amylose có cấu trúc nhánh. Trong cấu trác phân tử của nó chứa cà
liên kết a glycosid (1,4) và a (1,6) glycosid. cấu trúc phân tủ' bao gồm một
mạch trung tâm thẳng chứa liên kết a (1,4) glycosid, từ mạch
này phát ra các nhánh phụ dài chùng vài chục gốc glucose.
16
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Khốilượng phân tử của amylopectin cao nằm trong khoảng 500000 đến I
triệuDalton Các amylopectin thường phân bố ở bên ngoài hạt tinh bột Amylopectin
thường tác dụng với iot tạothành màu tím đỏ. Amyỉopectin chi hòa tan khi đun nóng
và có độ nhớt cao, dịch hồ khó thoái hóa. Amylopectin hấp thụ nhiều nước khi nấu
chín và là thành phần chù yếu tạo nên sự truơng phồng của hạt tinh bột.Tinh bột
có khả năng bị thủy phân bời amylose hoặc acid. Trước tiên các
dextrin hình thành (đây là oligosaccharide cỏ khoảng 8
glucose với ít nhất một nối a (1,6) glycosid), sau đó chất này có
thể bị thủy phân tận cùng đến glucose. Tùy theo độ lớn của phân
tử mà các dextrin sẽ có pahnr ứng màu khác nhau với iode.
Phương pháp tách chiết:
Ta có thể trích ly amylose bầng nước ở các nhiệt độ khác nhau, do amylose có
khả nãng hòa tan tốt trong nước. Tuy nhiên phương pháp này đạt hiệu quả không cao.
Ngoài ra ta cũng có thể khuếch tán tinh bột trong nước, trong dung dịch đệm.
Sau kết tủa bằng tác nhân có cực (vd: rược isoamylic, n-butylic, cyclohcxylic), hoặc
với tác nhân không cực( tạo phức với dung dịch ưa béo (CC1
4

, CCI3, dicloetan ))
Người ta cũng sử dụng phương pháp sắc ký cột ( caxi phosphat). Sau rửa lại
bằng dung dịch đệm phosphat. Ta sẽ được amylose kéo theo, còn amylopectin ờ lại.
Các phản ứng tiêu biểu của tinh bôt
• Phản ứng thủy phân
Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trinh thủy phân liên kết giữa các
đơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt
ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ỡ dạng
hồ hóa. Một số enzym thường dùng là a- amilaza, p- amilaza Axit và enzym giống
nhau là đều thúy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết a-D (1,4)
glycozit. Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường.
17
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxi hóa tạo thành andchỵt, xeton và
tạo thành các nhóm cacboxyl. Quá trình oxi hóa thay đối tùy thuộc vào tác nhân oxi
hóa và điều kiện tiến hành phản ứng. Quá trình oxi hóa tinh bột trong môi trường
kiềm bàng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhómcacboxyl
trên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl. Quá trình này còn làm giảm chiều dài
mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng.
Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, estehóa. Một số
monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột. Quá trinh ghép được thực hiện khi
các gốc tự do tấn công lèn tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm
hydroxyl. Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phân ứng với andehyt
trong môi trường axit. Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa các
phân tù' tinh bột gần nhau. Sàn phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước.
• Phản ứng tạo phức
Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phàn ứng với iot. Khi tương tác với iot,
amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy, iot có thê coi là thuốc thử đặc trưng
để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan. Để phàn
ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn OC để hình thành đường xoắn ốc

đơn của amiioza bao quanh phân tử iot. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ không
cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Axit và một số
muối như KI, Na
2
S0
4
tãng cường độ phản ứng.
Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với
một vòng xoắn một phân tử iot. Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím. về
bản chất phàn ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ.
Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều
chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các ruợu no, các rượu thơm, phenol, các
xeton phân từ lượng thấp
Tính hấp thụ cua tinh bột
Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề
mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự. Vi vậy trong quá trình bào quản, sấy và
18
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này. Các ion liên kết với tinh bột thường
ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột
phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng.
-Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột
Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phcp
điều chinh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công
nghiệp,còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt. Rất nhiều
tính chất chúc năng cúa tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinhbột và nước (tính
chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng). Ngoài ra, nó cũng là cơ sở đê lựa chọn
tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thê, Ví dụ: Đe sản xuất các sản
phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thìnên chọn tinh bột biến hình nào có
độ hòa tan cao nhất.

