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1、 第三章 碳水化合物Chapter 3: Carbohydrates一、概述二、单糖、低聚糖的物理特性三、糖类的化学性质 四、功能性低聚糖五、淀粉六、非淀粉多糖一、概述 Introduction 1、概念 Concept糖类是多羟基的醛、酮及其衍生物和缩合物。习惯上称为碳水化合物。Cn(H20)m 2、分类 Classification单糖Monosaccharides; 低聚糖（寡糖）（单糖数小于等于10）Oligasaccharides;多聚糖 Polysaccharides.3、作用供能；糖脂 构成神经组织和细胞膜的成分 ；生理功能物质：糖蛋白、粘蛋白；风味结合功 能（色、香、味）；保持
2、食品粘、弹性（质构）4、食品中的糖类物质植物干重3/4由糖类构成 表31 主要粮种的糖类含量 (以干重计)(单位： )粮食 可溶性糖* 淀粉 纤维素 半纤维 素小麦 2.05.0 5876 2.33.7 4.9 7.5大麦 6.07.0 5666 5.9 10.5黑麦 1.93.0 5863 2.6 10.2燕麦 0.33 5060 12.6 14.4糙米 0.46 7580 10.5 -玉米 1.53.7 6070 2.4 6.2高粱 1.03.0 6970 1.92.2 3.4 4.6*可溶性糖类是指葡萄糖、麦芽糖及蔗糖等单糖和低聚糖的总和。表32 普通食品中的糖含量/%食品 糖/% 食品
3、 糖/% 可口可乐 9 橙汁 10 脆点心 12 冰淇淋 18 番茄酱 29 蛋糕（干） 36 韧性饼干 20 果冻（干） 83水果、蔬菜游离糖含量 见P40表33 、 34 表33水果中游离糖含量(以鲜重计)(单位：) 水果 D一葡萄糖 D一果糖 蔗糖 苹果 1.17 6.04 3.78 梨 0.95 6.77 1.61 香蕉 6.04 2.01 10.03 葡萄 6.86 7.84 2.25 桃 0.91 1.18 6.92 樱桃 6.49 7.38 0.22 草莓 2.09 2.40 1.03 蜜橘 1.50 1.10 6.01 杏 4.03 2.00 3.04 西瓜 0.74 3.42
4、 3.11 番茄 1.52 1.51 0.12 甜柿肉 6.20 5.41 0.81 枇杷肉 3.52 3.60 1.32 表34 蔬菜中游离糖含量(以鲜重计)(单位： ) 蔬菜 D一葡萄糖 D一果糖 蔗糖 菠菜 0.09 0.04 0.06 胡萝卜 0.85 0.85 4.24 黄瓜 0.86 0.86 0.06 洋葱 2.07 1.09 0.89 硬花甘蓝 0.73 0.67 0.42 甜玉米 0.34 0.31 3.03 甘薯 0.33 0.30 3.37 甜菜 0.18 0.16 6.11 花椰菜 0.73 0.67 0.42 莴苣 0.07 0.16 0.07 番茄 1.12 1.3
5、4 0.01植物中游离糖分变化谷、茎、根类植物：未成熟 陈化、后熟- 淀粉游离可溶糖 贮 存水果：未成熟 贮存后熟- 成熟、可溶糖 淀粉 淀粉酶味酸 甜 动物产品中的糖类物质含量少肌肉、肝脏 含一定糖元、葡聚糖乳汁 含乳糖鲜半奶 乳糖4.8%鲜人乳 乳糖 6.7%二、单糖、低聚糖的物理特性 （一）溶解度均易溶于水，但溶解度不同果糖 蔗糖 葡萄糖 乳糖20 78.9% 66.6% 46.7% 16.1%50 86.9% 72.0% 70.9% 61.2%因为葡萄糖溶解度低，浓度高，则析出晶体。所以在淀 粉糖浆中，为了防止结晶析出，一般控制葡萄糖含量 果汁、蜜饯、果脯类食品利用糖作保存剂，需要糖具
