精品课碳水化合物2

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1、Chapter 3 Carbohydrates第三章第三章碳水化合物碳水化合物本章本章提要提要重点：重点： 食品在储藏加工条件下食品在储藏加工条件下糖糖 类类化合物的麦拉化合物的麦拉德褐变反应及其对食品营养，感观性状和安德褐变反应及其对食品营养，感观性状和安全的影响；淀粉的糊化和老化及其在食品加全的影响；淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用；功能性低聚糖简介；食品中总工中的应用；功能性低聚糖简介；食品中总糖、还原糖、淀粉、果胶、及粗纤维含量的糖、还原糖、淀粉、果胶、及粗纤维含量的测定。测定。难点：难点： 糖类化合物的结构与功能间的关系。糖类化合物的结构与功能间的关系。3.1Introduct

2、ion3.2StructureofCarbohydrates3.3ReactionsofCarbohydrates3.4FunctionMonosaccharidesandOligosaccharides3.5Starch3.6Polysaccharides3.7Surveyofthecarbohydrate3.8SpecialtopicofCarbohydrate Content3.1概述概述3.1Introduction定义定义:碳水化合物碳水化合物 (Carbohydrates) 多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。 1.分类分类Classification（

3、1）按组成分按组成分 单糖单糖（Monosaccharides）： 不能再被水解的多羟基醛或酮，是碳水不能再被水解的多羟基醛或酮，是碳水 化合物的基本单位化合物的基本单位。低聚糖（寡糖）低聚糖（寡糖）(Oligasaccharides) 由由210个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖多糖多糖(Polysaccharides) 由许多单糖分子缩合而成由许多单糖分子缩合而成（2）按功能分）按功能分 结构多糖结构多糖 贮存多糖贮存多糖 抗原多糖抗原多糖2.2.食品中的糖类化合物（见表一）食品中的糖类化合物（见表一） Carbohydratescomprisemoret

4、han75%ofthedrymatterofPlants.eg:corn,vegetable,fruit,andsoon.Monosaccharides&Oligasaccharidesisusuallyfoundinthevegetableandfruit.Polysaccharidescanmainlybefoundincorn,seed,root,stemplants.表一表一 食品中的糖类化合物食品中的糖类化合物(%)(%)产品产品总糖量总糖量单糖和双糖单糖和双糖多糖多糖苹果苹果14.514.5葡萄糖葡萄糖1.17 1.17 果糖果糖6.04 6.04 蔗糖蔗糖3.783.78淀粉淀粉

5、1.51.5纤维素纤维素1.01.0葡萄葡萄17.317.3葡萄糖葡萄糖2.09 2.09 果糖果糖2.40 2.40 蔗糖蔗糖4.254.25纤维素纤维素0.60.6胡罗卜胡罗卜9.79.7葡萄糖葡萄糖2.07 2.07 果糖果糖1.09 1.09 蔗糖蔗糖4.254.25淀粉淀粉7.87.8纤维素纤维素1.01.0甜玉米甜玉米22.122.1蔗糖蔗糖12-1712-17纤维素纤维素0.70.7甘薯甘薯26.326.3葡萄糖葡萄糖0.87 0.87 蔗糖蔗糖2-32-3淀粉淀粉14.6514.65纤维素纤维素0.70.7肉肉葡萄糖葡萄糖0.10.1糖原糖原0.10.13.食品中碳水化合物的作

6、用食品中碳水化合物的作用提供人类能量的绝大部分提供人类能量的绝大部分提供适宜的质地、口感和甜味提供适宜的质地、口感和甜味 （如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂）（如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂）有利于肠道蠕动，促进消化有利于肠道蠕动，促进消化 （如纤维素被称为膳食纤维，低聚糖可促小孩肠道（如纤维素被称为膳食纤维，低聚糖可促小孩肠道双歧杆菌生长，促消化）双歧杆菌生长，促消化）3.2糖类化合物的结构糖类化合物的结构StructureofCarbohydrates（1）链式结构）链式结构醛糖醛糖C4差向异构差向异构C2差向异构差向异构酮糖酮糖C5差向异构差向异构1.单糖（单糖（Monosaccharides）

7、醛醛 糖糖酮糖酮糖（2 2）环状结构）环状结构（3 3）己糖构象）己糖构象 构象是由原子基团围绕单糖旋转一定位置而形成的。构象是由原子基团围绕单糖旋转一定位置而形成的。 己糖可以形成呋喃型和吡喃型己糖可以形成呋喃型和吡喃型己糖一般由船式和椅式两种构象己糖一般由船式和椅式两种构象船式船式椅式椅式2.2.单糖的作用及功能单糖的作用及功能 （1）甜味剂甜味剂 蜂蜜和大多数果实的甜味主要取决于蔗糖蜂蜜和大多数果实的甜味主要取决于蔗糖sucrose、D-果糖果糖D-fructose、葡萄糖葡萄糖glucose的含量。的含量。 甜度定义甜度定义 是一个相对值，以蔗糖作为基准物，一般以是一个相对值，以蔗糖作

