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1、及其应用。我们在认识了小分子糖在食品中的特性及应用后,再来认识高分子糖与食品有关的特性2 #4.3食品中多糖的特性与应用Carbohydrates：High-heattreatmentscauseinteractionsbwteenreducingsugarsandaminogroupstogiveMaillardbrowningandchangesinflavor.HydrolysisofstarchandgumscanchangetextureoffoodsystemsSomestarchescanbedegradedbyenzymesorunderacidicconditions.Int
2、roductionToFoodScience4.3.1多糖的性质0多糖的溶解性多糖（Polysaccharide）,由于含有大量羟基（平均每个糖基含3个-0H）,每个-0H可与1至几个H20分子形成氢键,环氧原子以及糖甘氧原子也可和H20分子形成氢键，故,多糖的每个糖基具有结合分子的能力一一多糖具有较强的亲水性和易于水合的能力，多糖颗粒（若干多糖分子聚合）在水溶液中吸水膨胀，然后部分的溶解或全部溶解。但是高度有序而具有结晶的多糖，不能直接溶于水；不过，多数的多糖不能形成结晶。多糖分子以氢键结合的水，属于水合水，不会结冰，也称塑化水，使多糖分子溶剂化。0多糖的黏度与稳定性多糖（胶，亲水胶体）主要
3、用于增稠和胶凝，也可控制液态食品的流动性和质构。0.250.5%的浓度的胶，可以产生黏度、形成凝胶。多数亲水胶体的黏度随温度升高而下降。0多糖的凝胶性多糖分子间可以通过氢键、疏水缔合、共价键等连接而成连续的三维网，网孔中充满连续的液相（如，水，小分子水溶液），形似海绵。这种持水的多糖三维网状结构即为多糖凝胶。通常仅含1%勺高聚物（多糖）。如甜食凝胶、肉冻、水果块等。蛋白质大分子亦可形成凝胶。多糖凝胶可看成固态，也具有液体性，有弹性、有一定黏度，所以，它是具有黏弹性的半固体。0多糖的水解性酸、酶催化，多糖糖甘键水解。可使溶液黏度下降。热加工可加速水解。对酶催化水解敏感，易受微生物侵袭（微生物产酶
4、）。4.3.2食品中的典型多糖4.3.2.1淀粉（Starch）（1）淀粉的组成与结构0独特性：1）以颗粒存在。颗粒紧密，不溶于水，但在冷水中可少量水合。分散于水中，具低黏度。2）含两种结构的分子。0单体D葡萄糖0连接方式aI,4昔键和aI,6件键0淀粉颗粒的组成：天然淀粉有两种结构直链淀粉amylose支链淀粉amylopectin淀粉粒一般由2种葡聚糖，即直链淀粉和支链淀粉构成。普通淀粉含约20%30%（25%左右）的直链淀粉，有的新玉米品种可达50%85%,称为高直链淀粉玉米，这类玉米淀粉不易糊化，甚至有的在温度100C以上才能糊化。有些淀粉仅由支链淀粉组成，例如糯玉米、糯大麦、梗稻和糯
5、米等。它们在水中加热可形成糊状，与根和块茎淀粉（如藕粉）的糊化相似。直链淀粉容易发生“老化；糊化形成的糊化物不稳定，而由支链淀粉制成的糊是非常稳定的。表4-7一些淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例淀粉来源直链淀粉（%）支链淀粉（）淀粉来源直链淀粉（%）支链淀粉（）高直链玉米50851550米1783玉米2674马铃薯2179蜡质玉米199木薯1783小麦2575表4-8直链淀粉和支链淀粉的性质分子量糖背键对老化的敏感性3 -淀粉酶作用的产物葡糖淀粉酶作用的产物 分子形状50000 - 200000主要是a-D（l t4） 高麦芽糖D-葡萄糖 主要为线型直链淀粉支链淀粉一百万到几百万a-D（lt4）
