糖-糖概述（食品生物化學(xué)課件）

模塊一糖與食品加工項目一糖的分類“糖”和“碳水化合物”是什么關(guān)系呢？一、糖的概念

1、糖與碳水化合物的關(guān)系過去把糖類叫做碳水化合物，因為當時發(fā)現(xiàn)它們的組成符合通式Cm(H2O)n

如：葡萄糖C6H12O6

實際上，糖類中的氫、氧原子的個數(shù)比并不都是2:1，也不以水分子的形式存在。如：鼠李糖C6H12O5

脫氧核糖C5H10O4

另，有些符合Cm(H2O)n通式的物質(zhì)不是糖類如：甲醛CH2O乙酸C2H4O2

韌帶－結(jié)構(gòu)糖結(jié)締組織－結(jié)構(gòu)糖

肌糖原－能源動物干重2％2、糖的概念

糖主要由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成，是一類多羥基醛、多羥基酮或是它們的縮聚物或衍生物。如：甘油醛二羥基丙酮二、糖的分類

單糖：不能再水解的糖；寡糖：水解能生成2～10個單糖分子的糖；多糖：能水解生成許多單糖的高分子化合物。

同聚多糖：由一種單糖組成的多糖；雜聚多糖：多種單糖或單糖衍生物組成的多糖。依據(jù)水解程度分依據(jù)組成分單糖細分根據(jù)碳原子多少分為：三碳糖（丙糖）、四碳糖（丁糖）、五碳糖（戊糖）、六碳糖（己糖）

自然界中最重要的是戊糖和己糖

最簡單的單糖是2個三碳糖：甘油醛（醛糖）、二羥丙酮（酮糖）

多糖細分植物性多糖（淀粉：支鏈淀粉、直鏈淀粉）動物性多糖（糖原：肝糖原、肌糖原）

雜聚多糖（果膠質(zhì)、半纖維素）

同聚多糖（淀粉、纖維素）三、糖類的生物學(xué)功能

1、提供能量的主要來源。2、構(gòu)成組織的重要物質(zhì)。3、特殊的生理功能

如：糖蛋白在免疫、細胞識別、血型區(qū)分等多種生理功能中的作用。糖（一）幾種常用糖的特性1.蔗糖2.飴糖3.淀粉糖漿4.轉(zhuǎn)化糖漿5.果葡糖漿1.蔗糖1）白砂糖2）黃砂糖3）綿白糖白色透明蔗糖晶體，蔗糖含量99%以上。

砂糖晶粒帶棕黃色。

價格較砂糖高、成本高。

2.飴糖

飴糖俗稱米稀，由米粉、山芋淀粉、玉米淀粉等經(jīng)糖化劑作用而制成。主要成分是麥芽糖和糊精，純凈的麥芽糖其甜度約等于砂糖的一半。3.淀粉糖漿

淀粉糖漿又稱葡萄糖漿、化學(xué)稀、糖稀。是用玉米淀粉經(jīng)酸水解而成。主要由葡萄糖、糊精、多糖類及少部分麥芽糖所組成。4.轉(zhuǎn)化糖漿

蔗糖在酸的作用下能水解成葡萄糖與果糖，這種變化稱為轉(zhuǎn)化。一分子葡萄糖與一分子果糖的結(jié)合體稱為轉(zhuǎn)化糖。含有轉(zhuǎn)化糖的水溶液稱為轉(zhuǎn)化糖漿。5.果葡糖漿

果葡糖漿是淀粉經(jīng)酶法水解生成葡萄糖，在異構(gòu)酶作用下將部分葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖而形成的一種甜度較高的糖漿。果葡糖漿在焙烤食品中可以代替蔗糖。它能直接被人體吸收，尤其對糖尿病、肝病、肥胖病等患者更為適用。目前，不少食品廠生產(chǎn)面包均用果葡糖漿代替砂糖。（二）糖在焙烤食品中的作用1.增加制品的甜味2.提高制品的色澤和香味

3.提供酵母生長與繁殖所需營養(yǎng)4.調(diào)節(jié)面團中面筋的脹潤度5.抗氧化作用1.增加制品的甜味糖使產(chǎn)品具有甜味，增強食欲。2.提高制品的色澤和香味

純凈的干砂糖在200℃左右發(fā)生焦糖化作用，生產(chǎn)中常常使用溶化了的砂糖漿，若這些糖在高溫下發(fā)生焦糖化反應(yīng)產(chǎn)生焦糖酐和焦糖稀，從而使制品表面呈金黃色或褐色。3.提供酵母生長與繁殖所需營養(yǎng)

生產(chǎn)面包和蘇打餅干時，需采用酵母進行發(fā)酵，酵母生長和繁殖需要碳源，可以由淀粉酶水解淀粉來供給，但是發(fā)酵開始階段，淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生的糖分還來不及滿足酵母需要，此時酵母主要利用配料中加入的糖為營養(yǎng)。因此在面包和梳打餅干面團發(fā)酵初期加入適量糖會促進酵母繁殖，加快發(fā)酵速度。4.調(diào)節(jié)面團中面筋的脹潤度

面粉中面筋性蛋白質(zhì)的吸水脹潤形成大量面筋，使面團彈性增強，粘度相應(yīng)降低。但如果面團中加入糖漿，由于糖的吸濕性，它不僅吸收蛋白質(zhì)膠粒之間的游離水，還會造成膠粒外部濃度增加，使膠粒內(nèi)部的水分產(chǎn)生反滲透作用，從而降低蛋白質(zhì)膠粒的吸水性，即糖的反水化作用，造成調(diào)粉過程中面筋形成量降低，彈性減弱。5.抗氧化作用