8、为基准物，一般以10%或或15%的蔗糖水溶液在的蔗糖水溶液在2020时的甜度为时的甜度为1 甜度甜度 果糖果糖蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖麦芽糖麦芽糖半乳糖半乳糖 糖溶液的相对甜度结晶的相对甜度D果糖100150180蔗糖100100D葡萄糖407974D葡萄糖小于异构体82D半乳糖2732D半乳糖21棉子糖23水赤木糖10糖的相对甜度糖的相对甜度糖醇糖醇相对甜度相对甜度木糖醇木糖醇90山梨糖醇山梨糖醇63半乳糖醇半乳糖醇58麦芽糖醇麦芽糖醇68乳糖醇乳糖醇35糖醇的相对甜度糖醇的相对甜度 （2 2）亲水功能）亲水功能( (吸湿性或保湿性）吸湿性或保湿性） 糖分子中含有羟基，具有一定的亲水能力糖分子中

9、含有羟基，具有一定的亲水能力, ,具有一定的吸湿性或保湿性。具有一定的吸湿性或保湿性。 吸湿性顺序吸湿性顺序 果糖果糖 葡萄糖葡萄糖 保湿性顺序保湿性顺序 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 例如：例如： 面包、糕点、软糖应选吸湿性大的面包、糕点、软糖应选吸湿性大的果糖果糖或或果葡糖浆果葡糖浆. . 硬糖、酥糖及酥性饼干应选吸湿性小的硬糖、酥糖及酥性饼干应选吸湿性小的葡萄糖葡萄糖. .3.3.糖苷糖苷( (Glycosides)Glycosides) 是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的个分子中的-、-2、-（巯基）（巯基）等发生缩合反应而得的化合物。等发生缩合反

10、应而得的化合物。 （1）组成）组成糖和配基（非糖部分糖和配基（非糖部分） (2)性性 质质无变旋现象无变旋现象无还原性无还原性酸中水解，碱中可稳定存在酸中水解，碱中可稳定存在吡喃糖苷环比呋喃糖苷稳定吡喃糖苷环比呋喃糖苷稳定(3)生物活性生物活性 许多糖苷仅存在于植物中，表现出一定的生许多糖苷仅存在于植物中，表现出一定的生物活性。物活性。 如：黄豆苷（大豆，葛根中含有如：黄豆苷（大豆，葛根中含有) )）可以促进）可以促进血液循环，提高脑血流量，对心血管疾病有显著血液循环，提高脑血流量，对心血管疾病有显著疗效，治冠心病，脑血栓。疗效，治冠心病，脑血栓。 银杏中的有效成分：银杏黄酮醇苷，具有扩银杏中

11、的有效成分：银杏黄酮醇苷，具有扩张冠状血管，改善血液循环。张冠状血管，改善血液循环。(4)(4)糖苷的毒性糖苷的毒性某些生氰糖苷在体内转化为氢氰酸，某些生氰糖苷在体内转化为氢氰酸，使人体中毒。使人体中毒。如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成HCN等等杏、木薯、马利豆等杏、木薯、马利豆等。3.3低聚糖低聚糖Oligosaccharides 一般由个糖基构成，一般由个糖基构成，较重要的低聚糖有：蔗糖、麦芽糖、较重要的低聚糖有：蔗糖、麦芽糖、乳糖、饴糖、麦芽糊精和环状糊精乳糖、饴糖、麦芽糊精和环状糊精（沙丁格糊精）（沙丁格糊精）1.麦芽糖、蔗糖、乳糖结构麦芽糖、蔗糖、乳糖结构

12、乳糖乳糖蔗糖蔗糖2.环状糊精环状糊精Cyclodextrin（）（） 又名沙丁格糊精（又名沙丁格糊精（SchardingerDextrin），），由环状由环状- -吡喃葡萄吡喃葡萄糖苷构成。聚合度为、，糖苷构成。聚合度为、，分别成为分别成为、-环状糊精。环状糊精。-环状糊精状糊精-环状糊精环状糊精-环状糊精环状糊精-环状糊精环状糊精（1）物理性质）物理性质-环状糊精-环状糊精-环状糊精葡萄糖残基数分子量水中溶解度（gmol.）.旋光度.空穴内径.空穴高A.淀粉调浆淀粉调浆液化液化转化转化终止反应终止反应脱色、过滤脱色、过滤离子交换法去盐离子交换法去盐真空浓缩真空浓缩喷雾干燥喷雾干燥干粉干粉 环

13、状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。盖异味的作用。（2）制备工艺）制备工艺（3）应用）应用医学医学如用环状糊精包接前列腺素的试剂、注射如用环状糊精包接前列腺素的试剂、注射剂，卞基青霉素剂，卞基青霉素-环糊精环糊精食品行业食品行业做增稠剂，稳定剂，提高溶解度（做乳化剂），做增稠剂，稳定剂，提高溶解度（做乳化剂），掩盖异味等。掩盖异味等。Suntoryltcl已获得粉状醇饮料的应已获得粉状醇饮料的应用专利用专利。农业农业 应用在农药上应用在农药上A.A.食

14、品保鲜食品保鲜将和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、将和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。糕点表面可起到保水保形的作用。B.B.除去食品的异味除去食品的异味鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用包接可除去包接可除去。C.C.作为固体果汁和固体饮料酒的载体。作为固体果汁和固体饮料酒的载体。D.保持天然食用色素的稳定保持天然食用色素的稳定如：虾黄素经的包接，提高对光和如：虾黄素经的包接，提高对光和氧的稳定性氧的稳定性。E.保持食品香味的稳定保持食品香味的稳定食用香精和稠味剂用包接，用于烤焙食品，速溶食食用香精和稠味剂用包接，用

