糖類營養(yǎng)師炊事員培訓(xùn)

1、 第六章 糖類（Carbohydrates）1【教學(xué)內(nèi)容】 1.糖類物質(zhì)的組成與分類 2.單糖、低聚糖、多糖化學(xué)結(jié)構(gòu) 3.糖類物質(zhì)的重要物理、化學(xué)性質(zhì)，(Maillard反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)) 4.淀粉糊化、老化。淀粉糊化應(yīng)用及老化的預(yù)防 5.糖類物質(zhì)在烹飪中應(yīng)用 6.發(fā)酵面團的生化原理*。2下列物質(zhì)屬于糖類嗎？木糖醇、乳糖、甘草水果糖、麥芽糖、巧克力、冰淇淋蔗糖、葡萄糖、糖精、甜密素生粉、蓮藕粉、嫩肉粉蜂蜜、海藻膠、果膠、明膠纖維素、淀粉、木質(zhì)素3葡萄糖(Glucose)4 糖類是自然界中分布最廣、數(shù)量最多的一種有機物質(zhì)。是生物最重要的能量來源。 根據(jù)其膳食中作用分為： （1）食糖類：葡萄糖、蔗

2、糖、蜂蜜 （2）淀粉類：大米、面粉、玉米、紅薯、馬鈴薯 （3）膳食纖維：纖維素、果膠、海藻膠、阿拉伯膠糖類分布5第一節(jié) 糖類物質(zhì)組成與分類元素組成: 糖類主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)三種元素組成的一類化合物. 糖分子中氫和氧的比例為:，與水分子（）相同，故又稱為碳水化合物C(H2O)n。但是，也有許多例外 屬于糖類但不符合C(H2O)n的通式： 如脫氧核糖C5H10O4 符合通式但不屬于糖類：甲醛(CH2O) 、醋酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）。6糖類物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)： 糖類物質(zhì)是多羥基醛、多羥基酮及其衍生物. 醛基-醛糖 酮基-酮糖7糖類物質(zhì)分類通常糖類物質(zhì)分為三大類： 單糖 (

3、monosaccharide) 低聚糖 (oligosaccharide) 多糖 (polysaccharide)8一、單糖分子結(jié)構(gòu)最簡單，不能水解的最基本的糖單位 由3-6個碳原子組成，有丙糖、丁糖、戊糖、已糖。食品中主要的是葡萄糖、果糖、半乳糖。1.葡萄糖(Glucose) : 存在于植物中，以水果中含量最豐富。 人體利用的最基本的形式，其它糖必須先轉(zhuǎn)化為葡萄糖才被機體利用。2.果糖(Fructose) : 水果、蜂蜜中含量較多。 果糖是一種白色的晶體，是最甜的一種糖，甜度是蔗糖的1.75倍。93.半乳糖(Galactose) : 母乳中含有半乳糖。 半乳糖很少以單糖的形式存在食品中，由乳

4、糖分解得到。在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為葡萄糖后利用。4.其它單糖: 核糖、阿拉伯糖、木糖、木糖醇、山梨醇。 山梨醇、木糖醇保健意義一、單糖10二、低聚糖（寡聚糖）由2-10個單分子糖脫水縮合而成。 食品中以雙糖為主，由兩分子的單糖脫水縮合而成的化合物，味甜、白色晶體、溶于水，被分解為單糖后才能吸收。 食品中主要有蔗糖、麥芽糖、乳糖 (1)蔗糖 日常食用白糖即蔗糖，由甘蔗或甜菜提取。 (2)麥芽糖 淀粉的分解產(chǎn)物，麥芽中有一定的含量。 (3)乳糖 主要存在于乳品中。 (4)其它 海藻糖等兩分子葡萄糖殘基組成，存在真菌及細菌之中，如食品蘑菇中較多11三、多糖（多聚糖)由10個以上的單糖脫水縮合組成的糖類化合物。

