Фруктоза относится к группе моносахаридов и является одним из самых важных природных сахаров. Некоторые соединения фруктозы встречаются в виде природных продуктов. Наиболее важным среди них является сахароза, то есть обыкновенный сахар, молекулы которого состоят из одной молекулы фруктозы и одной молекулы глюкозы. Полисахариды, образуемые фруктозой, как, например, инулин и флеин, являются запасами питательных веществ для растений. Раньше фруктоза изготовлялась из инсулина, и поэтому, производство ее в чистом виде было трудоемким и дорогим. Только в последние годы научились получать фруктозу также и путем дополнительной очистки сахарозы.
Ученым фруктоза известна уже более 100 лет. Свойства, которые отличают его от обыкновенного сахара, как например, возможность применения в пищевом рационе больных сахарным диабетом, известны уже десятки лет. Из покон веков фруктоза в различном виде входила в питание человека. Она хорошо усваивается организмом, не оказывая вредного влияния на здоровье и не вызывая побочных явлений.
Физические свойства:
Фруктоза образует безводные кристаллы в виде игл, температура плавления 102-105 С. Молекуряный вес 180,16; удельный вес 1,60 г/см3; калорийная ценность примерно та же, что и других сахаров, 4 ккал на 1 г. Фруктозе свойственна некоторая гигроскопичность. Концентрированные составы фруктозы сохраняют влагу. Фруктоза легко растворима в воде и спирте. При 20 С насыщенный раствор фруктозы имеет концентрацию в 78,9%, насыщенный раствор сахарозы - 67,1%, а насыщенный раствор глюкозы - только 47,2 %. Вязкость растворов фруктозы ниже вязкости растворов сахарозы и глюкозы.
Химические свойства:
С химической точки зрения фруктоза ведет себя как нормальный редуцирующий сахара. Типичная реакция с аминогруппами, известная под название реакции Майяра, протекает сравнительно активно. Фруктоза, подобно глюкозе, преобразуется при нагревании с кислотами в оксиметилфурфурол и далее в левулиновую кислоту. Как в кристаллической форме, так и в определенных производных, фруктоза встречается в форме фруктопераноза. Известны также некоторые соединения, в которых фруктоза находится в кетоформе с прямой цепью. Химия фруктозы исследована, по сравнению с глюкозой и другими альдогексозами, весьма мало. Фруктоза имеет ряд интересных свойственных ей реакций. Она обладает способностью создавать некоторые органические соединения, из которых фруктозат кальция имеет значение в пищевом режиме. Значение фруктозы, как образователя комплексов, может оказаться большим, на пример в технике обработки поверхностей металлов. Фосфаты фруктозы занимают видное место в биохимии. Вполне эстерированные соединения с прямой цепью явно найдут применение в полимерной и высокомолекулярной технике. Фруктоза сможет найти применение и как сырье левулиновой кислоты, приобретающей все возрастающее значение, и как сырье гидроксиметифурфурала. Некоторые азотные соединения фруктозы имеют интересные свойства как душистые вещества.
Биологические свойства:
В отличие от глюкозы, фруктоза абсорбируется из пищеварительного тракта человека только путем пассивной диффузии. Этот процесс занимает сравнительное долгое время. Метаболизм фруктозы происходит быстро и протекает в основном в печени, но также и в стенках кишечника, и в почках ввиду особой цепи фруктозо-1-фосфата, которая не регулируется инсулином. Из этого следует, что фруктоза является пригодной в качестве подслащивающего вещества и источника углеводов для больных сахарным диабетом.
Исследования показали, что фруктоза ускоряет метаболизм алкоголя в организме человека. Она применяется, на пример, при лечении отравления алкоголем человека, причем фруктоза в этом случае вводится внутривенно. По некоторым сведениям, наибольшая разница в скорости метаболизма алкоголя с применением фруктозы и без ее - наблюдается во время сна. В настоящее время ведутся исследования о положительном действии фруктозы на похмельный синдром.
В России получены положительные результаты применения, например, смеси фруктозы с витамином С. Образующейся на зубах желтый налет менее интенсивен и легче удаляется при использовании в пище фруктозы, чем сахарозы. Фруктозный налет содержит леван, а сахарозный - декстран. При замене в рационе сахарозы фруктозой поражаемость зубов понижается на 30 - 40%. Благодаря особому обмену фруктоза помогает адаптации организма при длительном состоянии напряжения: вождении автомобиля, в спорте и т. д. После принятия фруктозы не наблюдается быстрого повышения и затем последующего понижения уровня сахара в крови, что свойственно глюкозе и сахарозе. В состоянии напряженности источником энергии для организма служит образовавшийся из фруктозы гликоген, который обеспечивает организм энергией более равномерно, по мере необходимости. По этой причине в последнее время фруктозу стали добавлять в препараты, предназначенные спортсменам для компенсации потерь жидкости и соли состоянии предельной нагрузки организма.
Органолептические свойства:
В зависимости от условий, фруктоза может быть на 90% слаще сахарозы и в два раза слаще сорбита. В слабокислом растворе, при температуре ниже 10 С, фруктоза почти в два раза слаще сахарозы. В более теплом растворе разница меньше, примерно 1,2.
- Относительная сладость разных сладких веществ:
- Фруктоза 120-175
- Сахароза 100
- Глюкоза 70
- Сорбит 50-60
- Маннит 40-50
- Мальтоза 30
- Лактоза 15
Так как фруктоза имеет еще приятный сладкий вкус, при ее применении количество сахара можно понизить на 30-50%. Это имеет решающее значение, когда речь идет о разных диетических и малокалорийных изделиях, при приготовлении которых фруктозой можно заменить искусственные сладкие вещества, часто оказывающие отрицательное значение на здоровье. Если сахарин применять вместе с фруктозой, то у сахарина пропадает свойственный ему горький привкус. По вкусу эта смесь не отличается от обычного сахара. Одновременно можно понизить калорийность пищи до 80%. Фруктоза обладает свойствами усиления ароматов ягод и фруктов. По вкусу фруктоза не отличается от обыкновенного сахара и не имеет какого-либо привкуса.
