食品化學第三章碳水化合物

關于食品化學第三章碳水化合物第一節(jié)食品中的碳水化合物第2頁,共157頁，星期六，2024年，5月自然界最豐富的有機物，約占生物物質(zhì)的3/4植物體中含量最豐富，約占其干重的85%-90%，其中最多的是纖維素。人類消費的食品的主要碳水化合物是淀粉和糖（葡萄糖、果糖、乳糖及蔗糖）是生命活動所需能量的主要來源（80%）第3頁,共157頁，星期六，2024年，5月碳水化合物與食品的加工和保藏關系密切食品的褐變就與還原糖有關食品的粘性與彈性與淀粉和果膠等多糖有關蔗糖、果糖等作為甜味劑（天然）第4頁,共157頁，星期六，2024年，5月1.定義:碳水化合物

(Carbohydrates)

是由碳、氫、氧三種元素組成的，多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。按組成分分類Classification（1）單糖（Monosaccharides）：

不能再被水解的多羥基醛或酮，是碳水化合物的基本單位。如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖第5頁,共157頁，星期六，2024年，5月低聚糖（寡糖）(Oligasaccharides)

由2~10個單糖分子縮合而成，水解后生成單糖，其中以二糖最為多見如：蔗糖、麥芽糖、乳糖、纖維二糖多糖(Polysaccharides)

由許多單糖分子(﹥10)縮合而成如淀粉、糊精、糖原、纖維素及果膠等第6頁,共157頁，星期六，2024年，5月2.食品中的糖類化合物（見表一）第7頁,共157頁，星期六，2024年，5月表一食品中的糖類化合物(%)產(chǎn)品總糖量單糖和雙糖多糖蘋果14.5葡萄糖1.17果糖6.04蔗糖3.78淀粉1.5纖維素1.0葡萄17.3葡萄糖2.09果糖2.40蔗糖4.25纖維素0.6胡蘿卜9.7葡萄糖2.07果糖1.09蔗糖4.25淀粉7.8纖維素1.0甜玉米22.1蔗糖12-17纖維素0.7甘薯26.3葡萄糖0.87蔗糖2-3淀粉14.65纖維素0.7肉葡萄糖0.1糖原0.1第8頁,共157頁，星期六，2024年，5月3.食品中碳水化合物的作用提供人類能量的絕大部分提供適宜的質(zhì)地、口感和甜味（如麥芽糊精作增稠劑、穩(wěn)定劑）有利于腸道蠕動，促進消化（如纖維素被稱為膳食纖維，低聚糖可促小孩腸道雙歧桿菌生長，促消化）第9頁,共157頁，星期六，2024年，5月第二節(jié)單糖Monosaccharides第10頁,共157頁，星期六，2024年，5月一、分類與結構按結構分：醛糖和酮糖按官能團分：糖醇、糖酸、醇糖酸、糖醛酸、氨基糖按所含碳原子數(shù)分：丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖如：含有5個碳原子的醛糖稱戊醛糖含有6個碳原子的酮糖稱己酮糖最簡單的單糖：丙醛糖（甘油醛）和丙酮糖第11頁,共157頁，星期六，2024年，5月結構手性碳原子D型和L型型和β型吡喃糖和呋喃糖船式和椅式第12頁,共157頁，星期六，2024年，5月旋光性一種物質(zhì)使直線偏振光的震動平面向左或向右發(fā)生旋轉地特性，使偏振光平面右旋轉的稱右旋糖，表示符號為D-或(+)，使偏振光平面左旋轉的稱左旋糖，表示符號為L-或(-)。比旋光度：1mL含有1g糖的溶液在其透光層為0.1m時使偏振光旋轉的角度。第13頁,共157頁，星期六，2024年，5月D型和L型單糖的構型最常用的是D、L標記法。此時，只考慮距羰基最遠的手性碳原子的構型，若此手性碳原子上的羥基處于右側的為D型糖，處于左側的為L型糖。第14頁,共157頁，星期六，2024年，5月

醛糖鏈式結構C4差向異構C2差向異構第15頁,共157頁，星期六，2024年，5月差向異構C-2差向異構體C-4差向異構體D-葡萄糖與D-甘露糖在構型上只有C2構型不同，稱為差向異構。

多個手性碳的異構體，彼此間只有一個手性碳原子的構型不同，而其余的碳原子構型都相同的兩種糖，稱為差向異構體。第16頁,共157頁，星期六，2024年，5月酮糖C5差向異構第17頁,共157頁，星期六，2024年，5月環(huán)狀結構室溫下，形成六元環(huán)為主，其次是五元環(huán)，七環(huán)出現(xiàn)量很少，開環(huán)的醛只占0.003%。葡萄糖第18頁,共157頁，星期六，2024年，5月在哈武斯透視式中，確定單糖的空間構型時，首先找出半縮醛羥基，以確定氧環(huán)上的編號順序。與半縮醛羥基相連的碳原子其編號肯定是較小的（醛糖中編號為1，酮糖中編號為2）。如果氧環(huán)中碳原子的編號按順時針方向排列，編號最大的末端羥甲基在環(huán)平面上方的為D-型，在下方的為L-型。不管環(huán)上碳原子的編號順序如何，半縮醛羥基與編號最大的末端羥甲基處于環(huán)平面的異側的為α-型，處于同側的為β-型。第19頁,共157頁，星期六，2024年，5月第20頁,共157頁，星期六，2024年，5月己糖一般由船式和椅式兩種構象第21頁,共157頁，星期六，2024年，5月二、糖苷(Glycosides)

單糖的半縮醛羥基在酸性條件下與其他分子醇的羥基或酚羥基結合，脫去一分子水生成稱為糖苷（類似醚）的化合物。糖苷一般以呋喃糖苷或吡喃糖苷的形式存在第22頁,共157頁，星期六，2024年，5月（1）組成糖和糖苷配基（非糖部分，也可以是糖）

O-糖苷：糖在酸性條件下與醇發(fā)生反應，失水

S-糖苷：糖與硫醇RSH作用，生成硫葡萄糖苷

N-糖苷：糖與胺RNH2作用生成氨基葡萄糖苷形成糖苷，往往可以提高糖配基的水溶性程度。第23頁,共157頁，星期六，2024年，5月第24頁,共157頁，星期六，2024年，5月(2)性質(zhì)①無變旋現(xiàn)象②無還原性③通常易溶于水④能被無機酸和糖苷酶水解，但堿性中較穩(wěn)定⑤吡喃糖苷環(huán)比呋喃糖苷穩(wěn)定第25頁,共157頁，星期六，2024年，5月④風味增強N-糖苷（肌苷、黃苷以及鳥苷的5’-單磷酸鹽等）、S-糖苷（芥菜子和辣根）⑤苦味分子內(nèi)脫水形成O-糖苷，焙烤或加熱糖或糖漿至高溫的條件下，產(chǎn)生少量苦味物質(zhì)。第26頁,共157頁，星期六，2024年，5月(3)生物活性