1.3.2 Ngoài ra tinh bột còn có mốt số tính chất như là:
Quá trình hydrat hóa,sự trương nở của tinh bột, Tính nhớt déo, Khả năng tạo
gel và thoái hóa của hồ tinh bột, Khả năng tạo hình,Khả năng tao sợi,Khả năng tạo
màng bao.
Bên cạnh tinh bột thì còn một số chất thuộc nhóm polygosaccharid:
-Inulin
-Hemixelluloza
-Pectin
-Agar - agar (thach)
-Alginat
-Carrageenan
-Arabic
-Guar gum
-Xanthang
II.NHỮNG PHÁT HIỆN MỚI VỀ GLUCID
1.Phân tích thành phần monosaccharide của Cyclocarya paliurus
polysaccharide với sắc ký trao đổi anion.
19
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
1.1 Giới thiệu
Cyclocarya paliurus (Batal.) Iljinskaja (C. paliurus) là một loại chè có thể ăn
được và trồng trên vùng cao nguyên sương mù ở miền Nam Trung Quốc (Xie, Li, Nie,
Wang, Lee, 2006). Lá của C. paliurus thường được sử dụng như loại thuốc trong y học
cổ truyền Trung Quốc trong điều trị bệnh tăng đường huyết, tăng mỡ trong máu và
tiểu đường. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu được thực hiện về C.
paliurus polysaccharide. C. paliurus polysaccharide có một loạt các hoạt tính sinh học,
chẳng hạn như hạ đường huyết (Xie et al., 2006), chất chống oxy hóa (Xie et al.,
2010b), kháng sinh (Xie et al., 2012), chống ung thư (Xie et al., 2013a) và điều hòa
miễn dịch (Huang, Nie, Xie, Han, và Xie, 2009).
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nhiều loại polysaccharide có hoạt tính sinh

học cao hơn. Đặc biệt, việc phân tích thành phần monosaccharide của polysaccharides
là bước quan trọng nhất cho nghiên cứu mới về tính chất hóa lý , cơ cấu và cấu trúc
hoạt tính sinh học và các mối quan hệ giữa chúng . Việc định lượng thành phần
monosaccharide trong polysaccharides cũng được ngành công nghiệp thực phẩm quan
tâm rất nhiều.
Hiện nay có rất nhiều kỹ thuật và phương pháp khác nhau để phân tích các
thành phần monosaccharide của polysaccharides như hiệu suất cao sắc ký lỏng
(HPLC) với phát hiện fluorometric hoặc tia cực tím ( Đại và cộng sự , 2010 ; . Kakita ,
Kamishima, Komiya , và Kato, 2002; Lv và cộng sự năm 2009, . Wang et al. , 2005),
sắc ký khí (GC) với phát hiện ion hóa ngọn lửa ( Chen , Xie , Wang , Nie , và Li ,
2009 ; Xie et al. , 2010) , sắc ký khí quang phổ ( GC- MS ) ( Guadalupe, Martínez -
Pinilla , Garrido, Carrillo , & Ayestarán , 2012 ; Kenne & Stromberg , 1990) , hiệu
suất cao trao đổi anion sắc ký với amperometric ( HPAEC- PAD ) ( Arnous & Meyer ,
2009 ; Yokota , Mori ,Yamaguchi , Kaniwa , & Saisho , 1999) , sắc ký bản
mỏng(TLC) ( Bischel , Austin, Kemeny 1997).
Tuy nhiên , các phương pháp đều có ưu và nhược khác nhau. Phương pháp
HPLC dùng phân tích các hợp chất monosaccharide, nhưng có độ nhạy kém và thời
gian phân tích lâu . Phương pháp GC có độ nhạy tốt, nhưng tách ra nhiều dẫn suất và
việc tách các đồng phân lập thể của monosacarit khó khăn hơn (Lottspeich & Zorba,
1998).
20
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
1.2 Phương pháp
Trong nghiên cứu này, phương pháp HPAEC- PAD được thiết lập để phân tích
định lượng của các thành phần monosaccharide trong C. paliurus polysaccharide .
Phương pháp này có độ nhạy cao, đơn giản và đáng tin cậy. Lợi ích lớn của phương
pháp này là không cần ghi nhãn để phân biệt các chất phân tích, đơn giản hóa quá
trình tonh sạch mẫu và rút ngắn tổng thời gian phân tích. Khoảng tuyến tính là 1-10 M
cho mỗi monosaccharide , và LOD giá trị là 2,57-7,86 nM. Phương pháp này đặc biệt
thích hợp cho việc xác định thành phần monosaccharide trong C. paliurus