15、于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳定。如食用香精玫瑰油，茴香脑等易挥发，易氧化，用定。如食用香精玫瑰油，茴香脑等易挥发，易氧化，用包接后香味的保持得到改善。包接后香味的保持得到改善。 作乳化剂，提高其稳定性，减轻对皮肤作乳化剂，提高其稳定性，减轻对皮肤 的刺激作用。的刺激作用。香精包含在环状糊精制成的粉末，而混合香精包含在环状糊精制成的粉末，而混合到热塑性塑料中，可制成各种加香塑料（玩具到热塑性塑料中，可制成各种加香塑料（玩具及工艺品）及工艺品）。如如tide（汰渍）洗衣粉留香，可经包汰渍）洗衣粉留香，可经

16、包接香精后添加到洗衣粉中。接香精后添加到洗衣粉中。化妆品化妆品其它方面其它方面3.3.低聚糖的功能fuctionfuction of oligosaccharides of oligosaccharides（1 1）赋予风味）赋予风味 褐变产物赋予食品特殊风味。如，麦芽酚褐变产物赋予食品特殊风味。如，麦芽酚 、异麦、异麦芽酚、芽酚、 乙基麦芽酚乙基麦芽酚（2 2）特殊功能）特殊功能 增加溶解性：如环状糊精，麦芽糊精增加溶解性：如环状糊精，麦芽糊精 稳定剂：糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂稳定剂：糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂（3）保健功能）保健功能 低聚糖可促进小孩肠道双歧杆菌生长，促消化低聚糖

17、可促进小孩肠道双歧杆菌生长，促消化.4.4.单糖在食品贮藏与加工中的化学反应单糖在食品贮藏与加工中的化学反应reaction of reaction of monosaccharidesmonosaccharides脱水反应脱水反应复合反应复合反应变旋现象变旋现象烯醇化烯醇化褐变反应褐变反应 （1 1） 脱水反应脱水反应酸、热条件下的反应酸、热条件下的反应在室温下，稀酸对单糖的稳定性无影响在酸的浓度大于12%的浓盐酸以及热的作用下,单糖易脱水,生成糠醛及其衍生物。例如： HOCHCHOH HCCH H CH CHCHO H+ HC CCHO + 3 H2O OH OH O 五碳糖 糠醛（2 2

18、）复合反应）复合反应单糖受酸和热的作用，缩合失水生成低聚糖单糖受酸和热的作用，缩合失水生成低聚糖的反应称为复合反应。的反应称为复合反应。 是水解反应的逆反是水解反应的逆反应。应。 例如：例如： 2 C2 C6 6H H1212O O6 6 C C1212H H2222O O1111 + + H H2 2O O（3 3） 变旋现象变旋现象葡萄糖溶液经放置一段时间后的旋光值与葡萄糖溶液经放置一段时间后的旋光值与最初的旋光值不同的现象。稀碱可催化变旋。最初的旋光值不同的现象。稀碱可催化变旋。 -D-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖开链式葡萄糖开链式葡萄糖 -D-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖

19、-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖（4 4）烯醇化）烯醇化在浓碱条件下，开环，生成差向异构体。在浓碱条件下，开环，生成差向异构体。（5）褐变反应）褐变反应BrowningReaction 氧化褐变氧化褐变 以多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌以多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌 （酶褐变）（酶褐变） 非氧化褐变非氧化褐变 焦糖化反应焦糖化反应PhenomenaofCaramelizati ( (非酶褐变非酶褐变 ） 麦拉德褐变反应麦拉德褐变反应MaillardReaction在无水（或浓溶液）条件下加热在无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，生成焦糖的过

20、程，称为焦糖化。生成焦糖的过程，称为焦糖化。焦糖化现象焦糖化现象（PhenomenaofCaramelization)A.焦糖化反应产生色素的过程焦糖化反应产生色素的过程糖经强热处理可发生两种反应糖经强热处理可发生两种反应分子内脱水分子内脱水 向分子内引入双键向分子内引入双键 ，然后裂解产生一些挥发，然后裂解产生一些挥发性醛、酮，经缩合、聚合生成深色物质。生成焦性醛、酮，经缩合、聚合生成深色物质。生成焦糖或酱色糖或酱色环内缩合或聚合环内缩合或聚合 裂解产生的挥发性的醛、酮经缩合或聚合产生裂解产生的挥发性的醛、酮经缩合或聚合产生深色物质。深色物质。B.反应条件反应条件催化剂：铵盐、磷酸盐、苹果酸

21、、延胡索酸、柠檬酸、催化剂：铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。酒石酸等。无水或浓溶液，温度无水或浓溶液，温度150-200150-200C.性质性质焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在pH3.0-6.9,pH3.0-6.9,甚至低甚至低于于pH3pH3。粘度。粘度100-3000cp,100-3000cp,浓度在浓度在33-3833-38波美波美度，度，pHpH在在 2.6-2.6-5.65.6较好。较好。D.三种色素及用途三种色素及用途 NHNH4 4HSOHSO4 4催化催化 耐酸焦糖色素（可用于可口可乐料）耐酸焦糖色素（可用于可口可乐料）

22、(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4催化催化 啤酒美色剂啤酒美色剂 加热固态加热固态 焙烤食品用焦糖色素焙烤食品用焦糖色素MaillardReaction在少量的水存在下，羰基与氨基进行的反应在少量的水存在下，羰基与氨基进行的反应.A.A.反应机理（过程）反应机理（过程）: :反应分为三个阶段反应分为三个阶段 开始和引发阶段开始和引发阶段 a.氨基和羰基缩合氨基和羰基缩合b.Amadori分子重排分子重排中间阶段中间阶段c.糖脱水糖脱水d.糖裂解糖裂解e.氨基酸降解氨基酸降解 后期后期 f.f.醇、醛缩合醇、醛缩合 褐色色素褐色色素 g.g.胺胺醛缩合醛缩合-氮代葡基胺氮代葡基胺氮代葡

