食品化學(xué)_第四章_碳水化合物

1、第第四四章章 碳水化合物碳水化合物1.1.食品中單糖、低聚糖、多糖等物理化學(xué)性質(zhì)；食品中單糖、低聚糖、多糖等物理化學(xué)性質(zhì)；2.2.食品在儲(chǔ)藏加工條件下糖類化合物的美拉德褐變食品在儲(chǔ)藏加工條件下糖類化合物的美拉德褐變 反應(yīng)及其對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、感觀性狀和安全的影響；反應(yīng)及其對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、感觀性狀和安全的影響；3.3.淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的應(yīng)用；淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的應(yīng)用；糖類化合物的結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系糖類化合物的結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系本本章章主主要要內(nèi)內(nèi)容容第二節(jié)第二節(jié) 單糖及低聚糖單糖及低聚糖第三節(jié)第三節(jié) 多糖多糖第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第一節(jié)第一節(jié) 食品中的碳水化合物食品中的碳水化

2、合物概述概述自然界的生物物質(zhì)中碳水化合物占自然界的生物物質(zhì)中碳水化合物占3/4，從細(xì)菌到高等動(dòng)物都含有糖類，從細(xì)菌到高等動(dòng)物都含有糖類化合物?；衔铩?植物體中含量最豐富，約占其干重的植物體中含量最豐富，約占其干重的8590；其次是；其次是節(jié)肢動(dòng)物，如昆蟲、蝦蟹外殼的甲殼質(zhì)。人類消費(fèi)的主要食節(jié)肢動(dòng)物，如昆蟲、蝦蟹外殼的甲殼質(zhì)。人類消費(fèi)的主要食品成分是品成分是淀粉淀粉，占攝入總熱量的，占攝入總熱量的7580。概述概述 在美國(guó)在美國(guó)碳水化合物供給碳水化合物供給46的熱的熱量量、脂肪供給、脂肪供給42的熱量，而蛋白的熱量，而蛋白質(zhì)供給質(zhì)供給12的熱量。的熱量。 在我國(guó)，傳統(tǒng)的膳食習(xí)慣是以碳在我國(guó)，傳

3、統(tǒng)的膳食習(xí)慣是以碳水化合物的食物為主水化合物的食物為主碳水化合物的許多新的功能碳水化合物的許多新的功能。 近年來又發(fā)現(xiàn)某些多糖因近年來又發(fā)現(xiàn)某些多糖因增進(jìn)機(jī)體免疫功能而具有抑增進(jìn)機(jī)體免疫功能而具有抑制腫瘤，抗菌解毒等作用而制腫瘤，抗菌解毒等作用而使人們把糖類化合物視為具使人們把糖類化合物視為具有重大生物化學(xué)意義的物質(zhì)。有重大生物化學(xué)意義的物質(zhì)。概述概述4.1 4.1 概述概述一、碳水化合物的一般概念一、碳水化合物的一般概念1.1.碳水化合物碳水化合物 ( (CarbohydratesCarbohydrates) ) 表達(dá)式表達(dá)式Cx(HCx(H2 2O)yO)y多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。

4、多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。n單糖單糖不能再被水解的多羥基醛、酮，是碳水化不能再被水解的多羥基醛、酮，是碳水化合物的基本單位。單糖又分為醛糖和酮糖。合物的基本單位。單糖又分為醛糖和酮糖。n低聚糖低聚糖由由2-102-10個(gè)單糖分子縮合而成，水解后生個(gè)單糖分子縮合而成，水解后生成單糖。成單糖。n多糖多糖由由1010個(gè)以上單糖分子縮合而成。個(gè)以上單糖分子縮合而成。根據(jù)組成根據(jù)組成多糖的單糖種類多糖的單糖種類, ,又分為均多糖和雜多糖。又分為均多糖和雜多糖。二、食品中的碳水化合物二、食品中的碳水化合物u碳水化合物在植物中含量碳水化合物在植物中含量占干重的占干重的80%80%以上以上u如：玉米，蔬

5、菜，水果等如：玉米，蔬菜，水果等u單糖及低聚糖單糖及低聚糖主要存在于蔬菜和水果中。主要存在于蔬菜和水果中。u多糖多糖主要存在于玉米，種子，根，莖植物。主要存在于玉米，種子，根，莖植物。從上圖表中可以看出從上圖表中可以看出: :天然食物中天然食物中游離糖游離糖的含量很少；加工的食品中則較多。的含量很少；加工的食品中則較多。 如何將植物源食物中的貯存多糖和結(jié)構(gòu)多糖轉(zhuǎn)如何將植物源食物中的貯存多糖和結(jié)構(gòu)多糖轉(zhuǎn)化為可溶性多糖？化為可溶性多糖？目前可采取的方法有：目前可采取的方法有： 適時(shí)采收；適時(shí)采收； 采后處理；采后處理； 加工中添加水解酶等加工中添加水解酶等玉米玉米-在蔗糖轉(zhuǎn)化為在蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉前采

6、摘，加熱破淀粉前采摘，加熱破壞轉(zhuǎn)化酶系，玉米很壞轉(zhuǎn)化酶系，玉米很甜。甜。成熟后采摘或未成熟后采摘或未及時(shí)破壞酶系，玉米及時(shí)破壞酶系，玉米失去甜味，而且變硬失去甜味，而且變硬變老變老水果水果成熟前采摘，成熟前采摘，后熟過程中酶促反應(yīng)使后熟過程中酶促反應(yīng)使淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，水果變淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵冘?，變熟，變甜軟，變熟，變?.1 概述概述食品中碳水化合物的作用食品中碳水化合物的作用（1）提供能量）提供能量 與脂肪、蛋白質(zhì)比較與脂肪、蛋白質(zhì)比較三、食品中碳水化合物的作用三、食品中碳水化合物的作用4.1 概述概述食品中碳水化合物的作用食品中碳水化合物的作用（2）提供甜味）提供甜味 健康性健康性三、食品

7、中碳水化合物的作用三、食品中碳水化合物的作用4.1 概述概述（3）構(gòu)成機(jī)體）構(gòu)成機(jī)體糖脂是細(xì)胞膜與神經(jīng)組織的組成成分糖脂是細(xì)胞膜與神經(jīng)組織的組成成分； 糖蛋白是一些具有重要生理功能的糖蛋白是一些具有重要生理功能的物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部分。分。核糖核糖和和脫氧核糖脫氧核糖是核酸的重要組成成是核酸的重要組成成分。分。4.1 概述概述（4）維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能與解毒）維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能與解毒但腦神經(jīng)組織需要葡萄糖作為能源但腦神經(jīng)組織需要葡萄糖作為能源 另外，機(jī)體另外，機(jī)體肝糖元肝糖元豐富則對(duì)某些細(xì)菌毒素抵抗能力增強(qiáng)，動(dòng)豐富則對(duì)某些細(xì)菌毒素抵抗能力增強(qiáng)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

8、顯示肝糖元不足則對(duì)酒精、砷等毒素解毒作用下降。物實(shí)驗(yàn)顯示肝糖元不足則對(duì)酒精、砷等毒素解毒作用下降。4.1 概述概述（5）食品加工中的重要原輔材料）食品加工中的重要原輔材料其低分子糖類可作為其低分子糖類可作為調(diào)味劑調(diào)味劑，大分子糖類，大分子糖類可作為可作為增稠劑增稠劑和和穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑。 此外，對(duì)食品的此外，對(duì)食品的感官品質(zhì)感官品質(zhì)產(chǎn)生重要作用。產(chǎn)生重要作用。三、食品中碳水化合物的作用三、食品中碳水化合物的作用碳水化合物與碳水化合物與食品加工質(zhì)量食品加工質(zhì)量色澤與碳水化合物色澤與碳水化合物口感與碳水化合物口感與碳水化合物質(zhì)構(gòu)與碳水化合物質(zhì)構(gòu)與碳水化合物碳水化合物與碳水化合物與食品的營(yíng)養(yǎng)食品的營(yíng)養(yǎng)提

