第三章 碳水化合物最新

第三章

碳水化合物

第一節(jié)

食品中的碳水化合物Cx(H2O)y占所有陸生植物和海藻植物干重的3/4。存在于谷物、蔬菜、水果等。提供能量提供期望的質(zhì)構(gòu)、口感、甜味ComplexCarbohydrates.breakdownslowlyreleasingenergyinasteadystream.Withoutthevitamins,minerals,oils,andtraceelementsprovidedbycomplexcarbohydrates,Homocysteine

（高半胱氨酸）

buildsupinthecellsandeventuallyseepingintotheblood.

homocysteinecanattacktheinsidewallsofthearteries

（動(dòng)脈）.第二節(jié)單糖一、結(jié)構(gòu)

碳水化合物含有手性碳原子，手性碳原子連接四個(gè)不同的基團(tuán)，四個(gè)基團(tuán)在空間的兩種不同排列（構(gòu)型）呈鏡面對(duì)稱(chēng)。

單糖分類(lèi)碳原子數(shù)

羰基類(lèi)型醛基酮基3丙糖丙酮糖4丁糖丁酮糖5戊糖戊酮糖6己糖己酮糖7庚糖庚酮糖8辛糖辛酮糖9壬糖壬酮糖差向異構(gòu)體除C1外，任何一個(gè)手性碳具有不同的構(gòu)型。每個(gè)手性碳原子具有鏡面像，因此這些原子具有2n排列。六碳糖能形成16種不同的含有醛基端的差向異構(gòu)體。8種屬于D-系列，8種屬于L-系列。最高碳數(shù)手性碳原子（C-5）上的羥基位置在右邊的糖稱(chēng)為D-糖，最高碳數(shù)手性碳原子上的羥基位置在左邊稱(chēng)為L(zhǎng)-糖。

天然形式存在的七糖、八糖和九糖的量很少。D-葡萄糖最為豐富的碳水化合物和有機(jī)化合物。4個(gè)手性碳原子。天然存在的葡萄糖為D-葡萄糖。L-糖與D-糖相比數(shù)量上非常少，但L-糖具有重要的生物化學(xué)作用。

食品中發(fā)現(xiàn)兩種L-糖：L-阿拉伯糖和L-半乳糖，兩者都是以碳水化合物的聚合物（多糖）形式存在。環(huán)式單糖

端基異構(gòu)體

α-和β-構(gòu)型

醛類(lèi)羰基非常活潑，容易受羥基氧原子親核進(jìn)攻生成半縮醛。酮羰基也具有相似的反應(yīng)。環(huán)式與開(kāi)環(huán)式相互轉(zhuǎn)換β-D-吡喃葡萄糖溶于水時(shí)，形成具有：開(kāi)環(huán)、五元環(huán)、六元環(huán)及七元環(huán)等不同異構(gòu)體的混合物。室溫下，以六元環(huán)為主。D-果糖商業(yè)上最重要的酮糖。單糖異構(gòu)化

含有相同數(shù)量碳原子的簡(jiǎn)單醛糖和酮糖互為異構(gòu)物，通過(guò)異構(gòu)化可以相互轉(zhuǎn)化。通過(guò)異構(gòu)化反應(yīng)，醛糖轉(zhuǎn)化成另一種醛糖（C-2具有相反的構(gòu)型）和相應(yīng)的酮糖，酮糖轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的兩種醛糖。D-葡萄糖、D-甘露糖以及D-果糖可以相互轉(zhuǎn)化。異構(gòu)化可以通過(guò)堿或酶進(jìn)行催化。二、糖

苷

糖的半縮醛型能與醇反應(yīng)，失去水后形成的產(chǎn)品（縮醛）被稱(chēng)為糖苷（O-糖苷）。

糖結(jié)合形成糖苷的母體醇基稱(chēng)為糖苷配基。糖與硫醇（RSH）作用生成硫糖苷（S-糖苷）糖與胺（RNH2）作用生成氨基糖苷（N-糖苷）

糖苷的生理功能類(lèi)黃酮苷使食品具有苦味和其他的風(fēng)味和顏色。毛地黃苷是一種強(qiáng)心劑皂角苷（淄類(lèi)糖苷）是起泡劑和穩(wěn)定劑甜菊苷是一種強(qiáng)甜味劑。

糖苷一般在堿性條件下穩(wěn)定，在溫或熱的酸性水溶液中通過(guò)水解產(chǎn)生還原糖。天然甜味料——甜菊糖甙

以相同的雙萜配基構(gòu)成的8種配糖體的混合物。其主要成分為Stevioside及RebaudianaA。一般用水從甜菊葉中抽提，經(jīng)絮凝、過(guò)濾、吸附樹(shù)脂提取，再經(jīng)離子交換樹(shù)脂脫鹽，脫色而制得。為白色或微黃色粉末，易溶于水，乙醇和甲醇，不溶于苯、醚、氯仿等有機(jī)化合物，甜度為蔗糖的200倍，在一般食品加工條件下，對(duì)熱、酸、堿、鹽穩(wěn)定，在pH值大于9或小于3時(shí)長(zhǎng)時(shí)間加熱(100℃)會(huì)使之分解，甜味降低，具有非發(fā)酵性，僅有少數(shù)幾種酶能使之水解。N-糖苷一般不如O-糖苷穩(wěn)定，易發(fā)生水解，但有些N-糖苷相當(dāng)穩(wěn)定，特別是N-葡基酰胺。不穩(wěn)定的N-糖苷（葡基胺）在水中發(fā)生一系列的反應(yīng)，使溶液色澤變深（從開(kāi)始的黃色變成暗棕色）。導(dǎo)致Maillard褐變。肌苷5’-單磷酸鹽，R=H；黃苷5’-單磷酸鹽，R=OH；鳥(niǎo)苷5’-單磷酸鹽，R=NH2硫葡糖苷芥菜子和辣根的組分烯丙基硫葡萄糖苷稱(chēng)為黑芥子硫苷酸鉀。含有這類(lèi)物質(zhì)的食品具有特殊風(fēng)味。