糖是一種天然的抗氧化劑，這是由于還原糖(飴糖、化學(xué)稀)的還原性。即使是使用蔗糖，在糖溶化過程中亦有相當一部分蔗糖變成轉(zhuǎn)化糖。尤其是配方中加入有機酸時這種轉(zhuǎn)化更為明顯。因此糖對餅干中油脂穩(wěn)定性起了保護作用，可以延長保存期。一般酥性餅干不加抗氧化劑也不易產(chǎn)生酸敗味正是這個原因。（三）糖及甜味劑的品質(zhì)檢驗1.白砂糖2.綿白糖3.蜂蜜4.飴糖（四）糖的儲存方法與要求特性：糖在儲存時易發(fā)生受潮溶化、干縮，經(jīng)二氧化硫漂白的糖易發(fā)生變色。儲存要求：儲存溫度30-33℃，相對濕度60%；儲存庫的清潔、衛(wèi)生；糖袋下需加鋪墊。模塊一糖與食品加工項目一糖的分類（一）單糖的結(jié)構(gòu)1、相關(guān)概念不對稱碳原子：指4個價鍵與4個不同的原子或原子團相連接的碳原子。旋光性：是指物質(zhì)能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。旋光體：能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，其分子是不對稱分子，含有不對稱的碳原子。旋光性規(guī)定：+為右旋，-為左旋。構(gòu)型規(guī)定：以甘油醛為標準，D型（-OH在右）L型（-OH在左）四、糖的結(jié)構(gòu)

2、結(jié)構(gòu)

1）單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)

構(gòu)型式的簡寫，用長線表示碳鏈，用短線表示羥基，如：D-(＋)-葡萄糖

123456L-葡萄糖L-甘油醛D-葡萄糖D-甘油醛2）單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)單糖不僅以直鏈結(jié)構(gòu)存在，還以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在。鏈狀結(jié)構(gòu)中的醛基形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，與自身的羥基縮合形成半縮醛。

例：環(huán)狀α-葡萄糖和β-葡萄糖的開鏈式進行互變環(huán)狀結(jié)構(gòu)哈沃斯透視式的兩條要求：

1）直鏈式右邊的－OH寫在Haworth環(huán)下面,左邊－OH寫在環(huán)上面。

2）未成環(huán)的多余碳原子，如氧橋向右，則寫在環(huán)之上，反之，則寫在環(huán)之下。例：葡萄糖開鏈結(jié)構(gòu)式改寫為環(huán)式的過程

單糖分子內(nèi)的醛基或羰基可與C5上的羥基縮合成六元環(huán)的半縮醛（呋喃糖），也可以與C4的羥基縮合形成五元環(huán)的半縮醛（吡喃糖）。

例：果糖哈武斯式結(jié)構(gòu)圖

α-D-（-）-吡喃果糖β-D-（-）-吡喃果糖

α-D-（-）-呋喃果糖β-D-（-）-呋喃果糖

圖例說明：透視式中，D-、L-和α-、β-構(gòu)型的確定是以C5上的羥甲基和半縮醛羥基在含氧環(huán)上的排布決定，如果氧環(huán)上的碳原子按順時針方向排列時，羥甲基在平面之上為D-型，在平面之下為L-型。在D-型中，半縮醛羥基在平面之下為α-型，在平面之上為β-型。

（二）低聚糖的結(jié)構(gòu)醛糖C1（酮糖在C2）上半縮醛的羥基（-OH）和其它單糖的羥基經(jīng)脫水，通過縮醛式結(jié)合而成。

參與聚合的單糖均是一種或二種以上。（三）多糖的結(jié)構(gòu)

許多單糖或其衍生物通過糖苷鍵縮合而成。（四）常見多糖的結(jié)構(gòu)1、淀粉1）淀粉分子的結(jié)構(gòu)

淀粉分類：直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉：又稱可溶性淀粉，基本單元是α-D-吡喃葡萄糖，由數(shù)百到數(shù)千個α-D-吡喃葡萄糖通過α-1,4-苷鍵結(jié)合成鏈狀，是個直鏈多糖。分子量60000左右，相當于由300～400個葡萄糖縮合而成。

直鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意-

直鏈淀粉中，每個螺旋有六個葡萄糖殘基（一個螺旋圈所含葡萄糖殘基數(shù)稱聚合度），聚合度在60個以上時遇碘呈藍色。所以，直鏈淀粉遇碘呈藍色。

支鏈淀粉：

又稱膠體淀粉，α-D-吡喃葡萄糖通過α-1,4-苷鍵連接成主鏈，通過α-1,6-苷鍵或其它方式連接支鏈。支鏈淀粉分子量20×104以上，相當于由1300個以上葡萄糖組成，分枝短鏈的長度平均為24～30個葡萄糖殘基。

淀粉結(jié)構(gòu)中聚合度在20～60個時遇碘呈紫紅色。所以，支鏈淀粉遇碘呈紫紅色。

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支鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意圖淀粉水解過程：部分谷物淀粉中直鏈、支鏈淀粉含量單位：%名稱直鏈淀粉支鏈淀粉名稱直鏈淀粉支鏈淀粉大米1783高梁2773糯米0100蕎麥2872玉米（普通）2278甘薯塊根2080小麥2476馬鈴薯塊根22782、糖原由α-D-葡萄糖結(jié)合而成的，結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似。分枝更多，每個枝更短。每個分枝長度相當于12~18個葡萄糖殘基。類似于淀粉的結(jié)構(gòu)中聚合度在