9、供膳食熱量提供膳食熱量促進(jìn)腸道蠕動(dòng)促進(jìn)腸道蠕動(dòng)具有保健功能具有保健功能4.2 4.2 單糖及低聚糖單糖及低聚糖一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能1 1、單糖（、單糖（MonosaccharidesMonosaccharides）2 2、低聚糖（、低聚糖（OligosaccharidesOligosaccharides）3 3、糖苷（、糖苷（GlycosidesGlycosides）手性碳原子手性碳原子n碳水化合物碳水化合物含有手性碳原子含有手性碳原子，手性碳原子，手性碳原子連接四個(gè)連接四個(gè)不同的基團(tuán)不同的基團(tuán)，四個(gè)基團(tuán)，四個(gè)基團(tuán)在空間的兩種不同排列在空間的兩種不同排列（構(gòu)

10、（構(gòu)型）型）呈鏡面對(duì)稱呈鏡面對(duì)稱。u 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)差向異構(gòu)差向異構(gòu)醛糖：醛糖：C C4 4 差向異構(gòu)、差向異構(gòu)、C C2 2 差向異構(gòu)差向異構(gòu)酮糖：酮糖：C C5 5 差向異構(gòu)差向異構(gòu)u 環(huán)狀結(jié)構(gòu)環(huán)狀結(jié)構(gòu)端位異構(gòu)端位異構(gòu)1 1、單糖（、單糖（MonosaccharidesMonosaccharides）n糖分子中除了糖分子中除了C C1 1外，任何一個(gè)手性碳原子外，任何一個(gè)手性碳原子 具有不同的構(gòu)型稱為具有不同的構(gòu)型稱為。n如如D D甘露糖是甘露糖是D D葡萄糖的葡萄糖的C C2 2差向異構(gòu)。差向異構(gòu)。C C4 4 差向異構(gòu)差向異構(gòu)C C2 2 差向異構(gòu)差向異構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)醛糖醛糖C

11、C5 5 差向異構(gòu)差向異構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)酮糖酮糖 - -與與 - -構(gòu)型構(gòu)型同側(cè)同側(cè)異側(cè)異側(cè)C C1 1為手性碳原子，它有為手性碳原子，它有右側(cè)兩種端位異構(gòu)右側(cè)兩種端位異構(gòu)環(huán)狀結(jié)構(gòu)環(huán)狀結(jié)構(gòu)n 己糖構(gòu)象己糖構(gòu)象 己糖可以形成己糖可以形成呋喃型呋喃型和和吡喃型吡喃型環(huán)式與開環(huán)式相互轉(zhuǎn)換環(huán)式與開環(huán)式相互轉(zhuǎn)換n-D-D-吡喃葡萄糖溶于水時(shí)吡喃葡萄糖溶于水時(shí)，形成具有：，形成具有：開環(huán)、五元環(huán)、六開環(huán)、五元環(huán)、六元環(huán)及七元環(huán)元環(huán)及七元環(huán)等不同異構(gòu)體的混合物。等不同異構(gòu)體的混合物。n室溫下，以六元環(huán)為主。室溫下，以六元環(huán)為主。命命 名名v3 3個(gè)碳原子：三糖，個(gè)碳原子：三糖，1 1個(gè)手性碳原子個(gè)手性碳原

12、子 v4 4個(gè)碳原子：四糖，個(gè)碳原子：四糖，2 2個(gè)手性碳原子個(gè)手性碳原子 v5 5個(gè)碳原子；五糖，個(gè)碳原子；五糖，3 3個(gè)手性碳原子個(gè)手性碳原子 v6 6個(gè)碳原子：六糖，己糖，己醛糖個(gè)碳原子：六糖，己糖，己醛糖 n-n-糖有糖有n-2n-2個(gè)手性碳原子個(gè)手性碳原子 2 2、低聚糖（、低聚糖（OligosaccharidesOligosaccharides） 食品中重要的低聚糖食品中重要的低聚糖 具有特殊功能的低聚糖具有特殊功能的低聚糖 環(huán)狀低聚糖環(huán)狀低聚糖食品中重要的低聚糖食品中重要的低聚糖麥芽糖麥芽糖n淀粉水解后得到的淀粉水解后得到的二糖二糖 n具有潛在的游離醛基，是一種具有潛在的游離醛基

13、，是一種還原糖還原糖 n溫和的甜味劑溫和的甜味劑 1,4糖苷配基糖苷配基D-D-葡萄糖葡萄糖D-D-半乳糖半乳糖D-D-葡萄糖葡萄糖-1,4糖苷配基糖苷配基食品中重要的低聚糖食品中重要的低聚糖乳糖乳糖n牛乳中的牛乳中的還原性二糖還原性二糖 n發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為乳酸乳酸 n在乳糖酶作用下水解在乳糖酶作用下水解 n乳糖不耐癥乳糖不耐癥n發(fā)酵乳制品發(fā)酵乳制品如大多數(shù)酸奶和干酪中如大多數(shù)酸奶和干酪中乳糖含量很少乳糖含量很少，一些一些乳糖發(fā)酵過程中被轉(zhuǎn)化成乳酸乳糖發(fā)酵過程中被轉(zhuǎn)化成乳酸。 n乳糖在水解成乳糖在水解成單糖單糖D-D-葡萄糖和葡萄糖和D-D-半乳糖半乳糖之后之后才能作才能作為能

14、量利用為能量利用。n乳糖到達(dá)小腸后才被消化，乳糖到達(dá)小腸后才被消化，小腸內(nèi)存在乳糖酶小腸內(nèi)存在乳糖酶。 n乳糖促進(jìn)腸道吸收和鈣的保留乳糖促進(jìn)腸道吸收和鈣的保留。乳糖乳糖 D- D-葡萄糖葡萄糖 + D- + D-半乳糖半乳糖 乳糖酶乳糖酶 乳糖不耐癥乳糖不耐癥n乳糖保留在小腸腸腔內(nèi)，由于滲透壓的作用，乳糖乳糖保留在小腸腸腔內(nèi)，由于滲透壓的作用，乳糖有有將液體引向腸腔的趨勢(shì)，產(chǎn)生腹脹和痙攣將液體引向腸腔的趨勢(shì)，產(chǎn)生腹脹和痙攣。n乳糖不耐癥隨著年齡增大而加重。乳糖不耐癥隨著年齡增大而加重。 n有兩種方法可以克服乳糖酶缺乏的影響，有兩種方法可以克服乳糖酶缺乏的影響，n一種方法是一種方法是通過發(fā)酵如在

15、生產(chǎn)酸奶和乳制品時(shí)除去乳糖通過發(fā)酵如在生產(chǎn)酸奶和乳制品時(shí)除去乳糖n另一種方法是另一種方法是加入乳糖酶減少乳中乳糖加入乳糖酶減少乳中乳糖。 12n-葡萄糖和葡萄糖和-果糖頭頭相連果糖頭頭相連n 非還原性二糖非還原性二糖 n具有極大的具有極大的吸濕性和溶解性吸濕性和溶解性，能，能形成具形成具高滲透性高滲透性的高濃度溶液。的高濃度溶液?？捎米骺捎米鞣栏瘎┖捅駝┓栏瘎┖捅駝?。 n冷凍保護(hù)劑，冷凍保護(hù)劑，可防止脫水和由冷可防止脫水和由冷凍引起的結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)的破壞。凍引起的結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)的破壞。n甘蔗與甜菜甘蔗與甜菜食品中重要的低聚糖食品中重要的低聚糖蔗糖蔗糖u三糖三糖 u麥芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖麥芽三