許多糖苷僅存在于植物中，表現(xiàn)出一定的生物活性。如：黃豆苷（大豆，葛根中含有)）可以促進血液循環(huán)，提高腦血流量，對心血管疾病有顯著療效，治冠心病，腦血栓。銀杏中的有效成分：銀杏黃酮醇苷，具有擴張冠狀血管，改善血液循環(huán)。第27頁,共157頁，星期六，2024年，5月(4)糖苷的毒性

某些生氰糖苷在體內(nèi)轉化為氫氰酸，使人體中毒。如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成HCN等。在自然界中，這些糖苷存在于杏仁、木薯、高粱、竹、菜豆中。第28頁,共157頁，星期六，2024年，5月三、單糖的物理性質(zhì)1、甜度

蜂蜜和大多數(shù)果實的甜味主要取決于蔗糖、D-果糖、葡萄糖的含量。①甜度定義

是一個相對值，以蔗糖作為基準物，一般以蔗糖的甜度為100②甜度

果糖(173)>轉化糖(130)>蔗糖(100)>葡萄糖(74)>木糖(40)>麥芽糖(32)>乳糖(16)

轉化糖：用稀酸或酶對蔗糖作用后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。

第29頁,共157頁，星期六，2024年，5月同一種糖的α-型和β-型的甜度不同如：葡萄糖的α-型比β-型甜1.5倍，通常，葡萄糖的結晶為α-型。在溶液中α型、β-型平衡時α:β=1:1.7，所以溶解后時間越長，甜度就越低。但此平衡受溫度影響很小，故冷和熱葡萄糖液的甜味相似。第30頁,共157頁，星期六，2024年，5月果糖的β-型的甜度為α-型的3倍。普通果糖的結晶是β-型，溶液中αβ的平衡隨濃度和溫度而異。如：10%果糖液，0℃下α:β=3:780℃下α:β=7:3且濃度高則β-型多，因此，低溫下，濃液甜第31頁,共157頁，星期六，2024年，5月2、溶解度一般T升高，溶解度增大，在同一T下，果糖的溶解度最高。溶解度與滲透壓有關，一定濃度的糖溶液其滲透壓隨濃度的增高而增大，滲透壓越高的糖，對食品的保存越好。糖類20℃30℃40℃50℃濃度%溶解度(g/100g水)濃度%溶解度(g/100g水)濃度%溶解度(g/100g水)濃度%溶解度(g/100g水)果糖78.94374.7881.54441.7084.34538.6386.94665.58葡萄糖46.7187.6754.54120.4661.89162.3870.91243.76第32頁,共157頁，星期六，2024年，5月糖液的滲透壓對于抑制不同微生物的生長時有差別的。50%的蔗糖溶液能抑制一般酵母的生長，但抑制細菌和霉菌則分別需要65%和80%的濃度，有些酵母菌和霉菌能耐受高濃度的糖液，如蜂蜜的敗壞就是由于耐高滲透壓酵母的作用。第33頁,共157頁，星期六，2024年，5月

在室溫下葡萄糖的溶解度較低，其滲透壓不足以抑制微生物的生長，貯藏性差，工業(yè)上一般在較高溫度下55℃（70%），不會結晶，貯藏性好。一般說來糖濃度大于70%就可以抑制微生物的生長。果汁和蜜餞類食品就是利用糖作為保藏劑的。第34頁,共157頁，星期六，2024年，5月3、吸濕性和保濕性

吸濕性：糖在較高空氣濕度下吸收水分的性質(zhì)。保濕性：糖在較低空氣濕度下保持水分的性質(zhì)。糖的這種性質(zhì)與保持食品彈柔性和儲存密切相關。第35頁,共157頁，星期六，2024年，5月對于單糖和雙糖的吸濕性為：果糖、轉化糖>葡萄糖、麥芽糖>蔗糖。例如：面包、糕點、軟糖應選吸濕性大的果糖或果葡糖漿.

硬糖、酥糖及酥性餅干應選吸濕性小的葡萄糖或蔗糖.第36頁,共157頁，星期六，2024年，5月4、結晶性

就單糖和雙糖的結晶性而言：蔗糖>葡萄糖（晶體較蔗糖細?。?gt;果糖和轉化糖。

淀粉糖漿：淀粉水解脫色后加工而成的粘稠液體，是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，自身不能結晶并能防止蔗糖結晶。其甜味柔和，容易為人體直接吸收。第37頁,共157頁，星期六，2024年，5月

在生產(chǎn)硬糖時不能完全使用蔗糖，當熬煮到水分含量到3%以下時，蔗糖就結晶，不能得到堅硬、透明的產(chǎn)品。一般在生產(chǎn)硬糖時添加一定量的（30%-40%）的淀粉糖漿。第38頁,共157頁，星期六，2024年，5月5、黏度在相同濃度下，溶液的粘度有以下順序：葡萄糖、果糖<蔗糖<淀粉糖漿（且隨轉化程度增高而降低）葡萄糖溶液的黏度隨溫度升高而增大蔗糖溶液的黏度隨溫度升高而減小