Применение фруктозы:
Фруктоза, которая долгое время была редким сладким вещество. Применялась только в фармакопейных препаратах или больными сахарным диабетом, за последние годы стала обыкновенным сырьем в пищевой промышленности. Фруктоза, являясь природным веществом, обладает многими положительными свойствами, которые можно использовать в производстве различных продуктов. Наиболее важными является высокая степень сладости, безопасность сточки зрения кариеса, отсутствие побочных явлений, отличительные особенности метаболизма, тонизирующий эффект, свойства подчеркивания ароматов и образования новых ароматических субстанций, хорошая растворимость и малая вязкость, влияние на метаболизм алкоголя и т. д. В настоящее время фруктоза при изготовлении лечебных препаратов и диетических продуктов.
- Лечебное применение:
- Раствор для внутреннего введения
- Лекарственные препараты для детей
- Лекарственные препараты для больных диабетом
- Диетические продукты:
- Малокалорийная пища
- Продукты для больных диабетом
- Здоровая пища
- В число других продуктов, содержащих фруктозу, и выпускаемых в настоящее время пищевой промышленностью, входят:
- Варенье и мармелады
- Сиропы
- Соки и порошковые соки
- Сладости
- Шоколад
- Продукты глубокого замораживания
- Напитки
- Мясные и рыбные консервы
- Питание для грудных детей
- Десертные порошки
- Выпечные изделия
- Мороженое
Что такое фруктоза, ее полезные и вредные свойства. Можно ли использовать сахарозаменитель при диабете, при беременности и давать детям? Как правильно вводить в рацион фруктовый сахар?
Содержание статьи:
Фруктоза - это фруктовый сахар, который относится к группе простейших углеводов - моносахаридов. Другие названия вещества - кетогексоза, кетоноспирт, изомер или производное глюкозы. Впервые в чистом виде фруктозу выделили из меда в 1847 году, а искусственный синтез впервые был проведен в 1861 году Бутлеровым - исходным продуктом была муравьиная кислота.
Описание и химические свойства фруктозы
Фруктоза собой представляет прозрачные кристаллы, которые плавятся при нагревании до 102-104 градусов, энергетическая ценность вещества - 4 кКал/1 г. Кристаллы быстро конденсируют влагу, вытягивая ее из воздуха, легко растворяются в жидкостях - в воде и спирте.
Вязкость раствора фруктозы низкая -78,9%. Для сравнения: концентрация раствора сахарозы при той же температуре - 67,1%, а глюкозы - 47,2%.
Химические свойства фруктозы аналогичны сахарозе. Растворяется в воде чуть быстрее тростникового сахара, но не намного. При нагревании с кислотами моносахарид преобразуется сначала в оксиметилфурфурол, а затем трансформируется в левулиновую кислоту.
Синтез фруктозата кальция широко применяется в пищевой промышленности для создания пищевых соединений и лекарственных препаратов. Химическая формула моносахарида - С6Н12О6.
Фруктоза для диабетиков предлагается как заменитель сахара, так как ее гликемический индекс равен 30 - выработка инсулина значительно уменьшается.
Натуральная фруктоза содержится в овощах и фруктах. Однако для промышленного изготовления моносахарида используют кукурузу, сахарный тростник, некоторые зерновые культуры и даже целлюлозу. В США производство фруктозы отлажено в промышленном масштабе: кукурузный сироп, в составе которого она находится, пользуется огромной популярностью среди местного населения.
Всасывается фруктоза в кишечнике медленно, а вот расщепляется очень быстро на производные - жиры и глюкозу. В глюкозу трансформируется около 25% вещества, остальное всасывается печенью и преобразуется в триглицериды. Выработки инсулина при расщеплении фруктозы не происходит, лептин не вырабатывается, и поэтому чувства сытости не возникает. Именно поэтому продуктов, содержащих фруктозу, съесть можно намного больше.
Благодаря тому, что фруктозу выделили в чистом виде, удалось решить важную задачу - повысить качество жизни больным сахарным диабетом. Заменитель сахара оказывает щадящее воздействие на клетки поджелудочной железы.
Благодаря положительным свойствам фруктозу используют для производства пищевых продуктов, детского питания, лекарственных препаратов и многих биодобавок.
Разница между фруктозой и сахаром
Сахар - это более сложное химическое соединение из группы дисахарид. В его составе - фруктоза и глюкоза. То есть моносахарид фруктозу можно условно считать производной от дисахарида сахара.
Энергетическая ценность чистой натуральной фруктозы - 380 кКал/100 г продукта, искусственно синтезированной - 399 кКал. В таком же количестве сахара содержится 400 кКал.
Благодаря разнице в гликемическом индексе фруктоза медленнее усваивается, при ее употреблении резкого повышения уровня сахара в крови не происходит.
Если сравнивать воздействие фруктозы и сахара на состояние полости рта, то можно отметить, что фруктовый сахар оказывает щадящее влияние на пульпу и не провоцирует развитие кариеса.
Фруктоза отличается от сахара механизмом действия на человеческий организм. Под ее воздействием обменные процессы ускоряются, а при употреблении сахара они замедляются.
Полезные свойства фруктозы
При упоминании о фруктозе автоматически приходит на ум лечение сахарного диабета. Однако в медицине фруктовый сахар в чистом виде используется не только для этого - при терапевтических мероприятиях по устранению алкогольной интоксикации раствор этого вещества вводят внутривенно. Инфузивное введение стимулирует обменные процессы и помогает организму быстро очиститься от метаболитов и токсинов, образующихся при расщеплении этилового спирта.
Польза фруктозы при сахарном диабете
Нет никаких противопоказаний для использования фруктозы при диабете 1 типа. Сахарный диабет 1 типа - это инсулинозависимое хроническое заболевание, вызванное абсолютным дефицитом инсулина, при котором повышение сахара в крови происходит из-за дисфункции клеток поджелудочной железы, причина которой до сих пор точно не установлена. На развитие аутоиммунного процесса оказывают влияние внутренние факторы и воздействия извне - эмоциональная составляющая и характер питания.
Поскольку для переработки равного количества фруктозы, по сравнению с сахаром, выделяется в 5 раз меньше инсулина, то диабетики 1 типа могут почувствовать забытый вкус сладкого.
При сахарном диабете 2 типа углеводный обмен нарушается вследствие развития различных органических патологий, из-за которых возникает относительная инсулиновая недостаточность. К этим состояниям относятся: ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения липидного обмена. То есть чаще всего болезнь развивается на фоне увеличения веса.
