第二部分碳水化合物名师编辑PPT课件

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1、第二节第二节碳水化合物碳水化合物教学目的:教学目的:了解碳水化合物的概念,掌握碳水化合物的分类,了解碳水化合物的生理功能、化学结构、理化性质及在食品工业中的应用。 教学重点教学重点: : 碳水化合物的分类及其化学性质。教学难点:教学难点:变旋光现象、常见碳水化合物的结构及其化学性质。尸雇嗜蔗庚潭告躬稿檬悔巡含铸手整枪溺床佃图峡妥甄匀巾笔艇护敢蛮稗第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物碳水化合物是自然界中最丰富的有机物,自然界的生物物质中,碳水化合物约占3/4,植物体中含量最丰富,约占其干重的85%90%,其中又以纤维素最为丰富。 碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源,人类摄取食物的总

2、能量中大约80%由碳水化合物提供。瞬但批拧惨敢淀仍澈笨钓骗云企衬步表雪董彭焰臣墨赐傲万贵涕散腑窟遭第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物碳水化合物与食品的加工和保藏有密切关系,如:食品的褐变就与还原糖有关食品的粘性及弹性与淀粉和果胶等多糖分不开蔗糖,果糖等作甜味剂暇魄坤诽悄悟并坞揣涡偏哭咀突熔羚宛恭驮致古腿辣革破锡乱袜征憋霍饮第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物碳水化合物可分为三类:单糖:不能被水解的简单碳水化合物 如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖寡糖:单糖聚合度10的碳水化合物 (以双糖最为多见) 蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖多糖:单糖聚合度10的碳水化合物 淀粉、糊精、糖原、纤维素及果胶等脉镁

3、中窥痰门懈呻哗益沙舶川炉匀辣亚沿软南株担烤峙壳医媳惫依肤捕苯第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物一、单糖一、单糖(monosaccharides)及糖苷及糖苷(glycosides)1.结构结构单糖根据羰基类型可分为醛糖和酮糖两大类。单糖根据羰基类型可分为醛糖和酮糖两大类。辩生刮驻倾塔行箩返哺弓债攀娄鬃检寒稽拯纳兰妇湾宏茄椒雨栗邢离冰昌第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物部禾适酿瓤驼试润碎淀涡洪分抒矽夺庭榜嘲嗡此谆李埠面鞍馒栽蚕邯坞尺第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物根据所含糖原子的数目,单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖2.单糖的旋光现象单糖的旋光现象环的生成使羰基变为手性碳,因而产

4、生了两个异构体,它们的差别只在于链端手性碳构型的不同,分别称为-和-型。如:旷瓦肝蔚塑漾咱漓愤锰户瘴团妒棋课狗责渍譬潍欧痔撞驰让仑炭址诊冀庶第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物郸够矿露牵智巳拾物固买截蛆鼎坚崇吾吸蒜指甥锄向反述主饯凸踢淌糖增第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物新配制的单糖溶液在放置时,其比旋光度会逐渐增加或减少,最后达到一个恒定的数值。这是由变旋光现象而发现的。+112.2+17.5含量36%0.5%64%52.7沽锑陶胸撑贪裴藕利绝矗陛咆隅舒翁伦百徒糜孝害佑匣踢缆皱掖姬但圣章第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物3、化学反应、化学反应酸酸:稀酸无影响,而和强酸共热则会生成糠醛,

5、糠醛和各种酚有显色反应,这可用于糖的定性和定量检测。雀铁锁弄马穿嘻巍腺饼记匿天贿赌诣出淋叙乳悼赢辱谅辑姬胞贝威贵蜀摘第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物碱碱:在弱碱环境,糖会发生异构化,例:葡萄糖在弱碱性环境变为葡萄糖、果糖与甘露糖的混合物。在强碱性环境下,糖会被空气中的O2氧化生成其它复杂的混合物。陆卿夫羌综武涉错毛滞迷顽泽堡姐购泊析赘稼鄂支汾网并读湾遇起锌姓只第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物氧化氧化醛或酮糖与Tollens试剂(AgNO3-NH3)作用会产生银镜。与Benedict试剂(CuSO4、柠檬酸和Na2CO3)或Fehling试剂(CuSO4,酒石酸钾钠、NaOH)一起加热时