生氰糖苷 杏仁、木薯、高梁、竹葉和菜豆中降解時(shí)產(chǎn)生氰化氫。分子內(nèi)糖苷。O-供體基團(tuán)是同一分子的羥基。

在焙烤或加熱糖漿時(shí)可能發(fā)生。苦味，應(yīng)避免該反應(yīng)生氰糖甙的種類(lèi)及化學(xué)特性

生氰糖甙(cyanogeneticglycoside)亦稱(chēng)氰甙、氰醇甙，是一類(lèi)α-羥腈或稱(chēng)氰醇的糖甙。生氰糖甙能夠產(chǎn)生氫氰酸(HCN)，植物中極少存在游離的氫氰酸，只有在細(xì)胞破壞時(shí)，才會(huì)在有關(guān)酶的作用下產(chǎn)生氫氰酸。已報(bào)道75種。常見(jiàn)的有亞麻苦甙(linamarin，里哪苦甙)，蜀黍甙(dhurrin，葉下珠甙)，百脈根甙(lotaustralin)，巢菜甙(vicianin，野豌豆甙、毒蠶豆甙)，苦杏仁甙(amygdalin)等。多數(shù)為水溶性，容易水解,通常由酶催化進(jìn)行。在含有生氰糖甙的植物中都存在能水解生氰糖甙的酶。生氰糖甙的毒性與毒作用機(jī)理生氰糖甙本身不呈現(xiàn)毒性,但水解產(chǎn)生氫氰酸(HCN)后會(huì)引起動(dòng)物中毒。氫氰酸的主要毒作用在于氰離子(CN-)能迅速與氧化型細(xì)胞色素氧化酶的三價(jià)鐵(Fe3+)結(jié)合，生成非常穩(wěn)定的高鐵細(xì)胞色素氧化酶，使其不能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂卸r(jià)鐵(Fe2+)的還原型細(xì)胞色素氧化酶，致使細(xì)胞色素氧化酶失去傳遞電子、激活分子氧的功能，使組織細(xì)胞不能利用氧，形成“細(xì)胞內(nèi)窒息”，導(dǎo)致細(xì)胞中毒性缺氧癥。生氰糖甙的去毒處理氫氰酸的沸點(diǎn)低(沸點(diǎn)25.7-26.5℃)，加熱易揮發(fā)。因此，去毒處理一般采用水浸泡及加熱的方法。三、單糖反應(yīng)

羥基和羰基參與反應(yīng)

（一）氧化反應(yīng)

D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下可被氧化成D-葡萄糖酸，并形成內(nèi)酯。

D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯（GDL）D-葡萄糖酸-1,5內(nèi)酯在室溫下的水中完全水解需要3小時(shí)，pH隨之下降。溫和的酸化劑，適用于肉制品與乳制品，特別在焙烤食品中可以作為預(yù)膨松產(chǎn)品膨松劑的一個(gè)組分。葡萄糖測(cè)定葡萄糖氧化酶法初始產(chǎn)物是酸的1,5-內(nèi)酯。

費(fèi)林法

費(fèi)林試劑Cu(Ⅱ)的堿性溶液，將醛糖氧化成醛糖酸，而Cu在此過(guò)程中還原成一價(jià)，生成磚紅色Cu2O沉淀。

醛糖是還原糖。酮糖也是還原糖，因?yàn)樵谫M(fèi)林法的堿性測(cè)定條件下，酮糖可異構(gòu)化為醛糖。

（二）羰基還原

D-葡萄糖在一定壓力與催化劑存在下加氫非常容易氫化氫化產(chǎn)品---糖醇山梨醇

廣泛分布于植物界，但存在的量一般很少。甜度為蔗糖的50％，一般用作保濕劑。D-甘露糖醇

不是保濕劑，非常容易結(jié)晶，微溶，可以作為糖果的包衣。甜度為蔗糖的65％，被用于不含糖的巧克力、咬嚼的薄荷糖、止咳糖以及硬糖和軟糖等。木糖醇

由D-木糖氫化得到，其結(jié)晶溶解時(shí)具有吸熱效應(yīng)，因此有清涼感。甜度為蔗糖的70％，木糖醇代替蔗糖使用時(shí)，可以減少齲齒的發(fā)生，它不能被口腔中的微生物代謝生成牙斑。（三）糖醛酸

組成低聚糖或多糖的單糖的末端碳原子(碳鏈中遠(yuǎn)離醛基的一端)能以氧化形式(羧酸)存在。C-6以羧酸基形式存在的己醛糖稱(chēng)為糖醛酸，例如當(dāng)糖醛酸的手性碳原子與它們?cè)贒-半乳糖中具有相同的構(gòu)型時(shí)，此化合物是D-半乳糖醛酸）。

(四)羥基酯碳水化合物中羥基與有機(jī)酸和一些無(wú)機(jī)酸相互作用生成酯。

在合適的堿存在情況下，羥基與羧酸酐或氯化物（?；龋┓磻?yīng)生成酯。

糖磷酸酯通常是代謝的中間物。

蔗糖酯乳化劑

多糖磷酸一酯，例如，馬鈴薯淀粉中含有少量磷酸酯基。其它重要的酯淀粉：乙酸酯、琥珀酸酯、琥珀酸－酯以及二淀粉己二酸酯?？ɡz含有硫酸酯基（硫酸一酯R-OSO3-）。

（五）羥基醚

碳水化合物中羥基與簡(jiǎn)單醇的羥基相同，也能生成醚。多糖通過(guò)醚化可以改善它們的性質(zhì)使它們具有較廣的用途，例如l

甲基纖維素l

羧甲基纖維素鈉（-O-CH2-COONa+）l

羥丙基（-O-CH2-CHOH-CH3）纖維素醚l

羥丙基酯淀粉都己獲批準(zhǔn)用于食品。

內(nèi)醚

圖4-20紅藻多糖中存在的3,6-脫水-α-D-吡喃半乳糖基，又稱(chēng)為3,6脫水環(huán)在紅藻多糖（瓊脂膠、κ-卡拉膠及ι-卡拉膠）中發(fā)現(xiàn)。（六）非酶褐變

Non-enzymaticBrowningReactions

食品中的非酶促褐變：焦糖化反應(yīng)（Caramelization）和美拉德反應(yīng)（Maillardbrowning）

1.Maillard反應(yīng)（美拉德反應(yīng)）與食品的顏色和許多風(fēng)味密切相關(guān)還原糖同游離氨基酸或蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的游離氨基發(fā)生羰氨的反應(yīng)。Maillard褐變所需的反應(yīng)物至少包括含有氨基化合物（一般是蛋白質(zhì)和氨基酸），還原糖和一些水。反應(yīng)過(guò)程包括還原糖與胺形成葡基胺、Amadori重排（醛糖）