5、 均一多糖 : 單糖殘基相同 混合多糖 : 不同單糖殘基形成復(fù)合糖 (1)淀粉: 植物種子、塊根、根、球莖等部位，均一多糖 (2)纖維素: 果膠 植物根、莖、葉中，為均一多糖。 (3)瓊膠、果膠: 瓊膠紅藻類細胞壁的粘成分，果膠存在于水果壁中，是被甲酯化的半乳糖醛酸多聚體。混合多糖12四、低聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu) 1、麥芽糖麥芽糖 = 葡萄糖 + 葡萄糖 由兩分子a-D-吡喃葡萄糖以-1，4糖苷鍵連接而成。麥芽糖在結(jié)構(gòu)上有a-型和-型兩種，性質(zhì)十分相似。13142、蔗 糖蔗糖 = 葡萄糖 + 果糖 由一分子a-D-吡喃葡萄糖和一分子-D-呋喃果糖以1-2糖苷鍵連接而成。15蔗糖化學(xué)形成示意圖163、乳

6、 糖由-D半乳糖和D葡萄糖以（14）糖苷鍵結(jié)合而成。 功能性低聚糖，大豆低聚糖、低聚果糖17四、多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)1、淀粉(starch) 淀粉在顯微鏡下呈現(xiàn)出大小的顆粒狀，是一種葡萄糖多聚糖。經(jīng)淀粉酶水解為麥芽糖。用酸水解為葡萄糖。因此，淀粉可以看作若干葡萄糖單位組成的鏈狀結(jié)構(gòu)。 淀粉從結(jié)構(gòu)上分直鏈淀粉，支鏈淀粉。18（1）直鏈淀粉直鏈淀粉的分子是由許多-D-葡萄糖經(jīng)過-1，4-糖苷鍵反復(fù)連接而成的線形高分子化合物。直鏈淀粉有一個還原端基(半縮醛羥基)，另一端為非還原端基。 19直鏈淀粉直鏈淀粉的分子量在60000左右，通常卷曲成螺旋狀，每一圈由六個葡萄糖殘基構(gòu)成。 20（2）支鏈淀粉 支鏈淀粉

7、分子量在5萬10萬之間，一根較長的主鏈，同時相隔24-30個葡萄殘基產(chǎn)生一個支鏈。支鏈與主鏈以一個a（1-6）苷鍵結(jié)合。21常見食品中直鏈淀粉的含量(%)類別大米小麥普通玉米馬鈴薯木薯含量(%)143228282117天然淀粉一般都含有直鏈和支鏈兩種淀粉，如玉米淀粉、馬鈴薯淀粉含27%、20%的直鏈淀粉，其余為支鏈淀粉，糯米支鏈較高，豆類淀粉直鏈較高。 222、纖維素纖維素是構(gòu)成植物組織的一種結(jié)構(gòu)性多糖，其分子由若干個-D-吡喃葡萄糖經(jīng)脫水縮合，以-（1，4）糖苷鍵連接而成的直鏈分子。分子量5萬40萬。纖維素的結(jié)構(gòu)單位是-D-葡萄糖。它和直鏈淀粉一樣，是無分支的鏈狀分子，但結(jié)構(gòu)單位之間以-1,

8、4-苷鍵結(jié)合成長鏈。 23纖維結(jié)構(gòu)模型243、果膠果膠物質(zhì)是植物細胞壁的組成成分之一，在水果和蔬菜中含量較多。主要以半乳糖醛酸以a-（1，4）糖苷鍵連接成長鏈。部分甲基化，根據(jù)酯化成度分為原果膠(與纖維素等結(jié)構(gòu)在一起)、果膠（半乳糖醛甲酯與少量半乳糖醛酸結(jié)合）、果膠酸（主要是半乳糖醛酸結(jié)合）254、瓊膠即瓊脂，是紅藻類細胞的粘質(zhì)成分，由-D-半乳糖（1，4）連接，其中在C3連接8個分子的D-半乳糖，C4連接一分子L-吡喃半乳糖縮合而成。通常是瓊膠與瓊脂的混合物。瓊脂不溶于冷水和無機、有機溶劑，但吸水膨脹，同時放出熱量，適當(dāng)加熱條件下，可溶于水和某些溶劑中，具有很強的膠凝能力。瓊膠幾乎不被人體吸