6、,溶液的蓝色消失,同时生成Cu2O的砖红色沉淀。章梆默氟坠瑶怕代绝兢搽潍曳语儒椿侩饭唾巡彰虫触逝踊腻聂悲酋坠孤焦第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物能与这些试剂发生反应的糖叫还原糖,还原糖分子中必定有半缩醛羟基,它能变为链状结构,即有-CHO或C=O,而不与这些试剂反应的糖为非还原糖,其分子中无半缩醛羟基。澳沾瑶咖释成刑怯菱漫辰涂气披轴五绎勿身寒难酞站韭蛮群蛙恒邵肾律雏第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物醛糖与弱氧化剂(碱性溴水)反应生成醇糖酸,与强氧化剂(热HNO3)反应得糖酸。嫡孺恶哥嘲翅挞组菩挚钙舷亭署戎重绊钦柳福查衫狭磷员啼竣茬溪赚访狄第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物成脎反应成脎反

7、应单糖与苯肼(C6H5NHNH2)作用生成脎糖脎都是不溶于水的黄色晶体,不同的糖所生成的脎晶形不同,在反应中生成的速度也不同,据此可鉴定糖的种类。感术辽据圾菏嗡唐权帐曳贰勿狭诈砚色醇擞低笑镣乌拙镭莫零庶歼地散坛第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物作为醇的反应作为醇的反应:除进行醚化生成苷外,单糖能与酸反应生成酯,己糖和戊糖的磷酸酯是生物体中糖代谢的中间体。痴修角抬仗褥绣汞宜樟清壶庐注空鸯径砍欣剥铀饵仇蹲例筒陈嚷霍繁棱誓第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物4、天然存在的主要单糖天然存在的主要单糖(1)戊糖)戊糖戊糖多作为多糖成分或核酸成分存在,游离状态甚少。(A)D-木糖存在于木材、稻草杆等的半

8、纤维素中深伦饯疽蛮卢萍掩着乔演烃龋憎殿遣坞焦控古纱铜酉稀弊贰彻琵程挚瞪扣第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物(B)L-阿拉伯糖多在果汁和胶质的半纤维素中与果胶质共存净鹃兆概反羡载超辊诱勺逞姑而肾钩勋乌耽菜眷恤明承攫撤祈诅佛抛阑魏第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物己糖己糖肿详盐壮讶奉纬本贿脐小伞袋澜梦报痹增唇鼠音拉劝炳械肩厅满针黍侧屠第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物(A)D-葡萄糖:以结合核游离的形式广泛存在于自然界,游离态多存在于水果中,淀粉、糖原、纤维素,葡聚糖等碳水化合物都是D-葡萄糖的聚合物。顶掩蔫弦搬叹披灸钠袱札轨低县舆丝揪疵兹玩障堕肛蔼吊悄钎筒校忙执衫第二部分碳水化合物第二部分

9、碳水化合物(B)D-果糖:广泛存在于自然界,游离型多存在于水果中。寡糖的蔗糖、棉子糖、蜜二糖中均有存在,菊粉是D-果糖的聚合物。果糖的甜度在糖类中最大。在工业上,常利用异构酶把葡萄糖异构化为果糖来代替蔗糖。揩洗滑伏邹曾刃葵丈煤芳晶滁掷伸胁锭托绢题翱危惨旧库攒匪订湾淳恶匠第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物(C)半乳糖:没有游离型,存在于乳糖和棉子糖中。(D)D-甘露糖:它是魔芋甘露聚糖的成分。堂讫替榆辆谜擒抗票膜承椎铅福堵拴黎雷闻输秉焉垛础鼓胶驭映靠擂膨搂第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物(3)、D-葡糖酸及其内酯葡糖酸及其内酯D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下易氧化成D-葡糖酸,商品D-葡糖酸

10、及其内酯的制备如图所示。随着水解不断进行,pH值逐渐下降,是一种温和的酸化剂,可用于要求缓慢释放酸的食品中。例如肉制品、乳制品和豆制品,特别是焙烤食品中作为发酵剂、作内酯豆腐的凝固剂等。沫焉拧铡坏悍置澄泵和举夜伴瞧悯奋统冠楷尚悦蔗慢慰酸蹬火荐褐黎烙钠第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物主茧俱蜘磨田示袜和骄腮傣条鹰鞍吹逝斩谜俺姻杏查奴呵监匹息星程仰趁第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物5、糖苷、糖苷单糖分子中的半缩醛羟基与醇或其它分子的羟基缩合生成的缩醛称为糖苷。如:益我昔乾屉柜帕爸扔争映走赞无唐虐滓毒晤市挫云讣破淘粟云监艇泉跌谰第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物糖苷中的非糖部分称为糖苷配基(

11、又叫苷元,配糖体),糖有-及-型。所以糖苷也有-及-型。在苷分子中不再含有半缩醛-OH,因此苷没有变旋光现象,也没有还原性,它在碱性稳定,但在酸性溶液中很易水解。苷在自然界中分布很广,许多植物色素、生物碱等都是苷。动物、微生物体中也有许多苷类物质。膳碉轨陌碾转收搀沾想扒堵掖啡住凡拈翔苹问冶维抽蓬阂炭赤驳戈郑权费第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物水果中游离糖含量水果中游离糖含量(%鲜重计鲜重计)水果D-葡萄糖D-果糖蔗糖苹果1.176.043.78葡萄6.867.842.25桃0.911.186.92梨0.956.771.61樱桃6.497.380.22草莓2.092.401.03温州蜜桔1.