23、基胺氮代葡基胺B.条件：条件：氨基酸和还原糖及少量的水参与氨基酸和还原糖及少量的水参与C.产物：产物：色素（类黑精）色素（类黑精）风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异麦芽酚麦芽酚D.特点特点随着反应的进行，随着反应的进行，pH值下降（封闭了游离的氨基），还原值下降（封闭了游离的氨基），还原能力上升能力上升（还原酮产生）（还原酮产生）420nm-490nm处有吸收处有吸收褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色

24、褪色亚硫酸盐防止褐变的机理亚硫酸盐防止褐变的机理E.影响影响Maillard反应因素反应因素糖的种类及含量糖的种类及含量a.五碳糖五碳糖六碳糖六碳糖b.单糖单糖双糖双糖c.还原糖含量与褐变成正比还原糖含量与褐变成正比 氨基酸及其它含氨物种类氨基酸及其它含氨物种类a.含含S-S，S-H不易褐变不易褐变b.有吲哚，苯环易褐变有吲哚，苯环易褐变c.碱性氨基酸易褐变碱性氨基酸易褐变d.氨基在氨基在-位或在末端者，比位或在末端者，比-位易褐变位易褐变温度温度 升温易褐变升温易褐变水分水分 褐变需要一定水分褐变需要一定水分pH值值 pH49范围内，随着范围内，随着pH上升，褐变上升上升，褐变上升当当pH4

25、时，褐变反应程度较轻微时，褐变反应程度较轻微pH在在7.89.2范围内，褐变较范围内，褐变较严重严重金属离子和亚硫酸盐金属离子和亚硫酸盐氧（间接因素）氧（间接因素）Ca 处理处理 抑制抑制Maillard反应反应F.Maillard反应对食品品质的影响反应对食品品质的影响不利方面不利方面 营养损失，特别是必须氨基酸损失严重营养损失，特别是必须氨基酸损失严重 产生某些致癌物质产生某些致癌物质有利方面有利方面 褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和予食品特殊气味和 风味风味. .G.Maillard反应在食品加工的应用反应在食品加工的应用a.抑制抑

26、制Maillard反应反应注意选择原料注意选择原料 如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种品种，一般选用蔗糖。一般选用蔗糖。保持低水分保持低水分 蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。如剂。如 SiOSiO2 2等等。应用应用SO2 硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。保持保持低低pH值值 常加酸，如柠檬酸，苹果酸。常加酸，如柠檬酸，苹果酸。其它的处理其它的处理v 热水烫漂热水烫漂 除去部分可溶固形物，降低还原糖含量。除去部分可溶固形物，降低还原糖含量。v 冷藏库中马铃薯加工时回复处理冷

27、藏库中马铃薯加工时回复处理(Reconditioniny)钙处理钙处理 如马铃薯淀粉加工中，加如马铃薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防可以防止褐变，产品白度大大提高。止褐变，产品白度大大提高。b.利用利用Maillard反应反应在面包生产，咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油等生产在面包生产，咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油等生产中中产生特殊风味，香味产生特殊风味，香味 通过控制原材料、温度及加工方法，可通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种制备各种不同风味、不同风味、香味的物质。香味的物质。控制原材料控制原材料核糖核糖+半胱氨酸半胱氨酸：烤猪肉香味：烤猪肉香味核糖核糖+谷胱甘肽谷胱甘肽：烤牛肉香味

28、：烤牛肉香味控制温度控制温度 葡萄糖葡萄糖+缬氨酸缬氨酸100150烤面包香味烤面包香味180巧克力香味巧克力香味木糖木糖酵母水解蛋白酵母水解蛋白90饼干香型饼干香型160酱肉香型酱肉香型不同加工方法不同加工方法 土豆土豆 大麦大麦 水煮水煮 125种香气种香气 75种种香气香气 烘烤烘烤 250种香气种香气 150种香气种香气斯特勒克降解反应斯特勒克降解反应 在褐变反应中有二氧化碳的放出在褐变反应中有二氧化碳的放出 二氧化碳产生的原因（过程）二氧化碳产生的原因（过程） 在二羰基化合物存在下，氨基酸可发生脱羧、在二羰基化合物存在下，氨基酸可发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基则转移到二羰

29、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基则转移到二羰基化合物上（该反应称为斯特勒克降解反应）。基化合物上（该反应称为斯特勒克降解反应）。 通过同位素示踪法，发现斯特勒克降解反应在通过同位素示踪法，发现斯特勒克降解反应在褐变反应体系中即使不是唯一的，也是主要的产生褐变反应体系中即使不是唯一的，也是主要的产生二氧化碳的来源。二氧化碳的来源。3.4多糖多糖Polysaccharides1.1.多糖的来源、组成、结构、性质及在食多糖的来源、组成、结构、性质及在食品加工中的应用品加工中的应用 是大分子聚合物，聚合度由到几是大分子聚合物，聚合度由到几千，常见多糖有淀粉，纤维素，半纤维素，千，常见多糖有淀粉，纤维素

