కార్బన్, నీటి సంయోగ పదార్థాలు కార్బోహైడ్రేట్లు. వీటి సాధారణ ఫార్ములా CX(H2O)Y. రుచి ఆధారంగా కార్బోహైడ్రేట్లను చక్కెరలు, చక్కెరలుకానివి (Non Sugars) అని రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు.
రెండు ప్రాథమిక సమ్మేళనాలు కార్బోహైడ్రేట్లను తయారు చేస్తాయి:
ఆల్డిహైడ్స్: ఇవి డబుల్-బంధిత కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ అణువులతో పాటు, హైడ్రోజన్ అణువు.
కీటోన్స్: ఇవి డబుల్-బంధిత కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ అణువులతో పాటు రెండు అదనపు కార్బన్ అణువులు.
పిండి పదార్థాలు కలిసి పాలిమర్‌లు లేదా గొలుసులు ఏర్పడతాయి. ఈ పాలిమర్‌లు ఇలా పనిచేస్తాయి:
- దీర్ఘకాలిక ఆహార నిల్వ అణువులు
- జీవులు మరియు కణాలకు రక్షణ పొరలు
- మొక్కలకు ప్రధాన నిర్మాణ మద్దతు
చక్కెరలు రుచికి తియ్యగా ఉంటాయి. ఉదా: గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్, సుక్రోజ్ మొదలైనవి. చక్కెరలన్నింటిలోకి ఫ్రక్టోజ్‌కు అధిక తియ్యదనం ఉంటుంది. పండిన పండ్లు ఎక్కువ తీపిగా ఉండటానికి ఇదే కారణం.
చక్కెర కంటే శాకరీన్ అనే పదార్థం 600 రెట్లు తియ్యగా ఉంటుంది. అయితే ఇది
చక్కెరలా శరీరానికి శక్తిని ఇవ్వకపోగా ఆరోగ్యానికి హాని చేస్తుంది.
చక్కెరలుకాని కార్బోహైడ్రేట్‌లకు రుచి ఉండదు. ఉదా: సెల్యులోజ్, పిండిపదార్థం (స్టార్చి). జల విశ్లేషణం చెందే స్వభావం ఆధారంగా కార్బోహైడ్రేట్లను కింది మూడు రకాలుగా విభజిస్తారు.
ఎ) మోనోశాకరైడ్లు: ఇవి జల విశ్లేషణం చెంది ఇంకా చిన్న కార్బోహైడ్రేట్లను ఏర్పరచవు. ఉదా: గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్, మానోజ్ మొదలైనవి.
బి) డైశాకరైడ్‌లు: ఇవి జల విశ్లేషణం చెంది రెండు మోనో శాకరైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. ఉదా. సుక్రోజ్, లాక్టోజ్, మాల్టోజ్ మొదలైనవి.
సి) పాలిశాకరైడ్‌లు: ఇవి జల విశ్లేషణం చెంది అత్యధిక సంఖ్యలో మోనో శాకరైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. ఉదా. సెల్యులోజ్, పిండిపదార్థం మొదలైనవి.
సాధారణ మరియు సంక్లిష్ట పిండి పదార్థాలు
మీరు సరళమైన మరియు సంక్లిష్టమైన కార్బోహైడ్రేట్ల గురించి విన్నారు.
మోనోశాకరైడ్లు మరియు డైసాకరైడ్లు సాధారణ కార్బోహైడ్రేట్లు మరియు పాలిసాకరైడ్లు సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి.
సాధారణ కార్బోహైడ్రేట్లు చక్కెరలు. అవి కేవలం ఒకటి లేదా రెండు అణువులను కలిగి ఉంటాయి. అవి వేగవంతమైన శక్తి వనరులను అందిస్తాయి, కాని వినియోగదారుడు త్వరలోనే మళ్ళీ ఆకలితో ఉన్నాడు. వైట్ బ్రెడ్, చక్కెరలు మరియు క్యాండీలు దీనికి ఉదాహరణలు.