第39頁,共157頁，星期六，2024年，5月6、抗氧化性

糖類的抗氧化性實際上是由于糖溶液中氧氣的溶解度降低而引起的有利于保持水果的風味、顏色和維生素C第40頁,共157頁，星期六，2024年，5月7、冰點降低當在水中加入糖時會引起溶液的冰點降低。糖的濃度越高，相對分子質(zhì)量越小，溶液冰點下降的越大。相同濃度下對冰點降低的程度：葡萄糖>蔗糖>淀粉糖漿（取決其轉化程度）第41頁,共157頁，星期六，2024年，5月四、食品中單糖的化學性質(zhì)1、食品中單糖與堿的作用單糖在堿性溶液中不穩(wěn)定，隨溫度升高，易發(fā)生異構化和分解反應。如D-葡萄糖在稀堿作用下，通過烯醇式中間體的轉化得到D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖三種差向異構體的平衡混合物。第42頁,共157頁，星期六，2024年，5月2、氧化反應（1）在堿性溶液中，無論是醛糖或是酮糖都能通過烯二醇中間體而發(fā)生異構化。烯醇式和醛基都容易被弱的氧化劑如Tollen試劑和Fehling試劑氧化成糖酸。酮糖也能被這些氧化劑氧化。第43頁,共157頁，星期六，2024年，5月（2）在酸性溶液中氧化單糖在酸性溶液中不產(chǎn)生異構化，醛糖比酮糖易于氧化。醛糖的醛基被弱氧化劑溴水（HOBr）氧化，生成糖酸。酮糖不能被溴水氧化。稀硝酸可使醛糖的醛基和伯醇基都氧化成羧基，氧化產(chǎn)物是同數(shù)碳原子的糖二酸。酮糖在稀硝酸的作用下被氧化，C1-C2鍵發(fā)生斷裂，生成比原來糖少一個碳原子的羧酸。第44頁,共157頁，星期六，2024年，5月（3）葡萄糖氧化酶的作用第45頁,共157頁，星期六，2024年，5月第46頁,共157頁，星期六，2024年，5月3、還原反應第47頁,共157頁，星期六，2024年，5月山梨糖醇在低溫時，對稀酸、稀堿和大氣中的氧是穩(wěn)定的。它不能還原Fehling試劑，也不被酵母發(fā)酵和細菌分解，能長期保存。除了再糖果業(yè)中用于保鮮和保軟外，還用于糖尿病人，山梨糖醇在人體代謝中，它被酶氧化首先轉化為果糖，果糖容易消化，適用于幼兒和糖尿病人，它不需要胰島素作用，能直接被人體代謝利用，但也不能無限給病人食用，否則會危及胰島素的平衡。第48頁,共157頁，星期六，2024年，5月第49頁,共157頁，星期六，2024年，5月第50頁,共157頁，星期六，2024年，5月

木糖醇可做為糖尿病人的甜味劑、營養(yǎng)補充劑和輔助治療劑。在體內(nèi)缺少胰島素影響糖代謝情況下，無須胰島素促進，也能透過細胞膜，被組織吸收利用，促進肝糖元合成，供細胞以營養(yǎng)和能量，且不會引起血糖值升高，是最適合糖尿病患者食用的營養(yǎng)性的食糖代替品。防齲齒所有的甜味劑中木糖醇效果最好，首先是木糖醇不能被口腔中產(chǎn)生齲齒的細菌發(fā)酵利用，抑制鏈球菌生長及酸的產(chǎn)生；其次在咀嚼木糖醇時，能促進唾液分泌，唾液多了既可以沖洗口腔、牙齒中的細菌，也可以增大唾液和齲齒斑點處堿性氨基酸及氨濃度，同時減緩口腔內(nèi)PH值下降，傷害牙齒的酸性物質(zhì)被中和稀釋，抑制了細菌在牙齒表面的吸附，從而減少了牙齒的酸蝕，防止齲齒和減少牙斑的產(chǎn)生，鞏固牙齒。

第51頁,共157頁，星期六，2024年，5月糖醇相對甜度木糖醇90山梨糖醇63半乳糖醇58麥芽糖醇68乳糖醇35糖醇的相對甜度第52頁,共157頁，星期六，2024年，5月4、酯化與醚化第53頁,共157頁，星期六，2024年，5月第54頁,共157頁，星期六，2024年，5月五、非酶褐變1.褐變作用概述

褐變(browning)是食品加工最普遍存在的一種變色現(xiàn)象。在一些食品加工中適當?shù)淖兩切枰?，如面包、紅茶等加工；而另一些食品加工出現(xiàn)褐變則是不利的，如果蔬的加工、魚片的加工等。第55頁,共157頁，星期六，2024年，5月2.褐變分類酶促褐變以多酚氧化酶催化，使酚類物質(zhì)氧化為醌非酶褐變焦糖化反應PhenomenaofCaramelization美拉德反應MaillardReaction第56頁,共157頁，星期六，2024年，5月3美拉德反應定義

食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或貯藏過程中，還原糖（主要是葡萄糖）同游離氨基酸或蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的游離氨基發(fā)生羰氨反應，產(chǎn)生有色大分子，這種反應被稱為MaillardReaction

。第57頁,共157頁，星期六，2024年，5月第58頁,共157頁，星期六，2024年，5月Amadori重排又稱為葡糖胺重排反應是由一分子葡糖胺在鹽酸和吡啶的混合溶液中得到1-氨基-1脫氧-2酮糖的過程。第59頁,共157頁，星期六，2024年，5月美拉德反應歷程A、初始階段①N-葡萄糖基胺的形成N-葡萄糖基胺分子重排在稀酸條件下，羰胺縮合產(chǎn)物易水解；亞硫酸根可與醛形成加成化合物，可阻止N-葡萄糖基胺的生成第60頁,共157頁，星期六，2024年，5月B、中間階段果糖基胺的進一步反應可能有兩條：①脫水形成羥甲基糠醛HMF的積累與褐變速度有很大的關系，因此通過HMF的生成量、生成速度來監(jiān)測食品中褐變反應的情況。HMF第61頁,共157頁，星期六，2024年，5月B、中間階段②果糖基胺脫去胺殘基重排生成二羰基化合物2,3烯醇化-RNH2二羰基化合物

二羰基化合物是非?；顫姷闹虚g產(chǎn)物，它可以進行以下作用：進一步脫水后與胺類縮合，生成褐色大分子；也可裂解成較小的分子，促使氨基酸脫羧、脫氨，生成少一個碳的醛（這就是Strecker降解作用），對食品品質(zhì)影響很大。Strecker降解示意圖第62頁,共157頁，星期六，2024年，5月C、終了階段醇醛縮合物的產(chǎn)生黑色素的產(chǎn)生

含羰基的中間產(chǎn)物隨機聚合，在連續(xù)不斷的醇醛縮合反應后，在有氨基酸或蛋白質(zhì)的參與下，聚合成黑色素。+醇醛縮合物不穩(wěn)定的醛第63頁,共157頁，星期六，2024年，5月控制食品加工貯藏中美拉德褐變的三個重要意義：（1）褐變產(chǎn)生深顏色及強的香氣和風味，可以使有益的或有害的。如果汁熱加工時為保持其新鮮水果風味，需阻止褐變；而焙烤面包時，要利用褐變；醬油的制作；烤鴨制作；煙葉的烘焙等等。（2）為了防止營養(yǎng)成分損失，特別是必須氨基酸如賴氨酸的損失，需要避免發(fā)生褐變反應。大豆粉或大豆離析物（大豆植物蛋白提取物）與D-葡萄糖一起加熱時，大豆蛋白質(zhì)中的賴氨酸將會大量損失，同樣對于谷物焙烤食品、面包和豆類焙烤制品也會引起損失。（3）有報道美拉德反應會形成某些致突變產(chǎn)物。第64頁,共157頁，星期六，2024年，5月利用美拉德反應調(diào)制感官質(zhì)量不同加工方法：

