碳水化合物2012实用教案

第1页/共123页第一页，共123页。Complex Carbohydrates. break down slowly releasing energy in a steady stream. Without the vitamins, minerals, oils, and trace elements provided by complex carbohydrates, Homocysteine （高半胱氨酸） builds up in the cells and eventually seeping into the blood. homocysteine can attack the inside walls of the arteries （动脉(dngmi)）. 第2页/共123页第二页，共123页。第二节第二节 单糖单糖(dn tn)一、结构 碳水化合物含有手性碳原子，手性碳原子连接四个不同(b tn)的基团，四个基团在空间的两种不同(b tn)排列（构型）呈镜面对称。 第3页/共123页第三页，共123页。 单糖单糖(dn tn)分分类类碳原子数碳原子数 羰基类型羰基类型 醛醛 基基酮酮 基基3 3丙糖丙糖丙酮糖丙酮糖4 4丁糖丁糖丁酮糖丁酮糖5 5戊糖戊糖戊酮糖戊酮糖6 6己糖己糖己酮糖己酮糖7 7庚糖庚糖庚酮糖庚酮糖8 8辛糖辛糖辛酮糖辛酮糖9 9壬糖壬糖壬酮糖壬酮糖第4页/共123页第四页，共123页。差向异构体差向异构体除除C1C1外，任何外，任何(rnh)(rnh)一个手性碳具有不同的构型。一个手性碳具有不同的构型。每个手性碳原子具有镜面像，因此这些原子具有每个手性碳原子具有镜面像，因此这些原子具有2n2n排列。排列。六碳糖能形成六碳糖能形成1616种不同的含有醛基端的差向异构体。种不同的含有醛基端的差向异构体。8 8种属于种属于 D-D-系列，系列，8 8种属于种属于L-L-系列。系列。最高碳数手性碳原子（最高碳数手性碳原子（C-5C-5）上的羟基位置在右边的糖称为）上的羟基位置在右边的糖称为D-D-糖，最高碳数手性碳原子上的羟基位置在左边称为糖，最高碳数手性碳原子上的羟基位置在左边称为L-L-糖。糖。 天然形式存在的七糖、八糖和九糖的量很少。天然形式存在的七糖、八糖和九糖的量很少。第5页/共123页第五页，共123页。第6页/共123页第六页，共123页。D-葡萄糖葡萄糖 最为丰富的碳水化合物和有机化最为丰富的碳水化合物和有机化合物。合物。 4 4个手性碳原子。天然存在的葡个手性碳原子。天然存在的葡萄糖为萄糖为D-D-葡萄糖。葡萄糖。 L-L-糖与糖与D-D-糖相比数量糖相比数量(shling)(shling)上非常少，但上非常少，但L-L-糖具有重要的生糖具有重要的生物化学作用。物化学作用。 食品中发现两种食品中发现两种L-L-糖：糖：L-L-阿拉伯糖和阿拉伯糖和L-L-半乳糖，两者都是半乳糖，两者都是以碳水化合物的聚合物（多糖）以碳水化合物的聚合物（多糖）形式存在。形式存在。第7页/共123页第七页，共123页。环式单糖环式单糖(dn tn) 端基异构体端基异构体 -和和-构型构型 醛类羰基非常活泼，醛类羰基非常活泼，容易容易(rngy)受羟基受羟基氧原子亲核进攻生成氧原子亲核进攻生成半缩醛。酮羰基也具半缩醛。酮羰基也具有相似的反应。有相似的反应。第8页/共123页第八页，共123页。环式与开环式相互环式与开环式相互(xingh)转换转换 -D-D-吡喃葡萄糖溶于水时，形成具有：开环、五元环、六元环及七元吡喃葡萄糖溶于水时，形成具有：开环、五元环、六元环及七元环等不同环等不同(b tn)(b tn)异构体的混合物。异构体的混合物。 室温下，以六元环为主。室温下，以六元环为主。第9页/共123页第九页，共123页。D-果糖(gutng)商业商业(shngy)(shngy)上最重要的酮糖。上最重要的酮糖。第10页/共123页第十页，共123页。单糖单糖(dn tn)异构化异构化含有相同数量碳原子的简单醛糖和酮糖互为含有相同数量碳原子的简单醛糖和酮糖互为异构物，通过异构化可以相互转化。异构物，通过异构化可以相互转化。通过异构化反应，醛糖转化成另一种醛糖通过异构化反应，醛糖转化成另一种醛糖（C-2C-2具有相反的构型）和相应的酮糖，酮具有相反的构型）和相应的酮糖，酮糖转化成相应的两种醛糖。糖转化成相应的两种醛糖。D-D-葡萄糖、葡萄糖、D-D-甘露糖以及甘露糖以及D-D-果糖果糖(gutng)(gutng)可以相互转化。可以相互转化。异构化可以通过碱或酶进行催化。异构化可以通过碱或酶进行催化。第11页/共123页第十一页，共123页。二、糖 苷糖的半缩醛型能与醇反应，失去糖的半缩醛型能与醇反应，失去(shq)(shq)水后形成的产水后形成的产品（缩醛）被称为糖苷（品（缩醛）被称为糖苷（O-O-糖苷）。糖苷）。 糖结合形成糖苷的母体醇基称为糖苷配基。糖结合形成糖苷的母体醇基称为糖苷配基。 糖与硫醇（糖与硫醇（RSHRSH）作用生成硫糖苷（）作用生成硫糖苷（S-S-糖苷）糖苷） 糖与胺（糖与胺（RNH2RNH2）作用生成氨基糖苷（）作用生成氨基糖苷（N-N-糖苷）糖苷） 第12页/共123页第十二页，共123页。糖苷(tnggn)的生理功能 类黄酮苷使食品具有苦味和其他的风味和颜色。类黄酮苷使食品具有苦味和其他的风味和颜色。 毛地黄苷是一种强心剂毛地黄苷是一种强心剂 皂角苷（淄类糖苷皂角苷（淄类糖苷(tnggn)）是起泡剂和稳定剂）是起泡剂和稳定剂 甜菊苷是一种强甜味剂。甜菊苷是一种强甜味剂。 糖苷糖苷(tnggn)一般在碱性条件下稳定，在温或热的酸性水溶液中通过水解一般在碱性条件下稳定，在温或热的酸性水溶液中通过水解产生还原糖。产生还原糖。第13页/共123页第十三页，共123页。天然天然(tinrn)甜味料甜味料甜菊糖甜菊糖甙甙 以 相 同 的 双 萜 配 基 构 成 的 8 种 配 糖 体 的 混 合 物 。 