6、有高溶解 度。果糖含量 溶解度 所以，果糖含量高的（溶解度大），果葡糖浆其食品保存性 好 （二）渗透压渗透压随，渗，%同，小， 分子数目越多，渗则大。渗 nRT/V = wRT/MV单糖的渗透压对于抑制不同的微生物生长 是有差别的。 蔗糖液可以抑制一般酵母生长。 蔗糖液才能抑制一般细菌生长。 蔗糖液才能抑制一般霉菌生长。密饯、果脯是靠糖的渗透压高才具有较好 的保存性。 （三）结晶性 各种糖的结晶性不一样 蔗糖易结晶，晶体大 葡萄糖易结晶，晶体小 果糖、转化糖难结晶。 糖果制造、应用结晶性差异 、硬糖不能单独用蔗糖 、旧式制造硬糖方法： 加入有机酸，蔗糖转化糖（）以防止蔗糖结 晶 、新式制造硬糖
7、方法 添加淀粉糖浆（）工艺简单，效果 好具有以下优点：保存性好：含糊精，增强糖果韧性，强度，粘性，不易破裂，晶 体聚合成球形（淀粉糖浆代替部分蔗糖）（四）冰点降低 冰点降低与质量摩尔浓度的关系为 t凝=K凝*m t凝(葡萄糖）t凝(蔗糖) (M萄单糖 结合能力结合功能的作用:保持颜色；保留风味发挥 物对喷雾干燥、冷冻干燥等脱水食品，其风 味结合功能起着重要作用例：Schardinger(沙丁格)糊精风味结合功能又名：环状糊精（n=6 , 7-, 8-） 环状 淀粉结构：（C6H12O6）n n=6，7，8 （D-葡萄糖） n， -1.4甙键环内侧-疏水,环外侧-亲水,中间具有 疏水 性的 空穴
8、，因此它可以包含 脂 溶性的物质。性状：白色结晶性粉末，熔点360（稳定）26，溶解度，18.5g/100ml作用：保存挥发性香料，制成干粉、掩盖苦味及 异味（变为无味）；保护易氧化，易见光分解物 质；改善香料，色素等理化性质（溶解度（油） ，水中分散性、风味、反应性）；与表面活性剂 合用，起乳化剂作用。三、糖类的化学性质（一）水解1. 转化糖的生成蔗糖 葡萄糖 + 果糖 右旋 左旋蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖的混合 物，称为转化糖（旋光发生改变） 2. 发酵性 糖类发酵对食品加工具有重要意义。酵母菌能 使葡萄糖、果糖、甘露糖、麦芽糖等发酵而成 酒精，同时放出二氧化碳。这是葡萄酒、黄酒 和啤酒生
9、产及面包膨松的基础。 酵母菌 C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 经酵母菌发酵的果酒中的酒精，在氧的存在下 ，可用醋酸杆菌类细菌按下列反应式进一步发 酵成醋酸，这是生产醋的机理。 醋酸杆菌 C2H5OH CH3COOH + H2O（二）脱水和热降解脱水糖受酸、热的作用，易发生脱水反应，如已糖脱水生成5 羟甲基糠醛或甲酸，乙酰丙酸，或聚合成有色物质热降解热降解反应可使碳碳键断裂，产物主要有：醛、酮、 酸、二酮、醇、呋喃、芳香族化合物、CO、CO2等 （三） 褐变反应 Browning Reaction褐变分两类：酶促褐变、非酶促褐变酶促褐变是氧与酚类物质在多酚氧化酶催化下发生的一 类
10、反应，不涉及糖类物质。非酶促褐变根据其褐变机理不同，又分为三种类型：焦 糖化褐变、羰氨反应褐变、抗坏血酸氧化褐变。1、焦糖化褐变 Phenomena of Caramelizati糖类物质在没有氨基化合物存在下，加热 到熔点以上（蔗糖200）时，会变成黑褐色的 色素物质，这种作用称为焦糖化褐变。糖受强热生成两类物质，一是糖脱水形成 焦糖（酱色），另一类是裂解形成一些挥发性 的醛酮物质，进一步缩合，聚合成深褐色物质(1)焦糖的形成蔗糖形成焦糖可分为三个阶段：第一阶段：蔗糖熔融，温度至200左右，第一次起泡， 经约35分钟，蔗糖脱去一分子水，生成异蔗糖酐，起泡暂停 。C12H22O11-（脱水，加热）-C12H20O10 (异蔗糖酐 )第二阶段：发生第二次起泡现象，持续55min，失水9%， 形成焦糖酐：
