碳水化合物課件-002

第三章碳水化合物本章主要內(nèi)容在食品中應(yīng)用的一些物理性質(zhì)碳水化合物反應(yīng)食品多糖及其在食品中的應(yīng)用第三章碳水化合物本章主要內(nèi)容1第三章碳水化合物3.1在食品應(yīng)用中的物理性質(zhì)3.1.1.甜度：甜味的高低。（表3-1）

第三章碳水化合物3.1在食品應(yīng)用中的物理性質(zhì)2第三章碳水化合物3.1.2溶解度：果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞乳糖

第三章碳水化合物3.1.2溶解度：果糖＞蔗糖＞3第三章碳水化合物

3.1.3結(jié)晶性

易——蔗糖、葡萄糖，前者晶體大、后者小；

難——果糖、轉(zhuǎn)化糖；

不——淀粉糖漿，有防止蔗糖結(jié)晶的作用。

應(yīng)用：硬糖不能單獨(dú)使用蔗糖，否則結(jié)晶、碎裂、不透明；淀粉糖漿——含有糊精，可增加糖果的韌性、強(qiáng)度和粘性；——甜度低，可減低蔗糖的甜度，更可口；—吸潮性低于轉(zhuǎn)化糖，可增加保藏性。第三章碳水化合物3.1.3結(jié)晶性4第三章碳水化合物

3.1.4吸潮性和保濕性

吸潮性——在空氣濕度較高時(shí)吸收水分的性質(zhì)；

保濕性——在較高濕度吸收水分、較低濕度散失水分的性質(zhì)。

吸潮性：果糖>轉(zhuǎn)化糖>葡萄糖>麥芽糖>蔗糖

應(yīng)用：硬糖——要求吸濕性低，以蔗糖為主；軟糖——要求保持一定水分且干燥時(shí)不干縮，以轉(zhuǎn)化糖漿和果葡糖漿為宜；面包、糕點(diǎn)——要求保持松軟，以轉(zhuǎn)化糖漿和果葡糖漿為宜。第三章碳水化合物3.1.4吸潮性和保濕性5第三章碳水化合物

3.1.5滲透壓濃度相同時(shí)，分子量越小、分子數(shù)目越多，滲透壓越大，故單糖比雙糖高。應(yīng)用——抑制微生物的生長繁殖，提高食品保藏性能。

3.1.6黏度葡萄糖、果糖比蔗糖低；淀粉糖漿較高。黏度性質(zhì)可提高食品的稠度和可口性能。如水果罐頭、果汁飲料、食用糖漿等。

3.1.7冰點(diǎn)降低取決于濃度和分子量大小。濃度高、分子量小，降低程度大；

應(yīng)用：生產(chǎn)雪糕類冷凍食品，混合使用淀粉糖漿和蔗糖，冰點(diǎn)降低比單獨(dú)使用砂糖時(shí)小，既可節(jié)約電能，還可使冰粒細(xì)膩、增加粘稠度、甜味溫和，使雪糕更可口。第三章碳水化合物3.1.5滲透壓6第三章碳水化合物

表3-3幾種糖液冰點(diǎn)降低的比較

3.1.8抗氧化性

糖溶液具有抗氧化性，有利于保持風(fēng)味、顏色和維生素C等。

第三章碳水化合物7第三章碳水化合物

3.2碳水化合物的反應(yīng)

3.2.1

水解

糖苷鍵的水解受許多因素（pH、溫度、端基異構(gòu)體的構(gòu)型和糖環(huán)的大小等）的影響，在酸性介質(zhì)中較堿性介質(zhì)水解容易。寡糖的水解尤其要注意蔗糖的水解，這對食品質(zhì)影響大；對于高聚合度的糖如淀粉等其水解方法大致有三種——酸法、酸-酶法、酶法。C12Ｈ22Ｏ11＋Ｈ2ＯＣ6Ｈ12Ｏ6＋Ｃ6Ｈ12Ｏ6

葡萄糖果糖[α]D20=+66.5°

[α]D20=－20°第三章碳水化合物3.2碳水化合物的反應(yīng)8第三章碳水化合物

表3-4溫度對糖苷水解速度的影響第三章碳水化合物9第三章碳水化合物

表3-5鍵型與異頭體構(gòu)型對糖苷鍵水解速度的影響

α-D-葡糖苷Kβ-D-異構(gòu)體K

α-葡糖-α-萄糖苷1→21.46β-葡糖-β-葡糖苷1→21.17

黑曲霉糖1→31.78昆布二糖1→30.99

麥芽糖1→41.55纖維二糖1→40.66

異麥芽糖1→80.40龍膽二糖1→60.58

應(yīng)用：用淀粉來生產(chǎn)糖漿。設(shè)問：果葡糖漿是怎樣加工的呢？第三章碳水化合物表3-5鍵10第三章碳水化合物

3.2.2堿作用糖在堿性溶液中易發(fā)生異構(gòu)化和分解，溫度低時(shí)較為穩(wěn)定，但溫度升高時(shí)較為顯著。（1）異構(gòu)化：用稀堿處理D-葡萄糖時(shí)，可得到D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖三種物質(zhì)的平衡混合液。當(dāng)堿性增強(qiáng)時(shí)，除生成上述的1，2-烯二醇還可生成2，3-烯二醇、3，4-烯二醇等中間體。

應(yīng)用：可利用異構(gòu)化處理葡萄糖或淀粉糖漿，使一部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，提高糖的甜度。異構(gòu)化方法有堿法、酶法等。第三章碳水化合物3.2.2堿作用11第三章碳水化合物第三章碳水化合物12第三章碳水化合物

（2）

糖精酸——在較濃堿性條件和加熱且長時(shí)間作用，糖分子發(fā)生分子內(nèi)氧化和分子重排而生成羧酸。其總組成與原來糖的組成沒有差異。這種羧酸即為糖精酸。堿的濃度不同，糖精酸也不同。

第三章碳水化合物（2）

糖精酸——在較濃堿性條件13第三章碳水化合物濃堿條件下，糖→小分子糖、酸、醇、醛等?！?/p>

氧化劑存在時(shí)，己糖發(fā)生連續(xù)烯醇化，生成1，2、2，3、3，4-烯二醇中間體，然后在氧化劑作用下，在雙鍵處斷裂，生成的產(chǎn)物為1、2、3、4、5個(gè)碳的混合產(chǎn)物。

●

沒有氧化劑時(shí)，分解發(fā)生于碳鏈中與雙鍵相鄰的下一單鍵上。如1，2-烯二醇：第三章碳水化合物濃堿條件下，糖→小分子糖、酸、醇、14第三章碳水化合物第三章碳水化合物15第三章碳水化合物

★

請同學(xué)們寫出葡萄糖的2，3、3，4-烯二醇中間體的無氧分解產(chǎn)物。

3.2.3

酸作用（1）復(fù)合

酸和熱作用的結(jié)果。單糖分子的半縮醛羥基與另一單糖的羥基發(fā)生失水縮合為雙糖。還可以縮合為三糖及低聚糖。2Ｃ6Ｈ12Ｏ6Ｃ12Ｈ22Ｏ11＋Ｈ2Ｏ

★D-葡萄糖、D-甘露糖主要以1，6鍵復(fù)合；麥芽糖（α-1，4鍵結(jié)合）水解產(chǎn)物葡糖糖再復(fù)合以1，6鍵進(jìn)行，復(fù)合產(chǎn)物為異麥芽糖和龍膽二糖。