Но полностью фруктоза при диабете заменить сахар не может. Поскольку уровень глюкозы в крови не поддерживается, механизм саморегуляции нарушен, то у больных диабетом может развиваться состояние гипогликемии.
Уровень глюкозы в крови при гипогликемии значительно снижен - меньше 3 ммоль/литр, что представляет опасность для жизнедеятельности человеческого организма. Головной мозг не может функционировать при таком показателе, развивается гипогликемическая кома. Спасти пострадавшего в этом состоянии может только резкое повышение уровня глюкозы. Употребление фруктозы при гипогликемии бесполезно.
Гипогликемия может появиться и у здоровых людей при недостатке в рационе углеводов. Чтобы устранить опасное состояние, лучше всего выпить 100 г натурального виноградного сока.
Употребление фруктозы вместо сахара при похудении
Еще несколько лет назад фруктозу активно использовали для похудения, заменяя ею не только сахар, который добавляли в чай или кофе, но и сладкое, составляющее при приготовлении абсолютно всех блюд. Казалось, что благодаря подобной замене можно наслаждаться вкусом сладости без опасения вновь вернуть потерянные килограммы.
Продажа фруктозы значительно выросла, но затем популярность подобного способа борьбы с лишним весом резко снизилась.
Объяснение потери популярности фруктозы для похудения в следующем. Поскольку гликемический индекс фруктового сахара ниже, то мозг сигнала о насыщении не получает. Если человек испытывает чувство голода, то он постоянно думает о еде, становится раздражительным, нервничает. В результате замена сахара фруктозой может привести к развитию депрессии.
В случае когда рефлекторное желание избавиться от голода удовлетворяют, то похудение замедляется. Кроме того, поскольку 80% из всей поступающей фруктозы откладывается в печени в виде жиров, эффективность диеты уменьшается.
Частичная замена сахара во время диеты для похудения популярна до сих пор. Но лучше всего, чтобы фруктовый сахар во время диеты поступал в естественном виде - в составе фруктов. Если так хочется сладкого, что ни о чем, кроме этого, думать невозможно, то диетологи советуют съесть горстку изюма, 2-3 штучки кураги или один финик.
Польза фруктозы для беременных
Фруктозу при беременности полезно употреблять в натуральном виде - в составе фруктов и ягод, как свежими, так и в компотах. Если у будущей матери сахарный диабет, то обычно рекомендуются иные заменители сахара, более безопасные.
Фруктовый сахар может спровоцировать набор лишнего веса, создает дополнительную нагрузку на печень. Так почему гинекологи советуют беременной использовать именно этот моносахарид в 1 и 3 триместре беременности?
В 1 триместре многие женщины мучаются от токсикоза, вызванного адаптацией к новому состоянию - негативные перемены появляются при изменении гормонального фона. Симптомы токсикоза: тошнота, рвота, диарея, головокружение, боли в голове, резкие перепады давления.
Те же признаки в 3 триместре у беременных вызывает гестоз - это состояние более опасно для организма, так как плод уже сформировался. Патологические нарушения в организме могут вызвать преждевременные роды, гипоксию, внутриутробную гибель плода. Причина гестоза - нарушение работы эндокринных органов и мочевыделительной системы, вызванное повышенной нагрузкой.
Как показала терапевтическая практика, замена сахара на фруктозу нормализует общее состояние, устраняет перепады давления, предупреждает отложение мочевой кислоты в почках.
Заменять сахар фруктозой во время беременности можно только по рекомендации лечащего врача!
Полезна ли фруктоза вместо сахара для детей
Сладости детям не рекомендуется давать до 2-3 лет, однако ввести прикорм без подслащения младенцу до года достаточно трудно. Именно поэтому в детское питание для искусственников всегда добавляют сахарозаменитель, и обычно это фруктовый сахар.
Чтобы не бояться использовать детское питание промышленного производства, следует приобретать его от проверенного надежного производителя. Дозировка фруктозы в детском питании рассчитана по рекомендациям педиатров.
Если мамочка во время беременности отдавала предпочтения сладким продуктам, то ребенок будет требовать более сладкой пищи. Конечно, рассказать он об этом не сможет, но родители могут увидеть его недовольство при введении прикорма по отказу от еды и повышенной капризности. В этом случае допустимо подсластить питание фруктозой - она щадяще относится к поджелудочной железе и к уже формирующейся зубной ткани.
Если дети постарше требуют сладкого, то следует отдать предпочтение продуктам для диабетиков - зефиру, шоколаду, печенью и халве, которые изготовлены с фруктовым сахаром. Можно и самим варить для малышей варенье или компоты, выпекать кондитерские изделия с фруктозой.
Сладости детям следует давать на сытый желудок, как дополнение к основному рациону. Пища с фруктовым сахаром сытости не дает, и если вышеописанное условие не выполнено, ребенок будет переедать, и у него может развиться ожирение.
Польза и вред фруктозы для детей и взрослых зависит от количества ее употребления и от того, насколько правильно ее вводят в рацион.
Вред фруктозы
У фруктового сахара, используемого в чистом виде, имеются недостатки, которые отсутствуют, если это вещество употребляют в его натуральном виде - то есть в составе фруктов и овощей.
Большие дозы фруктозы нарушают метаболические процессы в организме, способствуют развитию ожирения, изменяют характер отложения жировой прослойки.
Если употреблять сахарозаменитель неограниченно, могут возникнуть:
- Эндокринные нарушения;
- Патологические изменения липидного обмена - жировая прослойка формируется не под кожей, а вокруг внутренних органов, что может вызвать такие заболевания, как ожирение сердца или жировой гепатоз;
- Сбои в работе печени, вплоть до развития печеночной недостаточности;
- Повышение уровня холестерина в крови - печень не в состоянии переработать все жиры, и они будут поступать в кровь;
- Ухудшения функции памяти - формирование холестериновых бляшек в сосудах ограничивает количество кислорода, поступающего в головной мозг;
- Нарушение усваивания меди - это вызывается негативными изменениями работы печени, при этом состоянии гемоглобин перестает вырабатываться в нужном объеме, увеличивается хрупкость костей, снижается плотность соединительной ткани.