土豆大麥

水煮

125種香氣75種香氣

烘烤

250種香氣150種香氣控制原料：

核糖+半胱氨酸：烤豬肉香味核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味控制溫度：

葡萄糖+纈氨酸：

100～150℃

烤面包香

180℃

巧克力香第65頁,共157頁，星期六，2024年，5月影響美拉德反應的因素（1）溫度熱反應過程，溫度越高，反應時間越長，反應進行的程度越大。溫度相差10℃，褐變反感應的速度相差3-5倍。如釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。一般在30℃以上，褐變速度較快，而在20℃以下，褐變較慢。將食品在10℃下冷藏，可較好地防止褐變反應的發(fā)生。第66頁,共157頁，星期六，2024年，5月（2）底物結構和濃度對于不同的還原糖，反應活性大致有以下順序：五碳糖﹥六碳糖，醛糖﹥酮糖，單糖﹥二糖；五碳糖中核糖﹥阿拉伯糖﹥木糖，六碳糖中半乳糖﹥甘露糖﹥葡萄糖﹥果糖。在胺類化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白質(zhì)，而在氨基酸中，堿性氨基酸>酸性氨基酸；對于α-NH2氨基酸，碳鏈越短的氨基酸反應性強，但氨基在ε位或末端的比在α位的反應快，由于末端ε-NH2的空間位阻較小。

第67頁,共157頁，星期六，2024年，5月美拉德反應的速度與底物濃度成正比，不過在極高的蛋白質(zhì)含量時（此時含水量極低），反應很難進行，這時反應速度有水分活度控制，因此反應速度下降。第68頁,共157頁，星期六，2024年，5月（3）水分在中等水分含量時反應速度最大。例如：食品中水分在10％～15％時，褐變反應易于進行。原因：過高的水含量，對美拉德反應的底物產(chǎn)生稀釋作用，降低反應速度過低的水含量，造成水分活度低，從而降低反應速度第69頁,共157頁，星期六，2024年，5月（4）酸堿度pH＜5時，褐變反應進行的程度小原因：此時，氨基酸或蛋白質(zhì)的氨基被質(zhì)子化，以-NH3+形式存在，妨礙了氨基與還原糖反應形成糖基胺。隨著，pH的增加，氨基被游離出來，褐變反應速度隨之加快，在pH8～9時，反應速度較快。第70頁,共157頁，星期六，2024年，5月（5）金屬離子Fe3+、Cu2+等對美拉德反應有促進作用，F(xiàn)e3+比Fe2+更加有效地促進褐變反應。Mn2+、Sn2+等離子對美拉德反應存在抑制作用第71頁,共157頁，星期六，2024年，5月4.焦糖化反應定義

糖類在沒有含氨基化合物存在的條件下，加熱到其熔點以上溫度時，會生成黑褐色色素物質(zhì)，這種反應稱焦糖化反應。

糖類在受熱情況下，生成兩類物質(zhì)：一類是糖的脫水聚合物，即焦糖或稱醬色物；一類是烈解產(chǎn)物，是一類揮發(fā)性醛、酮類物質(zhì)。在焙烤、油炸食品中，焦糖化作用控制得當，可以使產(chǎn)品得到悅人的色澤及風味。第72頁,共157頁，星期六，2024年，5月第73頁,共157頁，星期六，2024年，5月第74頁,共157頁，星期六，2024年，5月麥芽酚可使蔗糖甜度的檢出閾值濃度降低到正常值的一半，并能改善食品質(zhì)地，使其更可口。第75頁,共157頁，星期六，2024年，5月5、抗壞血酸褐變柑桔類果汁在貯藏中色澤變暗，放出CO2，是抗壞血酸自動氧化分解為糠醛和CO2

，而糠醛與胺基化合物又可發(fā)生羰氨反應。第76頁,共157頁，星期六，2024年，5月6延緩或抑制非酶褐變的方法：①對于固態(tài)食品，降低水分含量。②對于流體食品稀釋、降低pH、降低溫度或?qū)⒓臃磻牡孜镛D化或除去。如：卵蛋白粉貯藏時，由于賴氨酸殘基與游離葡萄糖的反應而產(chǎn)生褐變問題。可預先添加一些葡萄糖氧化酶于蛋白中，使葡萄糖氧化成葡萄糖酸，防止褐變反應，干燥后得到的卵蛋白粉可以保持良好的感官質(zhì)量。③使用較不容易發(fā)生褐變的糖類，如蔗糖④添加一些具有抑制作用的化合物，常用的有亞硫酸及其鈉鹽（包括二氧化硫）、硫醇化合物（如半胱氨酸）等。⑤鈣處理，氨基酸與鈣形成不溶鈣鹽化合物如馬鈴薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防止褐變，產(chǎn)品白度大大提高。第77頁,共157頁，星期六，2024年，5月第三節(jié)低聚糖Oligosaccharides

一般由２～10個糖單位通過糖苷鍵構成，較重要的低聚糖有：蔗糖、麥芽糖、乳糖、飴糖、麥芽糊精和環(huán)狀糊精第78頁,共157頁，星期六，2024年，5月一、食品中重要的低聚糖β-淀粉酶還原糖淀粉水解（maltose）以麥芽中含量最多，是飴糖的主要成分叮叮糖的制作？第79頁,共157頁，星期六，2024年，5月大腸中厭氧發(fā)酵（lactose）第80頁,共157頁，星期六，2024年，5月Why？（sucrose）第81頁,共157頁，星期六，2024年，5月在水果、花、種子等植物中廣泛存在工業(yè)上由甘蔗（莖中可高達26%）或甜菜（塊根中約20%）制備甜味較強，為常用的甜味劑無還原性，溶液無αβ變化，甜味不隨時間變化在酸或轉化酶作用下，水解為D-葡萄糖和果糖。第82頁,共157頁，星期六，2024年，5月同一種糖的α-型和β-型的甜度不同如：葡萄糖的α-型比β-型甜1.5倍，通常，葡萄糖的結晶為α-型。在溶液中α型、β-型平衡時α:β=1:1.7，所以溶解后時間越長，甜度就越低。但此平衡受溫度影響很小，故冷和熱葡萄糖液的甜味相似。第83頁,共157頁，星期六，2024年，5月果糖的β-型的甜度為α-型的3倍。普通果糖的結晶是β-型，溶液中αβ的平衡隨濃度和溫度而異。如：10%果糖液，0℃下α:β=3:780℃下α:β=7:3且濃度高則β-型多，因此，低溫下，濃液甜第84頁,共157頁，星期六，2024年，5月第85頁,共157頁，星期六，2024年，5月二、具有特殊功能的低聚糖食品中的功能性低聚糖主要有低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、甲殼低聚糖等。低甜度、低熱量、難以被人體消化，食用后基本上不增加血糖和血脂，但有潤腸通便的作用。第86頁,共157頁，星期六，2024年，5月1、低聚果糖（又稱寡果糖或蔗果三糖族低聚糖）分子式特點為：G-F-Fn生理活性：增殖雙歧桿菌難水解，是一種低熱量糖水溶性食物纖維抑制腐敗菌，維護腸道健康防止齲齒低聚果糖存在于天然植物中香蕉、蜂蜜、大蒜、西紅柿、洋蔥β-D-呋喃果糖苷酶米曲霉和黑曲霉由蔗糖的果糖基與1～3個果糖通過β-2,1鍵形成的第87頁,共157頁，星期六，2024年，5月2、低聚木糖