★

L-阿拉伯糖主要以1，3鍵復(fù)合為β-二糖。★

除L-阿拉伯糖外，其它糖的復(fù)合產(chǎn)物都有α-、β-兩種型式的二糖。復(fù)合程度與糖的濃度有關(guān)。第三章碳水化合物★請同學(xué)們寫出葡萄糖的2，3、3，416第三章碳水化合物

表3-6葡萄糖濃度對復(fù)合反應(yīng)的影響

(2)脫水：酸熱作用易使糖脫水，生成環(huán)狀或雙鍵化合物。第三章碳水化合物表3-617第三章碳水化合物

3）焦糖化

糖漿或低聚糖在酸性環(huán)境下加熱，可能會(huì)引起糖苷鍵的斷裂、環(huán)大小的改變和脫水等反應(yīng)，大多數(shù)脫水后生成內(nèi)酐環(huán)或者反雙鍵引入糖環(huán)，產(chǎn)生不飽和環(huán)中間產(chǎn)物，如呋喃。產(chǎn)生顏色，這種有顏色的環(huán)常發(fā)生縮合，環(huán)體系聚合化產(chǎn)生具有良好的顏色、風(fēng)味和溶解性的一類物質(zhì)，我們統(tǒng)稱為焦糖色素。目前生產(chǎn)上用的焦糖色素有三種類型。一類是耐酸性焦糖色素，由亞硫酸胺催化生產(chǎn)的，主要用可樂類飲料，產(chǎn)量大；第二類是加熱含銨離子的蔗糖溶液生產(chǎn)的，主要用于啤酒類飲料；第三類是直接熱解蔗糖而生產(chǎn)的焦糖色素，主要用于焙烤食品中。由于焦糖色素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了一些含羥基、羧基等酸性基團(tuán)，使體系pH隨反應(yīng)不斷改變，這種改變會(huì)產(chǎn)生一些帶苦味的腐殖質(zhì)成分，所以焦糖色素的生產(chǎn)一定要采用緩沖體系。第三章碳水化合物3）焦糖化18第三章碳水化合物

3.2.4氧化還原作用●

在弱氧化劑（如堿性溴水）作用下:醛糖→糖酸;酮糖不發(fā)生反應(yīng)，這一性質(zhì)可用于分離和鑒定果糖和葡萄糖●在強(qiáng)氧化劑（如氧化性無機(jī)酸：硝酸、高碘酸等）作用下醛糖→糖二酸●酮糖在強(qiáng)氧化劑條件下，碳鏈在羰基處斷裂，分解生成兩分子低級酸:果糖→乙醇酸+三羥基丁酸●

醛糖和酮糖均能與土倫試劑、費(fèi)林試劑等反應(yīng)●

單糖可被還原為糖醇（常用還原劑：鈉汞齊、氫化硼鈉）山梨糖→山梨（糖）醇（制備抗壞血酸、保濕劑、抗菌劑）葡萄糖（果糖）→山梨（糖）醇木糖→木糖醇（用于糖尿病療效食品）第三章碳水化合物3.2.4氧化還原作用19第三章碳水化合物3.2.5酯化反應(yīng)——蔗糖的伯醇（-CH2OH）可與脂肪酸反應(yīng)生成蔗糖酯，是一種高效安全的乳化劑、抗氧化劑、能提高食品的香味。3.2.6褐變反應(yīng)——單糖和還原糖的羰基能與游離氨基（-NH2）發(fā)生羰氨縮合反應(yīng)（褐變反應(yīng)）

——非酶褐變的控制

★

降低水分含量

★

液體食品：稀釋、降低pH、溫度

★

除去一種底物

★

魚：加入戊糖醋酸乳桿菌，可降到最低。二氧化硫或亞硫酸鹽可有效抑制褐變、加入CaCl2可強(qiáng)化抑制作用第三章碳水化合物3.2.5酯化反應(yīng)20第三章碳水化合物

3.3多糖在食品中的應(yīng)用3.3.1貯藏性多糖——淀粉

淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉。不同植物其直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量不同。

表3-7常見植物中直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量種類直鏈淀粉/％支鏈淀粉/％稻米１８８２小麥２５７５玉米２４７６糯米１９９粘高粱１９９

第三章碳水化合物3.3多糖在食品中的應(yīng)用21第三章碳水化合物

3.3.2淀粉的性質(zhì)1）淀粉的糊化與老化●β-淀粉：具有膠束結(jié)構(gòu)的生淀粉。分子排列緊密，彼此間隙很小，即使水分子也難以進(jìn)入。●膨潤現(xiàn)象：加熱淀粉乳，部分β-淀粉淀粉被溶解而形成空隙，水分子逐漸進(jìn)入膠束內(nèi)部并與淀粉分子結(jié)合使膠束逐漸被溶解，從而空隙增加，體積迅速增加，膠束消失。這種現(xiàn)象叫膨潤。

●

糊化：膨潤淀粉在熱的進(jìn)一步作用下，膠束全部崩潰，單分子淀粉并被水包圍，形成具有粘性溶液的現(xiàn)象稱為糊化，處于該狀態(tài)與的淀粉叫α-淀粉。來源不同的淀粉糊化溫度不同。第三章碳水化合物3.3.2淀粉的性質(zhì)22第三章碳水化合物

表3-7各種淀粉的糊化溫度淀粉開始糊化溫度℃完全糊化溫度℃粳米5961糯米5863大麥5863小麥6568玉米6472蕎麥6971馬鈴薯5967甘薯7076第三章碳水化合物表3-723第三章碳水化合物

★

老化：糊化后的淀粉在室溫或以下溫度放置時(shí)，變成不透明、凝結(jié)、沉淀等現(xiàn)象。來源不同的淀粉其老化情況不同。

圖3-1不同來源淀粉老化曲線

第三章碳水化合物★

老化：糊化后的淀粉在室溫或以下24第三章碳水化合物

圖3-2淀粉液(0.85%，0℃)的老化曲線第三章碳水化合物25第三章碳水化合物

影響因素

A.直鏈淀粉比支鏈淀粉易老化，支鏈淀粉幾乎不老化；

B.含水量30~60%易老化，<10%或>60%不易老化；2~4℃易老化，<-20℃或>60℃不易老化；

C.偏酸（pH4以下）或偏堿，不易老化?！锢匣矸鄣奶攸c(diǎn)：與水失去親和力，不易被酶水解。故不易消化吸收，也不利于加工?！锢匣目刂疲汉蟮牡矸墼?0℃以上迅速降低水分至<10%或在0℃迅速脫水即將α-淀粉固定下來，使用時(shí)加入水即可糊化。應(yīng)用：制造方便米飯、面條、餅干及膨化食品的原理；米線、米粉第三章碳水化合物影響因素26第三章碳水化合物2）吸附作用高溫時(shí)，淀粉中的直鏈淀粉分子展開，露出極性基團(tuán)，它們能與含極性基團(tuán)的有機(jī)化合物以氫鍵的形式結(jié)合，失去水溶性而產(chǎn)生結(jié)晶。