或Heyns重排（酮糖)、經(jīng)HMF，最后生成深色物質(zhì)。在pH≤5條件下繼續(xù)反應(yīng)，得到中間物脫水化合物，最終得到呋喃衍生物5-羥甲基-2-糠醛（HMF）。在pH＞5條件下，活性環(huán)狀化合物（HMF和其它化合物）快速聚合成含氮的不溶性深暗色物質(zhì)。影響美拉德反應(yīng)的因素：Maillard反應(yīng)最適條件：中等水分含量、pH7.8~9.2。金屬離子特別是Cu與Fe能促進(jìn),Fe3+比Fe2+更有效。降低水分含量，或?qū)α黧w稀釋、降低pH、降低溫度或去除一種作用物（如還原糖）可抑制美拉德褐變。褐變程度為D-木糖L-阿拉伯糖己糖二糖。D-果糖在褐變中的活性比醛糖低得多。美拉德反應(yīng)對(duì)食品的影響色澤希望和不希望風(fēng)味美拉德反應(yīng)產(chǎn)品能產(chǎn)生牛奶巧克力的風(fēng)味。當(dāng)還原糖與牛奶蛋白質(zhì)反應(yīng)時(shí)，美拉德反應(yīng)產(chǎn)生乳脂糖、太妃糖及奶糖的風(fēng)味。營(yíng)養(yǎng)還原糖與氨基酸的反應(yīng)破壞氨基酸，特別是必需氨基酸L-賴(lài)氨酸所受的影響最大，賴(lài)氨酸含有ε-氨基，即使存在于蛋白質(zhì)分子中也能參與美拉德反應(yīng)。安全已從燒煮和油炸的肉和魚(yú)以及牛肉的浸出物中分離得到誘變雜環(huán)胺。2.焦糖化反應(yīng)直接加熱碳水化合物，特別是糖和糖漿，會(huì)發(fā)生“焦糖化”復(fù)雜反應(yīng)。熱解反應(yīng)引起糖分子脫水，并把雙鍵引入糖環(huán)，產(chǎn)生不飽和環(huán)中間產(chǎn)物，如呋喃。共軛雙鍵能吸收光，并產(chǎn)生顏色。不飽和環(huán)常發(fā)生聚合，生成具有顏色的高聚物。催化劑（少量酸和某些鹽類(lèi)）可以加速反應(yīng)，使反應(yīng)產(chǎn)物具有不同類(lèi)型的焦糖色素（具有不同的溶解性及酸性）。焦糖色素是一種復(fù)雜、多變、結(jié)構(gòu)尚不明確的大的高聚物分子。這些高聚物形成了膠體粒子，而且形成的速率隨溫度和pH的增加而增加。應(yīng)用蔗糖制造焦糖色素（紅棕色）和風(fēng)味物。三種類(lèi)型：耐酸焦糖色素。由亞硫酸氫銨催化產(chǎn)生的耐酸焦糖色素，可應(yīng)用于可樂(lè)飲料、其它的酸性飲料、烘焙食品、糖漿、糖果、寵物食品以及固體調(diào)味料等。生產(chǎn)量最大；本身為酸性（水溶液pH為pH2~4.5），含有帶負(fù)電的膠體粒子。酸性鹽催化蔗糖糖苷鍵的斷裂，銨離子參與Amadori重排。焙烤食品用焦糖色素。由糖和銨鹽加熱制得。水溶液pH為4.2~4.8，含有帶正電荷的膠體粒子，用于烘焙食品、糖漿以及布丁等。

啤酒用焦糖色素。由蔗糖直接熱解制得。含有略帶負(fù)電荷的膠體粒子，其水溶液的pH為3~4，應(yīng)用于啤酒和其它含醇飲料。某些焦糖化產(chǎn)物除具有顏色外，

還具有獨(dú)特的風(fēng)味與香味l

提供面包的風(fēng)味

提供面包的風(fēng)味

增強(qiáng)各種風(fēng)味和甜味第三節(jié)低聚糖（Oligosaccharides）由2~20個(gè)糖單位通過(guò)糖苷鍵(glycosidicbonds)連接的碳水化合物稱(chēng)為低聚糖，超過(guò)20個(gè)糖單位則稱(chēng)為多糖。天然存在的低聚糖很少，大多數(shù)低聚糖是由多糖水解而成的。一、食品中重要的低聚糖

（MainOligosaccharidesinFoods)

1.麥芽糖（maltose)

主要來(lái)源于淀粉(starch)水解。在環(huán)的末端具有潛在的游離醛基(freealdhyde)，有還原性，即為還原糖（reducingsugar)。具有α和β六元環(huán)兩種構(gòu)型并達(dá)到平衡。食品的溫和甜味劑（mildsweeter）。2.乳糖（lactose)

存在于乳中的二糖。乳中乳糖濃度一般在2.0~8.5％之間。牛乳和羊乳含有4.5~4.8％乳糖，人乳中含有7％乳糖乳糖是哺乳動(dòng)物發(fā)育的主要碳水化合物來(lái)源，人類(lèi)嬰兒喂奶期間，乳糖占消耗能量的40％。發(fā)酵乳制品如大多數(shù)酸奶和干酪中乳糖含量很少，一些乳糖發(fā)酵過(guò)程中被轉(zhuǎn)化成乳酸。乳糖在水解成單糖D-葡萄糖和D-半乳糖之后才能作為能量利用。

乳糖酶乳糖D-葡萄糖+D-半乳糖

乳糖到達(dá)小腸后才被消化，小腸內(nèi)存在水解酶乳糖酶。乳糖促進(jìn)腸道吸收和鈣的保留。乳糖不耐癥乳糖保留在小腸腸腔內(nèi)，由于滲透壓的作用，乳糖有將液體引向腸腔的趨勢(shì)，產(chǎn)生腹脹和痙攣。

乳糖不耐癥隨著年齡增大而加重。有兩種方法可以克服乳糖酶缺乏的影響，一種方法是通過(guò)發(fā)酵如在生產(chǎn)酸奶和乳制品時(shí)除去乳糖，另一種方法是加入乳糖酶減少乳中乳糖。3.蔗糖（sucrose)由α-D-吡喃葡萄糖基和β-D-呋喃果糖基頭與頭相連構(gòu)成的。沒(méi)有還原端，是非還原糖。為能提供人類(lèi)能量的三種碳水化合物（除單糖外）之一，其它兩種碳水化合物為乳糖和淀粉。親水性極強(qiáng)和溶解性極大，能形成具高滲透性的高濃度溶液。可用作防腐劑和保濕劑。具有冷凍保護(hù)劑的功能，可防止脫水和由冷凍引起的結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)的破壞。甘蔗糖與甜菜糖.二、具有特殊功能的低聚糖FunctionalOligosaccharides功能性食品（FunctionalFoods)

西方國(guó)家低脂、低熱、低膽固醇、低鹽、低糖及高纖維食品日本功能食品因子低聚糖和短肽

功能性低聚糖

低聚果糖、乳果聚糖、低聚異麥芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖等。功能性低聚糖的主要功能：

增殖雙歧桿菌維護(hù)腸道健康低聚果糖

Fructo-oligosaccharides低聚木糖

（Xylo-oligosaccharides）低聚氨基葡萄糖

由N-乙酰-D–

氨基葡萄糖或D–

氨基葡萄糖通過(guò)β-1,4糖苷鍵連接起來(lái)的低聚合度水溶性氨基葡萄糖。在酸性條件下易成鹽，呈陽(yáng)離子性質(zhì)隨著游離氨基的數(shù)量增加，氨基特性愈顯著。該低聚糖的許多功能性質(zhì)和生理學(xué)特性都與此密切相關(guān)。低聚氨基葡萄糖功能性質(zhì)降低肝臟和血清中的膽固醇提高肌體免疫力具有抗腫瘤作用。聚合度5-6的甲殼低聚糖具有直接攻擊腫瘤細(xì)胞的作用，對(duì)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移具有很強(qiáng)的抑制效果。增殖雙歧桿菌和乳桿菌。防止胃潰瘍、胃酸過(guò)多等癥。三、環(huán)狀低聚糖(Cyclodextrins)-，-，-環(huán)狀糊精分別由6，7，8個(gè)D-1,4葡萄糖吡喃單位以-1,4糖苷鍵連接而成。結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱(chēng)性糖苷鍵上的氧原子處于一個(gè)平面。環(huán)形和中間具有空穴的圓柱形，C6上的伯醇羥基都排列在外側(cè)，外親水；空穴內(nèi)壁由疏水性的C-H鍵和環(huán)氧組成，內(nèi)疏水。作為微膠囊壁材，包理風(fēng)味物、香精油、膽固醇等。第四節(jié)多糖（polysaccharides)