低聚木糖是有不同聚合度的木糖組成的混合物，木二糖含量越高，產(chǎn)品質(zhì)量越好。木二糖的分子結構低聚木糖的特性較高的耐熱（100℃/1h）和耐酸性能（pH2～8），穩(wěn)定性好雙歧桿菌所需用量最小的增殖因子代謝不依賴胰島素，適用糖尿病患者抗齲齒從玉米芯、棉籽殼等原料中提取木聚糖；木聚糖的酶法水解（內(nèi)切木聚糖酶水解）低聚木糖的生產(chǎn)絲狀真菌中篩選：木聚糖酶活性高而β-1，4-木糖苷酶活性低。β-1,4糖苷鍵第88頁,共157頁，星期六，2024年，5月3、甲殼低聚糖β-1,4甲殼低聚糖的生理功能降低肝臟和血清中的膽固醇提高機體的免疫功能強抗腫瘤增殖雙歧桿菌N-乙酰-D-氨基葡萄糖或D-氨基葡萄糖通過β-1，4-糖苷鍵連接起來的低聚合度水溶性氨基葡萄糖。聚合度為5～7殼聚糖酶和鹽酸降解第89頁,共157頁，星期六，2024年，5月環(huán)糊精的結構特點：圓柱形，高度對稱性-OH在外側，C-H和環(huán)O在內(nèi)側環(huán)內(nèi)側比外側憎水，可使油狀物在水中成為“可溶”作為微膠囊壁材，包埋脂溶性物質(zhì)（風味物、香精油、膽固醇）三、環(huán)狀低聚糖—環(huán)狀糊精

Cyclodextrin（ＣＤ）由環(huán)狀α-Ｄ-吡喃葡萄糖苷構成。聚合度為６、７、８，分別成為α、β、γ-環(huán)狀糊精。第90頁,共157頁，星期六，2024年，5月α-環(huán)狀糊精α－環(huán)狀糊精β－環(huán)狀糊精γ－環(huán)狀糊精第91頁,共157頁，星期六，2024年，5月

（1）物理性質(zhì)α-環(huán)狀糊精β-環(huán)狀糊精γ-環(huán)狀糊精葡萄糖殘基數(shù)678分子量97211351297水中溶解度（g/mol.25℃）14.58.523.2旋光度[α]+150.5+162.5+174.4空穴內(nèi)徑(nm)0.570.780.95空穴高A6.77.07.0第92頁,共157頁，星期六，2024年，5月

（2）應用①醫(yī)學環(huán)狀糊精為中空圓柱形結構，可包埋與其大小相適的客體分子，起到穩(wěn)定緩釋，能有效地增加一些水溶性不良的藥物在水中的溶解度和溶解速度，如前列腺素-CD包合物能增加主藥的溶解度從而制成注射劑；減少藥物（如穿心蓮）的不良氣味或苦味，降低藥物刺激和毒副作用等。第93頁,共157頁，星期六，2024年，5月②農(nóng)業(yè)擬除蟲菊酯是一類非常重要的殺蟲劑，利用環(huán)糊精可以解決其不溶于水，需消耗大量的有機溶劑的問題，是解決擬除蟲菊酯污染環(huán)境的有效途徑。含不飽和脂肪酸的魚飼料，用環(huán)糊精將脂肪酸包接，可防止其擴散入水。第94頁,共157頁，星期六，2024年，5月③食品行業(yè)可做增稠劑，穩(wěn)定劑，提高溶解度（做乳化劑），掩蓋異味等。A.食品保鮮將ＣＤ和其它生物多糖制成保鮮劑。涂于面包、糕點表面可起到保水保形的作用。B.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

CD包接可除去。第95頁,共157頁，星期六，2024年，5月④化妝品作乳化劑，提高其穩(wěn)定性，減輕對皮膚的刺激作用。⑤其它方面香精包含在環(huán)狀糊精制成的粉末，而混合到熱塑性塑料中，可制成各種加香塑料(玩具及工藝品)。如tide（汰漬）洗衣粉留香，CD包接香精后添加到洗衣粉中。第96頁,共157頁，星期六，2024年，5月第四節(jié)多糖Polysaccharides