●應(yīng)用：在糧食淀粉中加入足夠的丙醇、丁醇、戊醇、己醇等使直鏈淀粉結(jié)晶出，從而分離支鏈淀粉和直鏈淀粉。第三章碳水化合物2）吸附作用27

3）改性淀粉：生淀粉經(jīng)過化學(xué)或酶處理后，物理特性（水溶性、色澤、味道）、變學(xué)特性（黏度、流動(dòng)性）和功能特性等發(fā)生變化，處理后的淀粉統(tǒng)稱為~。

●可溶性淀粉：經(jīng)過輕度酸或堿處理的淀粉，如α-淀粉。熱時(shí)有良好流動(dòng)性，冷時(shí)能形成堅(jiān)硬的凝膠。

●交聯(lián)淀粉：經(jīng)過與醇酯化使淀粉分子互相交聯(lián)后的淀粉。如羥乙基淀粉、羥丙基淀粉。具有良好的機(jī)械性能、耐熱耐酸耐堿?？捎米髟龀韯?、賦形劑。

●磷酸淀粉：經(jīng)過與磷酸發(fā)生酯化而產(chǎn)生的淀粉（常指磷酸一酯淀粉、磷酸二酯淀粉則為交聯(lián)淀粉，因每相鄰兩條淀粉鏈的一個(gè)羥基與磷酸酯化形成了橋鍵，從而產(chǎn)生交聯(lián)）。具有良好的稠度，低酯化度的常用于肉汁、餡餅，以改善抗凍結(jié)—解凍性能，減少水分的析出。

●氧化淀粉：在pH10左右用次氯酸對淀粉進(jìn)行氧化而形成的。具有黏度低、不易老化、可形成穩(wěn)定的溶液等特性。適合作分散劑或乳化劑。3）改性淀粉：生淀粉經(jīng)過化學(xué)或酶處理后，物理特性（28第三章碳水化合物●羥烷基淀粉包括羥乙基淀粉和羥丙基淀粉，它利用一定濃度的淀粉乳在堿性條件下與環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷反應(yīng)形成的，這類變性淀粉具有良好的粘度穩(wěn)定性,在食品工業(yè)上增稠劑、懸乳劑、涂料和包裝薄膜。●接枝淀粉這是一類新型的高分子材料。接枝共聚反應(yīng)及其衍生物的研究，在淀粉轉(zhuǎn)化技術(shù)中具有獨(dú)特的意義。以親水的、半剛性鏈的淀粉大分子為骨架，與烯類單體接枝共聚，引入不同官能團(tuán)和調(diào)節(jié)親水（極性）-親油（非極性）鏈段結(jié)構(gòu)的比例，可以得到目標(biāo)產(chǎn)物的聚合物。它們既有多糖化合物的分子間作用力與反應(yīng)性，又是有合成高分子的機(jī)械與生物作用穩(wěn)定性和線性鏈展開能力。因此在高分子絮凝劑、高吸水材料、造紙工業(yè)助劑、油田化學(xué)材料、可降解地膜和塑料等多方面的實(shí)際就用中具有優(yōu)異的性能。

第三章碳水化合物●羥烷基淀粉包括羥乙基淀29第三章碳水化合物

3.3.3結(jié)構(gòu)性多糖與膳食纖維3.3.3.1膳食纖維的定義與功能

1）定義：不被人體消化吸收的多糖類化合物和木質(zhì)素合稱為膳食纖維。（Trowell1976定義，1972提出）主要包括了纖維素、半纖維素、果膠、植物膠（阿拉伯膠、角豆膠、瓜爾豆膠、瓊脂、褐藻膠、卡拉膠）、微生物膠（黃原膠、茁霉膠、α-葡聚糖、環(huán)狀糊精）、氨基多糖（殼聚糖、糖胺聚糖——透明質(zhì)酸，硫酸軟骨素，肝素，硫酸皮膚素）、木質(zhì)素、抗性淀粉

2）膳食纖維的功能

A.

抗腹瀉作用：果膠和高度粉碎的高嶺土水懸浮物的混合物是治療腹瀉的常用藥之一。

B.預(yù)防癌癥與便秘。結(jié)腸癌

C.

解毒作用

D.

治療糖尿病第三章碳水化合物3.3.3結(jié)構(gòu)性多糖與膳食30第三章碳水化合物E.預(yù)防和治療腸憩室病：腸憩室病癥狀就是結(jié)腸壁上形成一些小囊，它是結(jié)腸的小部分蠕動(dòng)收縮過強(qiáng)造成的。慢性便秘便是這種紊亂的主要原因，如果囊部發(fā)炎則很疼痛（這就是憩室炎）。高膳食纖維既能預(yù)防又能治療這種病。

F.治療膽結(jié)石：通過與一種或多種膽酸鹽結(jié)合而改變膽汁的成分，避免了這些膽酸鹽被機(jī)體吸收和再循環(huán)。經(jīng)改變的膽汁比沒有改變的更容易溶解膽固醇（膽石）。

G.預(yù)防動(dòng)脈樣硬化與冠心?。耗承┥攀忱w維能在腸道內(nèi)吸附膽酸并排出體外，避免了重新被吸收合成膽固醇，從而降低血液膽固醇和三酰甘油的含量。

H.預(yù)防肥胖和減肥：膳食纖維能阻礙人體對淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的吸收。第三章碳水化合物E.預(yù)防和治療腸憩室?。耗c憩室病癥狀31第三章碳水化合物3.3.3.2

纖維素

1)結(jié)構(gòu)2）應(yīng)用在食品上作為食品包裝、酒精生產(chǎn)和飼料生產(chǎn)的原料。也可作為吸附劑和澄清劑。

第三章碳水化合物3.3.3.2纖維素32第三章碳水化合物3)

纖維素改性

CMC：纖維素與氫氧化鈉-氯乙酸反應(yīng)生成的。

白色粉末，無臭無味，具有良好的持水性和粘稠性，在食品上常用作增稠劑和穩(wěn)定劑。常用于冰淇淋和其它冷凍食品上，也用于焙烤食品、低熱量的碳酸飲料中。

MC：由纖維素和氫氧化鈉同甲基氯反應(yīng)制得的。MC溶液加熱時(shí)形成凝膠，冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變成正常的溶液。用途極為廣泛。可用于焙烤食品中增加吸水力和持水力，也可用油炸食品中降低其吸油力；還可用于調(diào)味汁、肉、水果和蔬菜中。第三章碳水化合物3)纖維素改性33第三章碳水化合物3.3.5.3半纖維素1）結(jié)構(gòu)：主鏈由β-D-(14)鏈結(jié)合的木糖鏈組成,半纖維素有A和B兩種,其差異在于分子組成的側(cè)鏈上。半纖維素A側(cè)鏈上有許多由阿拉伯糖組成的短支鏈，還存在D-葡萄、D-半乳糖和D-甘露糖；半纖維素B支鏈上不含阿拉伯糖。2）應(yīng)用

a.