其 主 要 成 分 为 甜 菊 甙（Stevioside）及莱鲍迪甙A （Rebaudiana A）。一般用水从甜菊叶中抽提，经絮凝、过滤、吸附树脂提取，再经离子交换树脂脱盐，脱色而制得。为白色或微黄色粉末，易溶于水，乙醇(y chn)和甲醇，不溶于苯、醚、氯仿等有机化合物，甜度为蔗糖的200倍，在一般食品加工条件下，对热、酸、碱、盐稳定，在pH值大于9或小于3时长时间加热(100)会使之分解，甜味降低，具有非发酵性，仅有少数几种酶能使之水解。第14页/共123页第十四页，共123页。第15页/共123页第十五页，共123页。 N-糖苷一般不如O-糖苷稳定，易发生水解，但有些N-糖苷相当稳定，特别是N-葡基酰胺。 不稳定的N-糖苷（葡基胺）在水中发生一系列的反应，使溶液色泽变深（从开始(kish)的黄色变成暗棕色）。导致Maillard褐变。第16页/共123页第十六页，共123页。肌苷肌苷5 5- -单磷酸盐，单磷酸盐，R=HR=H； 黄苷黄苷5 5- -单磷酸盐，单磷酸盐，R=OHR=OH； 鸟苷鸟苷5 5- -单磷酸盐，单磷酸盐，R=NHR=NH2 2第17页/共123页第十七页，共123页。硫葡糖苷硫葡糖苷(tnggn) 芥菜子和辣根芥菜子和辣根的组分的组分烯丙基硫葡萄糖苷称为黑芥子烯丙基硫葡萄糖苷称为黑芥子( jiz)硫苷酸硫苷酸钾。含有这类物质的食品具有特殊风味。钾。含有这类物质的食品具有特殊风味。 第18页/共123页第十八页，共123页。 生氰糖苷杏仁、木薯(m sh)、高梁、竹叶和菜豆中降解时产生氰化氢。分子内糖苷。O-供体基团是同一分子的羟基。 在焙烤或加热糖浆时可能发生。苦味，应避免该反应第19页/共123页第十九页，共123页。生氰糖甙的种类(zhngli)及化学特性生氰糖甙生氰糖甙(cyanogenetic glycoside)(cyanogenetic glycoside)亦称氰甙、氰醇甙，是一亦称氰甙、氰醇甙，是一类类-羟腈或称氰醇的糖甙。羟腈或称氰醇的糖甙。生氰糖苷产生氰氢酸的反应由两种酶共同作用。首先在生氰糖苷产生氰氢酸的反应由两种酶共同作用。首先在-葡萄葡萄糖苷酶的作用下分解生成氰醇和糖。醇很不稳定糖苷酶的作用下分解生成氰醇和糖。醇很不稳定, ,自然分解为相自然分解为相应的酮应的酮, ,醛化合物和氰氢酸。羟腈分解酶可加速这一降解反应。醛化合物和氰氢酸。羟腈分解酶可加速这一降解反应。植物中极少存在植物中极少存在(cnzi)(cnzi)游离的氢氰酸。游离的氢氰酸。在含有生氰糖甙的植物中都存在在含有生氰糖甙的植物中都存在(cnzi)(cnzi)能水解生氰糖甙的酶。能水解生氰糖甙的酶。生氰糖苷和生氰糖苷和-葡萄糖苷酶处于植物不的同位置葡萄糖苷酶处于植物不的同位置, ,当咀嚼或破碎含当咀嚼或破碎含生氰糖苷的植物食品时生氰糖苷的植物食品时, ,其细胞结构被破坏其细胞结构被破坏, ,使得使得-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶释放出来释放出来, ,和生氰糖苷作用产生氰氢酸和生氰糖苷作用产生氰氢酸, , 。 已报道已报道7575种。常见的有亚麻苦甙种。常见的有亚麻苦甙(linamarin(linamarin，里哪苦甙，里哪苦甙) )，蜀黍，蜀黍甙甙(dhurrin(dhurrin，叶下珠甙，叶下珠甙) )，百脉根甙，百脉根甙(lotaustralin)(lotaustralin)，巢菜甙，巢菜甙(vicianin(vicianin，野豌豆甙、毒蚕豆甙，野豌豆甙、毒蚕豆甙) )，苦杏仁甙，苦杏仁甙(amygdalin)(amygdalin)等。等。第20页/共123页第二十页，共123页。生氰糖甙的毒性与毒作用(zuyng)(zuyng)机理 氢氰酸氢氰酸(HCN)(HCN)引起动物中毒。引起动物中毒。氢氰酸的主要毒作用在于氰离子氢氰酸的主要毒作用在于氰离子(CN-)(CN-)能迅速与能迅速与氧化型细胞色素氧化酶的三价铁氧化型细胞色素氧化酶的三价铁(Fe3+)(Fe3+)结合，生结合，生成非常稳定的高铁细胞色素氧化酶，使其不能转成非常稳定的高铁细胞色素氧化酶，使其不能转变为具有二价铁变为具有二价铁(Fe2+)(Fe2+)的还原型细胞色素氧化酶，的还原型细胞色素氧化酶，致使细胞色素氧化酶失去传递电子、激活分子致使细胞色素氧化酶失去传递电子、激活分子(fnz)(fnz)氧的功能，使组织细胞不能利用氧，形氧的功能，使组织细胞不能利用氧，形成成“细胞内窒息细胞内窒息”，导致细胞中毒性缺氧症。，导致细胞中毒性缺氧症。 生氰糖甙的去毒处理生氰糖甙的去毒处理氢氰酸的沸点低氢氰酸的沸点低( (沸点沸点25.7-26.5)25.7-26.5)，加热易挥，加热易挥发。因此，去毒处理一般采用水浸泡及加热的方发。因此，去毒处理一般采用水浸泡及加热的方法。法。第21页/共123页第二十一页，共123页。三、单糖反应 羟基(qingj)和羰基参与反应（一）（一） 氧化氧化(ynghu)反应反应D-葡萄糖在葡萄糖氧化葡萄糖在葡萄糖氧化(ynghu)酶的作用下可被氧化酶的作用下可被氧化(ynghu)成成D-葡萄糖酸，并形成内酯。葡萄糖酸，并形成内酯。第22页/共123页第二十二页，共123页。D-D-葡萄糖酸葡萄糖酸-内酯（内酯（GDLGDL）D-D-葡萄糖酸葡萄糖酸-1,5-1,5内酯内酯在室温下的水中完全水解需要在室温下的水中完全水解需要3 3小时小时(xiosh)(xiosh)，pHpH随之下降。随之下降。温和的酸化剂，适用于肉制品与乳制品，特别在温和的酸化剂，适用于肉制品与乳制品，特别在焙烤食品中可以作为预膨松产品膨松剂的一个组焙烤食品中可以作为预膨松产品膨松剂的一个组分。分。第23页/共123页第二十三页，共123页。（二）羰基还原（二）羰基还原(hun yun)D-葡萄糖在一定压力与催化剂存在下加氢葡萄糖在一定压力与催化剂存在下加氢非常容易氢化非常容易氢化第24页/共123页第二十四页，共123页。氢化产品(chnpn)-糖醇山梨醇山梨醇 广泛分布于植物界，但存在的量一般很少。