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| Kohlenhydrate |
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| Der Begriff Kohlenhydrate wurde bereits 1844 von K. Schmidt geprägt. Diese Begrifflichkeit wird
heute immer noch verwendet und die internationale Bezeichnung für Kohlenhydrate lautet Saccharide.
In der Umgangssprache wird unter der Bezeichnung Kohlenhydrate Zucker verstanden,
jedoch ist Zucker nur ein kleiner Teil der Kohlenhydrate.
Kohlenhydrate bestehen aus den Elementen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O).
Kohlenhydrate sind vor allem in pflanzlichen Rohstoffen enthalten. Kohlenhydrate gehören zu den
Energiestoffen (Brennstoffen), jedoch liefert ein Gramm Kohlenhydrate dem menschlichen Organismus
die Hälfte weniger Energie als ein Gramm Fett, nämlich um die siebzehn KJ. |
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| Entstehung der Kohlenhydrate |
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| Die Pflanzen, in allen grünen Pflanzen, "bauen" in einem faszinierenden chemischen Vorgang mit Hilfe
von Sonnenlicht (Energie), Wasser die sie über die Wurzeln aufnehmen (Nahrung), und Kohlendioxid (CO2)
aus der Luft und dem Hilfsstoff des in den Pflanzen enthaltenen Blattgrüns (Chlorophyll) Einfachzucker.
Dieser wird dann, je nach Pflanze, umgewandelt in Stärke (zum Beispiel bei Kartoffeln) und gespeichert.
Da dieser Vorgang nur bei Tageslicht funktioniert, sollte man darauf achten, dass in Räumen,
in denen man schläft, möglichst wenig Pflanzen stehen, denn bei Dunkelheit ändert die Pflanze ihren
Bedarf und verwendet nicht CO2, sondern holt sich Sauerstoff (O2). Die Wälder, oder besser gesagt alle
grünen Pflanzen, sind die Lungen der Erde, zumindest bei Tageslicht. Sie entnehmen bei dem Vorgang der
Photosynthese der Umgebungsluft das CO2, Kohlendioxid, und geben O2, Sauerstoff wieder an die Umgebung ab. |
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| Monosaccaride |
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| Vorkommen der Monosaccharide: |
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- Glucose / Traubenzucker: Blut, Honig, Zwiebeln, Schwarzwurzeln, Möhren, Karotten, Zuckererbsen, und allen süßen Früchten.
- Fructose / Fruchtzucker: in allen süßen Früchten und in Honig.
- Galactose / Schleimzucker: Der Schleimzucker ist ein Bestandteil des Milchzuckers.
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| Disaccharide |
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| Bei der Bildung von Disacchariden (wenn zwei Monosaccharid-Moleküle sich verbinden) entsteht ein
Disaccharid. Während dieses chemischen Vorgangs entsteht auch Wasser,
aus diesem Grunde wird er auch als Kondensation bezeichnet. Alle Disaccharide, besitzen dieselbe
Summenformel und doch unterscheiden sie sich im chemischen Aufbau und somit auch in ihren Eigenschaften.
Saccharose besteht aus jeweils einem Baustein Glucose und Fructose, Maltose wiederum aus zwei Bausteinen
Glucose, Lactose jedoch aus einem Glucose und einem Galactose Baustein. Unter einer Hydrolyse versteht
man in Verbindung mit den Kohlenhydraten dass, wenn Kohlenhydrate unter Wasseraufnahme wieder in ihre
Ausgangsprodukte zerlegt werden. Aus einen Disaccharid werden wieder zwei Monosaccharide. Durch die
Einwirkung von Enzymen und Säuren entsteht so der Invertzucker. |
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| Vorkommen der Disaccharide: |
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- Saccharose / Haushaltszucker: Zuckerrohr, Zuckerrübe.
- Maltose / Malzzucker: Malzbonbons, Malzbier, gekeimtes oder keimenden Getreide.
- Lactose / Milchzucker: in Milch und Milcherzeugnissen, aber auch als "Füllstoff" bei industriell hergestelltem Brot, Süßigkeiten und vielen anderen Produkten.