在焙烤食品中用于增加面包的體積，延緩面包的老化。

b.可以預(yù)防心血管疾病與結(jié)腸癌的作用。第三章碳水化合物3.3.5.3半纖維素34第三章碳水化合物第三章碳水化合物35第三章碳水化合物3.3.3.3果膠1）基本概述

是植物細(xì)胞壁間的一種成分，其作用是將各個(gè)細(xì)胞粘合于一起。它廣泛存在于果蔬的嫩組織中。但不同的果蔬其含量是不同的。表3-8果蔬中果膠質(zhì)含量果蔬果膠質(zhì)含量(%)果蔬果膠質(zhì)含量(%)胡蘿卜6.5～11.8蘋果0.40～1.30甘蘭5.2～7.5柑桔0.70～1.50蕃茄2～2.5西瓜0.8～4.1土豆0.6山楂6～7南瓜7～17黑醋粟0.60～1.70杏0.45～0.80草莓0.30～0.80

第三章碳水化合物3.3.3.3果膠36第三章碳水化合物

2）結(jié)構(gòu)果膠物質(zhì)的基本構(gòu)架是D-吡喃半乳糖醛酸，以α-1，4-鍵結(jié)合為聚半乳糖醛酸。其中部分羧基被甲醇酯化，其余部分與鈉、鉀或銨結(jié)合，也有仲羥基被乙酯化的?；窘Y(jié)構(gòu)是：第三章碳水化合物2）結(jié)構(gòu)37第三章碳水化合物

果膠物質(zhì)包括：A.原果膠(protopectin)：與纖維素或半纖維素等物質(zhì)結(jié)合在一起存在于細(xì)胞壁中，不溶于水，可水解為果膠。在未成熟的組織中有硬化作用。

B.

果膠(pectin)：是羧基不同程度甲酯化和中和的聚半乳糖醛酸苷鏈，存在于細(xì)胞汁中，成熟果蔬含量較多。

C.果膠酸(pecticacid)：果膠酸分子中脫水半乳糖醛酸單位上的羧基基本上是游離的。在細(xì)胞汁中與鈣、鎂、鉀、鈉等形成不溶性或微溶性的鹽，果蔬變軟時(shí)含量較多。果膠酯酸(pectinicacid)實(shí)為果膠的代名詞。

第三章碳水化合物

果膠物質(zhì)包括：38第三章碳水化合物2)特性A.水解：酸堿條件下，酯鍵、糖苷鍵可被水解；高溫強(qiáng)酸條件下糖醛酸殘基可被脫羧；B.

溶解性：聚合度大、溶解性降低；酯化程度越大，溶解性越低，但果膠酸被甲醇或乙醇酯化后，溶解度比其前體物大；C.

黏度：屬高粘溶液，與鏈長成正比；D.

凝膠能力：在一定條件下，具有膠凝能力。3)凝膠形成●形成條件：pH2.0~3.5、含糖量60~65%、果膠0.3~0.7%、室溫~接近沸騰,低酯果膠尚需一定量的鈣離子。第三章碳水化合物2)特性39第三章碳水化合物

●影響果膠成膠的因素:

A.

水分含量：過量水不易形成，糖的主要作用在于脫水，促使果膠周圍的水減少，利于果膠分子相互結(jié)合而形成鏈狀膠束；

B.

果膠分子量：凝膠強(qiáng)度與分子量成正比。

表3-9果膠分子量與凝膠強(qiáng)度的關(guān)系

分子量凝膠強(qiáng)度×10/克/平方厘米18220～30014180～22011.5130～1809100～130520～50

3不成凝膠

第三章碳水化合物●影響果膠成膠的因素:40第三章碳水化合物C.酯化程度：酯化程度越大，凝膠強(qiáng)度越高。

表3-10果膠酯化程度對凝膠形成的影響

第三章碳水化合物C.酯化程度：酯化程度越大，凝膠強(qiáng)度41第三章碳水化合物

酯化的半乳糖醛酸殘基

酯化（程）度[DE]=×100%總的D-半乳糖醛酸殘基D.pH：不適當(dāng)?shù)膒H既不易形成凝膠，還會(huì)使果膠和糖發(fā)生分解。

E.溫度：脫水劑（糖）適量時(shí)，0~50℃范圍，影響不大；溫度過高時(shí)或加熱時(shí)間過長，果膠分解、蔗糖轉(zhuǎn)化。

F.鈣離子。低酯果膠成膠需要一定的鈣離子存在。

第三章碳水化合物42第三章碳水化合物4）

果膠分類（按甲酯化程度進(jìn)行）

⑴全甲酯化聚半乳糖醛酸：DE=100，只要有脫水劑存在即可形成凝膠。

⑵速凝果膠：DE>70，加糖加酸（pH3.0~3.4）后在較高溫度下形成凝膠。常用于防止“蜜餞型”果醬食品的果塊的上浮或下沉。

⑶慢凝果膠：DE=50~70，加糖加酸(pH2.8~3.2)后在較低溫度下緩慢形成凝膠。常用于柔軟果凍、果醬、點(diǎn)心等，也可用于汁液類食品做增稠劑、乳化劑。

⑷低甲氧基果膠：DE<50，即使加糖加酸的比例適當(dāng)也不能形成凝膠。但其羧基與多價(jià)離子結(jié)合后可形成凝膠。常用于特殊療效食品。第三章碳水化合物4）

果膠分類（按甲酯化程度進(jìn)行43第三章碳水化合物

3.3.3.4植物膠————良好的增稠穩(wěn)定劑、粘合劑這是碳水化合物中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的的一類多糖。其分子是由糖與糖醛酸組成的雜多糖，它是從陸生、海生植物的某個(gè)器官提取的。在食品中重要與常見的植物膠有：

阿拉伯膠（Gumarabic）；角豆膠（Locustbeangum）；瓜爾豆膠（Guargum），瓊脂（Agar）;褐藻膠(Algin);卡拉膠（Carrageenan）等。

1)卡拉膠它是從角叉菜、松藻、麒麟菜等紅藻植物中提取出來的，其分子主要是由D-半乳糖連接而成的聚合體，D-半乳糖上的羥基常與硫酸結(jié)合成酯，根據(jù)其分子中含硫酸基的多少與成膠等特性將其分為κ-卡拉膠、λ-卡拉膠、ι-卡拉膠三種。結(jié)構(gòu)如下圖所示。第三章碳水化合物3.3.3.4植物膠44第三章碳水化合物第三章碳水化合物45第三章碳水化合物三種卡拉膠的性質(zhì)如下：注：利用其低濃度能與食品中蛋白質(zhì)、尤其乳酪蛋白反應(yīng)，生聚合體，使溶液穩(wěn)定，據(jù)此常用作奶制飲料的穩(wěn)定劑(0.0075%~0.02%)第三章碳水化合物三種卡拉膠的性質(zhì)如下：46第三章碳水化合物

3.3.3.5微生物膠它是由細(xì)菌和真菌（包括霉菌和酵母菌）合成的食用膠。在食品中最為重要的是黃桿菌膠（黃原膠）和環(huán)狀糊精。

1）黃原膠（甘藍(lán)天黑病黃桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖）

結(jié)構(gòu)：D-葡萄糖基通過β-(14)糖苷鏈連接的主鏈和三糖側(cè)鏈組成的生物高分子聚合物。

第三章碳水化合物3.3.3.5微生物膠47第三章碳水化合物

應(yīng)用：

a.