甜广泛分布于植物界，但存在的量一般很少。甜度为蔗糖的度为蔗糖的50，一般用作保湿剂。，一般用作保湿剂。D-甘露糖醇甘露糖醇 不是保湿剂，非常容易结晶，微溶，可以不是保湿剂，非常容易结晶，微溶，可以作为糖果的包衣。甜度为蔗糖的作为糖果的包衣。甜度为蔗糖的65，被用于不含糖，被用于不含糖的巧克力、咬嚼的薄荷糖、止咳糖以及硬糖和软糖等。的巧克力、咬嚼的薄荷糖、止咳糖以及硬糖和软糖等。木糖醇木糖醇 由由D-木糖氢化得到，其结晶溶解木糖氢化得到，其结晶溶解(rngji)时时具有吸热效应，因此有清凉感。甜度为蔗糖的具有吸热效应，因此有清凉感。甜度为蔗糖的70，木糖醇代替蔗糖使用时，可以减少龋齿的发生，它不能木糖醇代替蔗糖使用时，可以减少龋齿的发生，它不能被口腔中的微生物代谢生成牙斑。被口腔中的微生物代谢生成牙斑。第25页/共123页第二十五页，共123页。（三）糖醛酸（三）糖醛酸组成低聚糖或多糖的单糖的末端碳原子组成低聚糖或多糖的单糖的末端碳原子( (碳链中远离醛基碳链中远离醛基的一端的一端) )能以氧化形式能以氧化形式( (羧酸羧酸) )存在。存在。C-6C-6以羧酸基形式存在的己醛糖称为糖醛酸，例如当糖醛以羧酸基形式存在的己醛糖称为糖醛酸，例如当糖醛酸的手性碳原子与它们在酸的手性碳原子与它们在D-D-半乳糖中具有半乳糖中具有(jyu)(jyu)相同的相同的构型时，此化合物是构型时，此化合物是D-D-半乳糖醛酸）。半乳糖醛酸）。 第26页/共123页第二十六页，共123页。(四四) 羟基羟基(qingj)酯酯碳水化合物中羟基与有机酸和一些碳水化合物中羟基与有机酸和一些(yxi)(yxi)无机酸相互无机酸相互作用生成酯。作用生成酯。 在合适的碱存在情况下，羟基与羧酸酐或氯化物（酰在合适的碱存在情况下，羟基与羧酸酐或氯化物（酰基氯）反应生成酯。基氯）反应生成酯。 糖磷酸酯糖磷酸酯 通常是代谢的中间物。通常是代谢的中间物。 蔗糖酯蔗糖酯 乳化剂乳化剂 多糖磷酸一酯，例如，马铃薯淀粉中含有少量磷酸多糖磷酸一酯，例如，马铃薯淀粉中含有少量磷酸酯基。酯基。 其它重要的酯淀粉：乙酸酯、琥珀酸酯、琥珀酸其它重要的酯淀粉：乙酸酯、琥珀酸酯、琥珀酸酯以及酯以及 二淀粉己二酸酯。二淀粉己二酸酯。 卡拉胶含有硫酸酯基（硫酸一酯卡拉胶含有硫酸酯基（硫酸一酯R-OSO3-R-OSO3-）。）。 第27页/共123页第二十七页，共123页。（五）羟基（五）羟基(qingj)醚醚碳水化合物中羟基与简单醇的羟基相同，也能生成醚。碳水化合物中羟基与简单醇的羟基相同，也能生成醚。多糖通过醚化可以改善它们的性质使它们具有较广的用途，多糖通过醚化可以改善它们的性质使它们具有较广的用途， 例如例如l l 甲基纤维素甲基纤维素l l 羧甲基纤维素钠（羧甲基纤维素钠（-O-CH2-COONa+-O-CH2-COONa+）l l 羟丙基（羟丙基（-O-CH2-CHOH-CH3-O-CH2-CHOH-CH3）纤维素醚）纤维素醚l l 羟丙基酯淀粉羟丙基酯淀粉 都己获批准都己获批准(p zhn)(p zhn)用于食品。用于食品。 第28页/共123页第二十八页，共123页。内醚图4-20红藻多糖中存在的3,6-脱水-D-吡喃半乳糖基，又称为(chnwi)3,6脱水环在红藻多糖（琼脂胶、-卡拉胶及-卡拉胶）中发现。第29页/共123页第二十九页，共123页。葡萄糖测定(cdng)葡萄糖氧化酶法葡萄糖氧化酶法 初始产物是酸的初始产物是酸的1,5-1,5-内酯。内酯。 费林法费林法 费林试剂费林试剂 Cu() Cu()的碱性溶液，将醛糖氧化成醛糖的碱性溶液，将醛糖氧化成醛糖酸，而酸，而CuCu在此过程中还原成一价，生成砖红色在此过程中还原成一价，生成砖红色Cu2OCu2O沉淀。沉淀。 醛糖是还原糖。酮糖也是还原糖，因为醛糖是还原糖。酮糖也是还原糖，因为(yn wi)(yn wi)在在费林法的碱性测定条件下，酮糖可异构化为醛糖。费林法的碱性测定条件下，酮糖可异构化为醛糖。 第30页/共123页第三十页，共123页。（六）非酶褐变（六）非酶褐变 Non -enzymatic Browning Reactions 食品中的非酶促褐变：焦糖化反应（食品中的非酶促褐变：焦糖化反应（Caramelization）和美拉德反应（和美拉德反应（Maillard browning） 1. Maillard反应（美拉德反应）反应（美拉德反应） 与食品的颜色和许多与食品的颜色和许多风味密切相关风味密切相关还原糖同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离还原糖同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生羰氨的反应。氨基发生羰氨的反应。Maillard褐变所需的反应物至少包括含有氨基化合物褐变所需的反应物至少包括含有氨基化合物（一般是蛋白质和氨基酸），还原糖和一些水。（一般是蛋白质和氨基酸），还原糖和一些水。反应过程包括还原糖与胺形成反应过程包括还原糖与胺形成(xngchng)葡基胺、葡基胺、 Amadori重排（醛糖）重排（醛糖） 或或Heyns重排（酮糖重排（酮糖)、经、经HMF，最后生成深色物质。，最后生成深色物质。第31页/共123页第三十一页，共123页。第32页/共123页第三十二页，共123页。在在pH5pH5条件下继续反应，得到中间物脱水化条件下继续反应，得到中间物脱水化合物，最终得到呋喃衍生物合物，最终得到呋喃衍生物5 - 5 - 羟甲基羟甲基-2-2-呋呋喃甲醛（喃甲醛（HMFHMF）。）。在在pHpH5 5条件下，活性环状化合物（条件下，活性环状化合物（HMFHMF和其和其它化合物）快速聚合成含氮的不溶性深暗色它化合物）快速聚合成含氮的不溶性深暗色(n s)(n s)物质。物质。第33页/共123页第三十三页，共123页。第34页/共123页第三十四页，共123页。