超過(guò)20個(gè)單糖的聚合物（polymers)為多糖大多數(shù)多糖的DP為200-3000，纖維素的DP最大，達(dá)7000-15000。均一多糖（homoglycans)由相同的單糖（monosaccharide)組成

淀粉纖維素非均一多糖（heteroglycan）也稱(chēng)雜多糖，由兩種（二雜多糖）或多種（三雜多糖、四雜多糖等）不同的單糖作成

海藻酸鈉、木聚糖、瓜爾豆膠和刺槐豆膠低聚糖和多糖的縮寫(xiě)采用糖基單位名稱(chēng)的前三個(gè)字母表示，第一個(gè)字母大寫(xiě)，葡萄糖除外，它可寫(xiě)為Glc。D-可以省略，但L糖必須標(biāo)明，例如LAra。環(huán)的大小可用斜體字表示。吡喃糖基用p表示，呋喃糖基用f表示。端基構(gòu)型用α或β表示，例如，α-D-吡喃葡萄糖基表示為αGlcp，醛酸可用大寫(xiě)字母A表示，例如，L-吡喃古洛糖醛酸單位表示為L(zhǎng)GulpA。生物化學(xué)家通常采用1,3表示連接位置，而碳水化合物化學(xué)家通常采用1→3表示連接位置。乳糖：β-Galp(1→4)Glc或βGalp(1,4)Glc

麥芽糖：α-Glcp(1→4)Glc或αGlcp(1,4)Glc還原端不能被表示為α或β、吡喃糖或呋喃糖，因?yàn)榄h(huán)可以是開(kāi)式或閉式，以及無(wú)環(huán)型的混合物存在，并在這些環(huán)型中快速轉(zhuǎn)換。一、多糖的溶解性（solubility)多糖具有較強(qiáng)親水性和易于水合。多元醇，每個(gè)羥基均可和一個(gè)或幾個(gè)水分子形成氫鍵。環(huán)氧原子以及連接糖環(huán)的糖苷氧原子也可與水形成氫鍵。具有改變和控制水分移動(dòng)的能力。食品的許多功能性質(zhì)包括質(zhì)構(gòu)都同多糖和水分有關(guān)。冷凍穩(wěn)定劑（Cryostabilizer)

淀粉溶液冷凍時(shí)，形成兩相體系，一相是結(jié)晶水（即冰），另一相是由70％淀粉分子和30％非冷凍水組成的玻璃。當(dāng)大多數(shù)多糖處于冷凍濃縮狀態(tài)時(shí)，水分子的運(yùn)動(dòng)受到了極大的限制，水分子不能吸附到晶核或結(jié)晶長(zhǎng)大的活性位置，因而抑制了冰晶的長(zhǎng)大，提供了冷凍穩(wěn)定性。二、多糖溶液的粘度與穩(wěn)定性

（ViscosityandStability）多糖（親水膠體或膠）主要具有增稠和膠凝功能，此外，還控制流體食品與飲料的流動(dòng)性質(zhì)與質(zhì)構(gòu)以及改變半固體食品的變形性等。在食品產(chǎn)品中，一般使用0.25~0.5％濃度的膠即能產(chǎn)生粘度和形成凝膠。

高聚物溶液的粘度同分子的大小、形狀及其在溶劑中的構(gòu)象（configuration)有關(guān)。在溶液中呈無(wú)序的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀態(tài)。線團(tuán)的性質(zhì)同單糖的組成和連接方式有關(guān)。有的緊密，有的伸展。溶液中線性高聚物分子旋轉(zhuǎn)和伸屈時(shí)占有很大的空間，分子間彼此碰撞的頻率高，產(chǎn)生磨擦，消耗能量，因而產(chǎn)生粘度。線性多糖甚至在濃度很低時(shí)形成粘度很高的溶液。鏈長(zhǎng)增加，高聚物占有的體積增加，溶液的粘度增加。線性分子（linearpolysaccharides)，高粘度支鏈分子（branchedpolysaccharides)，體積小，低粘度帶電多糖，粘度增高

僅帶一種類(lèi)型電荷（一般帶負(fù)電荷，它由羧基或硫酸一酯基電離而得）的直鏈多糖由于相同電荷的斥力呈伸展構(gòu)型，增加了從一端到另一端的鏈長(zhǎng)，高聚物占有體積增大，因而溶液的粘度大大提高。無(wú)支鏈的聚糖通過(guò)加熱溶于水中，形成不穩(wěn)定的分子分散體系，很快出現(xiàn)沉淀或膠凝。

長(zhǎng)分子的鏈段相互碰撞并在幾個(gè)糖基之間形成分子間鍵，因而分子間產(chǎn)生締合，在重力作用下產(chǎn)生沉淀或形成部分結(jié)晶。直鏈淀粉通過(guò)加熱溶于水，接著將溶液冷卻，分子經(jīng)聚集而沉淀，此過(guò)程稱(chēng)為老化。具有帶電基團(tuán)的直鏈多糖由于庫(kù)侖斥力阻止鏈段相互靠近也能形成穩(wěn)定的溶液。海藻酸鈉，每個(gè)糖基單位是一個(gè)醛酸基，含有一個(gè)以鹽的形式存在的羧酸基；黃原膠中每5個(gè)糖基單位有一個(gè)羧酸基存在。但如海藻酸鈉溶液pH降到3，羧酸的電離受到一些抑制，（羧酸的pKa為3.38和3.65），最終分子帶電較少，能締合、沉淀或形成凝膠?？ɡz在直鏈上存在許多帶電的硫酸一酯基。這類(lèi)分子在低pH下不會(huì)沉淀，因?yàn)樵谒袑?shí)用的pH范圍內(nèi)硫酸鹽基團(tuán)都保持電離狀態(tài)。流體流變特性流體在受到外部剪切力作用時(shí)發(fā)生變形(流動(dòng))，內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對(duì)變形的抵抗，并以?xún)?nèi)摩擦的形式表現(xiàn)出來(lái)。這種內(nèi)摩擦力稱(chēng)為流體的粘滯性或粘性。牛頓內(nèi)摩擦定律：

τ=μ(dvx/dy)比例系數(shù)μ代表流體粘滯性的物理量，反映流體內(nèi)摩擦力的大小，稱(chēng)為流體的動(dòng)力粘性系數(shù)或粘度。τ：剪切應(yīng)力；速度梯度：dvx/dy剪切應(yīng)力與速度梯度呈線性關(guān)系－－牛頓流體。剪切應(yīng)力與速度梯度不呈線性關(guān)系－－非牛頓流體。