利用其對乳濁液和懸浮體顆粒具有很大的穩(wěn)定作用，用作巧克力等懸浮液的穩(wěn)定劑。

b.

利用其高粘性,將其用作濃縮汁、飲料、調(diào)味劑等食品的增稠劑和穩(wěn)定劑。

c.

利用其粘度受溫度影響較小的特點(diǎn)，常將其用作需用高溫處理的食品中。

第三章碳水化合物應(yīng)用：48第三章碳水化合物2）環(huán)糊精——包埋劑

這是軟化芽孢桿菌作用于淀粉的產(chǎn)物，由6至8個(gè)D-葡萄糖經(jīng)α-(14)鍵連接而成。有α-,β-,γ-三種

第三章碳水化合物2）環(huán)糊精——包埋劑49第三章碳水化合物

3.3.3.6氨基多糖氨基多糖的分子是由氨基已糖與另一個(gè)單糖構(gòu)成一個(gè)二糖單位，然后二糖經(jīng)過重復(fù)聚合而成，常見的有殼多糖和糖胺聚糖二類。糖胺聚糖具有重要的生理功能，常用作藥物。

1)殼多糖（甲殼素、甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)）殼多糖脫乙?；?，轉(zhuǎn)變?yōu)闅ぞ厶?，殼聚糖及其降解產(chǎn)物在醫(yī)藥、化工、環(huán)保、食品等行業(yè)均有重要的作用。

在食品中的作用：a.絮凝劑；b.食品添加劑；c.食品的包裝膜。第三章碳水化合物3.3.3.6氨基多糖50前三章習(xí)題1.什么叫食品化學(xué)？從營養(yǎng)與化學(xué)本質(zhì)兩方面為依據(jù)，食品中的化學(xué)成份可以分為哪幾種類型？各種類型成分的主要功能是什么？2、引起食品中化學(xué)成分發(fā)生變化的主要外部因素有哪些？3、食品質(zhì)量鑒定法主要有哪幾種？與其它方法相比，感官鑒定法有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？采用評定食品優(yōu)劣時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？4、水和冰有一些奇特的物理性質(zhì)，請從水的結(jié)構(gòu)與水分子之間的相互作用兩方面加以解釋？食品工業(yè)上是如何利用其這些性質(zhì)的？前三章習(xí)題1.什么叫食品化學(xué)？從營養(yǎng)與化學(xué)本質(zhì)兩方面為依據(jù)51前三章習(xí)題5、什么叫做自由水和結(jié)合水？它們物理性質(zhì)有何區(qū)別？6、什么叫做水分活度？計(jì)算水分活度公式有幾個(gè)？影響水份活度的因素有哪些？7、從水分活度與微生物之間的關(guān)系以及和食品成分變化之間的關(guān)系理解水分活度對食品穩(wěn)定的影響？為了保持食品的穩(wěn)定，食品加工常采用哪些措施？8、理解快速凍結(jié)與慢速凍結(jié)的過程，為了達(dá)到快速凍結(jié)，生產(chǎn)上常采取哪些方法？9、什么叫膳食纖維？它的主要作有哪些？什么叫變性淀粉？變性淀粉主要有哪幾類？10、什么叫做淀粉的糊化與回生？在食品工業(yè)中如何利用其這一性質(zhì)？前三章習(xí)題5、什么叫做自由水和結(jié)合水？它們物理性質(zhì)有何區(qū)別？52前三章習(xí)題11、果膠成膠的條件是什么？影響果膠成膠的因素主要有哪些，試加以說明？12、在食品中最常用的多糖膠主要有哪些？通過查閱資料回答什么是氨基多糖，殼聚糖主要有哪些作用？13、在食品工業(yè)中應(yīng)用的糖類物理性質(zhì)有哪些？14、在食品工業(yè)中是如何利用糖的還原反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)的？前三章習(xí)題11、果膠成膠的條件是什么？影響果膠成膠的因素主要53第三章碳水化合物本章主要內(nèi)容在食品中應(yīng)用的一些物理性質(zhì)碳水化合物反應(yīng)食品多糖及其在食品中的應(yīng)用第三章碳水化合物本章主要內(nèi)容54第三章碳水化合物3.1在食品應(yīng)用中的物理性質(zhì)3.1.1.甜度：甜味的高低。（表3-1）

第三章碳水化合物3.1在食品應(yīng)用中的物理性質(zhì)55第三章碳水化合物3.1.2溶解度：果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞乳糖

第三章碳水化合物3.1.2溶解度：果糖＞蔗糖＞56第三章碳水化合物

3.1.3結(jié)晶性

易——蔗糖、葡萄糖，前者晶體大、后者??；

難——果糖、轉(zhuǎn)化糖；

不——淀粉糖漿，有防止蔗糖結(jié)晶的作用。

應(yīng)用：硬糖不能單獨(dú)使用蔗糖，否則結(jié)晶、碎裂、不透明；淀粉糖漿——含有糊精，可增加糖果的韌性、強(qiáng)度和粘性；——甜度低，可減低蔗糖的甜度，更可口；—吸潮性低于轉(zhuǎn)化糖，可增加保藏性。第三章碳水化合物3.1.3結(jié)晶性57第三章碳水化合物

3.1.4吸潮性和保濕性

吸潮性——在空氣濕度較高時(shí)吸收水分的性質(zhì)；

保濕性——在較高濕度吸收水分、較低濕度散失水分的性質(zhì)。

吸潮性：果糖>轉(zhuǎn)化糖>葡萄糖>麥芽糖>蔗糖

應(yīng)用：硬糖——要求吸濕性低，以蔗糖為主；軟糖——要求保持一定水分且干燥時(shí)不干縮，以轉(zhuǎn)化糖漿和果葡糖漿為宜；面包、糕點(diǎn)——要求保持松軟，以轉(zhuǎn)化糖漿和果葡糖漿為宜。第三章碳水化合物3.1.4吸潮性和保濕性58第三章碳水化合物

3.1.5滲透壓濃度相同時(shí)，分子量越小、分子數(shù)目越多，滲透壓越大，故單糖比雙糖高。應(yīng)用——抑制微生物的生長繁殖，提高食品保藏性能。

3.1.6黏度葡萄糖、果糖比蔗糖低；淀粉糖漿較高。黏度性質(zhì)可提高食品的稠度和可口性能。如水果罐頭、果汁飲料、食用糖漿等。

3.1.7冰點(diǎn)降低取決于濃度和分子量大小。濃度高、分子量小，降低程度大；

應(yīng)用：生產(chǎn)雪糕類冷凍食品，混合使用淀粉糖漿和蔗糖，冰點(diǎn)降低比單獨(dú)使用砂糖時(shí)小，既可節(jié)約電能，還可使冰粒細(xì)膩、增加粘稠度、甜味溫和，使雪糕更可口。第三章碳水化合物3.1.5滲透壓59第三章碳水化合物

表3-3幾種糖液冰點(diǎn)降低的比較

3.1.8抗氧化性

糖溶液具有抗氧化性，有利于保持風(fēng)味、顏色和維生素C等。

第三章碳水化合物60第三章碳水化合物

3.2碳水化合物的反應(yīng)