16、糖、甘露三糖、蔗果三糖 u聚合度為聚合度為4 41010的低聚糖的低聚糖 u麥芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖麥芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖食品中重要的低聚糖食品中重要的低聚糖具有特殊功能的低聚糖具有特殊功能的低聚糖v功能性食品功能性食品 西方國(guó)家：西方國(guó)家：低熱、低脂、低膽固醇、低鹽、低糖及高纖低熱、低脂、低膽固醇、低鹽、低糖及高纖維食品維食品日本：日本：功能食品因子，低聚糖和短肽功能食品因子，低聚糖和短肽v功能性低聚糖功能性低聚糖 v低聚果糖、乳果聚糖、低聚異麥芽糖、低聚木糖、低聚低聚果糖、乳果聚糖、低聚異麥芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖等。氨基葡萄糖等。v功能性低聚糖的主要功能功能性低聚

17、糖的主要功能v增殖雙歧桿菌維護(hù)腸道健康增殖雙歧桿菌維護(hù)腸道健康具有特殊功能的低聚糖具有特殊功能的低聚糖低聚果糖低聚果糖21-2,1GF2GF4GF3 增殖雙歧桿菌增殖雙歧桿菌 難水解，熱量低難水解，熱量低 抑制腐敗菌，維抑制腐敗菌，維護(hù)腸道健康護(hù)腸道健康 防止齲齒防止齲齒 香蕉、蜂蜜、大香蕉、蜂蜜、大蒜、西紅柿、洋蒜、西紅柿、洋蔥蔥生理活性：生理活性：環(huán)狀低聚糖環(huán)狀低聚糖又名又名沙丁格糊精沙丁格糊精或或環(huán)狀淀粉環(huán)狀淀粉，由，由- -葡萄糖通葡萄糖通過過1,4-1,4-糖苷鍵首尾相連構(gòu)成。糖苷鍵首尾相連構(gòu)成。聚合度為聚合度為6,7,8,6,7,8,分別稱為分別稱為 , , , , 環(huán)狀糊精。環(huán)狀

18、糊精。N=6N=6N=7N=7N=8N=8環(huán)狀糊精的立體結(jié)構(gòu)示意圖環(huán)狀糊精的立體結(jié)構(gòu)示意圖u高度對(duì)稱性高度對(duì)稱性 u圓柱形圓柱形 u-OH-OH在外側(cè)，在外側(cè)，C-HC-H和和O O在環(huán)在環(huán)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) u環(huán)的外側(cè)親水，中間空穴環(huán)的外側(cè)親水，中間空穴是疏水區(qū)域是疏水區(qū)域 u作為微膠囊壁材，包埋脂作為微膠囊壁材，包埋脂溶性物質(zhì)溶性物質(zhì) 風(fēng)味物、香精油、膽固醇風(fēng)味物、香精油、膽固醇 環(huán)狀糊精的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：環(huán)狀糊精的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：保持食品香味的穩(wěn)定保持食品香味的穩(wěn)定 食用香精和稠味劑用食用香精和稠味劑用CDCD包接，用于烤焙食品，速溶食品，速包接，用于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐頭食品，可使之留香持

19、久，風(fēng)味穩(wěn)定。食食品，肉食及罐頭食品，可使之留香持久，風(fēng)味穩(wěn)定。 保持天然食用色素的穩(wěn)定保持天然食用色素的穩(wěn)定 如：蝦黃素經(jīng)如：蝦黃素經(jīng)CDCD的包接，提高對(duì)光和氧的穩(wěn)定性。的包接，提高對(duì)光和氧的穩(wěn)定性。 食品保鮮食品保鮮 將將CDCD和其它生物多糖制成保鮮劑涂于面包、糕點(diǎn)表面可起保和其它生物多糖制成保鮮劑涂于面包、糕點(diǎn)表面可起保水保形作用水保形作用 除去食品的異味除去食品的異味魚品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用魚品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CDCD包接可除去包接可除去環(huán)狀糊精的應(yīng)用環(huán)狀糊精的應(yīng)用n是由單糖或低聚糖的是由單糖或低聚糖的半縮醛羥基半縮醛羥基和另一個(gè)分子中和另一個(gè)分

20、子中的的-OH-OH、-NH-NH2 2、-SH-SH（巰基）等發(fā)生（巰基）等發(fā)生縮合反應(yīng)，失縮合反應(yīng)，失去水后形成去水后形成的化合物。的化合物。n組成組成：糖：糖、配基配基（非糖部分（非糖部分 ）糖苷的基本概念糖苷的基本概念配基部分配基部分O-O-糖苷糖苷S-S-糖苷糖苷N-N-糖苷糖苷n類黃酮糖苷：類黃酮糖苷：具有苦味和其它風(fēng)味和顏色具有苦味和其它風(fēng)味和顏色n毛地黃苷：毛地黃苷：強(qiáng)心劑強(qiáng)心劑 n皂角苷：皂角苷：起泡劑和穩(wěn)定劑起泡劑和穩(wěn)定劑 n甜菊苷：甜菊苷：甜味劑甜味劑 n糖苷一般糖苷一般在堿性條件下穩(wěn)定在堿性條件下穩(wěn)定，在，在溫或熱的酸性溫或熱的酸性水水溶液中通過水解溶液中通過水解產(chǎn)生產(chǎn)

21、生還原糖還原糖。 糖苷的生理功能糖苷的生理功能4.2 單糖及低聚糖單糖及低聚糖一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)三、單糖和低聚糖的化學(xué)性質(zhì)三、單糖和低聚糖的化學(xué)性質(zhì)1 1、甜度、甜度v 比甜度比甜度: :以蔗糖（非還原糖）為基準(zhǔn)物以蔗糖（非還原糖）為基準(zhǔn)物，一般以一般以1010或或1515的蔗糖水溶液在的蔗糖水溶液在2020時(shí)的甜度定為時(shí)的甜度定為1.01.0。v 產(chǎn)生甜味的基團(tuán)產(chǎn)生甜味的基團(tuán):-CH:-CH2 2OH-CHOH-CH2 2OH- OH- v 影響甜度的因素：影響甜度的因素： 分子量越大溶解度越小，則甜度

22、也小分子量越大溶解度越小，則甜度也小 糖的不同構(gòu)型（糖的不同構(gòu)型（、型）型） 協(xié)同增效協(xié)同增效二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)在食品中應(yīng)用二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)在食品中應(yīng)用T=20T=20時(shí)時(shí) 蔗糖溶液（蔗糖溶液（1010/15/15） 1.00 1.00（甜度）（甜度） D-D-葡萄糖葡萄糖 0.70 0.70（比甜度）（比甜度） D D呋喃果糖呋喃果糖 1.501.50（比甜度）（比甜度）（甜度：果糖（甜度：果糖 蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖 麥芽糖麥芽糖 半乳糖）半乳糖）糖的不同構(gòu)型（糖的不同構(gòu)型（、型）型）葡萄糖葡萄糖: : : : =1:1.7=1:1.7 1.51.5倍倍 0 80 0 8

23、0果果 糖糖: : 葡萄糖葡萄糖, ,麥芽糖麥芽糖 蔗糖蔗糖保保濕濕性性：糖在空氣濕度較低條件下保持水分的性質(zhì)：糖在空氣濕度較低條件下保持水分的性質(zhì)。 表示糖與氫鍵結(jié)合力的大小有關(guān)，即鍵的強(qiáng)度大小。表示糖與氫鍵結(jié)合力的大小有關(guān)，即鍵的強(qiáng)度大小。 糖類具有親水功能糖類具有親水功能： 糖類含有許多羥基與水分子通過氫鍵相互作用糖類含有許多羥基與水分子通過氫鍵相互作用 具有親水功能（基本的物理性質(zhì)之一）具有親水功能（基本的物理性質(zhì)之一）n硬糖果硬糖果要求要求吸濕性低吸濕性低（避免遇潮濕天氣因吸收水分而導(dǎo)（避免遇潮濕天氣因吸收水分而導(dǎo)致溶化）致溶化）以以蔗糖蔗糖為主（添加淀粉糖漿防止結(jié)晶）為主（添加淀粉