影响影响(yngxing)(yngxing)美拉德反应的因素：美拉德反应的因素： M a i l l a r d M a i l l a r d 反 应 最 适 条 件 ： 中 等 水 分 含 量 、反 应 最 适 条 件 ： 中 等 水 分 含 量 、 p H p H 7.89.27.89.2。 金属离子特别是金属离子特别是CuCu与与FeFe能促进能促进, Fe3+, Fe3+比比Fe2+Fe2+更有效。更有效。 降低水分含量，或对流体稀释、降低降低水分含量，或对流体稀释、降低pHpH、降低温度或去、降低温度或去除一种作用物（如还原糖）可抑制美拉德褐变。除一种作用物（如还原糖）可抑制美拉德褐变。 褐变程度褐变程度(chngd)(chngd)为为D-D-木糖木糖L-L-阿拉伯糖阿拉伯糖己糖己糖二二糖。糖。 D-D-果糖在褐变中的活性比醛糖低得多。果糖在褐变中的活性比醛糖低得多。第35页/共123页第三十五页，共123页。美拉德反应对食品(shpn)的影响 色泽色泽 希望和不希望希望和不希望 风味风味 美拉德反应美拉德反应(fnyng)(fnyng)产品能产生牛奶巧克力的风味。当还原产品能产生牛奶巧克力的风味。当还原糖与牛奶蛋白质反应糖与牛奶蛋白质反应(fnyng)(fnyng)时，美拉德反应时，美拉德反应(fnyng)(fnyng)产生乳脂糖、产生乳脂糖、太妃糖及奶糖的风味。太妃糖及奶糖的风味。 营养营养 还原糖与氨基酸的反应还原糖与氨基酸的反应(fnyng)(fnyng)破坏氨基酸，特别是必需氨破坏氨基酸，特别是必需氨基酸基酸L-L-赖氨酸所受的影响最大，赖氨酸含有赖氨酸所受的影响最大，赖氨酸含有-氨基，即使存在于蛋白氨基，即使存在于蛋白质分子中也能参与美拉德反应质分子中也能参与美拉德反应(fnyng)(fnyng)。 安全安全 已从烧煮和油炸的肉和鱼以及牛肉的浸出物中分离得到诱变杂已从烧煮和油炸的肉和鱼以及牛肉的浸出物中分离得到诱变杂环胺。环胺。第36页/共123页第三十六页，共123页。2. 焦糖焦糖(jio tn)化反应化反应直接加热碳水化合物，特别是糖和糖浆直接加热碳水化合物，特别是糖和糖浆(tngjing)(tngjing)，会，会发生发生“焦糖化焦糖化” ” 复杂反应。复杂反应。热解反应引起糖分子脱水，并把双键引入糖环，产生不饱热解反应引起糖分子脱水，并把双键引入糖环，产生不饱和环中间产物，如呋喃。共轭双键能吸收光，并产生颜色。和环中间产物，如呋喃。共轭双键能吸收光，并产生颜色。不饱和环常发生聚合，生成具有颜色的高聚物。不饱和环常发生聚合，生成具有颜色的高聚物。催化剂（少量酸和某些盐类）可以加速反应，使反应产物催化剂（少量酸和某些盐类）可以加速反应，使反应产物具有不同类型的焦糖色素（具有不同的溶解性及酸性）。具有不同类型的焦糖色素（具有不同的溶解性及酸性）。焦糖色素是一种复杂、多变、结构尚不明确的大的高聚物焦糖色素是一种复杂、多变、结构尚不明确的大的高聚物分子。这些高聚物形成了胶体粒子，而且形成的速率随温分子。这些高聚物形成了胶体粒子，而且形成的速率随温度和度和pHpH的增加而增加。的增加而增加。 第37页/共123页第三十七页，共123页。应用蔗糖制造焦糖色素（红棕色）应用蔗糖制造焦糖色素（红棕色）和风味和风味(fngwi)物。三种类型：物。三种类型：耐酸焦糖色素。由亚硫酸氢铵催化产生的耐酸焦糖色素，耐酸焦糖色素。由亚硫酸氢铵催化产生的耐酸焦糖色素，可应用于可乐饮料、其它的酸性饮料、烘焙食品、糖浆、可应用于可乐饮料、其它的酸性饮料、烘焙食品、糖浆、糖果、宠物食品以及固体调味料等。生产量最大；糖果、宠物食品以及固体调味料等。生产量最大； 本身为酸性（水溶液本身为酸性（水溶液pH为为pH24.5），含有带负电），含有带负电(fdin)的胶体粒子。的胶体粒子。 酸性盐催化蔗糖糖苷键的断裂，铵离子参与酸性盐催化蔗糖糖苷键的断裂，铵离子参与Amadori重排。重排。焙烤食品用焦糖色素。由糖和铵盐加热制得。焙烤食品用焦糖色素。由糖和铵盐加热制得。 水溶液水溶液pH为为4.24.8，含有带正电荷的胶体粒子，含有带正电荷的胶体粒子，用于烘焙食品、糖浆以及布丁等。用于烘焙食品、糖浆以及布丁等。 啤酒用焦糖色素。由蔗糖直接热解制得。啤酒用焦糖色素。由蔗糖直接热解制得。 含有略带负电含有略带负电(fdin)荷的胶体粒子，其水溶液的荷的胶体粒子，其水溶液的pH为为34，应用于啤酒和其它含醇饮料。，应用于啤酒和其它含醇饮料。第38页/共123页第三十八页，共123页。某些某些(mu xi)(mu xi)焦糖化产物除具有颜焦糖化产物除具有颜色外，色外，还具有独特的风味与香味还具有独特的风味与香味l 提供面包的风味 提供面包的风味 增强(zngqing)各种风味和甜味第39页/共123页第三十九页，共123页。第三节第三节 低聚糖（低聚糖（Oligosaccharides）由由220220个糖单位通过个糖单位通过(tnggu)(tnggu)糖苷键糖苷键(glycosidic bonds)(glycosidic bonds)连接的碳水化合物称为低聚糖，连接的碳水化合物称为低聚糖， 超过超过2020个糖单位则称为多糖。个糖单位则称为多糖。天然存在的低聚糖很少，大多数低聚糖是由多糖水解而成的。天然存在的低聚糖很少，大多数低聚糖是由多糖水解而成的。第40页/共123页第四十页，共123页。一、食品(shpn)中重要的低聚糖（Main Oligosaccharides in Foods)1. 麦芽糖（maltose) 主要来源于淀粉主要来源于淀粉(starch)水解。水解。 在环的末端具有潜在在环的末端具有潜在(qinzi)的游离醛基的游离醛基(free aldhyde)，有，有还原性，即为还原性，即为 还原糖（还原糖（reducing sugar)。 具有具有和和六元环两种构型并达到平衡。六元环两种构型并达到平衡。 食品的温和甜味剂（食品的温和甜味剂（mild sweeter）。）。第41页/共123页第四十一页，共123页。2. 