9、收。 26 第三節(jié) 糖類物質(zhì)重要性質(zhì) 物 理 性 質(zhì)化 學(xué) 性 質(zhì)功 能 性 質(zhì)27 一、糖的物理性質(zhì)1溶解性 糖分子有多個極性羥基存在，故有很強水溶性。單糖中果糖較強(78.94%，374.78g/100g水) ，葡萄糖(46.71%，87.67g/100g水)。雙糖都易溶于水，隨溫度升高而溶解度增大。多糖常溫下一般不溶于水，主要是多糖為大分子結(jié)構(gòu)，如淀粉為螺旋結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出晶體狀。纖維素由多條纖維分子平行排列，并以氫鍵相互連接起來的束狀物質(zhì)。28吸濕性：糖在空氣濕度較高的情況下吸收水分的情況。 保濕性：指糖在較高空氣濕度下吸收水分在較低空氣濕度下散失水分的性質(zhì)。 對于單糖和雙糖的吸濕性為：果

10、糖.轉(zhuǎn)化糖葡萄糖。麥芽糖蔗糖。 果葡糖漿和蜂蜜都具有較高的吸濕性和保濕性，可使面包、蛋糕、軟糖等食品保持水分，其質(zhì)地柔軟，并延長銷售期。2.吸濕性和保濕性 29單糖中葡萄糖易結(jié)晶且晶體小，果糖和轉(zhuǎn)化糖不結(jié)晶。蔗糖易結(jié)晶且晶體較粗，淀粉轉(zhuǎn)化糖漿不會結(jié)晶。食品加工中利用轉(zhuǎn)化糖自身不能結(jié)晶并能防止蔗糖結(jié)晶。名稱蔗糖麥芽糖葡萄糖果糖熔點160186102108146150-3結(jié)晶與熔化食用糖的熔點30 4糖的甜度甜度標(biāo)準規(guī)定： 規(guī)定蔗糖10-15%的水溶液20的甜度為1（或者100）。其它物質(zhì)與之比較得到相對甜度。果糖是最甜的一種糖，甜度是蔗糖的1.75倍。蔗糖100、葡萄糖75，麥芽糖32。 生活像

11、蜜樣甜有道理315糖的黏度糖都具有黏性，有增稠和膠凝的功能。糖黏度順序：葡萄糖、果糖蔗糖六碳糖 b.單糖雙糖多糖 c.還原糖含量與褐變成正比 （2）氨基酸及其他含氨物的種類 a.含S-S，S-H不易褐變 (兩種) b.有吲哚，苯環(huán)易褐變 (酪.苯.色.脯) c.堿性氨基酸易褐變(賴.精.組) d.氨基在-位或在末端者，比-位易褐變（3）溫度 升溫易褐變，溫度增加10，其速度上35倍42影響 Maillard 反應(yīng)的因素（4）水分 褐變需要一定水分（少量），水分在10%15%時最容易發(fā)生。完全干燥情況下，反應(yīng)難進行。而液體狀食品，其褐變反較緩慢。 （5）pH值 a、pH在49范圍內(nèi)，隨著pH上升

12、， 褐變上升； b、pH4時，褐變反應(yīng)程度較輕微； c、pH在7.89.2范圍內(nèi)，褐變較嚴重。（6）金屬離子 Cu與Fe促進褐變，F(xiàn)e3+Fe2+（7）亞硫酸鹽 抑制Maillard反應(yīng)，鈣與鎂也有阻止羧氨反應(yīng)的作用。43Maillard反應(yīng)對食品品質(zhì)的影響不利方面： a.營養(yǎng)損失，特別是必需氨基酸（如賴氨酸） 損失嚴重； b.環(huán)丙酰胺,毒素作用 C.導(dǎo)致不期望的色澤。面包烤焦變黑有利方面： a.褐變產(chǎn)生金黃色及強烈的香氣和風(fēng)味，賦予食品特殊氣味和風(fēng)味。 b.面包焙烤中需要加深其顏色和香味，需要褐變。（面包糠應(yīng)用） c.咖啡焙炒產(chǎn)生特有的咖啡香味44肉類香氣與美拉德反應(yīng)生肉是沒有香味的，只有在

13、蒸餾和焙烤時才會有香味。 在加熱過程中，肉內(nèi)各種組織成分間發(fā)生一系列復(fù)雜變化，產(chǎn)生了揮發(fā)性香味物質(zhì)，目前有1000多種肉類揮發(fā)性成分被鑒定出來，主要包括：內(nèi)酯化合物、 吡嗪化合物、 呋喃化合物、 硫化物。45（1）甘氨酸， L丙氨酸,產(chǎn)生焦糖香氣 （2）L頡氨酸，能產(chǎn)生巧克力香氣、香味（3）L亮氨酸，能產(chǎn)生烤干酪香氣、香味；（4）L脯氨酸，能產(chǎn)生面包香氣、香味；（5）L蛋氨酸，能產(chǎn)生土豆香氣、香味； （6）L苯丙氨酸，能產(chǎn)生刺激性香氣、香味（7）L谷氨酸，能產(chǎn)生奶油糖果香氣、香味；（8）L組氨酸，能產(chǎn)生玉米面包香氣、香味；46焦糖化作用焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物存在的情況下將糖類物質(zhì)加熱