Нагревание свыше 105 градусов делает употребление продуктов с натуральным фруктовым сахаром абсолютно безопасным, но в таком виде они полностью теряют свои полезные свойства.
Как правильно использовать фруктозу
Несмотря на низкую калорийность, фруктовый сахар диетическим продуктом не считается. Из-за отсутствия сытости при использовании сахарозаменителя количество пищи повышают, что может спровоцировать ожирение. Но если употреблять фруктовый сахар правильно, никакого негативного влияния на человеческий организм он не оказывает.
Правила применения фруктозы:
- Поскольку фруктоза слаще сахара, то ее количество в блюдах и напитках следует постепенно снижать. Например, привыкли класть 2 чайные ложки сахара в чай, и соответственно столько же добавляют сахарозаменителя. Чтобы добиться того же вкуса без вреда для здоровья, следует ограничиться 1 ложкой фруктового сахара.
- Если необходимо повысить выносливость организма при профессиональной деятельности, требующей быстрой реакции и повышенного внимания, то следует использовать вместо сахара именно фруктозу. Гликоген, который образуется в организме при усваивании фруктового сахара, обеспечивает равномерное поступление энергии.
- При диабете 2 типа следует ограничивать дневную норму фруктозы, поступающей с пищей разных видов до 30 г, чтобы не спровоцировать развитие ожирения.
- При активных занятиях спортом или при тренировках для снижения веса вместо сахарозаменителя в чистом виде лучше использовать препараты, в состав которого он входит. Такие биодобавки и лекарственные средства помогают нормализовать энергообмен и избежать нарушения водно-электролитных потерь при высоких нагрузках.
Рекламируя фруктовый сахар как натуральный продукт, производители часто помещают на упаковку наливное яблоко, соты, сочащиеся медом, или грушу. Это только грамотный маркетинговый ход: как уже выяснили, фруктоза - только производное глюкозы, и ее добывают из тростникового сахара.
Как применять фруктозу - смотрите на видео:
Натуральную фруктозу можно встретить только в дарах природы - фруктах, овощах и меде. Сторонники здорового питания отдают предпочтение именно этим продуктам.
Фруктоза – очень сладкое вещество, которое относится к углеводам. Многие люди сегодня стремятся им заменить обычный сахар. Но так ли это оправдано? Как вообще действует на организм человека фруктоза? Давайте разбираться.
Углеводы – незаменимые вещества для обменных процессов в организме. Моносахариды – сладкие вещества, которые являются самыми легкоусвояемыми углеводными соединениями. Сегодня человечество знает сразу ряд природных моносахаридов: фруктоза, мальтоза, глюкоза и прочие. Кроме того, существует искусственный сахарид – сахароза.
С момента, когда были открыты эти вещества, ученые подробно изучают воздействие сахаридов на человеческий организм, подробно рассматривая их полезные и вредные свойства.
Главное свойство фруктозы состоит в том, что это вещество всасывается кишечником довольно медленно (во всяком случае, медленнее глюкозы), но расщепляется намного быстрее.
Калорийность и физические свойства
Показатель калорийности невысок: пятьдесят шесть грамм вещества содержат всего лишь 224 ккал, но при этом дают ощущение сладости, аналогичное ста граммам обычного сахара (в ста граммах сахара, кстати сказать, содержится 400 калорий).
Фруктоза не воздействует на зубы столь же губительно, как простой сахар.
По своим физическим свойствам фруктоза относится к шестиатомным моносахаридам (формула С6Н12О6), является изомером глюкозы (то есть, имеет с глюкозой одинаковый молекулярный состав, но разное построение молекул). В составе сахарозы находится некоторое количество фруктозы.
Биологическая роль этого вещества аналогична биологическому предназначению углеводов: организм использует фруктозу для получения энергии. После всасывания, она может синтезироваться в глюкозу или в жиры.
В Соединенных Штатах не так давно было объявлено, что в ожирении нации виноваты заменители сахара, в частности, фруктоза. Удивляться тут не приходится: дело в том, что в граждане США употребляют по семьдесят килограмм сахарозаменителей в год – и это по самым скромным подсчетам. В Америке фруктозу добавляют повсюду: в выпечку, в шоколад, в газировку и проч. Очевидно, что в таких количествах заменитель вреден для организма.
Как синтезировали углевод?
Формула вещества была выведена далеко не сразу, и, прежде чем попасть на стол, прошла ряд испытаний. Создание фруктозы было тесно связано с изучением такой болезни, как диабет. Врачи давно задумались, как помочь человеку переработать сахар без применения инсулина. Было необходимо найти заменитель, исключающий инсулиновую переработку.
Вначале были созданы подсластители на основе синтетики. Впрочем, скоро стало ясно, что они наносят больший вред организму, нежели простая сахароза. В конечном итоге была выведена формула фруктозы и врачи признали ее оптимальным решением.
На промышленном уровне её стали производить относительно недавно.
Отличие от сахара
Фруктоза – натуральный сахар, получаемый из ягод, фруктов и меда. Но чем это вещество отличается от обыкновенного, всем нам хорошо известного, сахара?
Белый сахар имеет много недостатков, и дело отнюдь не только в высокой калорийности. В больших количествах белый сахар негативно отражается на организме человека. Учитывая, что фруктоза чуть ли не в два раза слаще сахара, человек может употреблять сладости в меньших количествах.
Но и здесь есть подводный камень, который кроется в нашей психологии. Если человек привык класть в чай две ложки сахара, он будет класть в него две ложки фруктозы, тем самым еще больше увеличивая содержание сахара в организме.
Фруктоза – продукт универсальный. Её могут употреблять все люди, даже страдающие сахарным диабетом.
Распад фруктозы происходит очень быстро и не подвергает диабетиков опасности. Впрочем, это не означает, что больные диабетом могут есть фруктозу в любых количествах: в потреблении любого продукта нужно знать меру.
Следует понимать, что при относительно небольшой калорийности, фруктоза ни в коей мере не может считаться продуктом диетическим. Потребляя продукты с фруктозой, человек не ощущает чувства насыщения, и стремится съесть как можно больше, растягивая свой желудок. Такое пищевое поведение неприемлемо.