乳糖(r tn)（lactose) 存在于乳中的二糖。存在于乳中的二糖。 乳中乳糖乳中乳糖(r tn)浓度一般在浓度一般在2.08.5之间。之间。牛乳和羊乳含有牛乳和羊乳含有4.54.8乳糖乳糖(r tn)，人，人乳中含有乳中含有7乳糖乳糖(r tn) 乳糖乳糖(r tn)是哺乳动物发育的主要碳水化合是哺乳动物发育的主要碳水化合物来源，人类婴儿喂奶期间，乳糖物来源，人类婴儿喂奶期间，乳糖(r tn)占占消耗能量的消耗能量的40。第42页/共123页第四十二页，共123页。 发酵乳制品如大多数酸奶和干酪中乳糖发酵乳制品如大多数酸奶和干酪中乳糖(r (r tn)tn)含量很少，一些乳糖含量很少，一些乳糖(r tn)(r tn)发酵过程发酵过程中被转化成乳酸。中被转化成乳酸。 乳糖乳糖(r tn)(r tn)在水解成单糖在水解成单糖D-D-葡萄糖和葡萄糖和D-D-半半乳糖乳糖(r tn)(r tn)之后才能作为能量利用。之后才能作为能量利用。 乳糖乳糖(r tn)(r tn)酶酶 乳糖乳糖(r tn) D-(r tn) D-葡萄糖葡萄糖 + D- + D-半乳糖半乳糖(r tn)(r tn) 乳糖乳糖(r tn)(r tn)到达小肠后才被消化，小肠内存到达小肠后才被消化，小肠内存在水解酶乳糖在水解酶乳糖(r tn)(r tn)酶。酶。 乳糖乳糖(r tn)(r tn)促进肠道吸收和钙的保留。促进肠道吸收和钙的保留。第43页/共123页第四十三页，共123页。乳糖乳糖(r tn)不耐症不耐症 乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖有将液体引向肠腔的趋势，产乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖有将液体引向肠腔的趋势，产生腹胀和痉挛。生腹胀和痉挛。 乳糖不耐症随着年龄增大而加重。乳糖不耐症随着年龄增大而加重。 有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响，一种方法是通过有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响，一种方法是通过(tnggu)(tnggu)发酵如在生发酵如在生产酸奶和乳制品时除去乳糖，另一种方法是加入乳糖酶减少乳中乳糖。产酸奶和乳制品时除去乳糖，另一种方法是加入乳糖酶减少乳中乳糖。第44页/共123页第四十四页，共123页。3. 蔗糖(zhtng)（sucrose) 由由-D-D-吡喃葡萄糖基和吡喃葡萄糖基和-D-D-呋喃果糖基呋喃果糖基头与头相连构成的。头与头相连构成的。 没有还原没有还原(hun yun)(hun yun)端，是非还原端，是非还原(hun (hun yun)yun)糖。糖。 为能提供人类能量的三种碳水化合物（除为能提供人类能量的三种碳水化合物（除单糖外）之一，其它两种碳水化合物为乳单糖外）之一，其它两种碳水化合物为乳糖和淀粉。糖和淀粉。 亲水性极强和溶解性极大，能形成具高渗亲水性极强和溶解性极大，能形成具高渗透性的高浓度溶液。可用作防腐剂和保湿透性的高浓度溶液。可用作防腐剂和保湿剂。剂。 具有冷冻保护剂的功能，可防止脱水和由具有冷冻保护剂的功能，可防止脱水和由冷冻引起的结构和质构的破坏。冷冻引起的结构和质构的破坏。 甘蔗糖与甜菜糖甘蔗糖与甜菜糖. .第45页/共123页第四十五页，共123页。二、具有二、具有(jyu)特殊功能的特殊功能的低聚糖低聚糖Functional Oligosaccharides 功能功能(gngnng)(gngnng)性食品（性食品（Functional Foods)Functional Foods) 西方国家西方国家 低脂、低热、低胆固醇、低盐、低低脂、低热、低胆固醇、低盐、低糖及高纤维食品糖及高纤维食品 日本日本 功能功能(gngnng)(gngnng)食品因子食品因子 低聚糖和低聚糖和短肽短肽 功能功能(gngnng)(gngnng)性低聚糖性低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖等。糖、低聚氨基葡萄糖等。功能功能(gngnng)(gngnng)性低聚糖的主要功能性低聚糖的主要功能(gngnng)(gngnng)： 增殖双歧杆菌维护肠道健康增殖双歧杆菌维护肠道健康第46页/共123页第四十六页，共123页。低聚果糖低聚果糖(gutng)Fructo-oligosaccharides第47页/共123页第四十七页，共123页。低聚木糖低聚木糖 （Xylo-oligosaccharides）第48页/共123页第四十八页，共123页。低聚氨基低聚氨基(nj)葡萄糖葡萄糖 由N-乙酰- D 氨基葡萄糖或D 氨基葡萄糖通过-1,4糖苷键连接起来的低聚合度水溶性氨基葡萄糖。在酸性条件下易成盐，呈阳离子性质随着游离氨基的数量增加(zngji)，氨基特性愈显著。该低聚糖的许多功能性质和生理学特性都与此密切相关。第49页/共123页第四十九页，共123页。低聚氨基葡萄糖功能低聚氨基葡萄糖功能(gngnng)性质性质降低肝脏降低肝脏(gnzng)(gnzng)和血清中的胆固醇和血清中的胆固醇提高肌体免疫力提高肌体免疫力具有抗肿瘤作用。具有抗肿瘤作用。聚合度聚合度5-65-6的甲壳低聚糖具有直接攻击肿瘤细的甲壳低聚糖具有直接攻击肿瘤细胞的作用，对癌细胞的生长和转移具有很强的胞的作用，对癌细胞的生长和转移具有很强的抑制效果。抑制效果。增殖双歧杆菌和乳杆菌。增殖双歧杆菌和乳杆菌。防止胃溃疡、胃酸过多等症。防止胃溃疡、胃酸过多等症。第50页/共123页第五十页，共123页。三、环状低聚糖三、环状低聚糖(Cyclodextrins) - -， - -， - -环状糊精分别由环状糊精分别由6 6，7 7，8 8个个D-1,4D-1,4葡萄糖吡喃单位葡萄糖吡喃单位(dnwi)(dnwi)以以 -1,4-1,4糖苷键连接而成。