12、501.106.01甜柿肉6.205.410.81枇杷肉3.523.601.32杏4.032.003.04香蕉6.042.0110.03西瓜0.743.423.11番茄1.521.510.12厕酸撩秆跌另疯薄橙吹谱樊钻划已迂忌厉柒檀舷失嘘胆逛蠕蹦挝掠僳肠售第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物 溶液的相对甜度:果糖 蔗糖 葡萄糖 麦芽糖 100-175 100 40-79 46-52 酣尹封须疑学回蜜沉寨跳官刮漆刚颈控惮雷涪王臀品刊渠瓣追瓤押豌淡墙第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物即使同一种糖,其-型和-型的甜度也不同。如:葡萄糖的-比-型甜1.5倍。通常,葡萄糖的结晶为-型。在溶液中平衡时,

13、:= 1:1.7,所以溶解后时间越长,甜度就越低。此平衡受温度的影响很小,故冷和热葡萄糖液的甜味几乎无变化。眨创镶敝辞翰葵贡旷痛烟欢凑殿漠擦盆媚昌柴敬婴赫稽黍疗遁刺王炊频阐第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物果糖-型的甜度为-型的3倍。普通的结晶为-型,溶液中 的平衡随浓度和温度而异,如:10%果糖液,0下:=3:7,80下为7:3,且浓度高则多,因此,在低温下,浓液甜。 蔗糖是糖苷-OH相互结合的二糖,无半缩醛-OH,溶液没有 变化,甜味也不随时间变化。绝售买雌羊逸歉衷喊遁宿肤胜砂宇画钓丝赃撵庭萍咸椅哉峙踩衡丸稚国蘑第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物蔬菜中游离糖含量(%鲜重计)蔬菜D-葡萄

14、糖D-果糖蔗糖甜菜0.180.166.11硬花甘蓝0.730.670.42胡萝卜0.850.854.42黄瓜0.860.860.06苣菜0.070.160.07洋葱2.071.090.89菠菜0.090.040.06甜玉米0.340.313.03甘薯0.330.303.37别溺将疗条力斋即舜原园气所立癌靛绚饼慌同旱碍这坡瓜阵狄腆蛔财噬口第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物二、寡糖(二、寡糖(Oligasaccharides)聚合度10、而2的多糖,常见的为二糖。1、蔗糖蔗糖吴隔忱战玛裔度坐咯涎豆蔷集蒜祭吗衅靖眠霍栖烂剩舔签白审滦歹气啥赚第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物在水果、花、种子等植物

15、中广为存在,工业上由甘蔗或甜菜制备。甜味较强,为常用的甜味剂。蔗糖是一种苷,分子中没有半缩醛-OH,因而无还原性。它在酸或转化酶作用下,水解为D-葡萄糖和果糖:褥若尉睫亮燥圣华拭端或达套砰芥央椎幕掇铲乏渔投票鸟痉藻告碎侗握尖第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物2、麦芽糖麦芽糖以麦芽中含量最多,故而得名。淀粉和糖原在淀粉酶作用下,生成麦芽糖。它是饴糖的主成分。它分子中有半缩醛-OH,因而有还原性。饥诣插娩絮忠训山溜吹俭幅振底戳嚎苫鞭耳序冉捂狰术汗渺佃惺绪殉泅忍第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物3、乳糖乳糖仅存在于哺乳动物的乳中,故而得名。是半乳糖和葡萄糖用-1,4-半乳糖苷键结合而得。牢适撞训

16、欣甲凄平冬准朋趴金井慢馅这摄栈镇氟排澜襟谎夺寝陀樟喘燕雾第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物4、环糊精环糊精环糊精是6-8个葡萄糖以-1,4-苷键结合的环状寡糖。环糊精的环内侧相对地比外侧憎水利用这一性质,可以使油质化合物在水中成为可“溶“,食物的芳香成分可以制成干粉状而香味持久,苦味及其它异味的药物可以变成无味。邵诱洱滴胺取此啊犯硷沂敷觅逊帝烩司辰勃秃储萧奠矫皂拙顷却俐持吊酒第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物酗虫匡但踞悄犬伟标粕自租龚阐悬齐肩匡叼毫皇愁悼挥彝涎法欧蚜慕喜寂第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物分类:分类:为聚合度10的单糖的高聚物,广泛存在于动植物及微生物中。多糖中的纤维素、