3.2.1

水解

糖苷鍵的水解受許多因素（pH、溫度、端基異構(gòu)體的構(gòu)型和糖環(huán)的大小等）的影響，在酸性介質(zhì)中較堿性介質(zhì)水解容易。寡糖的水解尤其要注意蔗糖的水解，這對食品質(zhì)影響大；對于高聚合度的糖如淀粉等其水解方法大致有三種——酸法、酸-酶法、酶法。C12Ｈ22Ｏ11＋Ｈ2ＯＣ6Ｈ12Ｏ6＋Ｃ6Ｈ12Ｏ6

葡萄糖果糖[α]D20=+66.5°

[α]D20=－20°第三章碳水化合物3.2碳水化合物的反應(yīng)61第三章碳水化合物

表3-4溫度對糖苷水解速度的影響第三章碳水化合物62第三章碳水化合物

表3-5鍵型與異頭體構(gòu)型對糖苷鍵水解速度的影響

α-D-葡糖苷Kβ-D-異構(gòu)體K

α-葡糖-α-萄糖苷1→21.46β-葡糖-β-葡糖苷1→21.17

黑曲霉糖1→31.78昆布二糖1→30.99

麥芽糖1→41.55纖維二糖1→40.66

異麥芽糖1→80.40龍膽二糖1→60.58

應(yīng)用：用淀粉來生產(chǎn)糖漿。設(shè)問：果葡糖漿是怎樣加工的呢？第三章碳水化合物表3-5鍵63第三章碳水化合物

3.2.2堿作用糖在堿性溶液中易發(fā)生異構(gòu)化和分解，溫度低時(shí)較為穩(wěn)定，但溫度升高時(shí)較為顯著。（1）異構(gòu)化：用稀堿處理D-葡萄糖時(shí)，可得到D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖三種物質(zhì)的平衡混合液。當(dāng)堿性增強(qiáng)時(shí)，除生成上述的1，2-烯二醇還可生成2，3-烯二醇、3，4-烯二醇等中間體。

應(yīng)用：可利用異構(gòu)化處理葡萄糖或淀粉糖漿，使一部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，提高糖的甜度。異構(gòu)化方法有堿法、酶法等。第三章碳水化合物3.2.2堿作用64第三章碳水化合物第三章碳水化合物65第三章碳水化合物

（2）

糖精酸——在較濃堿性條件和加熱且長時(shí)間作用，糖分子發(fā)生分子內(nèi)氧化和分子重排而生成羧酸。其總組成與原來糖的組成沒有差異。這種羧酸即為糖精酸。堿的濃度不同，糖精酸也不同。

第三章碳水化合物（2）

糖精酸——在較濃堿性條件66第三章碳水化合物濃堿條件下，糖→小分子糖、酸、醇、醛等?！?/p>

氧化劑存在時(shí)，己糖發(fā)生連續(xù)烯醇化，生成1，2、2，3、3，4-烯二醇中間體，然后在氧化劑作用下，在雙鍵處斷裂，生成的產(chǎn)物為1、2、3、4、5個(gè)碳的混合產(chǎn)物。

●

沒有氧化劑時(shí)，分解發(fā)生于碳鏈中與雙鍵相鄰的下一單鍵上。如1，2-烯二醇：第三章碳水化合物濃堿條件下，糖→小分子糖、酸、醇、67第三章碳水化合物第三章碳水化合物68第三章碳水化合物

★

請同學(xué)們寫出葡萄糖的2，3、3，4-烯二醇中間體的無氧分解產(chǎn)物。

3.2.3

酸作用（1）復(fù)合

酸和熱作用的結(jié)果。單糖分子的半縮醛羥基與另一單糖的羥基發(fā)生失水縮合為雙糖。還可以縮合為三糖及低聚糖。2Ｃ6Ｈ12Ｏ6Ｃ12Ｈ22Ｏ11＋Ｈ2Ｏ

★D-葡萄糖、D-甘露糖主要以1，6鍵復(fù)合；麥芽糖（α-1，4鍵結(jié)合）水解產(chǎn)物葡糖糖再復(fù)合以1，6鍵進(jìn)行，復(fù)合產(chǎn)物為異麥芽糖和龍膽二糖。

★

L-阿拉伯糖主要以1，3鍵復(fù)合為β-二糖。★

除L-阿拉伯糖外，其它糖的復(fù)合產(chǎn)物都有α-、β-兩種型式的二糖。復(fù)合程度與糖的濃度有關(guān)。第三章碳水化合物★請同學(xué)們寫出葡萄糖的2，3、3，469第三章碳水化合物

表3-6葡萄糖濃度對復(fù)合反應(yīng)的影響

(2)脫水：酸熱作用易使糖脫水，生成環(huán)狀或雙鍵化合物。第三章碳水化合物表3-670第三章碳水化合物

3）焦糖化

糖漿或低聚糖在酸性環(huán)境下加熱，可能會(huì)引起糖苷鍵的斷裂、環(huán)大小的改變和脫水等反應(yīng)，大多數(shù)脫水后生成內(nèi)酐環(huán)或者反雙鍵引入糖環(huán)，產(chǎn)生不飽和環(huán)中間產(chǎn)物，如呋喃。產(chǎn)生顏色，這種有顏色的環(huán)常發(fā)生縮合，環(huán)體系聚合化產(chǎn)生具有良好的顏色、風(fēng)味和溶解性的一類物質(zhì)，我們統(tǒng)稱為焦糖色素。目前生產(chǎn)上用的焦糖色素有三種類型。一類是耐酸性焦糖色素，由亞硫酸胺催化生產(chǎn)的，主要用可樂類飲料，產(chǎn)量大；第二類是加熱含銨離子的蔗糖溶液生產(chǎn)的，主要用于啤酒類飲料；第三類是直接熱解蔗糖而生產(chǎn)的焦糖色素，主要用于焙烤食品中。由于焦糖色素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了一些含羥基、羧基等酸性基團(tuán)，使體系pH隨反應(yīng)不斷改變，這種改變會(huì)產(chǎn)生一些帶苦味的腐殖質(zhì)成分，所以焦糖色素的生產(chǎn)一定要采用緩沖體系。第三章碳水化合物3）焦糖化71第三章碳水化合物

3.2.4氧化還原作用●

在弱氧化劑（如堿性溴水）作用下:醛糖→糖酸;酮糖不發(fā)生反應(yīng)，這一性質(zhì)可用于分離和鑒定果糖和葡萄糖●在強(qiáng)氧化劑（如氧化性無機(jī)酸：硝酸、高碘酸等）作用下醛糖→糖二酸●酮糖在強(qiáng)氧化劑條件下，碳鏈在羰基處斷裂，分解生成兩分子低級酸:果糖→乙醇酸+三羥基丁酸●

醛糖和酮糖均能與土倫試劑、費(fèi)林試劑等反應(yīng)●

單糖可被還原為糖醇（常用還原劑：鈉汞齊、氫化硼鈉）山梨糖→山梨（糖）醇（制備抗壞血酸、保濕劑、抗菌劑）葡萄糖（果糖）→山梨（糖）醇木糖→木糖醇（用于糖尿病療效食品）第三章碳水化合物3.2.4氧化還原作用72第三章碳水化合物3.2.5酯化反應(yīng)——蔗糖的伯醇（-CH2OH）可與脂肪酸反應(yīng)生成蔗糖酯，是一種高效安全的乳化劑、抗氧化劑、能提高食品的香味。3.2.6褐變反應(yīng)——單糖和還原糖的羰基能與游離氨基（-NH2）發(fā)生羰氨縮合反應(yīng)（褐變反應(yīng)）