糖苷键连接而成。第51页/共123页第五十一页，共123页。结构具有高度的对称性结构具有高度的对称性 糖苷键糖苷键上的氧原子处于一个平面。上的氧原子处于一个平面。环形环形(hun xn)(hun xn)和中间具有空穴和中间具有空穴的圆柱形，的圆柱形，C6C6上的伯醇羟基都排列上的伯醇羟基都排列在外侧，外亲水；空穴内壁由疏水在外侧，外亲水；空穴内壁由疏水性的性的C-HC-H键和环氧组成，内疏水。键和环氧组成，内疏水。作为微胶囊壁材，包理风味物、香作为微胶囊壁材，包理风味物、香精油、胆固醇等。精油、胆固醇等。第52页/共123页第五十二页，共123页。第四节第四节 多多 糖（糖（polysaccharides)超过超过(chogu)20个单糖的聚合物个单糖的聚合物（polymers)为多糖为多糖 大多数多糖的大多数多糖的DPDP为为200-3000200-3000，纤维素的，纤维素的DPDP最大，最大，达达7000-150007000-15000。 均一多糖（均一多糖（homoglycans) homoglycans) 由相同的单糖由相同的单糖（monosaccharide)monosaccharide)组成组成(z chn) (z chn) 淀粉淀粉 纤维素纤维素 非均一多糖（非均一多糖（heteroglycanheteroglycan） 也称杂多糖，也称杂多糖，由两种（二杂多糖）或多种（三杂多糖、四杂由两种（二杂多糖）或多种（三杂多糖、四杂多糖等）不同的单糖作成多糖等）不同的单糖作成 海藻酸钠、木聚糖、瓜尔豆胶和刺槐豆胶海藻酸钠、木聚糖、瓜尔豆胶和刺槐豆胶第53页/共123页第五十三页，共123页。低聚糖和多糖低聚糖和多糖(du tn)(du tn)的缩写的缩写 采用糖基单位名称的前三个字母表示，第一个字母大写，葡采用糖基单位名称的前三个字母表示，第一个字母大写，葡萄糖除外，它可写为萄糖除外，它可写为GlcGlc。D-D-可以省略，但可以省略，但L L糖必须标明，例糖必须标明，例如如LAraLAra。环的大小可用斜体字表示。吡喃糖基用。环的大小可用斜体字表示。吡喃糖基用p p表示，呋喃表示，呋喃糖基用糖基用f f表示。端基构型用表示。端基构型用或或表示，例如，表示，例如，-D-D-吡喃葡吡喃葡萄糖基表示为萄糖基表示为GlcpGlcp，醛酸可用大写字母，醛酸可用大写字母A A表示，例如，表示，例如，L-L-吡喃古洛糖醛酸单位表示为吡喃古洛糖醛酸单位表示为LGulpALGulpA。 生物生物(shngw)(shngw)化学家通常采用化学家通常采用1,31,3表示连接位置，而碳水化表示连接位置，而碳水化合物化学家通常采用合物化学家通常采用1313表示连接位置。表示连接位置。 乳糖：乳糖：-Galp(14)Glc-Galp(14)Glc或或Galp(1,4)GlcGalp(1,4)Glc 麦芽糖：麦芽糖：-Glcp(14)Glc-Glcp(14)Glc或或Glcp(1,4)GlcGlcp(1,4)Glc 还原端不能被表示为还原端不能被表示为或或、吡喃糖或呋喃糖，因为环可以、吡喃糖或呋喃糖，因为环可以是开式或闭式，以及无环型的混合物存在，并在这些环型中是开式或闭式，以及无环型的混合物存在，并在这些环型中快速转换。快速转换。第54页/共123页第五十四页，共123页。一、多糖一、多糖(du tn)的溶解性的溶解性（solubility)多糖具有较强亲水性和易于水合。多元醇，每个羟基均可和一个或几个水分多糖具有较强亲水性和易于水合。多元醇，每个羟基均可和一个或几个水分(shufn)子形成氢键。环氧原子以及连接糖环的糖苷氧原子也可与水形成氢子形成氢键。环氧原子以及连接糖环的糖苷氧原子也可与水形成氢键。键。具有改变和控制水分具有改变和控制水分(shufn)移动的能力。食品的许多功能性质包括质构都移动的能力。食品的许多功能性质包括质构都同多糖和水分同多糖和水分(shufn)有关。有关。第55页/共123页第五十五页，共123页。冷冻稳定剂（冷冻稳定剂（Cryostabilizer)Cryostabilizer) 淀粉溶液冷冻时，形成两相体淀粉溶液冷冻时，形成两相体系，一相是结晶水（即冰），另一相系，一相是结晶水（即冰），另一相是由是由7070淀粉分子和淀粉分子和3030非冷冻水组非冷冻水组成成(z chn)(z chn)的玻璃。的玻璃。 当大多数多糖处于冷冻浓缩状当大多数多糖处于冷冻浓缩状态时，水分子的运动受到了极大的限态时，水分子的运动受到了极大的限制，水分子不能吸附到晶核或结晶长制，水分子不能吸附到晶核或结晶长大的活性位置，因而抑制了冰晶的长大的活性位置，因而抑制了冰晶的长大，提供了冷冻稳定性。大，提供了冷冻稳定性。第56页/共123页第五十六页，共123页。二、多糖溶液二、多糖溶液(rngy)的粘度与稳的粘度与稳定性定性（Viscosity and Stability）多糖（亲水胶体或胶）主要具有增稠和胶凝功能，此外，还控制流体食多糖（亲水胶体或胶）主要具有增稠和胶凝功能，此外，还控制流体食品与饮料的流动性质与质构以及改变半固体食品的变形性等。品与饮料的流动性质与质构以及改变半固体食品的变形性等。在食品产品中，一般使用在食品产品中，一般使用(shyng)0.250.5(shyng)0.250.5浓度的胶即能产生粘度浓度的胶即能产生粘度和形成凝胶。和形成凝胶。 第57页/共123页第五十七页，共123页。v 高聚物溶液的粘度同分子高聚物溶液的粘度同分子(fnz)(fnz)的大小、的大小、形状及其在溶剂中的构象形状及其在溶剂中的构象（configuration)configuration)有关。有关。 在溶液中呈无序的无规线团状态。线团的性质同单糖的组在溶液中呈无序的无规线团状态。线团的性质同单糖的组成和连接方式有关。有的紧密，有的伸展。成和连接方式有关。有的紧密，有的伸展。 溶液中线性高聚物分子旋转和伸屈时占有很大的空间，分溶液中线性高聚物分子旋转和伸屈时占有很大的空间，分子间彼此子间彼此(bc)(bc)碰撞的频率高，产生磨擦，消耗能量，因碰撞的频率高，产生磨擦，消耗能量，因而产生粘度。