超過10個單糖的聚合物，是大分子聚合物，聚合度（DP）由10到幾千，大多數(shù)多糖的DP為200～3000，纖維素7000～15000。常見多糖有淀粉，纖維素，半纖維素，果膠，瓜爾豆膠等。均勻多糖，非均勻多糖（雜多糖）按結構分按組成分直鏈多糖，支鏈多糖D-吡喃葡萄糖組成第97頁,共157頁，星期六，2024年，5月一、多糖的溶解性多羥基，氧原子（環(huán)氧原子或連接糖環(huán)的糖苷氧原子），形成氫鍵結合水（與多糖羥基形成氫鍵的水分子），不結冰，使多糖分子溶劑化不會顯著降低冰點，提供冷凍穩(wěn)定性保護產(chǎn)品結構和質(zhì)構，提供貯藏穩(wěn)定性大多數(shù)多糖不結晶，易于水合和溶解膠或與親水膠體（常使用的水溶性多糖與改性多糖）第98頁,共157頁，星期六，2024年，5月二、多糖溶液的粘度與穩(wěn)定性主要具有增稠和膠凝功能還控制流體食品與飲料的流動性質(zhì)與質(zhì)構以及改變半固體食品的變形性等0.25%～0.5%多糖溶液的黏度同分子的大小、形狀、及其在溶劑中的構象有關。一般多糖分子在溶液中呈無序的無規(guī)線性狀態(tài)，溶液中線性高聚物分子旋轉時占有很大的空間，分子間彼此碰撞頻率高，產(chǎn)生摩擦，因而具有很高的黏度。相同相對分子質(zhì)量的多糖黏度：支鏈＜直鏈第99頁,共157頁，星期六，2024年，5月帶電荷的直鏈多糖，溶液黏度大大提高（Why？）不帶電荷的直鏈均勻多糖傾向締合和形成結晶（Why？）卡拉膠等形成高黏度穩(wěn)定溶液的原因？親水膠體溶液的流動性同水合分子的大小、形狀、柔順性、所帶電荷的多少有關。假塑性流體：剪切稀，黏度變化與時間無關。觸變性流體：剪切稀，黏度變化與時間有關。大多數(shù)親水膠體溶液隨溫度升高黏度降低（黃原膠溶液除外）第100頁,共157頁，星期六，2024年，5月三、凝膠三維網(wǎng)絡結構氫鍵、疏水相互作用、范德華引力、離子橋連、纏結或共價鍵網(wǎng)孔中液相（低相對分子質(zhì)量的溶質(zhì)和部分高聚物組成的水溶液）凝膠具有二重性（固體與液體）1%高聚物+99%水果凍、仿水果塊等。第101頁,共157頁，星期六，2024年，5月四、多糖水解低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下，可水解生成單糖或低聚糖。粘度下降熱加工，水解嚴重（溫度提高，水解速度急劇加快）配方中添加過量多糖，使用高粘度耐酸多糖（單糖在pH3~7范圍內(nèi)穩(wěn)定；糖苷在堿性介質(zhì)中相當穩(wěn)定，但在酸性介質(zhì)中易降解）酶的影響（pH、溫度、時間等）第102頁,共157頁，星期六，2024年，5月第五節(jié)淀粉

Starch不溶于水，分散于冷水淀粉和淀粉的水解產(chǎn)品是人類膳食中可消化的碳水化合物，它為人類提供營養(yǎng)和熱量。價格低廉（能量提供角度）第103頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉粒的特性淀粉在植物細胞內(nèi)以顆粒狀態(tài)存在，故稱淀粉粒。形狀：圓形、橢圓形、多角形等。大?。?.001~0.15毫米之間，馬鈴薯淀粉粒最大，大米淀粉顆粒最小。形狀和大小均隨植物的品種而改變第104頁,共157頁，星期六，2024年，5月一、淀粉的化學結構直鏈淀粉Amylose

葡萄糖以

-1,4糖苷鍵連接而成的線性聚合物。聚合度：數(shù)百～數(shù)千；相對分子質(zhì)量約為106左右；分子內(nèi)的氫鍵作用成右手螺旋狀，每個環(huán)含有6個葡萄糖殘基。第105頁,共157頁，星期六，2024年，5月大多數(shù)含有0.3%～0.5%的

-D-1,6糖苷鍵。大多數(shù)淀粉含有25%左右的直鏈淀粉。個別高直鏈玉米淀粉的直鏈含量能達到52%及70%～75%。直鏈淀粉在水溶液中通常以三種形式存在：一是分子呈彎曲性非常大的無規(guī)則線團結構；二是間斷式螺旋結構；三是螺旋形式存在。第106頁,共157頁，星期六，2024年，5月支鏈淀粉Amylopectin

支鏈淀粉是一種高度分支的大分子。葡萄糖通過

-1,4糖苷鍵連接構成主鏈，支鏈通過

-1,6糖苷鍵與主鏈連接；聚合度數(shù)萬；分子量很大，107~5

108分支點

-1,6糖苷鍵占總糖苷鍵的4%～5%。第107頁,共157頁，星期六，2024年，5月大多數(shù)淀粉含有75%的支鏈淀粉（口感好）。含有100%支鏈淀粉稱為蠟質(zhì)淀粉。馬鈴薯淀粉含有磷酸酯基，因此略帶負電，在溫水中快速吸水膨脹，使其具有高粘度、透明度好以及老化速率慢的特性。第108頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉的主要性質(zhì)1、淀粉的溶解性淀粉分子間形成的氫鍵眾多，導致淀粉分子間作用力較強，在一般條件下無法破壞這些作用力，淀粉顆粒不溶于冷水。將干燥的淀粉放入冷水中，水分子進入淀粉粒的內(nèi)部，在非結晶區(qū)同一些親水基團作用，淀粉粒就會因吸收少量的水而產(chǎn)生溶脹作用，但不能破壞淀粉結晶的完整性。第109頁,共157頁，星期六，2024年，5月馬鈴薯淀粉由于含有較多的磷酸基、顆粒較大，所以內(nèi)部結構較松弛，溶解度相對較高。玉米淀粉由于顆粒小、結構致密、同時含有較多的脂類化合物，抑制了淀粉的膨脹和溶解，溶解度相對較低。第110頁,共157頁，星期六，2024年，5月提高淀粉溶解性的三種途徑：（1）引入一些親水基團，增加淀粉分子與水分子間的相互作用，如化學改性淀粉；（2）改變淀粉分子的結構方式，破壞淀粉粒，使原有的結晶區(qū)不存在，如預糊化淀粉；（3）將淀粉水解，使分子變小、破壞淀粉的結構，如糊精。第111頁,共157頁，星期六，2024年，5月2、化學性質(zhì)無還原性直鏈淀粉遇碘呈藍色，加熱則藍色消失，冷后呈藍色。支鏈淀粉遇碘呈紫紅色第112頁,共157頁，星期六，2024年，5月二、淀粉的糊化（Gelatinization）淀粉粒在適當溫度（60℃

～80℃

）下，在水中溶脹，分裂，形成均勻的糊狀溶液的過程稱為糊化。本質(zhì)：淀粉分子間的氫鍵斷開，淀粉分子分散在水中，微觀結構從有序轉變成無序。此時，雙折射和結晶結構完全消失，得到半透明的粘稠體系。糊化后的淀粉又稱

-化淀粉，“即食”型的谷物制品的制造原理就是使生淀粉“

化”如：“方便面”、“方便米粉”等均是淀粉糊化后的產(chǎn)物，糊化后應瞬時干燥。第113頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉在偏光下觀察，通?？梢钥吹揭粋€明顯的偏光十字，十字的交叉點與淀粉顆粒的臍點重合。臍點：淀粉積累時，先形成淀粉的核心（臍點），然后環(huán)繞核心繼續(xù)積聚。因為有日夜交替的變化，淀粉沉積的疏密不同，因而顯出輪紋（層紋）。