非牛頓流體包括剪切變稠型：粘度隨流速梯度增大而增大。剪切變稀型：粘度隨流速梯度增大而減小。假塑型：粘度隨流速梯度增大而減小。剪切變稀的性質(zhì)更為突出。塑性型：該類(lèi)流體由于絮凝很強(qiáng)而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，存在屈服應(yīng)力τB

。τ<τB時(shí)流體僅發(fā)生彈性形變。當(dāng)τ>τB

時(shí)，網(wǎng)絡(luò)破壞并開(kāi)始流動(dòng)，剪切應(yīng)力隨流速梯度而變化。觸變型：在剪切作用下可由粘稠狀態(tài)變?yōu)榱鲃?dòng)性較大的狀態(tài)，而剪切作用取消后，要滯后一段時(shí)間才恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。震凝型：能在剪切作用下變稠。剪切取消后，也要滯后一段時(shí)間才恢復(fù)變稀。多糖溶液一般呈現(xiàn)兩種流動(dòng)性質(zhì)：

1.假塑性剪切速率增高，粘度快速下降。液體流動(dòng)越快，粘度越低，流動(dòng)速率隨外力的增加而增加。在倒出、咀嚼、吞咽、泵送、混合過(guò)程中，流動(dòng)速率隨所加的力增大而增大。粘度變化與時(shí)間無(wú)關(guān)；隨剪切率變化，流動(dòng)速率也發(fā)生瞬時(shí)改變。線性高聚物分子形成剪切變稀的假塑性溶液，一般來(lái)說(shuō)，膠的分子量越高，假塑性越大。“短流”：假塑性大，口感不粘“長(zhǎng)流”：假塑性小，口感粘稠對(duì)大多數(shù)膠溶液，溫度升高引起粘度下降，但黃原膠在0~100℃除外。在觸變流動(dòng)中，隨流速增加，粘度下降并不是瞬時(shí)發(fā)生的，在恒定的剪切速率下觸變?nèi)芤旱恼扯认陆岛蜁r(shí)間有關(guān)。在剪切停止后，重新回復(fù)到原有粘度需要一定的時(shí)間。這種性質(zhì)反映了凝膠→溶液→凝膠的轉(zhuǎn)變，換句話說(shuō)，觸變?nèi)芤涸陟o止時(shí)顯示一種弱凝膠結(jié)構(gòu)。

2.觸變性三、凝膠（Gel）三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（threedimensionalnetwork）凝膠是由分子或顆粒（例如結(jié)晶、乳狀液液滴或分子聚集體/原纖維）連接而成的連續(xù)的三維網(wǎng)。網(wǎng)中充滿了大量的連續(xù)液相。三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)是由高聚物分子通過(guò)氫鍵、疏水締合、范德華引力、離子橋聯(lián)、纏結(jié)或共價(jià)鍵形成連結(jié)區(qū)，液相是由相對(duì)分子質(zhì)量低的溶質(zhì)和部分高聚物鏈組成的水溶液。食品產(chǎn)品中，高聚物分子（多糖或蛋白質(zhì)）或原纖維能形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)類(lèi)型稱(chēng)為穗狀膠束，肩并肩平行鏈代表結(jié)合區(qū)的定向結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)合區(qū)之間空洞充滿可溶性高聚物鏈段和其它溶質(zhì)的水溶液。凝膠具有兩重性既具有固體性質(zhì)，也具有液體性質(zhì)海綿狀三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)外界應(yīng)力具有顯著的抵抗作用，是具有粘彈性的半固體，顯示部分彈性和粘性。連續(xù)液相中的分子是完全可以移動(dòng)的，使凝膠的硬度比正常固體小，因此在某些方面呈現(xiàn)粘性液體性質(zhì)。多糖凝膠一般僅含有1％高聚物，水分可以高達(dá)99％，但能形成很強(qiáng)的凝膠。例如甜食凝膠、肉凍、水果塊、仿洋蔥圈、類(lèi)肉寵物食品以及糖霜等。不同的膠具有不同的用途，選擇標(biāo)準(zhǔn)取決于

所期望的粘度凝膠強(qiáng)度流變性質(zhì)體系的pH加工溫度與其它配料的相互作用質(zhì)構(gòu)價(jià)格期望的功能特性凝膠的制備聚合物分子或分子聚集體必須首先存在于溶液中，然后部分從結(jié)合區(qū)溶液中出來(lái)形成三維凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，凝膠形成后如果結(jié)合區(qū)變大，那么網(wǎng)就變得較緊密，結(jié)構(gòu)收縮，產(chǎn)生脫水收縮（在凝膠表面上出現(xiàn)液滴稱(chēng)為脫水收縮）。親水膠體的功能和用途

可以作為：粘結(jié)劑、增稠劑、膨松劑、結(jié)晶抑制劑、澄清劑、混濁劑、成膜劑、脂肪代用品、絮凝劑、泡沫穩(wěn)定劑、緩釋劑、懸浮穩(wěn)定劑、吸水膨脹劑、脫水收縮抑制劑、攪打起泡劑、持水劑、膠粘劑、乳化劑、乳狀液穩(wěn)定劑以及膠囊劑等。

l

四、多糖水解在酸或酶的催化下，低聚糖或多糖的糖苷鍵水解，伴隨著粘度下降，水解程度取決于酸強(qiáng)度、時(shí)間、溫度以及多糖的結(jié)構(gòu)。在食品加工和貯藏過(guò)程中，多糖比蛋白質(zhì)更易水解。往往添加相對(duì)高濃度的食用膠，以免由于水解導(dǎo)致食品體系粘度下降。第五節(jié)淀粉(starch)植物中主要的貯藏物是淀粉，為人類(lèi)提供70~80%的熱量。淀粉和改性淀粉在食品中有廣泛的應(yīng)用：粘著劑、粘合劑、混濁劑、噴粉劑、成膜劑、穩(wěn)泡劑、保鮮劑、膠凝劑、上光劑、持水劑、穩(wěn)定劑、質(zhì)構(gòu)劑以及增稠劑等。一、淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.直鏈淀粉(Amylose)基本上是由α-D-吡喃葡萄糖基通過(guò)1→4連接而成的直鏈分子。在水溶液中為線型分子。由分子內(nèi)的氫鍵作用成右手螺旋結(jié)構(gòu)，每個(gè)環(huán)含有6個(gè)葡萄糖殘基。螺旋內(nèi)部?jī)H含有氫原子，是親油的，羥基位于螺旋外部。許多直鏈淀粉分子含有少量的α-D-（1→6）支鏈。平均每180~320個(gè)糖單位有一個(gè)支鏈，分支點(diǎn)的α-D-1→6糖苷鍵占總糖苷鍵的0.3~0.5%。含支鏈的直鏈分子中的支鏈有的很長(zhǎng)，有的很短，但是支鏈點(diǎn)隔開(kāi)很遠(yuǎn)。直鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量約為106。聚合度約為100-6,000之間，一般為幾百。2.支鏈淀粉(Amypectin)高度分支的大分子，分支點(diǎn)的糖苷鍵占總糖苷鍵的4~5%。