24、糖漿防止結(jié)晶） n軟糖果軟糖果則需則需保持一定水分保持一定水分（避免遇干燥天氣而干縮），（避免遇干燥天氣而干縮），應(yīng)用應(yīng)用果葡糖漿、淀粉糖漿為宜果葡糖漿、淀粉糖漿為宜。n糕餅糕餅為了為了限制水進(jìn)入食品限制水進(jìn)入食品，其表層涂抹糖霜粉，其表層涂抹糖霜粉，吸濕性吸濕性要小要小。如添加乳糖、蔗糖、麥芽糖。如添加乳糖、蔗糖、麥芽糖。 n蜜餞、面包、糕點(diǎn)蜜餞、面包、糕點(diǎn)為控制水分損失、保持松軟，必須添為控制水分損失、保持松軟，必須添加加吸濕性較強(qiáng)的糖。吸濕性較強(qiáng)的糖。如淀粉糖漿（轉(zhuǎn)化糖漿）、果葡糖漿如淀粉糖漿（轉(zhuǎn)化糖漿）、果葡糖漿 不同種類食品對(duì)于糖的吸濕性和保濕性要求不同不同種類食品對(duì)于糖的吸濕性和保

25、濕性要求不同6 6、結(jié)晶性和抗結(jié)晶性、結(jié)晶性和抗結(jié)晶性 n 不同糖的結(jié)晶特性不同糖的結(jié)晶特性蔗糖易結(jié)晶，晶體生成很大；蔗糖易結(jié)晶，晶體生成很大；葡萄糖易結(jié)晶，晶體生成細(xì)?。黄咸烟且捉Y(jié)晶，晶體生成細(xì)小；果糖、轉(zhuǎn)化糖較難結(jié)晶；果糖、轉(zhuǎn)化糖較難結(jié)晶；n 應(yīng)用：硬糖的生產(chǎn)不能單獨(dú)使用蔗糖應(yīng)用：硬糖的生產(chǎn)不能單獨(dú)使用蔗糖舊法：加酸，蔗糖舊法：加酸，蔗糖轉(zhuǎn)化糖轉(zhuǎn)化糖新法：加入淀粉糖漿新法：加入淀粉糖漿吸濕性與結(jié)晶性的關(guān)系：吸濕性與結(jié)晶性的關(guān)系：結(jié)晶性越好，則吸濕性越小結(jié)晶性越好，則吸濕性越小。冰糖的制作冰糖的制作6 6、結(jié)晶性和抗結(jié)晶性、結(jié)晶性和抗結(jié)晶性 n 淀粉糖漿：淀粉糖漿：葡萄糖葡萄糖、低聚糖和糊精

26、的混合物、低聚糖和糊精的混合物 不含果糖，不含果糖，吸潮性低，保存性好吸潮性低，保存性好； 含糊精，含糊精，增加糖果韌性、強(qiáng)度和黏性，不易碎裂增加糖果韌性、強(qiáng)度和黏性，不易碎裂； 甜度低，溫和可口；甜度低，溫和可口；n 雪糕、冰淇淋等加淀粉糖漿替代部分蔗糖雪糕、冰淇淋等加淀粉糖漿替代部分蔗糖 23 23 ，蔗糖結(jié)晶成含水晶體，聚合成球形，蔗糖結(jié)晶成含水晶體，聚合成球形7 7、冰點(diǎn)降低冰點(diǎn)降低 n 溶液溶液濃度越高，分子量越小，冰點(diǎn)降低越多濃度越高，分子量越小，冰點(diǎn)降低越多n 葡萄糖葡萄糖 蔗糖蔗糖 淀粉糖漿淀粉糖漿4 應(yīng)用應(yīng)用: : 雪糕、冰淇淋等加淀粉糖漿替代部分蔗糖雪糕、冰淇淋等加淀粉糖漿

27、替代部分蔗糖 冰點(diǎn)降低小，節(jié)約電能；冰點(diǎn)降低小，節(jié)約電能； 抗結(jié)晶性，冰粒細(xì)膩；抗結(jié)晶性，冰粒細(xì)膩； 粘度，口感好；粘度，口感好； 甜度，溫和；甜度，溫和；8 8、粘粘 度度調(diào)節(jié)食品稠度和可口性調(diào)節(jié)食品稠度和可口性 n粘度與糖的種類：粘度與糖的種類：淀粉糖漿蔗萄、果淀粉糖漿蔗萄、果 n粘度與溫度有關(guān)粘度與溫度有關(guān) 葡萄糖葡萄糖溶液粘度溶液粘度隨隨TT而而 ； 蔗糖蔗糖溶液粘度溶液粘度隨隨T T 而而 ；9 9、抗氧化性抗氧化性保持水果的風(fēng)味、顏色和保持水果的風(fēng)味、顏色和VcVcn糖溶液中糖溶液中溶氧量小溶氧量小n糖本身糖本身具有抗氧化性具有抗氧化性單糖和低聚糖物理性質(zhì)單糖和低聚糖物理性質(zhì) 小小

28、 結(jié)結(jié)o 甜度甜度o 溶解度溶解度o 吸濕性和保濕性吸濕性和保濕性o 結(jié)晶性和抗結(jié)晶性結(jié)晶性和抗結(jié)晶性o 滲透壓滲透壓o 冰點(diǎn)降低冰點(diǎn)降低o 粘度粘度o 抗氧化性抗氧化性綜合分析綜合分析4.2 4.2 單糖及低聚糖單糖及低聚糖一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)二、單糖和低聚糖的物理性質(zhì)三、單糖和低聚糖的化學(xué)性質(zhì)三、單糖和低聚糖的化學(xué)性質(zhì)褐變反應(yīng)褐變反應(yīng)非氧化褐變非氧化褐變氧化褐變氧化褐變酶促褐變酶促褐變非酶促褐變非酶促褐變氧或酚類物質(zhì)在多酚氧或酚類物質(zhì)在多酚氧化酶催化下的反應(yīng)氧化酶催化下的反應(yīng)焦糖化反應(yīng)焦糖化反應(yīng)美拉德反應(yīng)美拉德反應(yīng)1.1.美拉德

29、反應(yīng)（美拉德反應(yīng)（Maillard Maillard eaction) eaction) n食品中的還原糖與氨基化合物發(fā)生縮合、聚合生成食品中的還原糖與氨基化合物發(fā)生縮合、聚合生成類黑色素物質(zhì)的反應(yīng)，又稱羰氨反應(yīng)。類黑色素物質(zhì)的反應(yīng)，又稱羰氨反應(yīng)。n反應(yīng)物三要素：反應(yīng)物三要素：n氨基化合物氨基化合物、還原糖還原糖和和水水三、單糖和低聚糖化學(xué)性質(zhì)在食品中應(yīng)用三、單糖和低聚糖化學(xué)性質(zhì)在食品中應(yīng)用MaillardMaillard反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理（過程）（過程）: :反應(yīng)分為三個(gè)階段反應(yīng)分為三個(gè)階段 n開始和引發(fā)階段開始和引發(fā)階段 a. a. 氨基和羰基縮合氨基和羰基縮合葡基胺葡基胺 b. Amado

30、ri b. Amadori分子分子重排重排醛糖醛糖n中間階段中間階段 c. c. 糖脫水糖脫水 d. d. 糖裂解糖裂解 e. e. 氨基酸降解氨基酸降解n后期階段后期階段 f. f. 醇、醛縮合醇、醛縮合 g. g. 胺胺- -醛縮合醛縮合褐色色素褐色色素在稀酸條件下羰氨縮合在稀酸條件下羰氨縮合產(chǎn)物易于水解；亞硫酸根產(chǎn)物易于水解；亞硫酸根可與醛形成加成化合物可與醛形成加成化合物可阻止可阻止N-N-葡萄糖基胺葡萄糖基胺影響影響MaillardMaillard反應(yīng)因素反應(yīng)因素n糖的種類：糖的種類：戊糖戊糖 已糖已糖 雙糖，雙糖， 半乳糖半乳糖 甘露糖甘露糖 葡葡萄糖萄糖 果糖，果糖， 醛糖醛糖