——非酶褐變的控制

★

降低水分含量

★

液體食品：稀釋、降低pH、溫度

★

除去一種底物

★

魚：加入戊糖醋酸乳桿菌，可降到最低。二氧化硫或亞硫酸鹽可有效抑制褐變、加入CaCl2可強(qiáng)化抑制作用第三章碳水化合物3.2.5酯化反應(yīng)73第三章碳水化合物

3.3多糖在食品中的應(yīng)用3.3.1貯藏性多糖——淀粉

淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉。不同植物其直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量不同。

表3-7常見植物中直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量種類直鏈淀粉/％支鏈淀粉/％稻米１８８２小麥２５７５玉米２４７６糯米１９９粘高粱１９９

第三章碳水化合物3.3多糖在食品中的應(yīng)用74第三章碳水化合物

3.3.2淀粉的性質(zhì)1）淀粉的糊化與老化●β-淀粉：具有膠束結(jié)構(gòu)的生淀粉。分子排列緊密，彼此間隙很小，即使水分子也難以進(jìn)入?！衽驖櫖F(xiàn)象：加熱淀粉乳，部分β-淀粉淀粉被溶解而形成空隙，水分子逐漸進(jìn)入膠束內(nèi)部并與淀粉分子結(jié)合使膠束逐漸被溶解，從而空隙增加，體積迅速增加，膠束消失。這種現(xiàn)象叫膨潤。

●

糊化：膨潤淀粉在熱的進(jìn)一步作用下，膠束全部崩潰，單分子淀粉并被水包圍，形成具有粘性溶液的現(xiàn)象稱為糊化，處于該狀態(tài)與的淀粉叫α-淀粉。來源不同的淀粉糊化溫度不同。第三章碳水化合物3.3.2淀粉的性質(zhì)75第三章碳水化合物

表3-7各種淀粉的糊化溫度淀粉開始糊化溫度℃完全糊化溫度℃粳米5961糯米5863大麥5863小麥6568玉米6472蕎麥6971馬鈴薯5967甘薯7076第三章碳水化合物表3-776第三章碳水化合物

★

老化：糊化后的淀粉在室溫或以下溫度放置時(shí)，變成不透明、凝結(jié)、沉淀等現(xiàn)象。來源不同的淀粉其老化情況不同。

圖3-1不同來源淀粉老化曲線

第三章碳水化合物★

老化：糊化后的淀粉在室溫或以下77第三章碳水化合物

圖3-2淀粉液(0.85%，0℃)的老化曲線第三章碳水化合物78第三章碳水化合物

影響因素

A.直鏈淀粉比支鏈淀粉易老化，支鏈淀粉幾乎不老化；

B.含水量30~60%易老化，<10%或>60%不易老化；2~4℃易老化，<-20℃或>60℃不易老化；

C.偏酸（pH4以下）或偏堿，不易老化?！锢匣矸鄣奶攸c(diǎn)：與水失去親和力，不易被酶水解。故不易消化吸收，也不利于加工?！锢匣目刂疲汉蟮牡矸墼?0℃以上迅速降低水分至<10%或在0℃迅速脫水即將α-淀粉固定下來，使用時(shí)加入水即可糊化。應(yīng)用：制造方便米飯、面條、餅干及膨化食品的原理；米線、米粉第三章碳水化合物影響因素79第三章碳水化合物2）吸附作用高溫時(shí)，淀粉中的直鏈淀粉分子展開，露出極性基團(tuán)，它們能與含極性基團(tuán)的有機(jī)化合物以氫鍵的形式結(jié)合，失去水溶性而產(chǎn)生結(jié)晶。

●應(yīng)用：在糧食淀粉中加入足夠的丙醇、丁醇、戊醇、己醇等使直鏈淀粉結(jié)晶出，從而分離支鏈淀粉和直鏈淀粉。第三章碳水化合物2）吸附作用80

3）改性淀粉：生淀粉經(jīng)過化學(xué)或酶處理后，物理特性（水溶性、色澤、味道）、變學(xué)特性（黏度、流動(dòng)性）和功能特性等發(fā)生變化，處理后的淀粉統(tǒng)稱為~。

●可溶性淀粉：經(jīng)過輕度酸或堿處理的淀粉，如α-淀粉。熱時(shí)有良好流動(dòng)性，冷時(shí)能形成堅(jiān)硬的凝膠。

●交聯(lián)淀粉：經(jīng)過與醇酯化使淀粉分子互相交聯(lián)后的淀粉。如羥乙基淀粉、羥丙基淀粉。具有良好的機(jī)械性能、耐熱耐酸耐堿。可用作增稠劑、賦形劑。

●磷酸淀粉：經(jīng)過與磷酸發(fā)生酯化而產(chǎn)生的淀粉（常指磷酸一酯淀粉、磷酸二酯淀粉則為交聯(lián)淀粉，因每相鄰兩條淀粉鏈的一個(gè)羥基與磷酸酯化形成了橋鍵，從而產(chǎn)生交聯(lián)）。具有良好的稠度，低酯化度的常用于肉汁、餡餅，以改善抗凍結(jié)—解凍性能，減少水分的析出。

●氧化淀粉：在pH10左右用次氯酸對淀粉進(jìn)行氧化而形成的。具有黏度低、不易老化、可形成穩(wěn)定的溶液等特性。適合作分散劑或乳化劑。3）改性淀粉：生淀粉經(jīng)過化學(xué)或酶處理后，物理特性（81第三章碳水化合物●羥烷基淀粉包括羥乙基淀粉和羥丙基淀粉，它利用一定濃度的淀粉乳在堿性條件下與環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷反應(yīng)形成的，這類變性淀粉具有良好的粘度穩(wěn)定性,在食品工業(yè)上增稠劑、懸乳劑、涂料和包裝薄膜?！窠又Φ矸圻@是一類新型的高分子材料。接枝共聚反應(yīng)及其衍生物的研究，在淀粉轉(zhuǎn)化技術(shù)中具有獨(dú)特的意義。以親水的、半剛性鏈的淀粉大分子為骨架，與烯類單體接枝共聚，引入不同官能團(tuán)和調(diào)節(jié)親水（極性）-親油（非極性）鏈段結(jié)構(gòu)的比例，可以得到目標(biāo)產(chǎn)物的聚合物。它們既有多糖化合物的分子間作用力與反應(yīng)性，又是有合成高分子的機(jī)械與生物作用穩(wěn)定性和線性鏈展開能力。因此在高分子絮凝劑、高吸水材料、造紙工業(yè)助劑、油田化學(xué)材料、可降解地膜和塑料等多方面的實(shí)際就用中具有優(yōu)異的性能。

第三章碳水化合物●羥烷基淀粉包括羥乙基淀82第三章碳水化合物

3.3.3結(jié)構(gòu)性多糖與膳食纖維3.3.3.1膳食纖維的定義與功能

1）定義：不被人體消化吸收的多糖類化合物和木質(zhì)素合稱為膳食纖維。（Trowell1976定義，1972提出）主要包括了纖維素、半纖維素、果膠、植物膠（阿拉伯膠、角豆膠、瓜爾豆膠、瓊脂、褐藻膠、卡拉膠）、微生物膠（黃原膠、茁霉膠、α-葡聚糖、環(huán)狀糊精）、氨基多糖（殼聚糖、糖胺聚糖——透明質(zhì)酸，硫酸軟骨素，肝素，硫酸皮膚素）、木質(zhì)素、抗性淀粉

2）膳食纖維的功能

A.