當?shù)矸垲w粒糊化后，有序的結構被打亂，偏光十字消失。第114頁,共157頁，星期六，2024年，5月糊化溫度指雙折射開始消失時的溫度到完全消失的溫度。糊化溫度不是一個點，而是一段溫度范圍。（DSC）幾種糧食淀粉的糊化溫度（℃）第115頁,共157頁，星期六，2024年，5月分子結構直鏈淀粉分子間存在的作用相對較大，直鏈淀粉含量高，淀粉難糊化；水活度Aw提高，糊化程度提高；糖和鹽高濃度的糖和鹽，使淀粉糊化受到抑制；高濃度的糖可推遲糊化，提高糊化溫度。糖分子一方面與淀粉分子爭奪水分子；另一方面阻礙淀粉分子分開。影響淀粉糊化的因素第116頁,共157頁，星期六，2024年，5月脂類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)，不易從螺旋環(huán)中浸出，并阻止水滲透入淀粉粒，從而抑制淀粉糊化；pH值大多數(shù)食品的PH在4－7，

pH<4時，淀粉水解為相對分子量較小的糊精而黏度降低，不利于糊化；對于高酸食品，為提高粘度和增稠，需采用交聯(lián)淀粉（改性淀粉，分子大，粘度大）或加糖。PH=10時糊化加快，但對食品沒有意義。有人在煮粥時加少量堿，可加速糊化，但從營養(yǎng)角度上是不科學的。

第117頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉酶：淀粉原料中的內(nèi)源淀粉酶較耐熱，糊化初期由于溫度、水分適合致使酶發(fā)生催化作用，淀粉部分降解（稀化），使糊化加速。新米較陳米稠湯好煮，就是因為前者酶活性高。第118頁,共157頁，星期六，2024年，5月

淀粉溶液經(jīng)緩慢冷卻或淀粉凝膠經(jīng)長期放置，會變?yōu)椴煌该魃踔廉a(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象，被稱為淀粉的老化。

實質(zhì)是糊化后的淀粉分子又自動排列成序，形成高度致密的、結晶化的、不溶解性分子微束，分子間的氫鍵又恢復。三、淀粉老化Retrogradation第119頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉的老化是糊化的逆轉，但老化不會使淀粉徹底復原成生淀粉的結構，與生淀粉相比，結晶化程度低老化的淀粉與水失去親和力，不易為淀粉酶水解，嚴重影響食品的質(zhì)地淀粉的凝沉作用，在固體狀態(tài)下也會發(fā)生，如冷卻的饅頭、面包或米飯，放置一定時間后，便失去原來的柔軟性，也是由于其中的淀粉發(fā)生了凝沉作用。第120頁,共157頁，星期六，2024年，5月影響淀粉老化的因素1、溫度

2-4℃易老化；

>60或<-20℃不易老化；-20℃以下，淀粉分子間的水分急速、深度凍結，形成微小冰晶，阻礙淀粉分子間的靠近。

2、水分含水量30~60%，易老化；

<10%或過高均不易老化（淀粉分子難以流動、定向，或較高水分阻止淀粉分子間的氫鍵、靠近）。第121頁,共157頁，星期六，2024年，5月3、結構直鏈淀粉比支鏈淀粉易老化，由于直鏈淀粉空間位阻小、分子直鏈，易平行定向靠攏而相互結合（氫鍵），更易老化。中等聚合度較長鏈易老化。4、共存物的影響

極性脂類和乳化劑可抗老化（可與恢復螺旋結構的直鏈淀粉形成包合物

）多糖（果膠例外）、蛋白質(zhì)等親水大分子，可與淀粉競爭水分子及干擾淀粉分子平行靠攏，從而起到抗老化作用。第122頁,共157頁，星期六，2024年，5月凝膠化：一定濃度的淀粉糊化液，在緩慢冷卻的過程中可形成具粘彈性和硬度的持水網(wǎng)狀結構——淀粉凝膠。淀粉凝膠化與老化間的區(qū)別：淀粉凝膠的連接區(qū)的形成，意味著淀粉分子形成結晶的開始。凝膠化是老化開始的前奏，當分子間有許多結合區(qū)迅速形成、少有可持水的網(wǎng)孔時，即達到了老化的程度。第123頁,共157頁，星期六，2024年，5月在食品加工中防止淀粉老化的一種有效地方法：就是將淀粉（或含淀粉的食品）糊化后，在80℃的高溫迅速除去水分，或冷至0℃以下迅速脫水。這樣淀粉分子已不能移動和相互靠近，成為固定的

-淀粉。

-淀粉加水后，因無膠束結構，水容易進入，淀粉分子迅速吸水，容易重新糊化。第124頁,共157頁，星期六，2024年，5月四、淀粉水解熱和酸的作用酸（鹽酸或硫酸）輕度水解，少量糖苷鍵被水解淀粉變稀，稱酸改性或變稀淀粉；此時提高所形成凝膠的透明度，并增加凝膠強度（成膜劑和粘結劑）酸水解程度加大得到低粘度糊精（成膜劑和粘結劑、糖果涂層、微膠囊壁材）目前淀粉水解的方法有：酸水解法、酶水解法和酸酶水解法。第125頁,共157頁，星期六，2024年，5月酶水解法淀粉水解的程度通常用DE值表示，DE值是指還原糖（按葡萄糖計）所占干物質(zhì)的百分數(shù)。DE＜20的產(chǎn)品稱為麥芽糊精DE值在20～60的為淀粉糖漿58%42%

玉米糖漿高果糖漿（軟飲料的甜味劑）

＞55%果糖鈣離子交換樹脂第126頁,共157頁，星期六，2024年，5月五、改性淀粉

天然淀粉經(jīng)適當?shù)幕瘜W處理、物理處理或酶處理，使某些加工性能得到改善，以適應特定的需要，這種淀粉被稱為改性淀粉。定義淀粉改性的方法物理方法主要采用高溫高壓的的方法。只使淀粉的物理性質(zhì)發(fā)生改變。如將糊化后的淀粉迅速干燥，即得預糊化淀粉。它可在冷水中溶解。

第127頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉改性的方法化學方法

氧化淀粉淀粉分子中的羥基能夠被次氯酸鈉、雙氧水、臭氧等氧化物氧化為羧基。優(yōu)點：粘度低，穩(wěn)定性高，不易老化，較透明。用途：做增稠劑和糖果成型劑。第128頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉改性的方法化學方法