6、,a-D-（lT6）低麦芽糖，3-极限糊精D-葡萄糖灌木型0淀粉粒的结构特点：植物体内的淀粉是在生长过程中逐步完成生物合成的，随着淀粉分子的不断合成形成了由若干淀粉分子、并有一定规则的聚合在一起的颗粒状结构一即为淀粉粒，这是所有多糖中唯一以小包形式（分散的颗粒）存在的多糖。不同的植物种类有不同特征的淀粉粒，显微镜下可观察到：淀粉粒呈球形、卵形、或不规则形，大小也各不一样（1.5-100pm），具体依植物种类而异，马铃薯淀粉颗粒最大、为卵形，玉米为圆形和多角形，稻米最小、为多角形；偏光显微镜下，可见双折射现象：淀粉粒的中心有一个裂口（黑色十字），将颗粒分成四个白色区域，称为“偏光十字”或“脐点”
7、，说明有晶状结构（实质上，淀粉分子间以氢键相互结合，以放射状微晶束形式存在）；沿其周围径向排列着淀粉分子，使粒不断长大，在偏振光显微镜下有的颗粒可看到粒上有疏密相间的层次。0%1 马铃薯IL主玉来“11JLJJFi谷椰褂1圈不同来源淀粉粒的显微闿惠4。呈蓝色，V6个无色。呈色机制：碘分子进入螺旋圈内成为电子受体，羟基为电子供体成为淀粉-碘的络合物，显蓝色。V6时不能形成螺旋管状结构。应用：其它小分子如乙醇、正丁醇等进入螺旋圈内成为“笼状化合物”（包合物）。0淀粉的水解在酸、酶、热等催化下水解。主要有：a淀粉酶、3淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶等。总称为淀粉酶。产物有：糊精（淀粉部分水解的片断）、
8、淀粉糖浆（葡萄糖、低聚糖与糊精混合物）、麦芽糖浆（主要是麦芽糖）、葡萄糖等。0葡萄糖值（DE）:表示淀粉水解生成葡萄糖的程度，也称淀粉糖化值、葡萄糖当量（DextroseEquivalency），定义为还原糖（以葡萄糖计）在淀粉糖浆中所占的百分数（按干物质计）。二葡萄糖含量（%）”二固形物（）X比重通常将DE20的水解产品称为麦芽糊精，DE为2060的叫做玉米糖浆。由于DE不同，糖的成分就不同，产物性质也不同。应用：工业上利用淀粉水解，生产果葡糖浆、淀粉糖浆等，还可根据果糖、葡萄糖的溶解度差异控制各自的比例。如葡萄糖含量42%以下防止结晶。（3）淀粉的重要性质淀粉的糊化与老化及凝胶化完整的淀粉
9、粒不溶于冷水，但能可逆地轻微吸水膨胀，干燥后又回到原颗粒大小。而在水中加热时，颗粒则发生不可逆吸水膨胀，并形成糊状液一一淀粉的糊化。淀粉的糊化（Gelatinization/dextrinization）:0淀粉粒在适当温度下（一般60-80C）的水中，吸水溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的变化过程称为糊化。其木质是:淀粉粒中的分子间氢键断开，分子分散在水中成为胶体溶液;分子由微观有序状态转变为无序态。0糊化的过程可分为三阶段：可逆的吸水阶段：水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，若冷却干燥可复原；不可逆的吸水阶段：随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，大量吸水，双折射现象消失.此时的TC,称糊化