కాంప్లెక్స్ కార్బోహైడ్రేట్లు చక్కెర అణువుల పొడవైన గొలుసులను కలిగి ఉంటుంది. హోల్‌గ్రేన్లు మరియు వాటి ఫైబర్‌ను కలిగి ఉన్న ఆహారాలు సంక్లిష్ట పిండి పదార్థాలు. అవి మిమ్మల్ని ఎక్కువసేపు నింపుతాయి మరియు అవి ఎక్కువ విటమిన్లు, ఖనిజాలు మరియు ఫైబర్ కలిగి ఉన్నందున అవి మరింత ఆరోగ్యకరమైనవిగా భావిస్తారు. ఉదాహరణలు పండ్లు, కూరగాయలు, పప్పుధాన్యాలు మరియు టోల్‌మీల్ పాస్తా.
పోషణ
బ్రెడ్, పాస్తా, బీన్స్, బంగాళాదుంపలు, bran క, బియ్యం మరియు తృణధాన్యాలు కార్బోహైడ్రేట్ అధికంగా ఉండే ఆహారాలు. చాలా కార్బోహైడ్రేట్ అధికంగా ఉండే ఆహారాలలో పిండి పదార్ధం అధికంగా ఉంటుంది. కార్బోహైడ్రేట్లు మానవులతో సహా చాలా జీవులకు అత్యంత సాధారణ శక్తి వనరులు.
మనకు అవసరమైతే కొవ్వులు మరియు ప్రోటీన్ల నుండి మన శక్తిని పొందవచ్చు. ఒక గ్రాము కార్బోహైడ్రేట్ సుమారు 4 కిలో కేలరీలు (కిలో కేలరీలు) కలిగి ఉంటుంది, ఇది ప్రోటీన్ మాదిరిగానే ఉంటుంది. ఒక గ్రాము కొవ్వులో 9 కిలో కేలరీలు ఉంటాయి.
అయినప్పటికీ, కార్బోహైడ్రేట్లు ఇతర ముఖ్యమైన విధులను కలిగి ఉన్నాయి:
- మెదడుకు కార్బోహైడ్రేట్లు అవసరం, ప్రత్యేకంగా గ్లూకోజ్, ఎందుకంటే న్యూరాన్లు కొవ్వును కాల్చలేవు
- డైటరీ ఫైబర్ మన శరీరాలు జీర్ణం కాని పాలిసాకరైడ్లతో తయారవుతుంది
కార్బోహైడ్రేట్ల నుండి 45 నుండి 65 శాతం శక్తి అవసరాలను పొందాలని యునైటెడ్ స్టేట్స్ (యు.ఎస్.) ఆహార మార్గదర్శకాలు 2015-2020 సిఫార్సు చేస్తున్నాయి మరియు గరిష్టంగా 10 శాతం సాధారణ కార్బోహైడ్రేట్ల నుండి రావాలి, మరో మాటలో చెప్పాలంటే, గ్లూకోజ్ మరియు సాధారణ చక్కెరలు.
చక్కెర పరిశ్రమ
చెరకు నుంచి తయారయ్యే చక్కెర రూపం సుక్రోజ్. దీనిని సాధారణంగా టేబుల్ షుగర్ లేదా చక్కెర అని వ్యవహరిస్తాం. చెరకు గడలను క్రషింగ్ చేసినప్పుడు చెరకు రసం వస్తుంది. ఇలా ఏర్పడిన చెరకు పిప్పిని 'బగాసే' అంటారు. దీనిని కాగితం తయారీలో, విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
చెరకు రసంలో ఆమ్లత్వం ఉంటుంది. దీనిని తొలగించ డానికి సున్నం Ca(OH)2 కలుపుతారు.