30、，半纤维素，果胶，瓜尔豆胶等等。果胶，瓜尔豆胶等等。 2.多糖的性质多糖的性质Chemistry property of Carbohydrates 水解反应水解反应 低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下，低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下，可水解生成单糖或低聚糖。可水解生成单糖或低聚糖。水解历程水解历程：玉米淀粉玉米淀粉 -淀粉酶淀粉酶和葡萄糖和葡萄糖糖化酶糖化酶D-葡萄糖葡萄糖异构化酶异构化酶D-葡萄糖葡萄糖+D-果糖果糖 影响水解反应的因素影响水解反应的因素A.结构结构-异头物水解速度异头物水解速度-异头物异头物呋喃糖苷水解速度呋喃糖苷水解速度吡喃糖苷吡喃糖苷 -D糖苷水解速度糖苷水解速度

31、 -D糖苷糖苷异头型对各种糖苷水解速度的影响异头型对各种糖苷水解速度的影响D D异头物异头物 K KD D异头物异头物K K曲二糖曲二糖1 12 2 1.461.46槐糖槐糖1 12 21.171.17黑曲霉糖黑曲霉糖1 13 3 1.781.78花布二糖花布二糖1 13 30.990.99麦芽糖麦芽糖1 14 4 1.551.55纤维二糖纤维二糖1 14 40.660.66异麦芽糖异麦芽糖1 16 6 0.400.40龙胆二糖龙胆二糖1 16 60.580.58 -D:16121413 -D:16141312 糖苷键的连接方式糖苷键的连接方式聚合度（聚合度（DP）大小大小 水解速度随着水解速

32、度随着DPDP增大而明显减小增大而明显减小B.环境环境温度 温度提高，水解速度急剧加快。酸度: 单糖在pH37范围内稳定； 糖苷在碱性介质中相当稳定， 但在酸性介质中易降解。 糖苷糖苷（0.5mol0.5mol硫硫酸溶液中）酸溶液中） 温度温度()()707080809090甲基甲基D D吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖苷苷2.822.8213.813.876.176.1甲基甲基D D呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖苷苷6.016.0115.415.4141.0141.0温度对糖苷水解速度的影响温度对糖苷水解速度的影响3.5淀粉淀粉Starch1.淀粉粒的特性淀粉粒的特性淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。形

33、状形状圆形、椭圆形、多角形等。圆形、椭圆形、多角形等。大小大小0.0010.15毫米之间，马铃毫米之间，马铃薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小小.晶体结构晶体结构用偏振光显微镜观察及用偏振光显微镜观察及X-射线研究，射线研究，能产生双折射及能产生双折射及X衍射现象。衍射现象。2. 2. 淀粉的结构淀粉的结构直链淀粉（直链淀粉（Amylose）支链淀粉（支链淀粉（Amylopectin）3.3.淀粉的物理性质淀粉的物理性质v白色粉末，在热水中溶胀白色粉末，在热水中溶胀.v纯支链淀粉能溶于冷水中，而直链淀粉不能，纯支链淀粉能溶于冷水中，而直链淀粉不能， 直链淀粉能溶于热水直链淀

34、粉能溶于热水.4.化学性质化学性质无还原性无还原性遇碘呈蓝色，加热则蓝色消失，冷后呈蓝色遇碘呈蓝色，加热则蓝色消失，冷后呈蓝色. .水解：酶解水解：酶解 酸解酸解5.淀粉的糊化（淀粉的糊化（Gelatinization）糊化糊化淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。质是微观结构从有序转变成无序。糊化温度糊化温度指双折射消失时的温度。指双折射消失时的温度。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。影响糊化的因素影响糊

35、化的因素 结构结构直链淀粉小于支链淀粉。直链淀粉小于支链淀粉。AwAw提高，糊化程度提高。提高，糊化程度提高。糖糖高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。盐盐高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。应。脂类脂类脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透粉螺旋环内

36、，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。入淀粉粒。酸度酸度 p pH4H60或或7，称为高甲氧基果胶。，称为高甲氧基果胶。 甲氧基含量甲氧基含量7，称为低甲氧基果胶。（或低果胶酯），称为低甲氧基果胶。（或低果胶酯）影响凝胶强度的因素影响凝胶强度的因素四种不同酯化程度果胶形成凝胶条件四种不同酯化程度果胶形成凝胶条件名称甲酯化度（甲氧基含量）形成凝胶的条件全甲酯化聚半乳糖醛酸100%（16.32%）只要有脱水剂即可形成速凝果胶70%（11.4%）加糖，加酸（pH3.0-3.4）慢凝果胶50-70%（8.2-11.4%）加糖，pH2.8-3.2低甲氧基果胶50%（7%）利用加糖，酸无效。只有加羧

37、基交联剂（Ca2+,AB2+) 才形成。 植物树胶：植物树胶： 阿拉伯胶、黄芹胶、刺梧桐胶阿拉伯胶、黄芹胶、刺梧桐胶 按来源分类按来源分类 种子胶：魔芋胶、瓜尔豆胶、豆角胶和罗望子胶种子胶：魔芋胶、瓜尔豆胶、豆角胶和罗望子胶 海藻胶海藻胶: 琼胶（脂）、鹿角藻胶和褐藻胶琼胶（脂）、鹿角藻胶和褐藻胶4.植物胶质植物胶质1).1).魔芋胶魔芋胶 v魔芋葡甘露聚糖的组成：由魔芋葡甘露聚糖的组成：由D-甘露糖与甘露糖与D-葡萄糖通过葡萄糖通过-1，4糖苷键连接而成。糖苷键连接而成。v性质：能溶于水，形成高黏度的假塑性溶液，经碱处性质：能溶于水，形成高黏度的假塑性溶液，经碱处理脱乙酰后形成弹性凝胶，是一