31、酮糖酮糖 n氨基酸氨基酸：n胺類胺類 氨基酸、肽氨基酸、肽 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)；n堿性氨基酸堿性氨基酸( (末端末端) )的氨基易褐變的氨基易褐變, ,如賴如賴AAAA、精、精AAAA、組、組AAAA。 n溫度溫度：nTT，速度，速度，每增加，每增加1010，速度，速度3-53-5倍。倍。n3030以上加快，以上加快，2020以下變慢，故低溫可防止褐變以下變慢，故低溫可防止褐變n氧氣：氧氣：n室溫下室溫下氧能促進(jìn)褐變氧能促進(jìn)褐變，氧促進(jìn)，氧促進(jìn)VCVC、脂肪氧化褐變。、脂肪氧化褐變。 n水分：水分：n10-15%10-15%含水量最易褐變，干燥食品，褐變抑制，如冰淇淋含水量最易褐變，干燥食品，褐變抑

32、制，如冰淇淋粉的含水量，不易褐變。粉的含水量，不易褐變。 npHpH：npH3pH3時(shí)，時(shí)，pHpH，速度，速度，pH=7.8-9.2 pH=7.8-9.2 ，速度，速度pH6,pH6,速速度增加慢。度增加慢。 n金屬：金屬：n催化催化MaillardMaillard反應(yīng)，速度反應(yīng)，速度（Fe3+,Fe2+ Fe3+,Fe2+ ） n亞硫酸鹽：亞硫酸鹽：n阻止生成薛夫氏堿，葡萄糖基胺阻止生成薛夫氏堿，葡萄糖基胺 抑制抑制MaillardMaillard反應(yīng)的方法反應(yīng)的方法o 稀釋或降低水分含量稀釋或降低水分含量o 降低降低pH pH o 降低溫度降低溫度o 除去一種作用物除去一種作用物o 加入

33、葡萄糖轉(zhuǎn)化酶，除去糖，減少褐變加入葡萄糖轉(zhuǎn)化酶，除去糖，減少褐變o 色素形成早期加入還原劑（如亞硫酸色素形成早期加入還原劑（如亞硫酸鹽），可起到脫色效果。鹽），可起到脫色效果。利用利用MaillardMaillard反應(yīng)反應(yīng)調(diào)制感官質(zhì)量調(diào)制感官質(zhì)量控制原材料：控制原材料：核糖核糖+ + 半胱氨酸：烤豬肉香味半胱氨酸：烤豬肉香味 核糖核糖+ + 谷胱甘肽：烤牛肉香味谷胱甘肽：烤牛肉香味控制溫度：控制溫度：葡萄糖葡萄糖 + + 纈氨酸纈氨酸 100-150 100-150 烤面包香味烤面包香味 180 180 巧克力香味巧克力香味 木糖木糖- -酵母水解蛋白酵母水解蛋白 90 90 餅干香型餅干香

34、型 160 160 醬肉香型醬肉香型不同加工方法：不同加工方法： 土豆土豆 大麥大麥 水煮水煮 125 125種香氣種香氣 75 75種香氣種香氣 烘烤烘烤 250 250種香氣種香氣 150 150種香氣種香氣 天冬酰胺（一種氨基酸）含量較高的土豆和谷類在天冬酰胺（一種氨基酸）含量較高的土豆和谷類在與還原性糖（如土豆自身含有的大量淀粉）共同加熱的情與還原性糖（如土豆自身含有的大量淀粉）共同加熱的情況下，會(huì)發(fā)生況下，會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)美拉德反應(yīng)生成潛在的致癌物質(zhì)生成潛在的致癌物質(zhì)丙烯酰胺丙烯酰胺，因此以馬鈴薯作原料經(jīng)煎炸加熱制得的因此以馬鈴薯作原料經(jīng)煎炸加熱制得的薯?xiàng)l薯?xiàng)l、馬鈴薯片馬鈴薯片等等食

35、物都含有較高含量的丙烯酰胺。食物都含有較高含量的丙烯酰胺。美拉德反應(yīng)對(duì)食品的影響美拉德反應(yīng)對(duì)食品的影響n色澤色澤希望和不希望希望和不希望 n風(fēng)味風(fēng)味美拉德反應(yīng)產(chǎn)品能產(chǎn)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)品能產(chǎn)生牛奶巧克力的風(fēng)味牛奶巧克力的風(fēng)味。當(dāng)還原糖與牛奶蛋白質(zhì)反應(yīng)時(shí)，美拉德反應(yīng)產(chǎn)生乳脂當(dāng)還原糖與牛奶蛋白質(zhì)反應(yīng)時(shí)，美拉德反應(yīng)產(chǎn)生乳脂糖、太妃糖及奶糖的風(fēng)味。糖、太妃糖及奶糖的風(fēng)味。 n營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)還原糖與氨基酸的反應(yīng)還原糖與氨基酸的反應(yīng)破壞氨基酸破壞氨基酸，特別是，特別是必需氨基酸必需氨基酸L-L-賴氨酸賴氨酸所受的影響最大，賴氨酸含有所受的影響最大，賴氨酸含有-氨基，即使存在于蛋白質(zhì)分子中也能參與美拉德氨基，即使存在

36、于蛋白質(zhì)分子中也能參與美拉德反應(yīng)。反應(yīng)。 n安全安全已從燒煮和油炸的肉和魚以及牛肉的浸出物已從燒煮和油炸的肉和魚以及牛肉的浸出物中分離得到誘變中分離得到誘變雜環(huán)胺雜環(huán)胺。2.2.焦糖化反應(yīng)（卡拉蜜爾作用）焦糖化反應(yīng)（卡拉蜜爾作用）n糖類物質(zhì)在糖類物質(zhì)在沒有氨基化合物沒有氨基化合物存在的情況下，存在的情況下，加加熱到熔點(diǎn)以上熱到熔點(diǎn)以上（蔗糖（蔗糖200200）時(shí)，）時(shí)，糖發(fā)生脫水與糖發(fā)生脫水與降解并生成降解并生成黑褐色物質(zhì)黑褐色物質(zhì)的反應(yīng)的反應(yīng)。n糖受強(qiáng)熱生成兩類物質(zhì)糖受強(qiáng)熱生成兩類物質(zhì)n一種是糖脫水形成焦糖（醬色）一種是糖脫水形成焦糖（醬色）n另一種是糖裂解形成一些揮發(fā)性的醛酮物質(zhì)，這些另一

37、種是糖裂解形成一些揮發(fā)性的醛酮物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)一步縮合，聚合成深褐色的物質(zhì)。物質(zhì)進(jìn)一步縮合，聚合成深褐色的物質(zhì)。三種商品化焦糖色素三種商品化焦糖色素 蔗糖通常被用來制造焦糖色素和風(fēng)味物蔗糖通常被用來制造焦糖色素和風(fēng)味物n耐酸焦糖色素耐酸焦糖色素：水溶液：水溶液pHpH為為pH2-4.5pH2-4.5n 亞硫酸氫銨催化產(chǎn)生亞硫酸氫銨催化產(chǎn)生n 應(yīng)用于可樂飲料、酸性飲料應(yīng)用于可樂飲料、酸性飲料，生產(chǎn)量最大生產(chǎn)量最大 n焙烤食品用色素焙烤食品用色素：水溶液：水溶液pHpH為為4.2-4.84.2-4.8n 糖與胺鹽加熱，產(chǎn)生棕紅色糖與胺鹽加熱，產(chǎn)生棕紅色n啤酒用焦糖色素啤酒用焦糖色素：水溶液的：水溶