Польза
Фруктовый сахар, грамотно введенный в рацион, приносит пользу. Допустимое его количество, разрешенное для ежедневного употребления, составляет 25-45 г. Не превышая указанную норму, моносахарид приносит пользу следующего плана:
- обладает низкой калорийностью;
- предотвращает набор массы тела;
- является идеальным продуктом, разрешённым для введения в рацион людям, страдающим диабетом, людям с избыточным весом или склонным к ожирению;
- вещество никаким образом не воздействует на костные структура зубов, соответственно, не провоцирует появление кариеса;
- при интенсивных физических нагрузках или регулярном тяжелом труде является незаменимой, поскольку дает большое количество энергии;
- придает тонус всему организму;
- человек, употребляющий фруктозу, меньше чувствует усталость.
Для беременных
Заменяя обычный сахар в период беременности, польза от этого в следующем:
- учитывая, что токсикоз, зачастую является неизбежным явлением, в особенности в первом триместре, то употребление сахарозаменителя избавит будущую маму от дискомфорта;
- продукт способен устранить тошноту, рвоту, диарею, головокружение и нормализовать уровень давления;
- обладает свойством восстанавливать нормальную работу эндокринных органов и мочеполовой системы, на которую в период беременности повышается нагрузка;
- вещество способствует предотвращению различных патологических нарушений, которые приводят к преждевременным родам, гипоксии или внутриутробной гибели плода.
Для детей
Многие дети очень привязаны к сладкому, даже сразу после рождения. Это связано с тем, что будущая мама в период вынашивания своего дитя не пренебрегала сладостями. Но, что касается детского организма, то обычный сахар не слишком полезен. Давая малышу сахарозаменитель, польза заключается следующем:
- если ребёнок грудного возраста, мама которого любила поесть сладкого во время беременности, часто плачет, капризничает именно вовремя введения прикорма или отказывается от еды, то сахарозаменитель, добавленный в пищу малышу, способен избавить от такой проблемы;
- использование моносахарида для новорожденных детей полезно тем, что продукт во время расщепления не сильно нагружает поджелудочную железу крохи, а также не препятствует нормальному росту и формированию зубов;
- если ребёнок более старшего возраста постоянно тянется к сладкому, то, добавив в его рацион фруктовый сахар, можно снизить вред, причиняемый здоровью употреблением в пищу большого количества обычного сахара;
- кариес у детей, употребляющих моносахарид, проявляется гораздо реже (примерно на 30% меньше случаев появления кариеса);
- дети, ежедневная нагрузка которых достаточно высока, часто сталкиваются с переутомляемостью и рассеянностью. Добавив в меню моносахарид, есть возможность улучшить концентрацию внимания и снизить утомляемость ребенка.
Рекомендуется, при необходимости ввести в рацион ребенку фруктозу, сделать это в количестве не больше 20 г. Лучше всего проконсультироваться с педиатром, который рассчитает точную норму продукта. Польза фруктового сахара для детей будет в том случае, если давать моносахарид после приема пищи.
В чем опасность?
Если ввести в свой рацион данный моносахарид в избыточном количестве или применять ее людям, имеющим противопоказания, то есть риск столкнуться со следующими последствиями:
- продукт способен повысить количество, вырабатываемой мочевой кислоты. В следствие этого, есть риск заболевания подагры;
- уровень кровяного давления со временем изменится и приведет к гипертонии;
- риск различных заболеваний печени;
- из-за отсутствия процесса выработки лептина при употреблении сахарозаменителя, организм может перестать его вырабатывать вообще. Данный гормон отвечает за чувство насыщения пищей, в результате есть риск появления булимии, то есть постоянного чувства голода. Данное заболевание как следствие приводит к различным другим болезням;
- отталкиваясь от предыдущего пункта, вред заключается и в том, что из-за отсутствия чувство сытости, человек начинает съедать существенно больше продуктов. Это приводит к набору избыточного веса;
- моносахарид приводит к повышению уровня вредного холестерина и триглицеридов, которые содержатся в крови;
- если длительное время употреблять в пищу только фруктозу, превышая допустимый уровень, то это сулит появлением инсулинорезистентности. Это, как следствие, становится причиной появления различных заболеваний, таких как ожирение, диабет 2 типа, болезней сердца и сосудов.
Использование при сахарном диабете
У фруктозы низкий гликемический индекс, поэтому в разумных количествах ее вполне могут употреблять люди, страдающие инсулинозависимой формой диабета первого типа.
Для переработки фруктозы инсулина требуется в пять раз меньше, чем для переработки глюкозы. Следует заметить, что фруктоза не способна справиться с гипогликемией (понижение уровня сахара в крови), так как фруктозосодержащие продукты не вызывают резкого повышения уровня сахаридов в крови.
Диабетики второго типа (чаще всего эти люди страдают ожирением) должны ограничивать норму подсластителя до 30 граммов. В противном случае организму будет нанесен вред.
Фруктоза полезней глюкозы?
Фруктоза и глюкоза являются основными заменителями сахарного песка, которые предлагают сегодня производители. Какой из этих заменителей лучше, до сих пор окончательно не выяснено.
И то, и то называют продуктом распада сахарозы, но фруктоза несколько слаще.
Учитывая, что фруктоза медленнее всасывается в кровь, многие ученые советуют использовать в качестве заменителя сахарного песка именно ее.
Но почему скорость всасывания в кровь так важна? Дело в том, что чем в нашей крови больше сахара, тем больше требуется инсулина для его переработки. Фруктоза распадается на уровне ферментов, глюкоза же требует непременного присутствия инсулина.
Кроме того, она хороша тем, что не вызывает гормональных всплесков.
Но вот при углеводном голодании помочь человеку может глюкоза, а не фруктоза. При недостатке углеводов у человека начинается головокружение, дрожание конечностей, слабость, потливость. В этот момент ему нужно съесть что-то сладкое.
Если это будет кусочек обычной шоколадки, то состояние сразу нормализуется, благодаря быстрому всасыванию глюкозы в кровь. А вот шоколадка на фруктозе таким свойством не обладает. Человек почувствует улучшение очень нескоро, когда фруктоза всосется в кровь.
В этом видят основной вред фруктозы американские диетологи. По их мнению, она не дает человеку чувства сытости, и это заставляет людей употреблять ее в огромных количествах.