而产生粘度。 线性多糖甚至在浓度很低时形成粘度很高的溶液。链线性多糖甚至在浓度很低时形成粘度很高的溶液。链长增加，高聚物占有的体积增加，溶液的粘度增加。长增加，高聚物占有的体积增加，溶液的粘度增加。 线性分子（线性分子（linear polysaccharides)linear polysaccharides)，高粘度，高粘度 支链分子（支链分子（branched polysaccharides)branched polysaccharides)，体积小，低粘，体积小，低粘度度第58页/共123页第五十八页，共123页。带电多糖，粘度增高仅带一种类型电荷（一般(ybn)带负电荷，它由羧基或硫酸一酯基电离而得）的直链多糖由于相同电荷的斥力呈伸展构型，增加了从一端到另一端的链长，高聚物占有体积增大，因而溶液的粘度大大提高。第59页/共123页第五十九页，共123页。 无支链的聚糖通过加热溶于水中，形成不稳定无支链的聚糖通过加热溶于水中，形成不稳定的分子分散体系，很快出现沉淀或胶凝。的分子分散体系，很快出现沉淀或胶凝。 长分子的链段相互碰撞并在几个糖基长分子的链段相互碰撞并在几个糖基之间形成分子间键，因而分子间产生缔合，在之间形成分子间键，因而分子间产生缔合，在重力作用重力作用(zuyng)下产生沉淀或形成部分结下产生沉淀或形成部分结晶。晶。 直链淀粉通过加热溶于水，接着将溶液冷却，直链淀粉通过加热溶于水，接着将溶液冷却，分子经聚集而沉淀，此过程称为老化。分子经聚集而沉淀，此过程称为老化。第60页/共123页第六十页，共123页。 具 有 带 电 基 团 的 直 链 多 糖 由 于 库 仑 斥 力 阻 止 链 段 相 互 靠 近 也 能 形 成 稳 定具 有 带 电 基 团 的 直 链 多 糖 由 于 库 仑 斥 力 阻 止 链 段 相 互 靠 近 也 能 形 成 稳 定(wndng)(wndng)的溶液。的溶液。 海藻酸钠，每个糖基单位是一个醛酸基，含有一个以盐的形式存在的羧酸基；海藻酸钠，每个糖基单位是一个醛酸基，含有一个以盐的形式存在的羧酸基； 黄原胶黄原胶 中每中每5 5个糖基单位有一个羧酸基存在。个糖基单位有一个羧酸基存在。 但如海藻酸钠溶液但如海藻酸钠溶液pHpH降到降到3 3，羧酸的电离受到一些抑制，（羧酸的，羧酸的电离受到一些抑制，（羧酸的pKapKa为为3.383.38和和3.653.65），最终分子带电较少，能缔合、沉淀或形成凝胶。），最终分子带电较少，能缔合、沉淀或形成凝胶。 卡拉胶卡拉胶 在直链上存在许多带电的硫酸一酯基。这类分子在低在直链上存在许多带电的硫酸一酯基。这类分子在低pHpH下不会沉淀，因下不会沉淀，因为在所有实用的为在所有实用的pHpH范围内硫酸盐基团都保持电离状态。范围内硫酸盐基团都保持电离状态。第61页/共123页第六十一页，共123页。流体流体(lit)流变特性流变特性 流体在受到外部剪切力作用时发生变形流体在受到外部剪切力作用时发生变形( (流动流动) )，内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦的内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦的形式形式(xngsh)(xngsh)表现出来。这种内摩擦力称为表现出来。这种内摩擦力称为流体的粘滞性或粘性。流体的粘滞性或粘性。 牛顿内摩擦定律：牛顿内摩擦定律： =(dvx/dy) =(dvx/dy) 比例系数比例系数代表流体粘滞性的物理量，反映流代表流体粘滞性的物理量，反映流体内摩擦力的大小，称为流体的动力粘性系数体内摩擦力的大小，称为流体的动力粘性系数或粘度。或粘度。 ：剪切应力；速度梯度：剪切应力；速度梯度：dvx/dydvx/dy 剪切应力与速度梯度呈线性关系牛顿流体。剪切应力与速度梯度呈线性关系牛顿流体。 剪切应力与速度梯度不呈线性关系非牛顿剪切应力与速度梯度不呈线性关系非牛顿流体。流体。 第62页/共123页第六十二页，共123页。非牛顿流体包括非牛顿流体包括(boku) 剪切变稠型：粘度随流速梯度增大而增大。剪切变稠型：粘度随流速梯度增大而增大。 剪切变稀型：粘度随流速梯度增大而减小。剪切变稀型：粘度随流速梯度增大而减小。 假塑型：粘度随流速梯度增大而减小。剪切变稀的性假塑型：粘度随流速梯度增大而减小。剪切变稀的性质更为突出。质更为突出。 塑性型：该类流体由于絮凝很强而形成网络结构，存塑性型：该类流体由于絮凝很强而形成网络结构，存在屈服应力在屈服应力B B 。 B B B 时，网络破坏并开始流动，剪切应力随流时，网络破坏并开始流动，剪切应力随流速梯度而变化。速梯度而变化。 触变型：在剪切作用下可由粘稠状态变为流动性较大触变型：在剪切作用下可由粘稠状态变为流动性较大(jio d)(jio d)的状态，而剪切作用取消后，要滞后一段的状态，而剪切作用取消后，要滞后一段时间才恢复到原来状态。时间才恢复到原来状态。 震凝型：能在剪切作用下变稠。剪切取消后，也要滞震凝型：能在剪切作用下变稠。剪切取消后，也要滞后一段时间才恢复变稀。后一段时间才恢复变稀。第63页/共123页第六十三页，共123页。第64页/共123页第六十四页，共123页。多糖溶液一般呈现多糖溶液一般呈现(chngxin)两种流两种流动性质：动性质： 1. 假塑性 剪切速率增高，粘度快速下降。液体流动越快，粘度越低，流动速率随外力的增加而增加。在倒出、咀嚼、吞咽、泵送、混合过程中，流动速率随所加的力增大而增大。粘度变化与时间无关；随剪切率变化，流动速率也发生瞬时改变。线性高聚物分子形成剪切变稀的假塑性溶液，一般来说，胶的分子量越高，假塑性越大。“短流”：假塑性大，口感(ku n)不粘“长流”：假塑性小，口感(ku n)粘稠对大多数胶溶液，温度升高引起粘度下降，但黄原胶在0100除外。第65页/共123页第六十五页，共123页。