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| Polysaccharide |
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| Diese Gruppe der Kohlenhydrate besteht nun aus vielen, vielen Monosaccharidmolekülen. Die Anzahl
schwankt, je nach Art des Polysaccharids zwischen zwanzig und fünfzigtausend Bausteinen.
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| Vorkommen der Polysaccharide: |
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- Stärke ist rein aus Glucosemolekülen aufgebaut. Als Assimilationsprodukt kommt
sie in allen Pflanzen vor, nur die Menge kann sehr schwankend sein. Diese strukturell
unterschiedliche Stärke wird in Amylose und Amylopektin unterschieden.
- Glykogen wird auch als tierische Stärke bezeichnet. Sie ist die
Kohlenhydrat-Speicherform des Körpers und findet sich bis zu 0,2% im Muskelgewebe
und in der Leber zwischen 3% und 10%.
- Pektine sind an der Gerüstsubstanz der Pflanzen beteiligt und eine Abart
der Glucose. Sie werden auch zum Gelieren verwendet. Reich an Pectinen sind Zuckerrüben,
Johannisbeeren, Äpfel und auch Quitten.
- Cellulose ist in allen pflanzlichen Lebensmitteln enthalten und stellt die
Gerüstsubstanz aller Pflanzen dar. Sie besteht komplett aus Glucosebausteinen, die sich aber
sehr stark miteinander verbunden (schon fast verwoben) haben und kann, weil dem menschlichen
Körper das betreffende Enzym fehlt, nicht aufgespaltet (verdaut) werden. Cellulose kann in Wasser,
ganz im Gegensatz zur Stärke nicht verkleistern und auch nicht aufgelöst werden.
Cellulose wird auch als Darmbesen bezeichnet, da es die menschliche Verdauung anregt und
Verstopfung, Darmkrebs und Hämorriden vorbeugt. Sie kann jedoch durch konzentrierte Säuren
und durch Hitzeeinwirkung wieder zu Glucose abgebaut werden. Cellulose ist für den
menschlichen Körper unverdaulich.
- Dextrine bilden sich durch trockene Hitzeeinwirkung. Sie kommen dadurch in
Brotrinden, Mehlschwitzen und Zwieback vor. Dextrine sind aufgrund der gebrochenen Stärkeketten,
sie sind kürzer, wesentlich leichter Verdaulich als Stärke. Sie haben einen schwach süßlichen
Geschmack und sind wasserlöslich.
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| Einteilung |
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| Kohlenhydrate können nach dem Vorkommen, dem chemischen Aufbau und der Funktion eingeteilt werden.
Am bekanntesten ist die Einteilung nach dem chemischen Aufbau. |
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| Vorkommen: |
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- Pflanzliche Kohlenhydrate (Glucose, Saccharose, Stärke und Cellulose).
- Tierische Kohlenhydrate (Lactose, Glycogen).
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| Chemischer Aufbau: |
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- Monosaccharide (Glucose / Traubenzucker, Fructose / Fruchtzucker, Galactose /
Schleimzucker). Alle Monosaccharide besitzen die Summenformel C6H12O6.
- Disaccharide (Saccharose / Rohr- und Rübenzucker, Maltose / Malzzucker, Lactose /
Milchzucker). Alle Disaccharide besitzen dieselbe Summenformel: C12H22O11.
- Polysaccharide (Dextrine, Stärke, Cellulose, Pectine). Die gemeinsame
Summenformel aller Polysaccharide lautet: C6H10O5.
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| Funktion |
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- Brennstoffe, und zwar alle Kohlenhydrate, außer den Ballaststoffen, denn die haben eine andere Funktion:
- Ballaststoffe (Cellulose und Pectine) Speicherstoff (Glycogen).
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| Technologischen Eigenschaften |
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Löslichkeit und Bräunungsvermögen:
Zucker schmilzt bei Hitze. Die Kristalle lösen sich auf und bilden eine durchsichtige und klare Masse,
Karamell. Lässt man diese wieder kalt werden, wird sie hart. Karamell ist die Grundsubstanz für
viele Bonbonarten. Lässt man den Karamell weiter Erhitzen so wird er zunächst goldgelb,
dann goldbraun. Je brauner man das Karamell werden lässt, umso bitterer und weniger süß wird es.