14、到其熔點以上溫度，使其發(fā)焦變黑的現(xiàn)象。在焙烤、油炸食品中，焦糖化作用控制得當(dāng)，可以使產(chǎn)品得到悅?cè)说纳珴杉帮L(fēng)味。47在高溫作用下糖類形成兩類物質(zhì)：一類是糖的脫水(分子內(nèi)脫水)產(chǎn)物，即焦糖或稱醬色； 向分子內(nèi)引入雙鍵，然后裂解產(chǎn)生一些揮發(fā)性醛、酮，經(jīng)縮合、聚合生成深色物質(zhì)。另一類是糖的裂解產(chǎn)物，是一些揮發(fā)性的醛、酮類物質(zhì)，可進一步環(huán)內(nèi)縮合或聚合形成粘稠狀的黑褐色物質(zhì)。48焦糖化作用有三個階段：（1）從蔗糖熔融開始，經(jīng)一段時間起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，形成的產(chǎn)物無甜味而有一定的苦味。（2）繼續(xù)加熱，第二次起泡，持續(xù)時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36

15、O18，熔點為138，有明顯苦味。（3）焦糖酐進一步脫水形成焦糖烯，繼續(xù)加熱則生成高分子量的難溶性深色物質(zhì)焦糖素。焦糖素有一定的等電點，在pH3.0-6.9之間。49焦糖色素在調(diào)味品中的應(yīng)用調(diào)味品 醬油,焦糖色素。 食醋中使用的焦糖色素一般具有耐酸性，否則會在短期內(nèi)出現(xiàn)褪色。食品加工中應(yīng)用： 食用焦糖素 焙烤固態(tài)食物 硫酸氫氨催化，焦糖色素 可口可樂 硫酸氨催化， 啤酒美色。50第四節(jié) 淀粉的糊化與老化 淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：淀粉在顯微鏡下是顆粒狀，淀粉顆粒內(nèi)有結(jié)晶區(qū)、非結(jié)晶區(qū)（無定形區(qū)）。直鏈淀粉D-葡萄糖通過1，4糖苷鍵連接高分子.支鏈淀粉D-葡萄糖由1，4糖苷鍵，直、支鏈間以1，6糖苷鍵相連

16、。淀粉不溶于冷水,(分子間氫鍵眾多)顯然這些特性不利于人們?nèi)梭w消化吸收。 如何改變？進行糊化 51一、淀粉糊化概念淀粉糊化： 天然淀粉經(jīng)過加熱后，破壞了分子間氫鍵，水分子進入淀粉顆粒內(nèi)部，淀粉顆粒吸水分散，結(jié)晶消失。形成糊狀體的過程稱糊化。淀粉： 處于糊化狀態(tài)的淀粉稱為糊化溫度： 導(dǎo)致淀粉顆粒吸水溶脹，內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞的溫度范圍稱為52二、淀粉糊化的過程及化學(xué)變化 可逆吸水階段：水分進入非晶體部分與部分淀粉分子以氫鍵結(jié)合一起，體積略有膨脹。此時冷卻干燥，可以復(fù)原。 不可逆吸水階段：溫度升高，水分大量從淀粉無定形區(qū)發(fā)展到微晶體，分子間氫鍵盤斷裂，部分直鏈淀粉分子開始擴散，體積膨脹到原來的50-100