38、种热不可逆凝胶。理脱乙酰后形成弹性凝胶，是一种热不可逆凝胶。v当魔芋葡甘露聚糖与黄原胶混合时，形成热可当魔芋葡甘露聚糖与黄原胶混合时，形成热可逆凝胶。魔芋葡甘露聚糖与黄原胶的比值为逆凝胶。魔芋葡甘露聚糖与黄原胶的比值为1：1时，得到的强度最大。凝胶的熔化温度为时，得到的强度最大。凝胶的熔化温度为3063，与其比值和聚合物总浓度无关，但，与其比值和聚合物总浓度无关，但凝胶强度随聚合物浓度的增加而增加，随盐浓凝胶强度随聚合物浓度的增加而增加，随盐浓度的增加而减少。度的增加而减少。2).阿阿拉拉伯伯胶胶组成组成：70%是由不含是由不含N或少量或少量N的多糖组的多糖组成，另一成分是具有高相对分子量的蛋

39、白质成，另一成分是具有高相对分子量的蛋白质结构，多糖是以共价键与蛋白质肽链中的羟结构，多糖是以共价键与蛋白质肽链中的羟脯氨酸相结合。脯氨酸相结合。性性质质：易易溶溶于于水水，溶溶解解度度高高，溶溶液液黏黏度度低低，是是一一种种好好的的乳乳化化剂剂，又又是是一一种种好好的的乳乳状状液液稳稳定剂，且与高聚糖具有相容性。定剂，且与高聚糖具有相容性。3).瓜尔胶瓜尔胶（GG）与刺槐豆胶与刺槐豆胶（LBG）v都是半乳都是半乳甘露聚糖甘露聚糖 v主要组分：主要组分：半乳糖和甘露糖，主链由半乳糖和甘露糖，主链由-D-D-吡喃甘露吡喃甘露糖通过糖通过1 1，4 4糖苷键连接而成，在糖苷键连接而成，在1-61-

40、6位连接位连接-D-D-吡喃吡喃半乳糖侧链。半乳糖侧链。v瓜尔胶（瓜尔胶（GGGG）: :商品胶中黏度最高的一种胶，易于水商品胶中黏度最高的一种胶，易于水合产生很高的黏度。合产生很高的黏度。v刺刺槐槐豆豆胶胶（LBGLBG）: :分分子子具具有有长长的的光光滑滑区区，能能与与其其他他多多糖糖如如黄黄原原胶胶和和卡卡拉拉胶胶的的双双螺螺旋旋相相互互作作用用，形形成成三三维维网网状结构的黏弹性凝胶。状结构的黏弹性凝胶。4).4).海藻胶海藻胶 来源：来源：褐藻中提取褐藻中提取.组成：组成：-1-1，4 4D D 甘露糖醛酸和甘露糖醛酸和 -1-1，4-L4-L古洛糖醛酸古洛糖醛酸组组 成的线形高聚

41、物。成的线形高聚物。性质：性质：海藻酸盐分子链中海藻酸盐分子链中G G块（块（L L古洛糖醛酸）很易与古洛糖醛酸）很易与CaCa2+ 2+ 作用作用, , 两条分子链两条分子链G G块间形成一个洞块间形成一个洞, ,结合结合CaCa2+2+形成形成 “蛋盒蛋盒”模型。形成的凝胶是热不可逆的。模型。形成的凝胶是热不可逆的。 凝胶强度同海藻酸盐分子中的凝胶强度同海藻酸盐分子中的G G块的含量以及块的含量以及CaCa2+2+的浓度的浓度有关。有关。 海藻酸盐凝胶具有热稳定性，脱水收缩较少。海藻酸盐凝胶具有热稳定性，脱水收缩较少。 海藻酸盐还可与食品中其他组分如蛋白质或脂肪等相互海藻酸盐还可与食品中其

42、他组分如蛋白质或脂肪等相互作用。作用。 5).琼脂琼脂来源来源:红藻类的各种海藻。红藻类的各种海藻。组成组成: : 琼脂糖和琼脂胶。琼脂糖和琼脂胶。琼脂糖琼脂糖: :由由-D-吡喃半乳糖（吡喃半乳糖（1-4）连接）连接3，6-脱脱 水水L-吡喃半乳糖基单位构成。吡喃半乳糖基单位构成。琼脂胶琼脂胶: :重复单位与琼脂糖相似重复单位与琼脂糖相似，但含，但含5%-10%的的 硫酸脂、一部分硫酸脂、一部分D-葡萄糖醛酸残基和丙葡萄糖醛酸残基和丙 酮酸酯。酮酸酯。性质性质: : 当温度大大超过凝胶起始温度时仍然当温度大大超过凝胶起始温度时仍然 保持稳定。保持稳定。 葡聚糖（右旋糖酐）葡聚糖（右旋糖酐）