抗腹瀉作用：果膠和高度粉碎的高嶺土水懸浮物的混合物是治療腹瀉的常用藥之一。

B.預(yù)防癌癥與便秘。結(jié)腸癌

C.

解毒作用

D.

治療糖尿病第三章碳水化合物3.3.3結(jié)構(gòu)性多糖與膳食83第三章碳水化合物E.預(yù)防和治療腸憩室病：腸憩室病癥狀就是結(jié)腸壁上形成一些小囊，它是結(jié)腸的小部分蠕動(dòng)收縮過強(qiáng)造成的。慢性便秘便是這種紊亂的主要原因，如果囊部發(fā)炎則很疼痛（這就是憩室炎）。高膳食纖維既能預(yù)防又能治療這種病。

F.治療膽結(jié)石：通過與一種或多種膽酸鹽結(jié)合而改變膽汁的成分，避免了這些膽酸鹽被機(jī)體吸收和再循環(huán)。經(jīng)改變的膽汁比沒有改變的更容易溶解膽固醇（膽石）。

G.預(yù)防動(dòng)脈樣硬化與冠心病：某些膳食纖維能在腸道內(nèi)吸附膽酸并排出體外，避免了重新被吸收合成膽固醇，從而降低血液膽固醇和三酰甘油的含量。

H.預(yù)防肥胖和減肥：膳食纖維能阻礙人體對淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的吸收。第三章碳水化合物E.預(yù)防和治療腸憩室?。耗c憩室病癥狀84第三章碳水化合物3.3.3.2

纖維素

1)結(jié)構(gòu)2）應(yīng)用在食品上作為食品包裝、酒精生產(chǎn)和飼料生產(chǎn)的原料。也可作為吸附劑和澄清劑。

第三章碳水化合物3.3.3.2纖維素85第三章碳水化合物3)

纖維素改性

CMC：纖維素與氫氧化鈉-氯乙酸反應(yīng)生成的。

白色粉末，無臭無味，具有良好的持水性和粘稠性，在食品上常用作增稠劑和穩(wěn)定劑。常用于冰淇淋和其它冷凍食品上，也用于焙烤食品、低熱量的碳酸飲料中。

MC：由纖維素和氫氧化鈉同甲基氯反應(yīng)制得的。MC溶液加熱時(shí)形成凝膠，冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變成正常的溶液。用途極為廣泛?？捎糜诒嚎臼称分性黾游统炙Γ部捎糜驼ㄊ称分薪档推湮土?；還可用于調(diào)味汁、肉、水果和蔬菜中。第三章碳水化合物3)纖維素改性86第三章碳水化合物3.3.5.3半纖維素1）結(jié)構(gòu)：主鏈由β-D-(14)鏈結(jié)合的木糖鏈組成,半纖維素有A和B兩種,其差異在于分子組成的側(cè)鏈上。半纖維素A側(cè)鏈上有許多由阿拉伯糖組成的短支鏈，還存在D-葡萄、D-半乳糖和D-甘露糖；半纖維素B支鏈上不含阿拉伯糖。2）應(yīng)用

a.

在焙烤食品中用于增加面包的體積，延緩面包的老化。

b.可以預(yù)防心血管疾病與結(jié)腸癌的作用。第三章碳水化合物3.3.5.3半纖維素87第三章碳水化合物第三章碳水化合物88第三章碳水化合物3.3.3.3果膠1）基本概述

是植物細(xì)胞壁間的一種成分，其作用是將各個(gè)細(xì)胞粘合于一起。它廣泛存在于果蔬的嫩組織中。但不同的果蔬其含量是不同的。表3-8果蔬中果膠質(zhì)含量果蔬果膠質(zhì)含量(%)果蔬果膠質(zhì)含量(%)胡蘿卜6.5～11.8蘋果0.40～1.30甘蘭5.2～7.5柑桔0.70～1.50蕃茄2～2.5西瓜0.8～4.1土豆0.6山楂6～7南瓜7～17黑醋粟0.60～1.70杏0.45～0.80草莓0.30～0.80

第三章碳水化合物3.3.3.3果膠89第三章碳水化合物

2）結(jié)構(gòu)果膠物質(zhì)的基本構(gòu)架是D-吡喃半乳糖醛酸，以α-1，4-鍵結(jié)合為聚半乳糖醛酸。其中部分羧基被甲醇酯化，其余部分與鈉、鉀或銨結(jié)合，也有仲羥基被乙酯化的。基本結(jié)構(gòu)是：第三章碳水化合物2）結(jié)構(gòu)90第三章碳水化合物

果膠物質(zhì)包括：A.原果膠(protopectin)：與纖維素或半纖維素等物質(zhì)結(jié)合在一起存在于細(xì)胞壁中，不溶于水，可水解為果膠。在未成熟的組織中有硬化作用。

B.

果膠(pectin)：是羧基不同程度甲酯化和中和的聚半乳糖醛酸苷鏈，存在于細(xì)胞汁中，成熟果蔬含量較多。

C.果膠酸(pecticacid)：果膠酸分子中脫水半乳糖醛酸單位上的羧基基本上是游離的。在細(xì)胞汁中與鈣、鎂、鉀、鈉等形成不溶性或微溶性的鹽，果蔬變軟時(shí)含量較多。果膠酯酸(pectinicacid)實(shí)為果膠的代名詞。

第三章碳水化合物

果膠物質(zhì)包括：91第三章碳水化合物2)特性A.水解：酸堿條件下，酯鍵、糖苷鍵可被水解；高溫強(qiáng)酸條件下糖醛酸殘基可被脫羧；B.

溶解性：聚合度大、溶解性降低；酯化程度越大，溶解性越低，但果膠酸被甲醇或乙醇酯化后，溶解度比其前體物大；C.

黏度：屬高粘溶液，與鏈長成正比；D.

凝膠能力：在一定條件下，具有膠凝能力。3)凝膠形成●形成條件：pH2.0~3.5、含糖量60~65%、果膠0.3~0.7%、室溫~接近沸騰,低酯果膠尚需一定量的鈣離子。第三章碳水化合物2)特性92第三章碳水化合物

●影響果膠成膠的因素:

A.

水分含量：過量水不易形成，糖的主要作用在于脫水，促使果膠周圍的水減少，利于果膠分子相互結(jié)合而形成鏈狀膠束；

B.

果膠分子量：凝膠強(qiáng)度與分子量成正比。

表3-9果膠分子量與凝膠強(qiáng)度的關(guān)系

分子量凝膠強(qiáng)度×10/克/平方厘米18220～30014180～22011.5130～1809100～130520～50

3不成凝膠

第三章碳水化合物●影響果膠成膠的因素:93第三章