17、倍。淀粉分子形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。粘度增大，發(fā)生了不可逆變化。 淀粉顆粒解體階段：淀粉顆粒全部進入溶液中。結(jié)晶“溶解”。形成糊狀體。它不是溶液，而是由水、淀粉分子多種狀態(tài)組成了凝膠分散系。53（a）天然淀粉顆粒中直鏈與支鏈淀粉；(b)淀粉可逆性溶脹；(c)破壞了淀粉的結(jié)晶與直鏈螺旋結(jié)構(gòu)，直鏈淀粉擴散出來被分散；(d)形成淀粉分子、水結(jié)成的分散系，表現(xiàn)為糊狀凝膠體淀粉糊化的過程示意圖54三、淀粉糊化后特點 黏度增大，粘性增強 形成凝膠，持水增加 組織膨松，晶體結(jié)構(gòu)破壞 具有透明性，膠體分散系的形成 “淀粉的糊化是淀粉食品成熟的標(biāo)致”.糊化高低影響著食品的質(zhì)量。 如方便面中要求糊化率達到80%，否則吸水

18、性能差；55四、淀粉糊化影響因素 1、溫度 溫度是影響淀粉糊化的主要因素。種類起始溫度完全糊化種類起始溫度完全糊化粳米5961玉米6472糯米5863馬鈴薯5967小麥6568甘薯7076食品化學(xué)趙新淮編著56淀粉糊化影響因素 2、淀粉的結(jié)構(gòu) 晶體大小：顆粒大的先糊化，顆粒小的后糊化。 馬鈴薯最大，大米最小，小而緊 直鏈淀粉/支鏈淀粉之比 直鏈淀粉難以糊化，透明差， 支鏈淀粉易于糊化 形成穩(wěn)定的清糊，透明性好。 3、Aw (水分含量) 提高水分活度，易于糊化. 含水量3060%最易糊化。 降低水分含量,難于糊化. 干淀粉（水分3%），糊化溫度180，如大米高溫高壓下膨化，57淀粉糊化影響因素

19、4、其它因素 高糖度 高糖度,吸水性強,降低淀粉的糊化度,黏性降低,彈性強度下降; 蔗糖葡萄糖果糖 高鹽濃度 pH較低時,促進水解。堿性條件下,增大糊化，如熱干面,拉面 脂類物質(zhì) 脂肪進入淀粉螺旋結(jié)構(gòu)，阻止水作用。58案例分析：淀粉糊化的烹飪中應(yīng)用淀粉糊化后：黏度增大；持水增加；組織膨松；具有透明性。烹飪中勾芡技術(shù) 芡粉(生粉):通過糊化形成膠體. 增加粘性,食物間保持良好的形態(tài);同時,粘著在菜肴表面防止水分蒸發(fā)和氧化變色,保持食物的“鮮” 、“嫩”。 增加透明性，增加菜肴的光感效果. 生粉糊化后持水性增加,起到收汁作用,固定菜肴的形狀; 而湯中勾芡形成溶膠，增加稠度和穩(wěn)定性,改善湯汁的口感。

20、59六、淀粉的老化 1、淀粉的老化概念 經(jīng)過糊化的a-淀粉在室溫或低于室溫下放置后，變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀的現(xiàn)象。俗稱回生。 2、老化淀粉性質(zhì)變化: 與原淀粉相比，其結(jié)晶程度低; 與水的親和力下降，溶解度降低; 不易被淀粉酶水解，消化吸收率低;60淀粉的老化過程示意圖老化作用的實質(zhì)是：糊化后的淀粉分子逐漸地、自動地由無序態(tài)排列成有序態(tài)，相鄰淀粉分子間的氫鍵又逐步恢復(fù)，排擠出其中的一些水分，失去與水的結(jié)合，從而形成致密且高度晶化的淀粉分子束。 613、影響老化的因素溫度 2-4最易老化，大于60和低于-20不老化Aw 30-60%易老化，低于10%不發(fā)生老化。如方便面脫水，脂類 阻止淀粉分子的相互結(jié)合， 面包中加及少量油脂，延長貨架期。淀粉的結(jié)構(gòu) 直鏈淀粉較支鏈淀粉易老化。 玉米小麥甘薯糯米。624、老化的預(yù)防與應(yīng)用淀粉老化的預(yù)防 選料 選用支鏈豐富的淀粉。 脫水干燥、或低溫存放。 不要存放，及時用完。老化的應(yīng)用： 老化淀粉的溶解度、粘度降低，使食品的口感由松軟變?yōu)榘l(fā)硬，酶的水解作用受到阻礙，從而影響了它的消化率。63生活中常用的粉絲、粉皮、龍蝦片等。 (1)選料:一般選用含直鏈淀粉多的淀粉作原料，或加入綠豆粉增加直鏈淀粉的