polysaccharide , và cũng có thể áp dụng cho việc phân tích monosaccharide trong
polysaccharides của các thành phần khác .
Thủy phân polysaccharides:
Mẫu polysaccharide paliurus (20 mg ) được bỏ vào một ống nghiệm 10 ml
chứa 5 ml 2 M H2SO4. Ống nghiệm được lưu giữ tại 110
o
C trong 8 giờ. Kết quả được
làm mát về nhiệt độ phòng . Các hợp chất thu được sau khi thủy phân được lọc và ly
tâm trong 10 phút sau khi được trung hòa về pH=6.0 bằng cách thêm BaCO3 . Dung
dịch mẫu sau đó được bổ sung 1,0 ml nước siêu tinh khiết .
1.3 Kết quả
Sắc ký trao đổi anion là một phương pháp phân tích đơn giản, nhanh chóng và
có độ nhạy để xác định thành phần monosaccharide trong Cyclocarya paliurus
polysaccharide. Phương pháp này dựa theo sắc ký trao đổi anion hiệu suất cao phân
tích sự thủy phân polysaccharides. Những ảnh hưởng của nồng độ sodium hydroxide
và sự duy trì nhiệt độ và phân tách của monosaccharide đã được nghiên cứu với Carbo
PACTM PA10. Phương pháp trên đã được công nhận và kết quả cho thấy phương
pháp này có độ tuyến tính tốt ( R2, 0,9987-0,9999 ) , độ chính xác cao ( 98,53-102,13
% phục hồi) , độ chính xác cao (độ lệch chuẩn < 3,8% ) và độ nhạy ( 2,57-7,86 NM ) ,
với mẫu được chuẩn bị đơn giản (không cần phải derivatize mẫu ) trong thời gian
ngắn ( 20 phút) . Kết quả cho thấy rằng C. paliurus polysaccharide bao gồm rhamnose
, arabinose , galactose , glucose, mannose và xylose theo tỷ lệ phân tử lần lượt là
1.00:1.85:3.26:3.12:0.85:0.29 .
2.Một cách tiếp cận mới về các đặc tính của polysaccharides từ tảo:
sự hiện diện của tính acid của bốn polysaccharides chính trong ba loài thuộc
lớp Phaeophycea .
21
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Các polysaccharides có tính axit được phân đoạn bằng sắc ký trao đổi ion sau
khi điện di agarose gel trong một hệ thống đệm đặc biệt được làm từ 1,3

diaminopropane đã chỉ ra rằng một loại tảo của lớp Phaeophycea có chứa 4 loại
polysaccharides có tính axit. Các hợp chất có tính di động điện di khác nhau và được
tách rửa ở nồng độ NaCl khác nhau. Các phân tích hóa học của các hợp chất cho thấy
rằng có 3 loại tảo chứa axit alginic; xylofucan và 2 loài fucans với hàm lượng sulfate
khác nhau. Những phát hiện chính của những nghiên cứu này rằng lớp tảo này chứa
bốn loại polysaccharides chính có tính acid và sự tương đồng giữa thành phần đường
và hàm lượng sulfate khi 3 tảo được so sánh. Những quan sát này dẫn đến kết luận
rằng sự khác biệt về số lượng của các loại đường có trong hỗn hợp polysaccharide thô
của 3 tảo là do tỷ lệ của 4 polysaccharides có tính axit.
3.Một monosaccharide ưa béo mới từ Erigeron annuus
Một monosaccharide có tính ưa béo mới , erigearide A ( 1) , được phân lập từ
các bộ phận ở phía trên của Erigeron annuus. Câú trúc của monosaccharide được
nghiên cứu bằng quang phổ học.
3.1 giới thiệu
Chi Erigeron ( Compositae) bao gồm hơn 200 loài trên thế giới, trong đó 35
loài được tìm thấy trên khắp Trung Quốc. Một số loài từ lâu được ứng dụng trong y
học dân gian Trung Quốc , đặc biệt là Erigeron annuus. Erigeron annuus là một loài
thực vật có hoa, thuộc họ Cúc.
Erigeron annuus
Erigeron annuus được sử dụng như một vị thuốc để điều trị chứng khó tiêu ,
viêm ruột , viêm gan, và tiểu ra máu. Nhiều nghiên cứu trước đã chứng minh Erigeron
annuus gồm nhiều hơp chất như monoterpenoids, sesquiterpenoids, diterpenoids ,
22
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
triterpenoids , và các dẫn xuất phenolic. Trong nghiên cứu này, một
monosaccharide ưa mỡ mới , erigearide A ( 1) , cùng với nodosin, quercetin, luteolin,
tamarixetin, apigenin, isovanillin và citrusin C, được phân lập từ các bộ phận của E.
annuus .
erigearide A ( 1)
Không khí khô và bột từ E. annuus sau khi đươc nghiền nhuyễn ( 4,5 kg) đã