在触变流动中，随流速增加，粘度下降并不在触变流动中，随流速增加，粘度下降并不是瞬时发生的，在恒定的剪切速率下触变溶是瞬时发生的，在恒定的剪切速率下触变溶液的粘度下降和时间有关。在剪切停止后，液的粘度下降和时间有关。在剪切停止后，重新回复到原有粘度需要一定的时间。重新回复到原有粘度需要一定的时间。这种性质反映这种性质反映(fnyng)(fnyng)了凝胶了凝胶溶液溶液凝胶凝胶的转变，换句话说，触变溶液在静止时显示的转变，换句话说，触变溶液在静止时显示一种弱凝胶结构。一种弱凝胶结构。 2.2.触变性触变性第66页/共123页第六十六页，共123页。三、凝胶（三、凝胶（Gel）三 维 网 络 结 构 （三 维 网 络 结 构 （ t h r e e d i m e n s i o n a l network）凝胶是由分子或颗粒（例如结晶、乳状液液滴凝胶是由分子或颗粒（例如结晶、乳状液液滴或分子聚集体或分子聚集体/原纤维）连接而成的连续的三维原纤维）连接而成的连续的三维网。网中充满了大量的连续液相。网。网中充满了大量的连续液相。三维网状凝胶结构是由高聚物分子通过氢键、三维网状凝胶结构是由高聚物分子通过氢键、疏水缔合、范德华引力、离子桥联、缠结或共疏水缔合、范德华引力、离子桥联、缠结或共价 键 形 成 连 结 区 ， 液 相 是 由 相 对 分 子 质 量价 键 形 成 连 结 区 ， 液 相 是 由 相 对 分 子 质 量(zhling)低的溶质和部分高聚物链组成的水低的溶质和部分高聚物链组成的水溶液。溶液。食品产品中，高聚物分子（多糖或蛋白质）或食品产品中，高聚物分子（多糖或蛋白质）或原纤维能形成凝胶网络。原纤维能形成凝胶网络。第67页/共123页第六十七页，共123页。这种结构类型称为这种结构类型称为穗状胶束，肩并肩平穗状胶束，肩并肩平行行(pngxng)链代表链代表结合区的定向结晶结结合区的定向结晶结构，结合区之间空洞构，结合区之间空洞充满可溶性高聚物链充满可溶性高聚物链段和其它溶质的水溶段和其它溶质的水溶液。液。第68页/共123页第六十八页，共123页。凝胶具有(jyu)两重性既具有固体性质，也具有液体性质既具有固体性质，也具有液体性质海绵状三维网状结构对外界应力具有显著的抵抗作用，是具有粘海绵状三维网状结构对外界应力具有显著的抵抗作用，是具有粘弹性的半固体，显示部分弹性和粘性。弹性的半固体，显示部分弹性和粘性。连续液相中的分子是完全可以移动的，使凝胶的硬度比正常固体连续液相中的分子是完全可以移动的，使凝胶的硬度比正常固体小，因此在某些方面呈现粘性液体性质。小，因此在某些方面呈现粘性液体性质。多糖多糖(du tn)(du tn)凝胶一般仅含有凝胶一般仅含有1 1高聚物，水分可以高达高聚物，水分可以高达9999，但能形成很强的凝胶。例如甜食凝胶、肉冻、水果块、仿洋葱圈、但能形成很强的凝胶。例如甜食凝胶、肉冻、水果块、仿洋葱圈、类肉宠物食品以及糖霜等。类肉宠物食品以及糖霜等。第69页/共123页第六十九页，共123页。凝胶的制备凝胶的制备(zhbi)聚合物分子(fnz)或分子(fnz)聚集体必须首先存在于溶液中，然后部分形成三维凝胶网状结构。一般来说，凝胶形成后如果结合区变大，那么网就变得较紧密，结构收缩，产生脱水收缩（在凝胶表面上出现液滴称为脱水收缩）。第70页/共123页第七十页，共123页。四、多糖四、多糖(du tn)水解水解在酸或酶的催化下，低聚糖或多糖在酸或酶的催化下，低聚糖或多糖(du tn)的糖苷键水解。水解程度取决于酸强度、时间、温度以的糖苷键水解。水解程度取决于酸强度、时间、温度以及多糖及多糖(du tn)的结构。的结构。在食品加工和贮藏过程中，多糖在食品加工和贮藏过程中，多糖(du tn)比蛋白质更易水解。比蛋白质更易水解。往往添加相对高浓度的食用胶，以免由于水解导致食品体系粘度下降。往往添加相对高浓度的食用胶，以免由于水解导致食品体系粘度下降。第71页/共123页第七十一页，共123页。第五节第五节 淀粉淀粉(dinfn)(starch)植物中主要的贮藏物是淀粉，为人类提供植物中主要的贮藏物是淀粉，为人类提供7080%7080%的热量。的热量。淀粉和改性淀粉在食品中有广泛的应用淀粉和改性淀粉在食品中有广泛的应用(yngyng)(yngyng)：粘着剂、粘合剂、：粘着剂、粘合剂、混浊剂、喷粉剂、成膜剂、稳泡剂、保鲜剂、胶凝剂、上光剂、持水剂、混浊剂、喷粉剂、成膜剂、稳泡剂、保鲜剂、胶凝剂、上光剂、持水剂、稳定剂、质构剂以及增稠剂等。稳定剂、质构剂以及增稠剂等。第72页/共123页第七十二页，共123页。一、淀粉的化学(huxu)结构 1. 直链淀粉(Amylose) 基本上是由基本上是由-D-D-吡喃葡萄糖基通过吡喃葡萄糖基通过1414连接而成的直链分子。在连接而成的直链分子。在水溶液中为线型分子。水溶液中为线型分子。 由分子内的氢键作用成右手螺旋结构，每个环含有由分子内的氢键作用成右手螺旋结构，每个环含有6 6个葡萄糖残基。个葡萄糖残基。 螺旋内部仅含有氢原子，是亲油的，羟基位于螺旋外部。螺旋内部仅含有氢原子，是亲油的，羟基位于螺旋外部。 许多直链淀粉分子含有少量的许多直链淀粉分子含有少量的-D-D-（1616）支链。）支链。 平均每平均每180320180320个糖单位有一个支链，分支点的个糖单位有一个支链，分支点的-D-16-D-16糖苷键糖苷键占总糖苷键的占总糖苷键的0.30.5%0.30.5%。 含支链的直链分子中的支链有的很长，有的很短，但是支链点隔开含支链的直链分子中的支链有的很长，有的很短，但是支链点隔开很远。很远。 直链淀粉的相对直链淀粉的相对(xingdu)(xingdu)分子质量约为分子质量约为106106。聚合度约为。聚合度约为100-100-6,0006,000之间，一般为几百。之间，一般为几百。第73页/共123页第七十三页，共123页。2. 2. 支链淀粉支链淀粉(dinfn)(Amypectin)(dinfn)(Amypectin)高度分支的大