Фруктоза – отличное средство для похудения, позволяющее работать и вести довольно активный образ жизни, не испытывая слабости. Необходимо лишь понимать, что она всасывается в кровь медленно и чувство насыщения придет далеко не сразу. Правильная дозировка – важное условие успешного её применения.
Заключение
Подводя итоги, можно выделить основные моменты, которые необходимо знать тем, кто решил вести в свой рацион фруктовый сахар:
- фруктоза быстро и легко усваивается, как детским организмом, так и взрослым;
- употреблять данное вещество в чистом виде и в составе сладостей допустимо только в строго определенной дозировке, иначе вместо полезных свойств, вещество причинит организму вред;
- обладая небольшой калорийностью, вещество даёт организму много энергии;
- для того чтобы организму воспринять и усвоить фруктозу, нет необходимости вырабатывать инсулин , соответственно, продукт являются незаменимым для людей с диабетом;
- употребляя сахарозаменитель, необходимо следить за собственным чувством голода и помнить, что он притупляется.
Замена обычного сахара на фруктозу - довольно распространенная на сегодняшний день тенденция, которую практикуют многие современные люди. Относящаяся к углеводам, фруктоза является очень сладким веществом, способным стать альтернативой сахару, но оправданность и полезность подобного шага требует более детального рассмотрения и анализа.
Организм испытывает необходимость в углеводах. Они незаменимы для обменных процессов, самыми легкоусвояемыми соединениями среди которых являются моносахариды. Наряду с фруктозой, глюкозой, мальтозой и другими природными сахаридами, существует еще и искусственный, которым является сахароза.
Ученые пристально изучаются влияние моносахаридов на человеческий организм с того самого момента, когда они были открыты. Рассматривается как комплексное воздействие, так положительные и отрицательные характеристики этих веществ.
Главной особенностью вещества является скорость всасывания кишечником. Она довольна медленная, то есть ниже, нежели у глюкозы. Однако расщепление происходит гораздо быстрее.
Отличается и калорийность. В пятидесяти шести граммах фруктозы заключено 224 килокалории, но сладость, ощущаемая от употребления этого количества, сравнима с той, которую дает 100 граммов сахара, содержащего 400 килокалорий.
Меньше не только количество и калорийность фруктозы, по сравнению с сахаром, требуемая для того, чтобы почувствовать по-настоящему сладкий вкус, но и воздействие, которое она оказывает на эмаль. Оно гораздо менее губительно.
Фруктоза имеет физические свойства шестиатомного моносахарида и представляет собой изомер глюкозы, а, значите, оба эти веществ обладают аналогичным молекулярным составом, но различное структурное строение. Она в небольшом количество содержится в сахарозе.
Биологические функции, которые выполняет фруктоза, аналогичны тем, которые выполняют углеводы. Она используется организмом преимущественно в качестве источника энергии. Всасываясь, фруктоза синтезируется либо в жиры, либо в глюкозу.
Выведение точной формулы фруктозы заняло достаточно много времени. Вещество прошло множество испытаний и только после одобрения было допущено к употреблению. Фруктозу создали во многом в результате пристального исследования диабета, в частности изучения вопроса относительно того, как можно «заставить» организм перерабатывать сахар без использования инсулина. Это стало главной причиной тому, что ученые стали искать заменитель, который не требует инсулиновой переработки.
Первые подсластители создавались на синтетической основе, но довольно скоро выяснилось, что они наносят организму гораздо больший вред, чем обычная сахароза. Результатом многочисленных исследований и стало выведение формулы фруктозы, которая была признана наиболее оптимальной.
В промышленных масштабах фруктоза начала производиться сравнительно недавно.
В отличие от синтетических аналогов, которые были признаны вредными, фруктоза представляет собой натуральное вещество, отличающееся от обычного белого сахара, получаемое из различных фруктовых и ягодных культур, а также меда.
Различие касается, прежде всего, калорийности. Чтобы почувствовать насыщение от сладкого, требуется съедать в два раза больше сахара, нежели фруктозы. Это негативно отражается на организме и вынуждает человека потреблять гораздо большее количество сладостей.
Фруктозы нужно в два раза меньше, что резко снижает количество калорий, но здесь важен контроль. Люди, привыкшие пить чай с двумя ложками сахара, как правило, машинально кладут в напиток аналогичное количество заменителя, а не одну ложку. Это становится причиной насыщения организма еще большей концентрацией сахара.
Следовательно, потреблять фруктозу, несмотря на то, что она считается универсальным продуктом, необходимо исключительно в умеренных объемах. Это касается не только тех, кто страдает от диабетической болезни, но и здоровых людей. Доказательством этому является то, что ожирение жителей США, прежде всего, связано с чрезмерным увлечением фруктозой.
Американцы потребляют в год не менее семидесяти килограммов сахарозаменителей. Фруктозу в США добавляют в газированные напитки, выпечку, шоколад и прочие выпускаемые пищевой промышленностью продукты. Подобное количество заменителя сахара, безусловно, негативно отражается на состоянии организма.
Не стоит заблуждаться относительно низкой калорийности фруктозы. Она обладает невысокой пищевой ценностью, но не является диетической. Минусом сахарозаменителя является то, что «момент насыщения» сладостью наступает спустя какое-то время, что создает риск бесконтрольного потребления продуктов с фруктозой, приводящего к растягиванию желудка.
Если фруктоза употребляется грамотно, то она позволяет достаточно быстро скинуть вес. Она гораздо слаще белого сахара, что способствует меньшему употребления количества сладостей, а, следовательно, и снижению калорийности рациона. Вместо двух ложек сахар, в чай кладут только одну. Энергетическая ценность напитка в этом случае становится в два раза меньше.
Употребляя фруктозу, человек не испытывает голод либо измождение, отказываясь от белого сахара. Он может продолжать вести привычный для себя образ жизни без каких-либо ограничений. Единственным нюансом является то, что к фруктозе необходимо привыкнуть и потреблять ее в малых количествах. Кроме пользы для фигуры, подсластитель снижает вероятность развития кариеса на 40%.
Большую концентрацию фруктозы содержат готовые соки. На один стакан приходится порядка пяти ложек. И если пить такие напитки регулярно, возрастает риск развития рака прямой кишки. Переизбыток подсластителя грозит диабетом, поэтому в сутки не рекомендуется выпивать более 150 миллилитров фруктовых покупных соков.