含有還原端的鏈稱(chēng)為C鏈，C鏈具有很多側(cè)鏈，稱(chēng)為B鏈，B鏈上接有一個(gè)或幾個(gè)第三層A鏈。

A鏈沒(méi)有側(cè)鏈；B鏈與其它的B鏈或A鏈相連。支鏈淀粉分子的分支是成簇和以雙螺旋形式存在。支鏈淀粉分子的相對(duì)分子質(zhì)量為107－5×108。DP6,000以上。大多數(shù)淀粉中含有75%的支鏈淀粉。支鏈淀粉分子如球狀

淀粉顆粒(StarchGranules)淀粉顆粒是由直鏈淀粉和/或支鏈淀粉分子徑向有序排列而成。用偏光顯微鏡可以觀察到偏光十字，十字中心是淀粉顆粒臍點(diǎn)，它是顆粒長(zhǎng)大的起始點(diǎn)。淀粉顆粒具有結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)交替層的結(jié)構(gòu)。與洋蔥的層狀結(jié)構(gòu)相似。結(jié)晶區(qū)構(gòu)成了淀粉顆粒的緊密層。無(wú)定形區(qū)構(gòu)成了淀粉顆粒的稀疏層淀粉顆粒具有多種形狀

Starchgranules,evenfromasinglesource,havemixedshapes小麥淀粉顆粒呈扁豆?fàn)?，其大小呈二?jí)或三級(jí)分布（>14μm，5~14μm，1~5μm）。米淀粉顆粒最小約為1.5~9μm塊根淀粉如馬鈴薯和木薯淀粉中大部分淀粉顆粒比種子淀粉顆粒大得多，結(jié)構(gòu)不太緊密，易于燒煮。馬鈴薯淀粉顆粒軸向長(zhǎng)度達(dá)100μm。馬鈴薯淀粉的支鏈淀粉分子上存在磷酸酯基，略帶負(fù)電，使馬鈴薯淀粉顆粒在溫水中快速吸水膨脹。其淀粉糊粘度高、透明度好、老化速率低。谷物淀粉分子沒(méi)有磷酸酯基，或者存在極少量的磷酸酯基。二、糊化(Gelatinization)未受損傷的淀粉顆粒不溶于冷水，但能可逆地吸水，即能輕微地吸水膨脹，干燥后又可回到原有的顆粒大小。

淀粉顆粒在水中加熱糊化的過(guò)程：結(jié)晶膠束區(qū)弱的氫鍵破壞顆粒開(kāi)始水合和吸水膨脹結(jié)晶區(qū)消失大部分直鏈淀粉分子瀝出（溶解到溶液中）。溶液粘度增加，淀粉顆粒破裂，雙折射消失

完全糊化發(fā)生在一定的溫度范圍，較大的顆粒首先糊化.

糊化初始表觀溫度與糊化的溫度范圍同測(cè)定的方法、淀粉與水的比例、顆粒類(lèi)型、顆粒內(nèi)部的不均勻分布有關(guān)。糊化溫度可采用具熱臺(tái)的偏光顯微鏡測(cè)定，也可應(yīng)用差示掃描量熱儀（DSC）測(cè)量。糊化開(kāi)始溫度（雙折射開(kāi)始消失）(initiationtemp.)

中點(diǎn)溫度(midpointtemp.)

糊化終了溫度或雙折射終點(diǎn)溫度（BEPT，雙折射完全消失的溫度）(endpointtemp.)。糊化熱淀粉糊化是吸熱過(guò)程，可應(yīng)用DSC測(cè)量糊化溫度和糊化焓。淀粉開(kāi)始糊化完全糊化淀粉開(kāi)始糊化完全糊化粳米5961玉米 6472糯米5863 蕎麥 6971大麥5863 馬鈴薯 5967小麥6568 甘薯 7076到達(dá)峰粘度時(shí)，一些顆粒通過(guò)攪拌已破裂，進(jìn)一步攪拌，更多的顆粒破碎，粘度也進(jìn)一步降低。三、老化和陳化

Retrogradationandstaling熱的淀粉糊冷卻時(shí)，一般形成具有粘彈性和硬的凝膠。凝膠連結(jié)區(qū)的形成意味著淀粉分子形成結(jié)晶的第一步。

老化(Retrogradation)

稀淀粉溶液冷卻后，線性分子重新排列并通過(guò)氫鍵形成不溶性沉淀。濃的淀粉糊冷卻時(shí)，在有限的區(qū)域內(nèi)，淀粉分子重新排列較快，線性分子締合，溶解度減小。淀粉溶解度減小的整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為老化。直鏈淀粉的老化速率比支鏈淀粉快得多，直鏈淀粉愈多，老化愈快。支鏈淀粉幾乎不發(fā)生老化。

食品的許多質(zhì)量缺陷的部分原因是由于淀粉的老化。烘焙結(jié)束和產(chǎn)品冷卻時(shí)，陳化開(kāi)始。陳化的原因至少部分是由于淀粉的無(wú)定形部分轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠纸Y(jié)晶的老化狀態(tài)。烘焙食品中，有足夠的水分糊化淀粉顆粒（保持顆粒特征）。當(dāng)烘焙產(chǎn)品冷卻到室溫時(shí)，直鏈淀粉大部分已老化了（不溶）。支鏈淀粉老化主要是由外側(cè)的支鏈締合引起的。具有表面活性的大多數(shù)極性脂類(lèi)可延遲面包心變硬，例如將甘油棕櫚酸一酯（GMP）、其它的甘油一酯及其衍生物以及硬脂酰乳酰乳酸鈉（SSL）等化合物加入到面包和其它烘焙食品的面團(tuán)中，可以延長(zhǎng)貨價(jià)壽命。淀粉復(fù)合物(starchcomplex)直鏈淀粉鏈呈螺旋形(helical)，其內(nèi)側(cè)具疏水性質(zhì)，能與直鏈?zhǔn)杷肿有纬蓮?fù)合物。碘能同直鏈淀粉和支鏈淀粉分子形成復(fù)合物，而且復(fù)合物在螺旋段的疏水內(nèi)側(cè)形成。※具有長(zhǎng)螺旋段的直鏈淀粉可與長(zhǎng)鏈的聚I3－形成復(fù)合物并產(chǎn)生蘭色。直鏈淀粉－碘復(fù)合物含有19％的碘。※支鏈淀粉與碘復(fù)合生成微紅－紫紅色，這是因?yàn)橹ф湹矸鄣闹ф湆?duì)于形成長(zhǎng)鏈的聚I3－而言是太短了。極性脂類(lèi)(Polarlipids)（表面活性劑/乳化劑和脂肪酸）能影響淀粉糊以及以淀粉為主的食品就是由于形成了復(fù)合物，其影響如下：（a）影響與淀粉糊化和成糊有關(guān)的過(guò)程（即雙折射消失、淀粉顆粒吸水膨脹、直鏈淀粉瀝出、淀粉顆粒的結(jié)晶區(qū)融化以及燒煮過(guò)程中粘度增加），（b）改變最終淀粉糊的流變性質(zhì).（c）抑制與老化過(guò)程有關(guān)的淀粉分子的結(jié)晶。加入極性脂后產(chǎn)生的特殊變化同脂的結(jié)構(gòu)、淀粉品種以及加入到何種產(chǎn)品有關(guān)。