38、液的pHpH為為3-43-4n 蔗糖直接熱解產(chǎn)生棕紅色蔗糖直接熱解產(chǎn)生棕紅色n 應(yīng)用于啤酒和其它含醇飲料應(yīng)用于啤酒和其它含醇飲料蔗糖蔗糖異蔗糖酐異蔗糖酐焦糖酐焦糖酐焦糖烯焦糖烯焦糖的形成過程：焦糖的形成過程：(分子內(nèi)部失水) (2分子間脫水) (3分子間脫水) (14個(gè)分子間脫水)焦糖素焦糖素 焦糖色素是人類使用歷焦糖色素是人類使用歷史最悠久的食用色素之一，史最悠久的食用色素之一，也是目前人們使用的食品添也是目前人們使用的食品添加劑中用量最大、最受歡迎加劑中用量最大、最受歡迎的一種。的一種。 n低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下，可水解低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下，可水解生成單糖或低聚糖

39、。生成單糖或低聚糖。C C1212H H2222O O1111 + H + H2 20 0C C6 6H1H12 2O O6 6 + C + C6 6H H12120 06 6S S右旋右旋F FG G左旋左旋轉(zhuǎn)化糖轉(zhuǎn)化糖v 檸檬酸，蔗糖酶檸檬酸，蔗糖酶H H+ +3 3、水解反應(yīng)：、水解反應(yīng)：影響水解反應(yīng)的因素：影響水解反應(yīng)的因素： 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)-異頭物異頭物 -異頭物異頭物 呋喃糖苷呋喃糖苷 吡喃糖苷吡喃糖苷 -D-D糖苷糖苷 -D-D糖苷糖苷 溫度溫度 溫度提高，水解速度急劇加快。溫度提高，水解速度急劇加快。 在稀堿條件下，開環(huán)，生成差向異構(gòu)體。在稀堿條件下，開環(huán)，生成差向異構(gòu)體。繼續(xù)烯醇化

40、繼續(xù)烯醇化2,3- 3,4- 2,3- 3,4- 形成己糖全部形成己糖全部可能異構(gòu)體可能異構(gòu)體果葡糖漿果葡糖漿4 4、烯醇化和異構(gòu)化反應(yīng)、烯醇化和異構(gòu)化反應(yīng)與堿的作用與堿的作用5 5、復(fù)合反應(yīng)和脫水反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)和脫水反應(yīng)與酸的作用與酸的作用4 復(fù)合反應(yīng)復(fù)合反應(yīng) 單糖受酸和熱的作用，失水縮合生成單糖受酸和熱的作用，失水縮合生成 低聚糖的反應(yīng)稱為復(fù)合反應(yīng)。低聚糖的反應(yīng)稱為復(fù)合反應(yīng)。 連接方式連接方式: : 1,3-1,3-糖苷鍵糖苷鍵, 1,6-, 1,6-糖苷鍵糖苷鍵 不是水解反應(yīng)的逆反應(yīng)。不是水解反應(yīng)的逆反應(yīng)。例如：例如：2 C2 C6 6H H1212O O6 6 C C1212H H22

41、22O O1111 + H + H2 2O O 2 2分子的分子的G G復(fù)合成復(fù)合成 異麥芽糖異麥芽糖( ( -1,6)-1,6) 龍膽二糖龍膽二糖( ( -1,6)-1,6)淀粉酸水解淀粉酸水解5 54 脫水反應(yīng)脫水反應(yīng)分子內(nèi)脫水分子內(nèi)脫水4 復(fù)合反應(yīng)復(fù)合反應(yīng)分子間脫水分子間脫水例如：例如： HOCHCHOH HCCH HCH CHCHO H+ HC CCHO + 3 H2O OH OH O5 5、復(fù)合反應(yīng)和脫水反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)和脫水反應(yīng)與酸的作用與酸的作用6 6、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)n 在不同氧化條件下，糖類被氧化成不同產(chǎn)物在不同氧化條件下，糖類被氧化成不同產(chǎn)物 強(qiáng)氧化劑：強(qiáng)氧化劑： G CO

42、G CO2 2 +H +H2 2O O Br/HBr/H2 2O O： G G 葡萄糖酸葡萄糖酸脫水脫水 內(nèi)酯內(nèi)酯 內(nèi)酯內(nèi)酯 濃硝酸：濃硝酸： 醛糖醛糖 二元酸二元酸 G G氧化酶：氧化酶： G G 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 士倫試劑（托倫斯）、費(fèi)林試劑：士倫試劑（托倫斯）、費(fèi)林試劑： 醛糖、酮糖醛糖、酮糖 銀鏡反應(yīng)、磚紅色沉淀銀鏡反應(yīng)、磚紅色沉淀 鑒別還原糖的方法鑒別還原糖的方法鑒別酮糖和醛糖鑒別酮糖和醛糖鑒別半乳糖和醛糖鑒別半乳糖和醛糖7、還原反應(yīng)還原反應(yīng)雙鍵加氫稱為氫化。雙鍵加氫稱為氫化。 D-D-葡萄糖的羰基在一定壓力、催化劑鎳存在葡萄糖的羰基在一定壓力、催化劑鎳存在下加氫還原成羥基，得到

43、下加氫還原成羥基，得到D-D-葡萄糖醇（山梨葡萄糖醇（山梨醇）醇） 保濕劑保濕劑 甜度為蔗糖甜度為蔗糖50%不被微生物利用不被微生物利用不依賴胰島素不依賴胰島素Ni還原反應(yīng)還原反應(yīng)山梨糖醇山梨糖醇 反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程甘露糖醇甘露糖醇C2差向異構(gòu)差向異構(gòu)v 甜度為蔗糖的甜度為蔗糖的65% 65% v 應(yīng)用于硬糖、軟糖和不含糖的巧克力中應(yīng)用于硬糖、軟糖和不含糖的巧克力中 v 保濕性小，作為糖果的包衣保濕性小，作為糖果的包衣r 由半纖維素制得的木糖氫化由半纖維素制得的木糖氫化 r 甜度為蔗糖的甜度為蔗糖的70% 70% r 在硬糖或膠姆糖中替代蔗糖在硬糖或膠姆糖中替代蔗糖 r 防止齲齒，治療糖尿病防止

44、齲齒，治療糖尿病 還原反應(yīng)還原反應(yīng)木糖醇木糖醇醛糖和酮糖既能氧化成酸又能還原成醇醛糖和酮糖既能氧化成酸又能還原成醇Contents本本章章主主要要內(nèi)內(nèi)容容第二節(jié)第二節(jié) 單糖和低聚糖單糖和低聚糖第三節(jié)第三節(jié) 多糖多糖第一節(jié)第一節(jié) 引引 論論4.3 4.3 多糖多糖 PolysaccharidesPolysaccharides一、概述一、概述 定義定義: : 超過超過1010個(gè)單糖的聚合物為多糖個(gè)單糖的聚合物為多糖 單糖的個(gè)數(shù)稱為聚合度（單糖的個(gè)數(shù)稱為聚合度（DPDP- -Degree of PolymerizationDegree of Polymerization） 大多數(shù)多糖的大多數(shù)多糖的D

45、PDP為為200-3000 200-3000 纖維素的纖維素的DPDP最大，達(dá)最大，達(dá)7000-150007000-15000儲(chǔ)存多糖儲(chǔ)存多糖抗原多糖抗原多糖結(jié)構(gòu)多糖結(jié)構(gòu)多糖 植物中的纖維素、木聚糖、蝦蟹外殼中的甲殼素、細(xì)菌的植物中的纖維素、木聚糖、蝦蟹外殼中的甲殼素、細(xì)菌的夾膜，都是這類糖。這類糖性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，不易水解。夾膜，都是這類糖。這類糖性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，不易水解。 這類多糖有淀粉、糖原等。淀粉是植物的貯藏養(yǎng)料，分為這類多糖有淀粉、糖原等。淀粉是植物的貯藏養(yǎng)料，分為直鏈和支鏈兩種直鏈和支鏈兩種, ,聚合度聚合度300-500300-500。 糖蛋白是一些具有重要生理功能的物質(zhì)如