43、黄杆菌胶黄杆菌胶 茧酶胶茧酶胶 环状糊精环状糊精 黄原胶黄原胶 5.微生物多糖微生物多糖黄原胶黄原胶 组成组成: :D-D-葡萄糖，葡萄糖，D-D-甘露糖，甘露糖，D-D-葡萄醛酸。葡萄醛酸。性质性质: :黄原胶溶液在黄原胶溶液在28-8028-80以及广泛以及广泛pH 1-11 pH 1-11 范围内黏度基本不变，与高盐具有相容性。黄原胶与瓜范围内黏度基本不变，与高盐具有相容性。黄原胶与瓜儿豆胶具有协同作用。与儿豆胶具有协同作用。与LBGLBG相互作用形成热可逆凝相互作用形成热可逆凝胶。胶。能溶于冷水和热水，低浓度时具有高的黏度，在宽广的能溶于冷水和热水，低浓度时具有高的黏度，在宽广的范围内

44、（范围内（0-1000-100），溶液黏度不变，与盐具有相容），溶液黏度不变，与盐具有相容性，在酸性食品中保持溶解与稳定，具有良好的冷冻与性，在酸性食品中保持溶解与稳定，具有良好的冷冻与解冻稳定性。解冻稳定性。 黄杆菌胶黄杆菌胶组成组成 ：黄杆菌胶黄杆菌胶（xunthan gum）是是D-葡葡萄糖通过（1-4）糖苷键连接的主链糖苷键连接的主链和三糖侧链组成的生物高分子聚合物，和三糖侧链组成的生物高分子聚合物，该聚合物是由甘蓝黑病黄杆菌发酵产该聚合物是由甘蓝黑病黄杆菌发酵产生的一种杂多糖，也称黄单孢杆菌胶生的一种杂多糖，也称黄单孢杆菌胶。结构：结构：性质：性质：是一种非胶凝的多糖，易溶于水。是一

45、种非胶凝的多糖，易溶于水。 具有很高的黏度。具有很高的黏度。 黏度受温度变化影响不大。黏度受温度变化影响不大。6.6.氨基酸多糖氨基酸多糖粘多糖粘多糖： 透明酯酸透明酯酸 硫酸软骨素硫酸软骨素 肝素肝素 壳聚糖壳聚糖：（几丁质，甲壳素）（几丁质，甲壳素）壳聚糖壳聚糖v又称几丁质、甲壳质、甲壳素又称几丁质、甲壳质、甲壳素 来源来源：主要存在于甲壳类（虾、蟹）等动物的外主要存在于甲壳类（虾、蟹）等动物的外骨壳中。骨壳中。 组成组成 : :N-N-乙酰乙酰-D-D-氨基葡萄糖或氨基葡萄糖或D-D-氨基葡萄糖以氨基葡萄糖以-1 1，4 4糖苷键连接起来的氨基多糖。其基本结构单元糖苷键连接起来的氨基多糖

46、。其基本结构单元是壳二糖。是壳二糖。 性质：性质：甲壳素脱去分子中的乙酰基后变为壳聚糖，甲壳素脱去分子中的乙酰基后变为壳聚糖，其溶解性增加，称为可溶性的壳多糖。因其分子中其溶解性增加，称为可溶性的壳多糖。因其分子中带有游离氨基，在酸性容液中易形成盐，呈阳离子带有游离氨基，在酸性容液中易形成盐，呈阳离子性质。性质。保鲜剂保鲜剂A.A.保鲜力强：保鲜力强：兼具杀菌保鲜和气调保鲜功能，因兼具杀菌保鲜和气调保鲜功能，因此，此， 对呼吸特征较强的果蔬（如桃类、杏类、浆对呼吸特征较强的果蔬（如桃类、杏类、浆果类水果），保鲜效果特别明显，果类水果），保鲜效果特别明显，B.B.无毒、安全：无毒、安全：是一种具

47、有保是一种具有保鲜鲜效果的氨基多糖，效果的氨基多糖，其安全性与蔗糖相同，因此，对保鲜对象非但不其安全性与蔗糖相同，因此，对保鲜对象非但不会造成任何化学污染，而且对人体有益。会造成任何化学污染，而且对人体有益。C.C.成本低廉：成本低廉：使用到果蔬上，每公斤果蔬的保鲜使用到果蔬上，每公斤果蔬的保鲜成本仅仅约成本仅仅约3 3分钱，可以大范围推广。分钱，可以大范围推广。D.D.应用范围广泛：应用范围广泛：用于果蔬和新鲜肉类的保鲜用于果蔬和新鲜肉类的保鲜保健功能保健功能A.减肥作用：利用减肥作用：利用-甲壳素中的带正电的离子甲壳素中的带正电的离子与食物中带负电的脂肪相结合阻断脂肪分解酵与食物中带负电的

48、脂肪相结合阻断脂肪分解酵素的作用素的作用,使得脂肪在人体内不被吸收而直接使得脂肪在人体内不被吸收而直接排出体外，从而达到身体定型和减肥效果；排出体外，从而达到身体定型和减肥效果；B.改善消化功能，强化人体的免疫功能；改善消化功能，强化人体的免疫功能；C.天然无毒性抗癌效果，能抑制恶性肿瘤扩散与天然无毒性抗癌效果，能抑制恶性肿瘤扩散与转移；转移；D.控制胆固醇，预防动脉硬化和心血管疾病；控制胆固醇，预防动脉硬化和心血管疾病；E.甲壳素与食盐中的氯离子结合成不被肌体吸甲壳素与食盐中的氯离子结合成不被肌体吸收的聚合物排除体外，抑制过量摄入食盐导收的聚合物排除体外，抑制过量摄入食盐导致高血压；致高血压