四、淀粉水解(HydrolysisofStarch)

酸改性淀粉或變稀淀粉(acid-modifiedorthin-boilingstarches)將鹽酸噴射到淀粉或用氯化氫氣體處理攪拌的含水淀粉，然后加熱得到所期望的解聚度，然后中和，洗滌、干燥。此過(guò)程稱(chēng)為變稀產(chǎn)品仍然是顆粒狀，但非常容易破碎（燒煮）。酸改性淀粉形成的凝膠透明度得到改善，凝膠強(qiáng)度有所增加，盡管溶液的粘度有所下降。變稀淀粉的應(yīng)用：沾糖的堅(jiān)果和糖果以及形成一種強(qiáng)凝膠的膠質(zhì)軟糖中的成膜劑與粘結(jié)劑。用高直鏈玉米淀粉可制備特別強(qiáng)和快凝的凝膠。

糊精（Dextrins)

酸對(duì)淀粉深度改性的產(chǎn)品。低粘度具有成膜性和粘結(jié)性，用于諸多產(chǎn)品如沾糖烤果仁和糖果。用作填充劑、包埋劑以及風(fēng)味的載體，特別是噴霧干燥風(fēng)味物。保留大量直鏈或長(zhǎng)鏈片段的糊精形成強(qiáng)凝膠。淀粉分散體系或用酸或用酶進(jìn)行水解，首先產(chǎn)生麥芽糊精。

麥芽糊精（malto－dextrins)葡萄糖當(dāng)量（DE）。DE值為產(chǎn)品還原力與純葡萄糖還原力的百分比。

DE=100/DP（DP為聚合度）。

DE與平均分子量成反比。

DE<20的淀粉水解產(chǎn)品稱(chēng)為麥芽糊精。

DE值最低的麥芽糊精是非吸濕性的，DE值最高的麥芽糊精具有吸水的傾向。麥芽糊精平淡無(wú)味、沒(méi)有甜味。食品體系起到增稠或增體積作用。

玉米糖漿固體

DE值為20~60的淀粉水解產(chǎn)品干燥后稱(chēng)為玉米糖漿固體快速溶解，略有甜味

葡萄糖

淀粉連續(xù)水解產(chǎn)生D-葡萄糖、麥芽糖以及其它麥芽低聚糖等混合物。

DE值為42的玉米糖漿

具有焦糖色素的顏色和槭香精的風(fēng)味。具有高滲透濃度，普通微生物不可能生長(zhǎng)。用于糖果、餅干和糕點(diǎn)等的制造。

結(jié)晶D-葡萄糖或結(jié)晶D-葡萄糖-水合物

高果玉米糖漿（highfructosecornsyrup）

D-葡萄糖和D-果糖的混合物。固定化葡萄糖異構(gòu)酶催化D-葡萄糖異構(gòu)化生成D-果糖

42型，55型，90型

結(jié)晶果糖（crystallinefructose)改性食品淀粉（Modifiedfoodstarch）天然淀粉燒煮時(shí)形成質(zhì)地差、粘性、橡膠態(tài)的淀粉糊，在淀粉糊冷卻時(shí)形成不期望的凝膠。

經(jīng)改性的淀粉糊能耐熱、剪切以及酸等加工條件，并具有特殊的功能性質(zhì)。

改性方法聚合物鏈交聯(lián)非交聯(lián)衍生物解聚預(yù)糊化單獨(dú)采用某一種或幾種方法組合使用。通過(guò)交聯(lián)、穩(wěn)定化以及變稀等改性后可得到具有各種功能性質(zhì)的改性食品淀粉

功能性質(zhì)包括：膠粘力淀粉溶液或淀粉糊的粘度、溶解度、透明度、色澤乳狀液穩(wěn)定能力成膜能力和膜的阻隔性風(fēng)味釋放速度（物質(zhì)的相互作用）水合速率（淀粉糊的形成速度）持水力（減少凝膠的脫水收縮）耐酸、耐熱、耐冷（冷凍－解凍穩(wěn)定性）和耐剪切性燒煮所需溫度以及粘度（熱的淀粉糊與冷的淀粉糊）。賦予食品的性質(zhì)包括：口感

減少油滴移動(dòng)質(zhì)構(gòu)光澤穩(wěn)定性膠粘性及其它。改性食品淀粉中少量羥基被改性一般接少量的酯基或醚基，DS值（取代度）很低，DS一般<0.1，常常為0.002~0.2。所謂取代度（DS）指每個(gè)單糖單位平均酯化或醚化的羥基數(shù)。多糖DS的最大值為3.0。單官能團(tuán)試劑酯化或醚化的淀粉產(chǎn)品阻止了鏈間締合，因此減少了分子間締合、淀粉糊形成凝膠以及產(chǎn)生沉淀的能力。這種改性方法稱(chēng)為穩(wěn)定化，所得產(chǎn)品稱(chēng)為穩(wěn)定化淀粉。采用雙官能團(tuán)試劑生成交聯(lián)淀粉。改性食品淀粉往往既是交聯(lián)淀粉又是穩(wěn)定化淀粉。允許采用的化學(xué)反應(yīng)采用醋酐、琥珀酐、醋酐和己二酸酐的混合物、1-辛?；牯?、磷酰氯、三偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉以及磷酸一鈉等對(duì)淀粉進(jìn)行酯化；采用氧化丙烯對(duì)淀粉進(jìn)行醚化；用鹽酸和硫酸進(jìn)行酸改性；用過(guò)氧化氫、過(guò)乙酸、過(guò)錳酸鉀以及次氯酸鈉進(jìn)行漂白；用次氯酸鈉氧化以及上述這些反應(yīng)不同的結(jié)合。