Любые сахариды в избытке способны негативно отражаться на здоровье и фигуре человека. Это касается не только заменителей сахара, но и фруктов. Обладающие высоким гликемическим индексом манго и бананы нельзя есть бесконтрольно. Эти плоды следует ограничить в своем рационе. Овощи, наоборот, можно есть и три, и четыре порции в сутки.
Благодаря тому, что фруктоза обладает низким гликемическим индексом, она допустима к употреблению тем, кто страдает от инсулинозависимого диабета первого типа. Переработка фруктозы тоже требует инсулина, но его концентрация в пять раз меньше, нежели для расщепления глюкозы.
Фруктоза не способствует понижению концентрации сахара, то есть не справляется с гипогликемией. Это обусловлено тем, что все продукты, содержащие данное вещество, не вызывают повышения в крови сахаридов.
Страдающие от диабета второго типа чаще всего подвержены ожирению и могут потреблять сахарозаменители не более, чем по 30 граммов в день. Превышение этой нормы чревато проблемами.
Представляют собой два самых популярных сахарозаменителя. Никаких однозначных доказательств относительного того, какой из этих подсластителей лучше, пока не было найдено, поэтому данный вопрос остается открытым. Оба заменителя сахарного песка являются продуктами распада сахарозы. Разница заключается лишь в том, что фруктоза немного слаще.
Основываясь на более медленной скорости всасывания, которой обладает фруктоза, многие специалисты, советуют отдавать свое предпочтение ей, а не глюкозе. Это связано с насыщением крови сахаром. Чем медленнее это происходит, тем меньше инсулина требуется. И если глюкоза нуждается в присутствии инсулина, распад фруктозы происходит на ферментном уровне. Это исключает и гормональные всплески.
Справиться с углеводным голоданием фруктоза не может. Избавиться от дрожания конечностей, потливости, головокружения, слабости может лишь глюкоза. Поэтому, испытывая приступ углеводного голодания, нужно съесть сладость.
Достаточно одного кусочка шоколада, чтобы стабилизировать свое состояние за счет попадания в кровь глюкозы. Если же в сладости присутствует фруктоза, никаких резких улучшений самочувствия не последует. Признаки углеводного дефицита пройдут лишь спустя какое-то время, то есть когда подсластитель всосется кровью.
Это, по мнению американских диетологов, и является главным недостатком фруктозы. Отсутствие сытости после употребления этого сахарозаменителя провоцирует человека на потребление большого количества сладостей. И чтобы переход от сахара к фруктозе не принес никакого вреда, нужно строго контролировать потребление последней.
И фруктоза, и глюкоза важны для организма. Первая является лучшим заменителем сахара, а вторая выводит токсины.
Фруктоза и сахар - что лучше?
Для желающих похудеть фруктоза является отличным средством, позволяющим не ущемлять себя в потребности сладкого, продолжать вести активный привычный образ жизни. Главное, учитывать то, что она насыщает медленно, контролируя употребляемые дозировки.
Углеводы - органические соединения, чаще всего природного происхождения, состоящие только из углерода, водорода и кислорода.
Углеводы играют огромную роль в жизнедеятельности всех живых организмов.
Свое название данный класс органических соединений получил за то, что первые изученные человеком углеводы имели общую формулу вида C x (H 2 O) y . Т.е. их условно посчитали соединениями углерода и воды. Однако позднее оказалось, что состав некоторых углеводов отклоняется от этой формулы. Например, такой углевод как дезоксирибоза имеет формулу С 5 Н 10 О 4 . В то же время существуют некоторые соединения, формально соответствующие формуле C x (H 2 O) y , однако к углеводам не относящиеся, как, например, формальдегид (СН 2 О) и уксусная кислота (С 2 Н 4 О 2).
Тем не менее, термин «углеводы» исторически закрепился за данным классом соединений, в связи с чем повсеместно используется и в наше время.
Классификация углеводов
В зависимости от способности углеводов расщепляться при гидролизе на другие углеводы с меньшей молекулярной массой их делят на простые (моносахариды) и сложные (дисахариды, олигосахариды, полисахариды).
Как легко догадаться, из простых углеводов, т.е. моносахаридов, нельзя гидролизом получить углеводы с еще меньшей молекулярной массой.
При гидролизе одной молекулы дисахарида образуются две молекулы моносахарида, а при полном гидролизе одной молекулы любого полисахарида получается множество молекул моносахаридов.
Химические свойства моносахаридов на примере глюкозы и фруктозы
Самыми распространенными моносахаридами являются глюкоза и фруктоза, имеющие следующие структурные формулы:
Как можно заметить, и в молекуле глюкозы, и в молекуле фруктозы присутствует по 5 гидроксильных групп, в связи с чем их можно считать многоатомными спиртами.
В составе молекулы глюкозы имеется альдегидная группа, т.е. фактически глюкоза является многоатомным альдегидоспиртом.
В случае фруктозы можно обнаружить в ее молекуле кетонную группу, т.е. фруктоза является многоатомным кетоспиртом.
Химические свойства глюкозы и фруктозы как карбонильных соединений
Все моносахариды могут реагировать в присутствии катализаторов с водородом. При этом карбонильная группа восстанавливается до спиртовой гидроксильной. Так, в частности, гидрированием глюкозы в промышленности получают искусственный подсластитель – гексаатомный спирт сорбит:
Молекула глюкозы содержит в своем составе альдегидную группу, в связи с чем логично предположить, что ее водные растворы дают качественные реакции на альдегиды. И действительно, при нагревании водного раствора глюкозы со свежеосажденным гидроксидом меди (II) так же, как и в случае любого другого альдегида, наблюдается выпадение из раствора кирпично-красного осадка оксида меди (I). При этом альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной – образуется глюконовая кислота:
Также глюкоза вступает и в реакцию «серебряного зеркала» при действии на нее аммиачного раствора оксида серебра. Однако, в отличие от предыдущей реакции вместо глюконовой кислоты образуется ее соль – глюконат аммония, т.к. в растворе присутствует растворенный аммиак:
Фруктоза и другие моносахариды, являющиеся многоатомными кетоспиртами, в качественные реакции на альдегиды не вступают.