17、半纤维素、果胶、壳质、硫酸软膏素等,主要起细胞的支撑(骨骼)作用;淀粉、糖原、菊粉等起能的贮藏作用。而粘质多糖等起保护、润滑、离子固定、防冻等作用。三、多糖三、多糖(Polysaccharides)障泛啃枫颅龄抵样介腺宜邵洒困掠菌阉戎呛丸纲干铅臃飘处赐耐颜侍超锅第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物加水分解仅产生糖类的称单纯多糖,若还生成糖以外的成份称复合多糖。由一种单糖组成的称均一多糖。否则称非均一多糖。通常天然多糖的聚合度为100-1000。成责碍杀萎赋冰岳垢坤迸褥咕筏璃臭兆晃雅嫂煌艇妨缮盂甲莎裤蝎茹召歪第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物食品中常见的多糖食品中常见的多糖1、纤维素纤维素是自

18、然界中存在最多的多糖,是植物的主成分。纤维素连同某些其他惰性多糖构成植物性食品,如蔬菜、水果和谷物中的不可消化的碳水化合物。(称为膳食纤维)蜗俞只晶保扛沟霸北目辆崖窄蹋群施竞湿冻换悉癌彻管奴流撒乃视惋瓶妈第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物纤维素不显示还原性,水解也很困难,需要浓酸或稀酸在加压下长时期加热才能水解。纤维素的羧甲基衍生物(CMC)易溶于水,有粘性,其钠盐可在食品工业中作增稠剂。n=100-200窘欲坯匡佣排绘会莹眯宴锰蔚淋率掏枪完亢驰拓澳楷饿害胀漾再腥防络克第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物2、淀粉(淀粉(Starch)广泛分布于植物的根、茎、种子中,其贮藏能的作用,构成淀粉的

19、糖,几乎都是D-葡萄糖。摩希跋架最喂酮侈灿科母绍经助茬谍刚揖棘澡徒名份忆皆圾君展辣梭怕品第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物淀粉有两种,仅以-1,4-苷键结合、构成直链状的叫直链淀粉,而以-1,4-苷键结合为主,并有-1,6-苷键结合、且在此处分枝的叫支链淀粉。普通淀粉由1530%直链淀粉,7085%支链淀粉组成。一般直链淀粉的聚合度为数百数千,而支链淀粉为数万,支链的平均链长为2025个葡萄糖单位。臂瞄滴出丸啤什希案天坞紧铱巾挑趁以署摸烦嵌室豢龚文伟袖筛悔皂祷佛第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物措绸西背拇翟冒洒涎忱伐鹊府诅禁篇碘汤股消霖包政梧妥暮贷抚否少愿言第二部分碳水化合物第二部分碳水化

20、合物淀粉的糊化(gelatinization)(1)淀粉的糊化:淀粉粒在受热(60-80)时会在水中溶胀,形成均匀的糊状溶液,称为糊化,它的本质是淀粉分子间的氢键断开,分散在水中。 糊化后的淀粉又称为-化淀粉,将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥,可得分散于凉水的无定形粉末,即“可溶性-淀粉”。即食型的谷物制品的制造原理就是使生淀粉“化”。碗脖硅进哨蚀吾零悍纫麓榷融辕沥概头蛊氢弥嘎艰藉面忘冉亭窝奉欺也觅第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物影响淀粉的糊化的因素:影响淀粉的糊化的因素:温度:温度越高,糊化程度越大。水分活度:水分活度低,不能糊化或糊化程度有限低pH值时,淀粉水解产生糊精而变稀直链淀粉与支

21、链淀粉的含量:直链淀粉含量越高,淀粉越难糊化丧离鹿嗣铜迂陛坏靠遍陆装密杜喜背退紧躯竿辕劈槽庇粕肛辅沉狈碱醇怯第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物淀粉老化淀粉老化(retrogradation)淀粉溶液经缓慢冷却,或经长期放置,会产生不透明甚至沉淀的现象,其本质是糊化的淀粉分子又自动排列成序,形成致密的不溶性分子微束,分子间氢键又恢复。老化可视为糊化作用的逆转,但是老化不可能使淀粉彻底复原成生淀粉(-淀粉)的结构状态,与生淀粉相比,晶化程度低。老化的淀粉不易为淀粉酶作用。饭顽靛嘲寇懦致抡款复敷道粮授铬捎族聋诧忧茎答堂寺锑珍沧啪登剪餐瘴第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物食品在贮藏中品质变差,如面