酸降解淀粉用H2SO4、HCL，使淀粉降解?？尚纬蔁岬木哂辛鲃有缘恼吵砗隣钗铮c未變性淀粉相比，熱糊的粘性降低。冷后可轉變成有一定強度的凝膠。用途:用于軟糖、果凍、糕點生產(chǎn)。第129頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉改性的方法化學方法

淀粉衍生物（淀粉脂、淀粉醚、交聯(lián)淀粉）

淀粉脂：如淀粉磷酸酯（磷酸淀粉）、淀粉醋酸酯（乙?；矸郏┑矸勖眩喝缌u甲基淀粉（CMS)

交聯(lián)淀粉（抑制淀粉）：淀粉在交聯(lián)劑（甲醛)作用下結合成更大分子，新的交聯(lián)化學鍵可增強保持顆粒結構的氫鍵，限制了糊化時顆粒的膨脹。

優(yōu)點：降低糊化溫度，提高淀粉糊透明度，提高抗老化以及冷凍-解凍的穩(wěn)定性第130頁,共157頁，星期六，2024年，5月淀粉改性的方法化學方法

淀粉的接枝共聚物淀粉可以與聚乙烯，聚苯乙烯，聚乙烯醇共混制成淀粉塑料。淀粉塑料有一定的生物降解性，對解決塑料制品造成的“白色污染”有很大的意義。第131頁,共157頁，星期六，2024年，5月糖原存在于動物體內(nèi)，又稱動物淀粉其結構類似于支鏈淀粉只是糖原的分支更多，分子量更大。當動物血液中葡萄糖含量較高時，就會結合成糖原儲存于肝臟中。當葡萄糖含量降低時，糖原就可分解成葡萄糖而供給機體能量。第132頁,共157頁，星期六，2024年，5月第六節(jié)纖維素Cellulose

纖維素是植物細胞壁的主要結構成分，對植物性食品的質(zhì)地影響較大。一、結構由β-1,4-D-吡喃葡萄糖單位構成。為線性結構，由無定型區(qū)和結晶區(qū)構成。β-1,4第133頁,共157頁，星期六，2024年，5月人體不能產(chǎn)生分解纖維素的酶。一些食草動物消化道內(nèi)的共生微生物可以消化纖維素。二、性質(zhì)

不溶于水

無還原性水解比淀粉困難得多，需用濃酸或稀酸在一定壓力下長時間加熱水解。第134頁,共157頁，星期六，2024年，5月三、改性纖維素1.羧甲基纖維素

CMC：易溶于水，有粘性，其鈉鹽可做增稠劑

可與蛋白質(zhì)形成復合物，有助于蛋白質(zhì)食品的增溶，在餡餅、牛奶、蛋糊及布丁中作增稠劑和粘接劑。在冰淇淋和其它冷凍食品中，可阻止冰晶的形成。防止糖果，糖漿中產(chǎn)生糖結晶，增加蛋糕等烘烤食品的體積，延長食品的貨架期。應用第135頁,共157頁，星期六，2024年，5月2.甲基纖維素（MethylcelluloseMC）3.羥丙基甲基纖維素（HydroxypropylmethylcelluloseHPMC）優(yōu)點：熱膠凝性、保濕性好。用途：保濕劑、增稠劑、穩(wěn)定劑。第136頁,共157頁，星期六，2024年，5月

4.微晶纖維素

用稀酸處理纖維素,可以得到極細的纖維素粉末，稱為微晶纖維素。在療效食品中作為無熱量填充劑。第137頁,共157頁，星期六，2024年，5月半纖維素(Hemicellulose)

一些與纖維素一起存在于植物細胞壁中的多糖物質(zhì)總稱。構成半纖維素單體的有：葡萄糖，果糖，甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李糖及糖醛酸。第138頁,共157頁，星期六，2024年，5月果膠

果膠物質(zhì)是植物細胞壁成分之一，存在于相鄰細胞壁間的胞間層中，起著將細胞粘在一起的作用，它使水果、蔬菜具有較硬的質(zhì)地。。結構：D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4苷鍵相連，通常以部分甲酯化存在。第139頁,共157頁，星期六，2024年，5月高甲氧基果膠（HM）：分子中超過一半的羧基是甲酯化的，余下的羧基是以游離酸及鹽的形式存在，相當于甲氧基含量＞7%低甲氧基果膠（LM，低果膠酯）：分子中低于一半的羧基是甲酯化型，相當于甲氧基含量≤7%第140頁,共157頁，星期六，2024年，5月根據(jù)果蔬的成熟過程，分有三種形態(tài)：原果膠：(protopectin）未成熟的果實和蔬菜中高度甲酯化且不溶于水的果膠物質(zhì)。只存在于植物細胞壁中，它使果實，蔬菜保持較硬的質(zhì)地。果膠：(Pectin)

羧基不同程度甲酯化的果膠物質(zhì)，存在于植物汁液中，成熟果蔬的細胞液內(nèi)含量較多。果膠酸：(Pecticacid)

完全不含甲酯基的聚半乳糖醛酸，在細胞汁中與Ca2+、Mg2+

、K+

、Na+等礦物質(zhì)形成不溶于水或微溶于水的果膠酸鹽。第141頁,共157頁，星期六，2024年，5月未成熟果實細胞間含大量原果膠，與纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等在一起，組織堅硬。隨著成熟的進程,原果膠在聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶的作用下，水解成分子量較小的可溶于水的果膠,并與纖維素分離,摻入細胞內(nèi)、果實組織變軟而有彈性。若進一步水解，則果膠發(fā)生去甲酯化，生成果膠酸。由于果膠酸不具有粘性，果實變成軟瘍的過熟狀態(tài)。第142頁,共157頁，星期六，2024年，5月果膠是親水性膠狀物，其中HM在酸性（pH2～3.5）、蔗糖含量60～65%的條件下會生成凝膠，而LM與糖、酸即使比例恰當也難以形成凝膠，但它在Ca2+

作用下可形成凝膠。機制蔗糖的作用——脫水以減少膠粒表面的吸附水。促進形成鏈狀膠束，形成果膠分子間氫鍵。pH2～3.5，阻止羧基離解，中和電荷，膠束結晶、凝聚而形成凝膠。第143頁,共157頁，星期六，2024年，5月商業(yè)上生產(chǎn)果膠：以桔皮和蘋果渣為原料，在pH1.5～3，溫度60～100℃提取，再用離子（Al3+）沉淀純化，使果膠形成不溶于水的果膠鹽，用酸性乙醇洗滌除去離子。果醬和果凍的膠凝劑酸奶