10、温度（糊化点，实际上为一定的温度范围，不是一个温度点）。此阶段溶液的粘度上升（因肿胀颗粒间相互作用所致）。淀粉粒解体阶段：颗粒破裂，形成均匀、甚至半透明的淀粉糊。大部分淀粉分子进入溶液，粘度下降（稀化）。对第二阶段的肿胀颗粒搅拌（剪切力），则加速稀化。高温、高剪切力、过量水存在时，淀粉分子才能完全分散。0糊化后的淀粉又称a化淀粉。八口：“即食”谷物食品、米饭中的淀粉等。0相应将未糊化的淀粉称为B-淀粉20%直+80%支的结晶态），或生淀粉。0不同来源的淀粉粒的糊化温度不同。高直链淀粉难以糊化（高于woC）,而支链淀粉多（如糯米淀粉）的淀粉糊相当稳定。不同淀粉的糊化温度不同，如下表所示：表4-9
11、不同来源的淀粉粒特性来源淀粉粒糊化温度（0直径（im）结晶度%普通淀粉玉米52520256787蜡质玉米525396372高直链淀粉玉米66-170马铃薯151002562飞8甘薯155525508283木薯5353852飞4小麦2383653飞5稻米393861、780影响淀粉糊化的因素：内在因素一一淀粉粒的结构：直链淀粉含量高的难以糊化，糊化温度高。外在因素：除了温度外，还有水分、小分子亲水物等：A.温度：如上所述需在糊化温度下方能糊化。B.水分含量：淀粉自身含水10%左右，加水至少保证总水量达30%,才能充分糊化。有人认为应大于55%。随水分减少，糊化温度提高。有效水分是最重要的,Aw提
12、高,糊化程度提高。C.其它成分：凡是影响水分活度（有效水分）的成分，都将影响糊化。糖：高浓度的糖可推迟糊化，提高糊化温度。糖分子一方面与淀粉分子争夺水分子；另一方面阻碍淀粉分子分开，因此，双糖比单糖的阻碍更有效。盐：虽然盐离子有结合水的能力，但对于中性的淀粉，一般低浓度盐对糊化的影响不大，除非是特殊的离子化淀粉一一马铃薯淀粉本身含有磷酸基团（负电性），低浓度盐亦会影响其电荷效应。高浓度盐抑制糊化。酸：大多数食品的PH在4-7,低PH4时因催化淀粉发生水解成糊精稀化而使粘度下降，糊化温度下降。对于高酸食品，为提高粘度和增稠，需采用交联淀粉（改性淀粉，分子大，粘度大）或加糖。PH=10时糊化加快，
13、但对食品没有意义。有人在煮粥时加少量碱，可加速糊化，但从营养角度上是不科学的。孚L化剂：脂肪类物质及相关乳化剂（如一酰甘油）可与直链淀粉形成包合物（进入疏水的螺旋管内），阻止水分子进入，从而干扰和阻止糊化，使糊化温度提高，也干扰老化和凝胶的形成。如用油较多的馅饼中的淀粉糊化不彻底，不如面包中糊化好、易消化。酶：淀粉原料中的内源淀粉酶较耐热，糊化初期由于温度、水分适合致使酶发生催化作用，淀粉部分降解（稀化），使糊化加速。新米较陈米稠汤好煮，就是因为前者酶活性高蛋白质：在某些食品中淀粉与蛋白质都是大分子，同时存在时二者间相互作用可使食品形成一定结构，影响到糊化。淀粉的老化（Retrogradati
14、onstaling0定义：糊化的淀粉，随着温度的缓慢下降至常温，特别是近oc的低温时，变成不透明甚至产生沉淀的现象，这一变化过程称为淀粉的老化。老化的实质是：a-化淀粉溶液的淀粉分子又会自动排列成序，形成致密、高度晶化的不溶解性的淀粉分子微束。但不会回到原来的淀粉粒结构。0老化淀粉的特性老化的淀粉不易为淀粉酶所水解，也就不易被人体消化吸收，故食品中的淀粉发生老化，多数将使食品品质劣化。0影响老化的因素内因，直链淀粉与支链淀粉的比例、链的聚合度。由于直链淀粉空阻小、分子直链易平行定向靠拢而相互结合（氢键），更易老化。中等聚合度较长链易老化。经过改性的淀粉，由于基团的引入、链的不均匀性，老化较难。制作粉丝，易选直链高的淀粉。外因：