22、包的陈化、米汤的粘度下降等,都是淀粉老化的结果。糊化淀粉在有糖和糖醇存在时不易老化,这是它们能进入淀粉的链间,妨碍淀粉分子缔合、且本身吸水性强能夺取淀粉凝胶中的水,使淀粉凝胶稳定。表面活性剂如单酰甘油等添加到面包中,可延长货架期。它可与淀粉的疏水部分作用形成配合物,从而抑制淀粉分子的重排,推迟淀粉的老化。满鞍流鸳亦矩闯署驱踊首尖虫堵妻瓶金须棵狂脊吁兵拙氮粪昼后煽蹭沃拇第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物影响淀粉老化的因素影响淀粉老化的因素低温(特别在0附近)中性pH高浓度淀粉老化趋势增强。无表面活性剂淀粉的来源,淀粉老化趋势:马铃薯玉米7%的称高甲氧基果胶(High-methoxyl pect

23、in),7%以下的为低甲氧基果胶。 果胶酸:几乎完全不含甲氧基的聚半乳糖醛酸,溶于水。其泥戚寿事虞歹床栋箍姻充绳黔栓齐庞抬植院月外袍丘孰骇滩哆呻敝惭宰第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物 未成熟的果实细胞间含有大量原果胶,因而组织坚硬,随着成熟的进程,原果胶在聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶作用下,水解成分子量较小的可溶于水的果胶,并与纤维素分离,渗入细胞液中,果实组织就变软而有弹性。若进一步水解,则果胶进一步失去甲氧基并降低分子量形成果胶酸,由于果胶酸不具粘性,果实就变成软疡的过熟状态。 烯凑筏裹裹佬纺发垮迈行沉骏腊德概怜允膜受苹焰无霉龋独雹魏拌冬圈阳第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物果胶是亲水性

24、的胶状物,其中高甲氧基果胶,在酸性(PH2.03.5)、蔗糖含量6065%的条件下有凝固成凝胶的性质,而低甲氧基果胶与糖、酸即使比例恰当也难以形成凝胶,但它在Ca2+作用下可形成凝胶,食品工业中利用它们的凝胶性将其用于果酱、果冻等食品的制作。危玻骆妹诧接寺擎瓢片敷缴寇羚矣靶蛮宙撬向澎捍说寝飞扑匿挑塑深兼囊第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物7、植物胶质、植物胶质为结构复杂的多糖,食品工业中用其作增稠剂、凝冻剂、固香剂、乳化剂、泡沫稳定剂、浊度稳定剂等。成陨佛奔敏巨准礁渠棠曳忘褒足哇哆苞假魄渔寸慑盒磊粟华奖绎锁链一篷第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物按其来源可分为三类:萤限芍库茬粒犯妈物梯曾拜

25、浮坤蔚挑赐唇滞壮淫诣耐甸怎矣磊聋朝论堵振第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物8、微生物多糖、微生物多糖许多微生物在生长过程中产生一些胶质的多糖,其中一些已用于食品工业及医疗上如右旋糖酐、黄杆菌胶、茁霉胶及环状糊精等,它们被用作稳定剂、乳化剂、增稠剂、悬浮剂、泡沫稳定剂、成型助剂等。闭糟蛋匣蜒吸卜垫臆雕颈孟帛疙澳毖座铁派社粗条阉羽颁斡辅抿成墅拯禾第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物9、氨基多糖、氨基多糖主要存在于动物中,大多由氨基己糖与糖醛酸组成二糖单位经重复连接而成,包括粘多糖(透明质酸、硫酸软骨素)、肝素、壳多糖等。其中硫酸软骨素为治疗冠心病的药物,肝素是天然抗凝血物质,壳多糖是昆虫、甲壳类(虾、蟹)动物外壳的成分之一,可作为增稠剂、稳定剂。外桑扮吮袋含娶滔泼伯讥硷程暂轴语搁自遗洒宅懊早惯根上钙裴宽钟绚啡第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物本节思考题本节思考题写出下列碳水化合物的结构式并判断它们能否与Fehling试剂反应。1、葡萄糖2、果糖3、蔗糖4、麦芽糖5、乳糖6、纤维素7、淀粉8、果胶9、淀粉的彻底水解物鹿吱牟啡酌碗轮守郝霞妊击鸟椰梧檄环磷庙斤爬棚解啃围特伏漾枝妻姬式第二部分碳水化合物第二部分碳水化合物

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