Carbohydrate là gì? Có mấy loại và tính chất nổi bật của nó?

Chu Văn An

Carbohydrate là một trong những hợp chất hữu cơ có vai trò rất quan trọng đối với cây trồng và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Vậy carbohydrate là gì? Nêu đặc điểm, tính chất và phân loại? Tất cả những câu hỏi trên sẽ được giải đáp thông qua bài viết dưới đây.

1. Carbohydrate là gì?

Carbohydrate còn được gọi là glucose, được cấu tạo từ 3 phân tử Carbon (C), Hydrogen (H) và oxy (O). Công thức cấu tạo tổng quát là Cm(H2O)n với m và n là các số tự nhiên khác 0. Chúng có thể giống nhau hoặc khác nhau.

Chất này tham gia vào cấu trúc của nhiều sinh vật như Cellulose ở thực vật, Chitin ở động vật và có tác dụng dự trữ, chuyển hóa năng lượng.

Ngoài ra, nó còn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch, thụ tinh và sinh học phát triển.

>> Xem thêm: Carbohydrate có vai trò gì đối với sức khỏe?

Carbohydrate là gì?

2. Cấu trúc của carbohydrate

Carbohydrate là thành phần của hầu hết các hợp chất hữu cơ trên Trái đất, tồn tại dưới dạng dự trữ năng lượng, nhiên liệu, v.v. Đường Ribose và deoxyribose là một phần trong cấu trúc của RNA và DNA.

Các hợp chất polysacarit là nguyên liệu chính trong thành tế bào của vi khuẩn và thực vật. Cellulose cũng là một trong những thành phần hữu cơ chính trong thành tế bào thực vật.

Carbohydrate còn liên kết với một số protein, lipid,… tham gia trao đổi chất giữa các tế bào.

Các hợp chất carbohydrate có cấu trúc đơn giản bao gồm aldehyd hoặc xeton với một số nhóm hydroxyl. Trong công thức, mỗi nguyên tử carbon chứa một nhóm chức aldehyd hoặc ketone. Các đơn vị cơ bản của carbohydrate được gọi là monosacarit, chẳng hạn như glucose, galactose và fructose.

Monosacarit có thể được liên kết với nhau để tạo thành polysacarit hoặc oligosacarit. Một số carbohydrate có thể chứa một hoặc nhiều phân tử monosacarit, nhóm thế hoặc nhóm khử. Ví dụ, deoxyribose là thành phần cấu trúc của DNA được biến đổi từ ribose. Chitin bao gồm các đơn vị N-acetylglucosamine tuần hoàn, một dạng glucose chứa nitơ.

3. Phân loại carbohydrate

Carbohydrate bao gồm polyhydroxy aldehyd, xeton, rượu, axit, dẫn xuất đơn giản hoặc polyme… Có thể chia thành 3 nhóm chính với đại diện tiêu biểu được thể hiện trong bảng sau:

4. Đặc điểm của một số loại đường thông dụng

4.1. Glucose

– Là một trong những carbohydrate đơn giản nhất. Bởi vì, chúng không thể phân hủy các hợp chất carbohydrate.

– Chúng có công thức chung là (CH2O)n, còn được gọi là “cacbonat”. Nhóm này có thể là aldehyt hoặc xeton với hai hoặc nhiều nhóm -OH. Monosacarit có cấu trúc đơn giản nhất với n=3 là dihydroxyacetone và D- hoặc L-glyceraldehyde.

Bột đường

– Đặc tính của Glucozơ:

+ Tồn tại ở dạng chất rắn kết tinh không màu.

+ Tên gọi khác: Đường nho có vị ngọt dịu hơn đường mía.

+ Trong tự nhiên: Tồn tại ở hầu hết các loại quả chín và trong máu người.

+ Công thức hóa học: C6H12O6, ở dạng mạch hở hoặc dạng vòng gồm nhiều nhóm -OH và nhóm 1 – CHO.

+ Thể hiện tính chất của aldehyt và rượu đa chức như:

• Phản ứng với Cu(OH)2 xảy ra ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch màu xanh:

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O

• Có phản ứng tạo màng bạc: Phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3, nhiệt:

CH2OH[CHOH]4CHO + 2Ag(NH3)2OH → CH2OH[CHOH]4COONH4+ 2Ag + 3NH3 + H2O

• Trong môi trường kiềm NaOH phản ứng với Cu(OH)2 đun nóng tạo thành Cu2O có kết tủa màu đỏ gạch.
• Làm mất màu dung dịch nước brom, thể hiện tính chất của andehit.
• Giảm glucose bằng sản phẩm sorbitol:

CH2OH[CHOH]4CHO + H2 → CH2OH[CHOH]4CH2OH

• Xảy ra phản ứng lên men tạo rượu etylic và khí CO2:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

>> Xem thêm: D(+)-Glucose monohydrat cho hóa sinh Merck Germany

4.2. Maltodextrin

– Maltodextrin thuộc nhóm Oligosacarit, được tạo ra từ quá trình phân hủy tinh bột bằng enzym trong đó có các phân tử D-glucose liên kết với nhau thành chuỗi dài (gồm 3-17 đơn vị glucose).

– Ngoại quan: Tồn tại ở dạng bột màu trắng, dễ hút ẩm.

Maltodextrin là chất bột màu trắng

– Có vị ngọt, mức độ ngọt phụ thuộc vào giá trị DE càng cao, chuỗi glucose càng ngắn thì độ ngọt càng cao.

– Độ hòa tan:

+ Hòa tan tốt trong nước.

+ Ít tan hoặc không tan trong rượu khan.

– Ứng dụng: Được tìm thấy trong các sản phẩm thực phẩm như khoai tây chiên và bơ đậu phộng để giảm hàm lượng chất béo. Được sử dụng thay thế cho lactose. Cũng có thể được sử dụng làm chất độn trong các sản phẩm khác,…

4.3. tinh bột

– Ngoại quan: Tồn tại dưới dạng chất rắn vô định hình, chứa amyloza và amylopectin, trong đó amyloza chiếm 20-30% khối lượng tinh bột.

– Trong tự nhiên: Có trong nhiều loại thực phẩm như ngô, khoai, sắn, ngũ cốc,…

Tinh bột sắn

– Độ hòa tan: Không hòa tan trong nước lạnh. Khi pha vào nước nóng sẽ nở ra thành dung dịch keo hay còn gọi là hồ tinh bột, tạo ra màu xanh tím khi phản ứng với I2.

– Các phản ứng hóa học điển hình:

+ Phản ứng thủy phân:

• Trong môi trường axit, nó sẽ phân hủy thành các loại đường đơn giản:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

• Dưới tác dụng của enzym amylase có trong nước bọt, chúng sẽ bị phân cắt.

+ Tinh bột phản ứng với dung dịch iot tạo thành hợp chất có màu xanh tím, khi đun nóng sẽ mất màu, khi để nguội lại có màu xanh tím.

Trên đây là những chia sẻ về tính chất, đặc tính của một số loại Carbohydrate. Nếu có thắc mắc, bạn đọc có thể để lại câu hỏi bên dưới bài viết để đội ngũ chuyên gia của chúng tôi giải đáp.