49、；F. 减少人体内重金属的积蓄；减少人体内重金属的积蓄；G.被人体吸收的被人体吸收的-甲壳素中带正电的离子和人甲壳素中带正电的离子和人体血液中带负电的脂肪中和排除体外，降低体血液中带负电的脂肪中和排除体外，降低血脂的含量血脂的含量H.在胃部形成粘膜，保护胃部创伤不受胃酸的在胃部形成粘膜，保护胃部创伤不受胃酸的侵蚀，并且其准阳离子对细菌有很好的灭杀侵蚀，并且其准阳离子对细菌有很好的灭杀作用，作用， 促进胃伤的愈合，对胃溃疡和胃炎很促进胃伤的愈合，对胃溃疡和胃炎很好的治疗作用。好的治疗作用。 淀粉的综合利用技术淀粉的综合利用技术1。作为食品添加剂。作为食品添加剂麦芽糊精，环状糊精等麦芽糊精，环状糊

50、精等2。作为生物能源。作为生物能源3。作为生物质材料。作为生物质材料膜，餐具，食品包装容器，家电包装容器，膜，餐具，食品包装容器，家电包装容器，儿童玩具，宠物玩具儿童玩具，宠物玩具4。其他。其他医药领域，防沙治沙等医药领域，防沙治沙等纤维素的利用农作物秸秆的综合利用增值技术纤维素的利用农作物秸秆的综合利用增值技术1。建筑装饰材料。建筑装饰材料。地板、踢脚线、沿条、挡板等。地板、踢脚线、沿条、挡板等。2.包装材料。包装材料。用于食品工业包装、家电包装及其他包装。用于食品工业包装、家电包装及其他包装。3.纤维服装。纤维服装。4.防沙治沙（液体地膜）。防沙治沙（液体地膜）。5.缓释化肥包膜材料。缓释

51、化肥包膜材料。6.微生物农药、兽药的包膜。微生物农药、兽药的包膜。7.作为絮凝剂在污水处理中的应用。作为絮凝剂在污水处理中的应用。3.7糖类化合物的测定糖类化合物的测定Determinationofthecarbohydrate概念1。酯化度 2、淀粉糊化 3、淀粉老化 4、改性淀粉 5、麦拉德褐变 6、焦糖化反应7、Strecker降解反应 8、膳食纤维9、还原糖 10、转化糖 11、糖苷 12、-环状糊精 13、果胶物质问答题问答题1、试试述述淀淀粉粉糊糊化化及及其其影影响响因因素素。在在食食品品工工业业中中应如何防止糊化淀粉发生老化？应如何防止糊化淀粉发生老化？2、试试从从-环环状状糊糊

52、精精的的结结构构特特征征说说明明它它在在食食品品中中为何具有保色、保香、乳化等功能？为何具有保色、保香、乳化等功能？3、试试述述淀淀粉粉的的糊糊化化和和老老化化。并并指指出出食食品品工工业业中中利利用用糊糊化化和和老老化化的的例例子子。影影响响老老化化的的主主要要因因素素有哪些？如何抑制老化？有哪些？如何抑制老化？4、简简述述食食品品中中几几种种常常见见淀淀粉粉含含量量测测定定方方法法的的原原理及注意事项。并比较各方法的利弊。理及注意事项。并比较各方法的利弊。5淀淀粉粉含含量量若若采采用用测测还还原原糖糖的的方方法法测测定定，自自行行拟拟定定试试验验步步骤骤，阐阐明明原原理理，并并比比较较酸酸

53、水水解解和和酶酶水解法何者更优？为什么？水解法何者更优？为什么？6、食食品品在在贮贮藏藏过过程程中中出出现现褐褐变变现现象象，试试说说明明是是何何种种物物质质反反应应导导致致的的？并并阐阐明明其其反应历程及其影响因素。反应历程及其影响因素。7、试述膳食纤维及其在食品中的作用。试述膳食纤维及其在食品中的作用。8、试试回回答答果果胶胶物物质质的的基基本本结结构构单单位位及及其其分分类。果胶在食品工业中有何应用？类。果胶在食品工业中有何应用？9、试试从从-环环状状糊糊精精的的结结构构特特征征说说明明其其在在食品工业中的作用。食品工业中的作用。10、多糖的性质及特点是什么？各举例、多糖的性质及特点是什

54、么？各举例说明其在食品中的应用。说明其在食品中的应用。10。自自行行拟拟定定用用菲菲林林试试剂剂法法测测定定苹苹果果中中还还原原糖糖的的实实验验步步骤骤，用用化化学学反反应应式式表表示示测测定定原原理理，整整个个滴滴定定过过程程为为什什么么要要始始终终保保持持溶溶液呈沸腾状态？终点颜色如何变化？液呈沸腾状态？终点颜色如何变化？12试试从从糖糖的的结结构构说说明明为为何何糖糖具具有有亲亲水水性性？并并解解释释为为何何结结晶晶很很好好、很很纯纯的的糖糖完完全全不不吸湿。吸湿。13何何谓谓高高甲甲氧氧基基果果胶胶？阐阐明明高高甲甲氧氧基基果果胶形成凝胶的机理。胶形成凝胶的机理。综述题综述题1.CD(或麦芽糊精)研究现状及发展趋势。2.可食性淀粉膜的研究现状及发展趋势3.淀粉塑料的国内外研究现状及发展趋势4.农作物秸秆（秸秆纤维素）的综合利用现状5.糖苷或黄酮类化合物的开发及利用现状6.壳聚糖的研究现状及发展趋势（虾壳综合利用现状及发展趋势）7.膳食纤维的开发及利用现状8。其他