Химические свойства глюкозы и фруктозы как многоатомных спиртов
Поскольку моносахариды, в том числе глюкоза и фруктоза, имеют в составе молекул несколько гидроксильных групп. Все они дают качественную реакцию на многоатомные спирты. В частности, в водных растворах моносахаридов растворяется свежеосажденный гидроксид меди (II). При этом вместо голубого осадка Cu(OH) 2 образуется темно-синий раствор комплексных соединений меди.
Реакции брожения глюкозы
Спиртовое брожение
При действии на глюкозу некоторых ферментов глюкоза способна превращаться в этиловый спирт и углекислый газ:
Молочнокислое брожение
Помимо спиртового типа брожения существует также и немало других. Например, молочнокислое брожение, которое протекает при скисании молока, квашении капусты и огурцов:
Особенности существования моносахаридов в водных растворах
Моносахариды существуют в водном растворе в трех формах – двух циклических (альфа- и бета-) и одной нециклической (обычной). Так, например, в растворе глюкозы существует следующее равновесие:
Как можно видеть, в циклических формах отсутствует альдегидная группа, в связи с тем что она участвует в образовании цикла. На ее основе образуется новая гидроксильная группа, которую называют ацетальным гидроксилом. Аналогичные переходы между циклическими и нециклической формами наблюдаются и для всех других моносахаридов.
Дисахариды. Химические свойства.
Общее описание дисахаридов
Дисахаридами называют углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, связанных между собой за счет конденсации двух полуацетальных гидроксилов либо же одного спиртового гидроксила и одного полуацетального. Связи, образующиеся таким образом между остатками моносахаридов, называют гликозидными. Формулу большинства дисахаридов можно записать как C 12 H 22 O 11 .
Наиболее часто встречающимся дисахаридом является всем знакомый сахар, химиками называемый сахарозой . Молекула данного углевода образована циклическими остатками одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Связь между остатками дисахаридов в данном случае реализуется за счет отщепления воды от двух полуацетальных гидроксилов:
Поскольку связь между остатками моносахаридов образована при конденсации двух ацетальных гидроксилов, для молекулы сахара невозможно раскрытие ни одного из циклов, т.е. невозможен переход в карбонильную форму. В связи с этим сахароза не способна давать качественные реакции на альдегиды.
Подобного рода дисахариды, которые не дают качественные реакции на альдегиды, называют невосстанавливающими сахарами.
Тем не менее, существуют дисахариды, которые дают качественные реакции на альдегидную группу. Такая ситуация возможна, когда в молекуле дисахарида остался полуацетальный гидроксил из альдегидной группы одной из исходных молекул моносахаридов.
В частности, в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра, а также гидроксидом меди (II) подобно альдегидам вступает мальтоза. Связано это с тем, что в её водных растворах существует следующее равновесие:
Как можно видеть, в водных растворах мальтоза существует в виде двух форм – с двумя циклами в молекуле и одним циклом в молекуле и альдегидной группой. По этой причине мальтоза, в отличие от сахарозы, дает качественную реакцию на альдегиды.
Гидролиз дисахаридов
Все дисахариды способны вступать в реакцию гидролиза, катализируемую кислотами, а также различными ферментами. В ходе такой реакции из одной молекулы исходного дисахарида образуется две молекулы моносахарида, которые могут быть как одинаковыми, так и различными в зависимости от состава исходного моносахарида.
Так, например, гидролиз сахарозы приводит к образованию глюкозы и фруктозы в равных количествах:
А при гидролизе мальтозы образуется только глюкоза:
Дисахариды как многоатомные спирты
Дисахариды, являясь многоатомными спиртами, дают соответствующую качественную реакцию с гидроксидом меди (II), т.е. при добавлении их водного раствора ко свежеосажденному гидроксиду меди (II) нерастворимый в воде голубой осадок Cu(OH) 2 растворяется с образованием темно-синего раствора.
Полисахариды. Крахмал и целлюлоза
Полисахариды - сложные углеводы, молекулы которых состоят из большого числа остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидными связями.
Есть и другое определение полисахаридов:
Полисахаридами называют сложные углеводы, молекулы которых образуют при полном гидролизе большое число молекул моносахаридов.
В общем случае формула полисахаридов может быть записана как (C 6 H 10 O 5) n .
Крахмал – вещество, представляющее собой белый аморфный порошок, не растворимый в холодной воде и частично растворимый в горячей с образованием коллоидного раствора, называемого в быту крахмальным клейстером.
Крахмал образуется из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза в зеленых частях растений под действием энергии солнечного света. В наибольших количествах крахмал содержится в картофельных клубнях, пшеничных, рисовых и кукурузных зернах. По этой причине указанные источники крахмала и являются сырьем для его получения в промышленности.
Целлюлоза – вещество, в чистом состоянии представляющее собой белый порошок, не растворимый ни в холодной, ни в горячей воде. В отличие от крахмала целлюлоза не образует клейстер. Практически из чистой целлюлозы состоит фильтровальная бумага, хлопковая вата, тополиный пух. И крахмал, и целлюлоза являются продуктами растительного происхождения. Однако, роли, которые они играют в жизни растений, различны. Целлюлоза является в основном строительным материалом, в частности, главным образом ей образованы оболочки растительных клеток. Крахмал же несет в основном запасающую, энергетическую функцию.
Химические свойства крахмала и целлюлозы
Горение
Все полисахариды, в том числе крахмал и целлюлоза, при полном сгорании в кислороде образуют углекислый газ и воду:
Образование глюкозы
При полном гидролизе как крахмала, так и целлюлозы образуется один и тот же моносахарид – глюкоза:
Качественная реакция на крахмал
При действии йода на что-либо, в чем содержится крахмал, появляется синее окрашивание. При нагревании синяя окраска исчезает, при охлаждении появляется вновь.
При сухой перегонке целлюлозы, в частности древесины, происходит ее частичное разложение с образованием таких низкомолекулярных продуктов как метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон и т.д.
Поскольку и в молекулах крахмала, и в молекулах целлюлозы имеются спиртовые гидроксильные группы, данные соединения способны вступать в реакции этерификации как с органическими, так и с неорганическими кислотами.