46、某些抗體、酶糖蛋白是一些具有重要生理功能的物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部分。和激素的組成部分。多糖的作用：多糖的作用：生理功能生理功能 膳食纖維膳食纖維-植物多糖植物多糖很高的持水力；很高的持水力；對(duì)陽離子有結(jié)合交換能力；對(duì)陽離子有結(jié)合交換能力；對(duì)有機(jī)化合物有吸附螫合作用；對(duì)有機(jī)化合物有吸附螫合作用；具有類似填充的容積；具有類似填充的容積；可改變腸道系統(tǒng)中的微生物群組成?？筛淖兡c道系統(tǒng)中的微生物群組成。真菌多糖真菌多糖 增強(qiáng)免疫增強(qiáng)免疫, ,降血糖降血糖, ,降血脂降血脂, ,抗腫瘤抗腫瘤, ,抗病毒抗病毒如香菇多糖，人參多糖，靈芝多糖和茶葉多糖等如香菇多糖，人參多糖，靈芝多糖和茶葉多糖等水

47、的結(jié)合功能：水的結(jié)合功能：做增稠劑，膠凝劑，澄清劑等做增稠劑，膠凝劑，澄清劑等多糖的性質(zhì)：多糖的性質(zhì)：多糖的溶解性多糖的溶解性4 多糖的溶解性多糖的溶解性: : 多羥基，氧原子，形成氫鍵多羥基，氧原子，形成氫鍵 結(jié)合水，不結(jié)冰，多糖分子溶劑化結(jié)合水，不結(jié)冰，多糖分子溶劑化 不會(huì)顯著降低冰點(diǎn)，提供冷凍穩(wěn)定性不會(huì)顯著降低冰點(diǎn)，提供冷凍穩(wěn)定性 保護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)，提供貯藏穩(wěn)定性保護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)，提供貯藏穩(wěn)定性 大多數(shù)多糖不結(jié)晶大多數(shù)多糖不結(jié)晶 膠或與親水膠體膠或與親水膠體 4多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性: : 高聚物溶液的黏度同分子的大小、形態(tài)及其高聚物溶液的黏度同分子的大小、形態(tài)

48、及其在溶劑中的構(gòu)象有關(guān)。在溶劑中的構(gòu)象有關(guān)。 主要具有增稠和膠凝功能主要具有增稠和膠凝功能 還控制流體食品與飲料的流還控制流體食品與飲料的流動(dòng)性質(zhì)與質(zhì)構(gòu)以及改變半固動(dòng)性質(zhì)與質(zhì)構(gòu)以及改變半固體食品的變形性等體食品的變形性等 0.25%0.25%0.5%0.5%線性分子，很高粘度線性分子，很高粘度支鏈分子，粘度較低支鏈分子，粘度較低 占有空間占有空間 碰撞頻率碰撞頻率4 多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性 直鏈多糖直鏈多糖r帶電的，粘度提高帶電的，粘度提高 靜電斥力，鏈伸展，鏈長(zhǎng)增加，占有體積增大靜電斥力，鏈伸展，鏈長(zhǎng)增加，占有體積增大 海藻酸鈉、黃原膠及卡拉膠形成穩(wěn)定高粘溶液海藻酸鈉、

49、黃原膠及卡拉膠形成穩(wěn)定高粘溶液 4 多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性多糖溶液的黏度與穩(wěn)定性 粘度隨著溫度下降而增加粘度隨著溫度下降而增加除黃原膠除黃原膠 r不帶電，傾向于締合、形成結(jié)晶不帶電，傾向于締合、形成結(jié)晶n碰撞時(shí)形成分子間鍵，分子間締合，重力作用碰撞時(shí)形成分子間鍵，分子間締合，重力作用 下產(chǎn)生沉淀和部分結(jié)晶下產(chǎn)生沉淀和部分結(jié)晶 n 淀粉老化淀粉老化4凝膠凝膠 三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 氫鍵、疏水相互作用、范氫鍵、疏水相互作用、范德華引力、離子橋連、纏德華引力、離子橋連、纏結(jié)或共價(jià)鍵結(jié)或共價(jià)鍵 網(wǎng)孔中液相網(wǎng)孔中液相 凝膠特性凝膠特性二重性二重性v 固體固體- -液體液體 v 粘彈性的半固體粘彈性的

50、半固體多糖的水解：粘度降低多糖的水解：粘度降低與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合：風(fēng)味固定劑、微膠囊壁材與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合：風(fēng)味固定劑、微膠囊壁材二、淀粉二、淀粉 (Starch)Contents （一）淀粉的一般性質(zhì)（一）淀粉的一般性質(zhì) （二）淀粉的結(jié)構(gòu)（二）淀粉的結(jié)構(gòu) （三）淀粉的理化性質(zhì)（三）淀粉的理化性質(zhì) （四）淀粉的糊化（四）淀粉的糊化 （五）淀粉的老化（五）淀粉的老化 （一）淀粉的一般性質(zhì)（一）淀粉的一般性質(zhì)形狀：形狀：圓形、橢圓形、多角形等。圓形、橢圓形、多角形等。大?。捍笮。?.001-0.150.001-0.15毫米之間，馬鈴薯淀粉粒最大，毫米之間，馬鈴薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。谷物淀粉粒最

51、小。晶體結(jié)構(gòu)：晶體結(jié)構(gòu)：用偏振光顯微鏡觀察及用偏振光顯微鏡觀察及X-X-射線研究，射線研究，能產(chǎn)生雙折射及能產(chǎn)生雙折射及X X衍射現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象。淀粉在植物細(xì)胞內(nèi)以顆粒狀態(tài)存在，故稱淀粉在植物細(xì)胞內(nèi)以顆粒狀態(tài)存在，故稱淀粉粒淀粉粒。（二）淀粉的結(jié)構(gòu)（二）淀粉的結(jié)構(gòu)4 直鏈淀粉（直鏈淀粉（AmyloseAmylose）4 直鏈淀粉叫直鏈淀粉叫糖淀粉糖淀粉，是葡萄糖通過，是葡萄糖通過-14-14連接而連接而成，聚合度成，聚合度300-500300-500。直鏈淀粉（直鏈淀粉（AmyloseAmylose）o 空間構(gòu)型：空間構(gòu)型：n 呈呈螺旋螺旋形，形，內(nèi)部?jī)H含內(nèi)部?jī)H含-H-H，親油親油性性;-;-

52、OHOH親水性在外部親水性在外部。n 淀粉分子的螺旋結(jié)構(gòu)既可以是雙螺旋也可以是單螺旋；淀粉分子的螺旋結(jié)構(gòu)既可以是雙螺旋也可以是單螺旋；雙螺旋中每一圈每股包含三個(gè)糖基，而單螺旋中每一雙螺旋中每一圈每股包含三個(gè)糖基，而單螺旋中每一圈包含六個(gè)糖基。圈包含六個(gè)糖基。 支鏈淀粉又叫支鏈淀粉又叫脂淀粉脂淀粉，也是葡萄糖通過，也是葡萄糖通過-1,4-1,4糖苷鍵連糖苷鍵連接而成，但在接而成，但在C C6 6上有分支糖鏈上有分支糖鏈，聚合度，聚合度30003000，平均支鏈長(zhǎng)，平均支鏈長(zhǎng)2525個(gè)葡萄糖單位。個(gè)葡萄糖單位。1,41,6 支鏈淀粉（支鏈淀粉（AmylopectinAmylopectin）支鏈淀粉

53、分子排列支鏈淀粉分子排列 分支是成簇和以雙螺旋形分支是成簇和以雙螺旋形式存在式存在 形成許多小結(jié)晶區(qū)形成許多小結(jié)晶區(qū) 偏光黑十字偏光黑十字 側(cè)鏈的有序排列側(cè)鏈的有序排列 （二）淀粉的結(jié)構(gòu)（二）淀粉的結(jié)構(gòu)馬鈴薯淀粉的顆粒和偏光十字馬鈴薯淀粉的顆粒和偏光十字 （二）淀粉的結(jié)構(gòu)（二）淀粉的結(jié)構(gòu) 一些淀粉中直鏈與支鏈淀粉的比例一些淀粉中直鏈與支鏈淀粉的比例物理性質(zhì)物理性質(zhì) 白色粉末在，白色粉末在，熱水中融溶脹熱水中融溶脹。 純純支鏈淀粉能溶于冷水支鏈淀粉能溶于冷水中，而直鏈淀粉不能，中，而直鏈淀粉不能，直鏈淀直鏈淀粉能溶于熱水粉能溶于熱水?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 無還原性；無還原性；遇碘呈藍(lán)色遇碘呈藍(lán)色，加

