【正文】 Chapter 3 Carbohydrates 第三章 碳水化合物 本章 提要 重點(diǎn)： 食品在儲藏加工條件下 糖 類 化合物的麥拉德褐變反應(yīng)及其對食品營養(yǎng)，感觀性狀和安全的影響；淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的應(yīng)用；功能性低聚糖簡介；食品中總糖、還原糖、淀粉、果膠、及粗纖維含量的測定。 難點(diǎn)： 糖類化合物的結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系。 Introduction Structure of Carbohydrates Reactions of Carbohydrates Function Monosaccharides and Oligosaccharides Starch Polysaccharides Survey of the carbohydrate Special topic of Carbohydrate Content 概述 Introduction 定義 :碳水化合物 (Carbohydrates) 多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。 Classification （ 1）按組成分 ? 單糖 （ Monosaccharides） ： 不能再被水解的多羥基醛或酮，是碳水 化合物的基本單位。 ?低聚糖（寡糖） (Oligasaccharides) 由 2~10個(gè)單糖分子縮合而成，水解后生成單糖 ?多糖 (Polysaccharides) 由許多單糖分子縮合而成 （ 2）按功能分 ? 結(jié)構(gòu)多糖 ? 貯存多糖 ? 抗原多糖 （見表一） Carbohydrates prise more than 75%of the dry matter of Plants. eg: corn, vegetable, fruit, and so on. Monosaccharides amp。 Oligasaccharides is usually found in the vegetable and fruit . Polysaccharides can mainly be found in corn , seed, root, stem plants. 表一 食品中的糖類化合物 (%) 產(chǎn)品 總糖量 單糖和雙糖 多糖 蘋果 葡萄糖 果糖 蔗糖 淀粉 纖維素 葡萄 葡萄糖 果糖 蔗糖 纖維素 胡羅卜 葡萄糖 果糖 蔗糖 淀粉 纖維素 甜玉米 蔗糖 1217 纖維素 甘薯 葡萄糖 蔗糖 23 淀粉 纖維素 肉 葡萄糖 糖原 ?提供人類能量的絕大部分 ?提供適宜的質(zhì)地、口感和甜味 （如麥芽糊精作增稠劑、穩(wěn)定劑） ?有利于腸道蠕動，促進(jìn)消化 （如纖維素被稱為膳食纖維，低聚糖可促小孩腸道雙歧桿菌生長，促消化） 糖類化合物的結(jié)構(gòu) Structure of Carbohydrates （ 1）鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu) 醛糖 C4 差向異構(gòu) C2差向異構(gòu) 酮糖 C5差向異構(gòu) （ Monosaccharides） 醛 糖 酮糖 （ 2）環(huán)狀結(jié)構(gòu) （ 3）己糖構(gòu)象 構(gòu)象是由原子基團(tuán)圍繞單糖旋轉(zhuǎn)一定位置而形成的。 己糖可以形成呋喃型和吡喃型 己糖一般由船式和椅式兩種構(gòu)象 船式 椅式 （ 1） 甜味劑 蜂蜜和大多數(shù)果實(shí)的甜味主要取決于蔗糖sucrose 、 D果糖 Dfructose、葡萄糖 glucose的含量。 ① 甜度定義 是一個(gè)相對值，以蔗糖作為基準(zhǔn)物，一般以10%或 15%的蔗糖水溶液在 20℃ 時(shí)的甜度為 1 ② 甜度 果糖 蔗糖 葡萄糖 麥芽糖 半乳糖 糖 溶液的相對甜度 結(jié)晶的相對甜度 β— D— 果糖 100— 150 180 蔗糖 100 100 α— D— 葡萄糖 40— 79 74 β— D— 葡萄糖 小于 α異構(gòu)體 82 α— D— 半乳糖 27 32 β— D— 半乳糖 21 棉子糖 23 水赤木糖 10 ③ 糖的相對甜度 糖醇 相對甜度 木糖醇 90 山梨糖醇 63 半乳糖醇 58 麥芽糖醇 68 乳糖醇 35 ④ 糖醇的相對甜度 （ 2）親水功能 (吸濕性或保濕性） 糖分子中含有羥基，具有一定的親水能力 , 具有一定的吸濕性或保濕性。 吸濕性順序 果糖 葡萄糖 保濕性順序 葡萄糖 果糖 例如： 面包、糕點(diǎn)、軟糖應(yīng)選吸濕性大的 果糖 或 果葡糖漿 . 硬糖、酥糖及酥性餅干應(yīng)選吸濕性小的 葡萄糖 . (Glycosides) 是由單糖或低聚糖的半縮醛羥基和另一個(gè)分子中的 ＯＨ、 ＮＨ 2 、 ＳＨ（巰基）等發(fā)生縮合反應(yīng)而得的化合物。 （ 1）組成 糖和配基（非糖部分 ） (2)性 質(zhì) ① 無變旋現(xiàn)象 ②無還原性 ③酸中水解，堿中可穩(wěn)定存在 ④吡喃糖苷環(huán)比呋喃糖苷穩(wěn)定 (3)生物活性 許多糖苷僅存在于植物中，表現(xiàn)出一定的生物活性。 如：黃豆苷（大豆，葛根中含有 )）可以促進(jìn)血液循環(huán)，提高腦血流量，對心血管疾病有顯著療效，治冠心病，腦血栓。 銀杏中的有效成分：銀杏黃酮醇苷，具有擴(kuò)張冠狀血管，改善血液循環(huán)。 (4)糖苷的毒性 某些生氰糖苷在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為氫氰酸，使人體中毒。 如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成 HCN等 杏、木薯、馬利豆等 。 低聚糖 Oligosaccharides 一般由２－１０個(gè)糖基構(gòu)成，較重要的低聚糖有：蔗糖、麥芽糖、乳糖、飴糖、麥芽糊精和環(huán)狀糊精（沙丁格糊精） 、蔗糖、乳糖結(jié)構(gòu) 乳糖 蔗糖 2. 環(huán)狀糊精 Cyclodextrin（ＣＤ） 又名沙丁格糊精（ Schardinger Dextrin），由環(huán)狀 α Ｄ 吡喃葡萄糖苷構(gòu)成。聚合度為６、７、８，分別成為 α 、 β 、 γ 環(huán)狀糊精。 α環(huán)狀糊精 β環(huán)狀糊精 β環(huán)狀糊精 γ環(huán)狀糊精 （ 1）物理性質(zhì) α 環(huán)狀糊精 β 環(huán)狀糊精 γ 環(huán)狀糊精 葡萄糖殘基數(shù) ６ ７ ８ 分子量 ９７２ １１３５ １２９７ 水中溶解度（ g／ ℃ ） １４ .５ ８ .５ ２３ .２ 旋光度 [α ] ＋１５０ .５ ＋１６２ .５ ＋１７４ .４ 空穴內(nèi)徑Ｃ ４ .５ ７ .８ ８ .５ 空穴高 A ６ .７ ７ .０ ７ .０ 淀粉調(diào)漿 → 液化 → 轉(zhuǎn)化 → 終止反應(yīng) → 脫色、過濾→ 離子交換法去鹽 → 真空濃縮 → 噴霧干燥 → 干粉 環(huán)狀糊精為中空圓柱形結(jié)構(gòu)，可包埋與其大小相適的客體分子，起到穩(wěn)定緩釋，提高溶解度，掩蓋異味的作用。 （