最常用的穩(wěn)定化淀粉是羥丙基醚淀粉、磷酸一酯淀粉和乙酸酯淀粉。乙酸酯淀粉具有較低的糊化溫度，較高的淀粉糊的透明度和較高的抗老化以及冷凍－解凍的穩(wěn)定性。磷酸一酯淀粉具有長(zhǎng)和粘的質(zhì)構(gòu)，其淀粉糊透明、穩(wěn)定，具有乳化性和冷凍－解凍穩(wěn)定性。磷酸酯化淀粉降低了淀粉的糊化溫度。烯基琥珀酸酯淀粉具有疏水的烯基，可以作為乳狀液穩(wěn)定劑。羥丙基淀粉（淀粉-O-CH2-CHOH-CH3）的性質(zhì)與乙酸酯淀粉相似，是一種穩(wěn)定淀粉，其淀粉糊透明，穩(wěn)定、不會(huì)老化，它耐冷凍和解凍，可以作為增稠劑和增量劑。交聯(lián)淀粉（crosslinkedstarches)淀粉鏈通過(guò)磷酸二酯或其它（己二酸二酯）交聯(lián)連接加固淀粉顆粒，減少顆粒吸水膨脹速率和程度，減少了顆粒破碎，使淀粉顆粒對(duì)加工條件（高溫、燒煮時(shí)間、pH、混合、粉碎、均質(zhì)、高剪切）的敏感性降低了。少量交聯(lián)就能產(chǎn)生顯著的效果（每1000個(gè)葡萄糖基單位交聯(lián)少于1個(gè)）。交聯(lián)度增大，淀粉顆粒耐受物理?xiàng)l件和酸度的能力增加，但在燒煮時(shí)的分散性減小，吸水膨脹和粘度達(dá)到最大值所需的能量也增加。交聯(lián)淀粉也提供增稠的貯藏穩(wěn)定性。在罐頭食品殺菌時(shí)，交聯(lián)淀粉可降低淀粉糊化與吸水膨脹的速率，因此可保持較長(zhǎng)時(shí)間的初始低粘度交聯(lián)淀粉用于罐頭湯、肉汁和布丁以及面糊混合物。

冷水溶（預(yù)糊化）淀粉

Cold-water-soluble(pregelatinized)starch預(yù)煮淀粉淀粉形成淀粉糊后，在尚未過(guò)度老化前進(jìn)行干燥，它能重新溶解于冷水中。制備

淀粉－水漿料流入兩個(gè)相互接近但反向旋轉(zhuǎn)的由蒸汽加熱的滾筒間隙中，淀粉漿料立即糊化形成淀粉糊，然后把淀粉糊涂在滾筒上快速干燥，干燥并磨碎的最終產(chǎn)品即預(yù)糊化淀粉或即食淀粉。也可采用擠壓法制得?；瘜W(xué)改性淀粉和原淀粉都能用來(lái)制造預(yù)糊化淀粉。

由化學(xué)改性淀粉為原料制備預(yù)糊化淀粉，由改性得到的性質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移到預(yù)糊化產(chǎn)品中。預(yù)糊化、輕微交聯(lián)的淀粉可用于即食湯、意大利餡餅的澆頭、擠壓方便食品以及早餐谷物。

使用預(yù)糊化淀粉無(wú)需燒煮。類(lèi)似于水溶性膠，溶液具有高粘度。

冷水吸水膨脹的淀粉

Cold-water-swellingstarch將普通玉米淀粉置于75~90%乙醇中加熱，或通過(guò)特殊的噴霧干燥制得的顆粒狀淀粉在冷水中極易吸水膨脹。將該產(chǎn)品快速分散在糖溶液或玉米糖漿中，然后灌入模中，形成一種硬的凝膠，這樣可制得膠質(zhì)軟糖。冷水吸水膨脹淀粉也能用于制造甜食和烤餅面糊。第六節(jié)

纖維素(cellulose)一、纖維素由β-D-吡喃葡萄糖基單位通過(guò)1→4糖苷鍵連接而成的高分子直鏈不溶性的均一高聚物。纖維素分子在廣泛區(qū)域內(nèi)締合，形成多晶纖維束。結(jié)晶區(qū)是由大量氫鍵連接而成，結(jié)晶區(qū)之間由無(wú)定形區(qū)隔開(kāi)。纖維素不溶于水，欲使纖維素溶于水，大多數(shù)氫鍵必須立即被打破。纖維素和改性纖維素是一種膳食纖維，不提供營(yíng)養(yǎng)與熱量，但具有重要的功能。純化的纖維素粉末被用作食品配料.一、甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素

Methylcelluloseandhydroxypropylmethycellulose)甲基纖維素（MC）經(jīng)一氯甲烷處理引入甲醚基（纖維素-O-CH3）。甲醚基取代度為1.1~2.2羥丙基甲基纖維素（HPMC）由纖維素與兩種物質(zhì)即氧化丙烯和一氯甲烷反應(yīng)而制得的。羥丙基醚基摩爾取代度MS為0.02~0.3。冷水可溶。甲基和羥丙基醚基沿著主鏈伸向空間，阻止了纖維素分子間締合。由于極性較小的醚基替代了持水的羥基，因而水合能力有所下降。因此，當(dāng)水溶液加熱時(shí)，高聚物溶劑化的水分子從主鏈上解離出來(lái)，水合明顯下降，分子間締合加強(qiáng)，產(chǎn)生膠凝。一旦溫度降低，又開(kāi)始溶解，所以膠凝是可逆的。這是此類(lèi)膠的獨(dú)特性質(zhì)，即加熱時(shí)形成凝膠，冷卻時(shí)溶解。

甲基纖維素的4種重要功能：增稠表面活性（非離子纖維素醚）成膜性形成熱凝膠（冷卻時(shí)熔化）

用于油炸食品油攝入可減少50%

使用甲基纖維素可以減少脂肪用量，兩個(gè)機(jī)理：（a）它們能提供類(lèi)脂肪的性質(zhì)，所以產(chǎn)品的脂肪含量可以減少；（b）可以減少油炸食品中的吸附，這是由于由熱膠凝產(chǎn)生的凝膠結(jié)構(gòu)具有阻油和持水的能力，它好似一種粘合劑。二、羧甲基纖維素

Carboxylmethylcellulose（CMC）纖維素與氯乙酸鈉鹽反應(yīng)，生成羧甲基醚鈉鹽（纖維素-O-CH2-COONa+）大多數(shù)羧甲基纖維素鈉（CMC）產(chǎn)品的取代度DS為0.4~0.8。作為食品配料用和銷(xiāo)售量最大的CMC的DS為0.7。

高粘度和穩(wěn)定作用

CMC分子中的大量的離子化羧基具有靜電斥力，這使CMC分子在溶液中處于伸展?fàn)顟B(tài)。相鄰鏈間的相互排斥作用使CMC溶液具有高粘性和穩(wěn)定的傾向。CMC能穩(wěn)定蛋白質(zhì)分散體系，特別是在接近等電點(diǎn)的pH值。如雞蛋清可用CMC一起干燥或冷凍而得到穩(wěn)定CMC也能提高乳制品穩(wěn)定性以防止酪蛋白沉淀。第七節(jié)

果

膠(Pectins)

一、果膠物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與分類(lèi)

天然果膠存在于所有陸生植物的細(xì)胞壁和細(xì)胞中間層。果膠分子的主鏈?zhǔn)怯?50-500個(gè)α-D-吡喃半乳糖醛酸基（相對(duì)分子質(zhì)量為30,000-10,000）通過(guò)1,4糖苷鍵連接而成的，在主鏈中相隔一定距離含有L-鼠李吡喃糖基側(cè)鏈，因此果膠分子結(jié)構(gòu)由均勻區(qū)與毛發(fā)區(qū)組成。均勻區(qū)是由α-D-吡喃半乳糖醛酸基組成毛發(fā)區(qū)是由高度支鏈的α-L-鼠李半乳糖醛酸組成。PectinsThePectinmoleculeisbasicallyachainofgalacturonicacidunits.Theregularstructurei