54、熱則藍(lán)色消失，冷后呈藍(lán)，加熱則藍(lán)色消失，冷后呈藍(lán)色；水解（酶解色；水解（酶解 ，酸解）。，酸解）。 （三）淀粉的理化性質(zhì)（三）淀粉的理化性質(zhì)酸水解酸水解 酸改性和酸改性和變稀淀粉變稀淀粉酶水解酶水解 淀粉酶淀粉酶 淀粉酶淀粉酶 葡萄糖淀粉葡萄糖淀粉酶酶 淀粉的水解淀粉的水解液化酶液化酶糖化酶糖化酶淀粉淀粉糊精糊精寡糖寡糖麥芽糖麥芽糖葡萄糖葡萄糖 淀粉的水解淀粉的水解酶水解酶水解 淀粉酶淀粉酶 淀粉酶淀粉酶 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶 1,41,4 1,61,6越過越過 1,61,6？水解水解單元單元水解支水解支鏈淀粉鏈淀粉終產(chǎn)物終產(chǎn)物能能能能能能否否1G 葡萄糖葡萄糖 麥芽糖麥芽糖異麥芽糖異麥芽

55、糖否否否否2G2G 麥芽糖麥芽糖 極限糊精極限糊精能能能能能能1G 葡萄糖葡萄糖概念：概念：淀粉水解過程中所產(chǎn)生的分子量不等的多糖苷片斷淀粉水解過程中所產(chǎn)生的分子量不等的多糖苷片斷分類：分類：根據(jù)與根據(jù)與I I2 2呈色不同，分為呈色不同，分為藍(lán)色糊精藍(lán)色糊精紅色糊精紅色糊精無色糊精無色糊精 - -淀粉酶、葡萄糖淀淀粉酶、葡萄糖淀粉酶（催粉酶（催化水解）化水解）葡萄糖異構(gòu)酶葡萄糖異構(gòu)酶D-D-果糖果糖（部分轉(zhuǎn)（部分轉(zhuǎn)化）化）玉米玉米淀粉淀粉( (谷物谷物淀粉酶淀粉酶) ) D-D-葡萄糖葡萄糖玉米糖漿玉米糖漿n玉米糖漿：玉米糖漿：58%D-58%D-葡萄糖，葡萄糖，42%D-42%D-果糖果糖

56、 n高果糖漿：高果糖漿：55%D-55%D-果糖，軟飲料的甜味劑果糖，軟飲料的甜味劑（果葡糖漿）（果葡糖漿） 用來衡量淀粉轉(zhuǎn)化為用來衡量淀粉轉(zhuǎn)化為D-D-葡萄糖的程度葡萄糖的程度 v 定義：還原糖（按葡萄糖計(jì)）在玉米糖漿中的百分比定義：還原糖（按葡萄糖計(jì)）在玉米糖漿中的百分比 DEDE反映水解程度大小反映水解程度大小的指標(biāo)的指標(biāo) 當(dāng)當(dāng)DEDE，更多的寡糖，更少的多糖，更多的寡糖，更少的多糖 當(dāng)當(dāng)DEDE，更甜和粘性更小的產(chǎn)品，更甜和粘性更小的產(chǎn)品DPDE100DPDP：聚合度：聚合度 定義：定義：淀粉粒在適當(dāng)溫度下，破壞結(jié)晶區(qū)弱的淀粉粒在適當(dāng)溫度下，破壞結(jié)晶區(qū)弱的氫鍵氫鍵，在，在水中溶脹，分裂

57、，膠束則水中溶脹，分裂，膠束則全部崩潰全部崩潰，形成均勻的糊狀溶液，形成均勻的糊狀溶液的過程被稱為的過程被稱為糊化糊化。| 本質(zhì)本質(zhì)：微觀結(jié)構(gòu)從微觀結(jié)構(gòu)從有序有序轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成無序，結(jié)晶區(qū)被破壞無序，結(jié)晶區(qū)被破壞。-淀粉淀粉-淀粉淀粉氫鍵氫鍵 H2O （四）淀粉的糊化（四）淀粉的糊化v 糊化溫度糊化溫度 指雙折射消失的溫度指雙折射消失的溫度。 糊化溫度不是一個(gè)點(diǎn)，而是糊化溫度不是一個(gè)點(diǎn)，而是一段溫度范圍。一段溫度范圍。 糊化點(diǎn)或糊化開始溫度糊化點(diǎn)或糊化開始溫度 雙折射開始消失的溫度雙折射開始消失的溫度 糊化終了溫度糊化終了溫度 雙折射完全消失的溫度雙折射完全消失的溫度影響淀粉糊化的因素：影響淀粉

58、糊化的因素：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：直鏈淀粉多糊化溫度高，支鏈淀粉；小顆粒直鏈淀粉多糊化溫度高，支鏈淀粉；小顆粒不易糊化不易糊化AwAw： AwAw提高，糊化程度提高。提高，糊化程度提高。糖：糖： 高濃度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。高濃度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。鹽：鹽：特殊的淀粉在加入鹽可提高或降低糊化溫度；特殊的淀粉在加入鹽可提高或降低糊化溫度；低濃度的鹽存在，對(duì)糊化幾乎無影響。低濃度的鹽存在，對(duì)糊化幾乎無影響。溫度：溫度：溫度越高，糊化程度越大。溫度越高，糊化程度越大。脂類：抑制糊化。脂類：抑制糊化。 脂類可與淀粉形成包合物，即脂類被包含在淀粉螺旋環(huán)內(nèi)，脂類可與淀粉形成包合物，即脂類被包含

59、在淀粉螺旋環(huán)內(nèi)，不易從螺旋環(huán)中浸出，并阻止水滲透入淀粉粒。不易從螺旋環(huán)中浸出，并阻止水滲透入淀粉粒。酸度：酸度：pH4pHT60 T60不不老化老化30306060易老化易老化1010不易，過高不易，過高也不易也不易71010老化減弱老化減弱改性淀粉不易改性淀粉不易老化（老化（改性后，改性后，不均勻性提高不均勻性提高）聚合度中等的易老化；直鏈聚合度中等的易老化；直鏈比例越高越易于老化比例越高越易于老化脂類和乳化劑，多糖（果膠例外）、蛋白質(zhì)親水分脂類和乳化劑，多糖（果膠例外）、蛋白質(zhì)親水分子：阻止淀粉分子的重新排列，起抗老化作用。子：阻止淀粉分子的重新排列，起抗老化作用。直鏈和支直鏈和支鏈的比例

60、鏈的比例結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)共存物共存物影響影響溫度溫度含水量含水量影響老化的因素pHpH值值（六）淀粉的改性（六）淀粉的改性種類種類酸改性淀粉酸改性淀粉預(yù)糊化淀粉預(yù)糊化淀粉醚化淀粉醚化淀粉交聯(lián)淀粉交聯(lián)淀粉磷酸化淀粉磷酸化淀粉乙酰化淀粉乙?；矸?天然淀粉經(jīng)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理、物理處理或酶處天然淀粉經(jīng)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理、物理處理或酶處理，使某些加工性能得到改善，以適應(yīng)特定的需要，理，使某些加工性能得到改善，以適應(yīng)特定的需要，這種淀粉被稱為這種淀粉被稱為改性淀粉或變性淀粉改性淀粉或變性淀粉。淀粉改性預(yù)糊化淀粉在80以上將淀粉糊化液利用滾筒干燥技術(shù)制成含水量小于10%的干粉用于布丁、餡料及糖霜的生產(chǎn)酸改性淀粉22-5