页数:62页文件大小:353.5 KB来源: 食品化学ppt课件
本课件围绕碳水化合物的分类、单糖寡糖多糖的结构性质与淀粉糊化老化展开,按章节逐页呈现概念界定、结构性质与影响因素等内容,并附完整文字版,便于对照原图查阅与复习。
第二节碳水化合物
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,人类摄取食物的总能量中大约80%由碳水化合物提供。
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
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
一、单糖(monosaccharides)及糖苷(glycosides)
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
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
3、化学反应⑴酸:稀酸无影响,而和强酸共热则会生成糠醛,糠醛和各种酚有显色反应,这可用于糖的定性和定量检测。
⑵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。
⑶氧化
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。
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。
⑷成脎反应单糖与苯肼(C6H5NHNH2)作用生成脎
⑸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。
4、天然存在的主要单糖
(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
⑵己糖
(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。
(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。
(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。
(3)、D-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。
5、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:
糖苷中的非糖部分称为糖苷配基(又叫苷元,配糖体),糖有α-及β-型。所以糖苷也有α-及β-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。
水果中游离糖含量:下表列出相关数据。
| 水果 | D-葡萄糖 | D-果糖 | 蔗糖 |
|---|---|---|---|
| 苹果 | 1.17 | 6.04 | 3.78 |
| 葡萄 | 6.86 | 7.84 | 2.25 |
| 桃 | 0.91 | 1.18 | 6.92 |
| 梨 | 0.95 | 6.77 | 1.61 |
| 樱桃 | 6.49 | 7.38 | 0.22 |
| 草莓 | 2.09 | 2.40 | 1.03 |
| 温州蜜桔 | 1.50 | 1.10 | 6.01 |
| 甜柿肉 | 6.20 | 5.41 | 0.81 |
| 枇杷肉 | 3.52 | 3.60 | 1.32 |
| 杏 | 4.03 | 2.00 | 3.04 |
| 香蕉 | 6.04 | 2.01 | 10.03 |
| 西瓜 | 0.74 | 3.42 | 3.11 |
| 番茄 | 1.52 | 1.51 | 0.12 |
溶液的相对甜度:果糖> 蔗糖> 葡萄糖> 麦芽糖100-175 100 40-79 46-52
即使同一种糖,其α-型和β-型的甜度也不同。
果糖β-型的甜度为α-型的3倍。普通的结晶为β-型,溶液中α β的平衡随浓度和温度而异,如:10%果糖液,0℃下α:β=3:7,80℃下为7:3,且浓度高则β多,因此,在低温下,浓液甜。
蔬菜中游离糖含量:下表列出相关数据。
| 蔬菜 | D-葡萄糖 | D-果糖 | 蔗糖 |
|---|---|---|---|
| 甜菜 | 0.18 | 0.16 | 6.11 |
| 硬花甘蓝 | 0.73 | 0.67 | 0.42 |
| 胡萝卜 | 0.85 | 0.85 | 4.42 |
| 黄瓜 | 0.86 | 0.86 | 0.06 |
| 苣菜 | 0.07 | 0.16 | 0.07 |
| 洋葱 | 2.07 | 1.09 | 0.89 |
| 菠菜 | 0.09 | 0.04 | 0.06 |
| 甜玉米 | 0.34 | 0.31 | 3.03 |
| 甘薯 | 0.33 | 0.30 | 3.37 |
数据说明:原文数字连排(如「0.180.166.11」),此处按各糖含量均为两位小数的规律切分,建议对照原图核对。
二、寡糖(Oligasaccharides)
在水果、花、种子等植物中广为存在,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:
2、麦芽糖
3、乳糖
4、环糊精
分类:
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。
食品中常见的多糖1、纤维素
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。
2、淀粉(Starch)
淀粉有两种,仅以α-1,4-苷键结合、构成直链状的叫直链淀粉,而以α-1,4-苷键结合为主,并有α-1,6-苷键结合、且在此处分枝的叫支链淀粉。普通淀粉由15∽30%直链淀粉,70∽85%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20∽25个葡萄糖单位。
淀粉的糊化(gelatinization)
影响淀粉的糊化的因素:
淀粉老化(retrogradation)
食品在贮藏中品质变差,如面包的陈化、米汤的粘度下降等,都是淀粉老化的结果。
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<小麦。
3、糖原(phytoglycogen)
4、菊糖
5、魔芋甘露聚糖
6、果胶质
果胶质一般有三种形态
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。
果胶是亲水性的胶状物,其中高甲氧基果胶,在酸性(PH2.0∽3.5)、蔗糖含量60∽65%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。
7、植物胶质
按其来源可分为三类:
8、微生物多糖
9、氨基多糖
本节思考题
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