ఈ ప్రక్రియను డిఫకేషన్ అంటారు. ఆ తర్వాత ద్రావణంలో ఎక్కువైన సున్నాన్ని తొలగించడానికి దానిలోకి CO2 వాయువును పంపుతారు. ఈ ప్రక్రియను కార్బొనేషన్ అంటారు. ఇంకా మిగిలిన సున్నం అవశేషాలను తొలగించడానికి CO2 వాయువును పంపుతారు. ఈ ప్రక్రియను సల్ఫిటేషన్ అంటారు. డిఫకేషన్, కార్బొనేషన్, సల్ఫిలేటషన్‌ల వల్ల ఏర్పడిన అవక్షేపాలను ప్రెస్‌మడ్ అని పిలుస్తారు. ఇది ఎరువుగా ఉపయోగపడుతుంది. ఈ విధంగా ఏర్పడిన పారదర్శక రసాన్ని బాష్పీకరణ యంత్రాల్లో ఇగిర్చినప్పుడు చక్కెర స్ఫటికాలు ఏర్పడతాయి.
ఆల్కహాల్ పరిశ్రమ
ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌ను సాధారణంగా ఆల్కహాల్ అని వ్యవహరిస్తారు.
మధుపానంలో మత్తును కలిగించేది ఇదే. అందుకే దీనిని 'స్పిరిట్ ఆఫ్ వైన్'
అంటారు. చెరకు రసం నుంచి చక్కెర వేరుచేయగా మిగిలిన చిక్కని జేగురురంగు మాతృ
ద్రావణాన్ని మొలాసిస్ అంటారు. దీనిలో 50 శాతం చక్కెర ఉంటుంది. మొలాసిస్‌కు
ఈస్ట్‌ను కలిపి కిణ్వప్రక్రియ జరిపినప్పుడు ఇథైల్ ఆల్కహాల్ ఏర్పడుతుంది.
మొలాసిస్‌ను నీటితో విలీనంచేసి సజల సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం కలిపి pH
నాలుగు ఉండేలా చేస్తారు. ఈ దశలో ఈస్ట్‌ను కలుపుతారు. ఈస్ట్‌కు ఆహారంగా
అమోనియం సల్ఫేట్, అమోనియం పాస్ఫేట్ కలుపుతారు. ఈ ద్రావణాన్ని కలియబెట్టి 30°C
నది వద్ద 2-3 రోజులు ఉంచినప్పుడు కిణ్వప్రక్రియ జరుగుతుంది. ఈస్ట్‌లో
ఇన్వర్టేజ్, జైమేజ్ అనే ఎంజైమ్‌లు ఉంటాయి. ఇన్వర్టేజ్ ఎంజైమ్ చక్కెరను
గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్‌లుగా జల విశ్లేషణం చేస్తుంది.
ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌ను సాధారణంగా ఆల్కహాల్ అని వ్యవహరిస్తారు. మధుపానంలో మత్తును కలిగించేది ఇదే. అందుకే దీనిని 'స్పిరిట్ ఆఫ్ వైన్' అంటారు. చెరకు రసం నుంచి చక్కెర వేరుచేయగా మిగిలిన చిక్కని జేగురురంగు మాతృ ద్రావణాన్ని మొలాసిస్ అంటారు. దీనిలో 50 శాతం చక్కెర ఉంటుంది. మొలాసిస్‌కు ఈస్ట్‌ను కలిపి కిణ్వప్రక్రియ జరిపినప్పుడు ఇథైల్ ఆల్కహాల్ ఏర్పడుతుంది.
మొలాసిస్‌ను నీటితో విలీనంచేసి సజల సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం కలిపి pH నాలుగు ఉండేలా చేస్తారు. ఈ దశలో ఈస్ట్‌ను కలుపుతారు. ఈస్ట్‌కు ఆహారంగా అమోనియం సల్ఫేట్, అమోనియం పాస్ఫేట్ కలుపుతారు. ఈ ద్రావణాన్ని కలియబెట్టి 30°C నది వద్ద 2-3 రోజులు ఉంచినప్పుడు కిణ్వప్రక్రియ జరుగుతుంది. ఈస్ట్‌లో ఇన్వర్టేజ్, జైమేజ్ అనే ఎంజైమ్‌లు ఉంటాయి. ఇన్వర్టేజ్ ఎంజైమ్ చక్కెరను గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్‌లుగా జల విశ్లేషణం చేస్తుంది.