percolated với 70% dung dịch nước Me
2
CO (3 -10 L) ở nhiệt độ phòng để trích ly .
Hợp chất được phân lập như bột màu trắng ,với tia cực tím; công thức phân tử
của C
27
H
44
O
9
.
III.Ứng dụng
1 Hoạt động chống khối u của oligosaccharides được lấy từ nhân sâm
Ung thư là một căn bệnh nghiêm trọng.Tuy nhiên các phương pháp điều trị y
tế hiện nay đối với ung thư , bao gồm cả hóa trị và xạ trị , vẫn không đảm bảo sẽ hoàn
toàn thuyên giảm khối u và phòng chống di căn. Nhiều chất chống ung thư đã được sử
dụng đó là những tác nhân ức chế miễn dịch chúng ức chế sự tăng trưởng của khối u
nhưng nó lại ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch của cơ thề, để điều trị ung thư thì có
thể điều trị bằng cách kích thích hệ miễn dịch và hiện nay người ta đang chuyển
hướng nghiên cứu những hợp chất có nguồn gốc tự nhiên có khả năng chống ung thư.
Do đó,nhân sâm C.A. Meyer thuộc họ Araliaceae đã được sử dụng như một
loại thuốc bổ và tác nhân dự phòng ở châu Á. Nhiều thành phần hoạt động trong nhân
sâm, bao gồm ginsenosides, peptide, polysaccharides, oligosaccharides, polypeptide,
axit béo, axit amin, và aetherolea, đã được báo cáo [7]. Tuy nhiên, các báo cáo về
thuộc tính hoạt tính sinh học của oligosaccharides trong nhân sâm bị giới hạn.Những
23
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
nghiên cứu trước đây thì cho thấy rằng oligosaccharides trong nhân sâm có thể thúc
đẩy sự hình thành tế bào Lympho,tăng số lượng thực bào,đồng thời kích thích sự gia
tăng Nitric oxide(NO) và những yếu tố hoại tử khối u.Tuy nhiên các đặc tính chống

khối u của oligosaccharides trong nhân sâm vẫn chưa rõ ràng.
1.1 Ảnh hưởng của WGOS trên con chuột mang khối u
Người ta tiến hành đánh giá tác động của WGOS thông qua sự gia tăng của tế
bào lympho ở lách từ những con chuột mang khối u để xác nhận hiệu quả của WGOS
trên các phản ứng miễn dịch của tế bào (Bảng 2). Người ta tiến hành kiểm tra sự tác
dụng của WQOS ở các mức độ khác nhau (1, 12,5 và 25 mg / kg) và nhận thấy rằng
có sự gia tăng đáng kể của sự phát triển splenocyte và con A-/LPS và sự gia tăng này
đã được so sánh với những con chuột khỏe mạnh và thấy được rằng chỉ số gia tăng
splenocyte đạt tới đỉnh cao nhất ở 12,5 mg/kg.
Ảnh hưởng của WGOS trên sự phát triển tế bào lympho ở lá lách của chuột
-H22 mang khối u:
24
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Hình 1
1.2 Ảnh hưởng của WGOS về các hoạt động của tế bào NK trong những
con chuột mang khối u
Tế bào ung bướu có thể được loại một phần nào đó thông qua hoạt động của tế
bào NK.Như hình 2 ta thấy hoạt động của tế bào NK giãm đáng kể trong cả hai con
chuột H22 mang khối u và CTX điều trị nhưng hoạt động của tế bào NK lại tăng cùng
với việc tăng nồng độ của WGOS.
1.3 Ảnh hưởng của WGOS trên kích hoạt thực bào màng bụng ở chuột
mang khối u.
thực bào có chức năng thiết yếu trong miễn dịch tự nhiên và phục vụ như là
một cầu nối quan trọng giữa miễn dịch tự nhiên và thích nghi. Trong nghiên cứu
này,với những liều lượng 1, 12,5 và 25 mg / kg WGOS được cho những con chuột
H22-mang khối u uốngđã cải thiện thực bào đặc biệt là ở mức 12,5 và 25 mg / kg (P
<0,01). Chỉ số kích thích cao nhất đã đạt được ở mức 12,5 mg / ml.
25
GVHD:ThS Đặng Thị Ngọc Dung
Hình 2