In der Küche wird sehr dunkler Karamell dazu verwendet, um Saucen nachzudunkeln, oder auch, indem man
eine gebräunte Zwiebel einer Sauce hinzufügt. Die Konditorei löscht dunkles Karamell mit Wasser ab und
erhält dadurch Couleur. Zuckercouleur wird zum Färben von Cremes und Glasuren verwendet.
Helleres Karamell für Karamelcremes oder auch zu Krokant (dazu gibt man Nüsse hinzu) weiter vearbeitet. |
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Zucker löst sich in Wasser auf:
Und zwar in warmen Wasser leichter und schneller als in kaltem Wasser. Warmes Wasser kann
zudem mehr Zucker aufnehmen als kaltes Wasser. In der Küche werden Zuckerlösungen hergestellt,
Läuterzucker. Diesen sollte man nicht zu dick herstellen, da sonst beim Erkalten der Zucker wieder
kristallisiert. Das ideale Mischungsverhältnis ist hier 1:1. Ein Teil Zucker, ein Teil Wasser
und etwas Zitronensäure, Essigsäure oder Ascorbinsäure (Vitamin C). Ist die Mischung zu dünn,
beginnt der Läuterzucker schnell zu gären. Die Herstellung ist jedoch recht einfach.
Man füllt in einen Messbecher 1 kg Zucker, füllt solange mit Wasser auf, bis die Markierung 1 Ltr.
erreicht ist. Nun fügt man noch 1/2 Teelöffel der Säure hinzu, lässt alles aufkochen und der
Läuterzucker ist fertig. Ihn nutzt der Koch zum Beispiel zum schnellen Süßen von Obstsalat. |
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Zucker zieht Wasser an:
Da Zucker hygroskopisch wirkt, verklumpt er in feuchten Räumen, er zieht die Luftfeuchtigkeit an,
genauso wie Salz. Am allerschnellsten verklumpt Puderzucker, er hat die feinste Körnung,
sofern man hier noch von Körnung reden kann. Durch seine hygroskopische Eigenschaft wirkt
Zucker aber auch konservierend denn er entzieht Kleinstlebewesen / Mikroorganismen das zum
leben notwenige Wasser und senkt somit den aW-Wert.
Besonders stark ziehen auch Fruchtzucker und Traubenzucker Wasser an. Da ausgefuchste Köche dies
wissen, nutzen sie diese Eigenschaft der beiden Zuckerprodukte bei Gebäcken, die längere Zeit
weich bleiben sollen, so zum Beispiel bei Honigkuchen. Honig ist auch das Lebensmittel. das den
höchsten Einfachzuckergehalt von allen Lebensmitteln hat. |
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Stärke ist im kalten Wasser nicht löslich:
Rührt man Stärke in kaltes Wasser, setzt sie sich weil Stärke schwerer ist, schnell am Boden des
Gefäßes ab. Aus Ernährungsphysiologischer Sicht empfiehlt es sich auch nicht rohe Stärke zu verzehren,
da der Körper sie kaum auswerten kann. Stärkehaltige Lebensmittel werden aus diesem Grund
grundsätzlich gegart, so wie Brot, Brötchen, Nudeln oder auch Kartoffeln oder Reis. |
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Stärke verkleistert:
Und zwar in einer Flüssigkeit, Wasser, ab 70°C. Die Stärke entwickelt enorme Bindekräfte,
und ist so in der Lage Flüssigkeit zu halten, zu binden. Beispielsweise Saucen, gebunden
durch eine Mehlschwitze oder auch eine Vanillesauce. Die fachlich richtige Bezeichnung für
gebundene Flüssigkeiten durch Stärke ist Kleister. Rührt man eine Vanillesauce, also eine Flüssigkeit,
die mit Stärke gebunden wurde nach ihrem Erkalten, so zerstört man einen Teil der Bindekräfte,
die Bindung lässt nach. |
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