【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 酸酐處理粒狀淀粉可得低取代度的淀粉乙酸酯；在 pH711和 25℃ 下，淀粉和乙酸酐反應(yīng)可制得取代度 。l 低取代度淀粉乙酸酯糊化溫度低、糊透明穩(wěn)定、抗老化。較高取代度淀粉乙酸酯能降低凝膠形成能力。Glycogen糖原Polymerof40?DGalacturonicacid(14)amp。MethylgalacturonatePectin果膠OOHOHOHO OOOOHOHOOHOHOOHOHCOOH COOCH3 COOCH3 COOHDegreeofMethylation(DM)甲酯化度Thehigherthedegreeofmethylation,thehigherthetemperatureatwhichthegelforms.Forgelformationatleast50%ofthecarboxylgrouparemethylated.Pectin(about74DM)isusedinjams.ForjelliesDMisabout60.高甲脂果膠凝膠示意高甲脂果膠凝膠示意低甲脂果膠凝膠示意低甲脂果膠凝膠示意 果膠能形成具有彈性的凝膠，不同酯化度類型的果膠形成凝膠的機(jī)制是有差別的，高甲氧基果膠，必須在低 pH值和高糖濃度中方可形成凝膠，一般要求果膠含量＜ 1%；蔗糖濃度 58%～ 75%； ～ 。果膠凝膠加熱至溫度接近 100℃ 時(shí)仍保持其特性。果膠的膠凝作用不僅與其濃度有關(guān)，而且因果膠的種類而異，普通果膠在濃度 1%時(shí)可形成很好的凝膠 。果膠 酯 化度 對(duì) 形成凝膠的影響酯 化度 % a 形成凝膠的條件 凝膠形成的快慢pH 糖 (%) 二價(jià)離子＞ 70 ～ 65 　無(wú)　　　 快5070 ～ 65 　無(wú) 慢＜ 50 ～ 無(wú) 有 化度 =(酯 化的 D半乳糖 醛 酸殘基數(shù) /D半乳糖 醛 酸殘基 總 數(shù) )100 。半纖維素l Hemicelluloseisaheteropolymerposedofavarietyofsugars,includingxylose,arabinoseandmannoseinabranchedstructure.Incontrasttothehighlyorderedstructureofcellulose,hemicelluloseassumesanamorphosestructureandbeeshighlyhydratedtoformagel.l Novertebratecellhasbeenidentifiedthatproducesanenzymethathydrolyzescellulosesorhemicelluloses.Certainly,amylasewillnotcleavethesetwopolysaccharides.Dietaryfiberthereforeisindigestableandpassesthroughthesmallintestineessentiallyunchanged.葡甘聚糖 l 魔芋膠的結(jié)構(gòu)l 魔芋中富含葡甘聚糖。大約占魔芋塊根干重的 40%。它是一種水溶性良好的多糖，被認(rèn)為具有防止便秘、降低血脂、膽固醇和低密度脂蛋白、防止肥胖等保健功能。它還被作為作為增稠劑、穩(wěn)定劑、面條增筋劑、凝膠劑等而發(fā)揮功能。 甲殼質(zhì)與殼聚糖 甲殼質(zhì)（ Chitin）又名甲殼素、幾丁質(zhì)、蟹殼素、乙酰氨基葡聚糖等。甲殼質(zhì)廣泛分布于自然界甲殼綱動(dòng)物（蝦、蟹、昆蟲）的甲殼、真菌和植物的細(xì)胞壁中的一種天然有機(jī)高分子多糖。甲殼質(zhì)資源豐富，蘊(yùn)藏量?jī)H次于纖維素，在地球的天然有機(jī)高分子物質(zhì)中占第二位，估計(jì)年產(chǎn)量達(dá) 11011t。 殼聚糖（ Chitosan），又名甲殼胺、脫乙酰甲殼質(zhì)、可溶性甲殼素、氨基葡聚糖。 甲殼質(zhì)的化學(xué)名為 β（ 1， 4） 2乙酰氨基 2脫氧 D葡聚糖。甲殼質(zhì)是呈白色或灰白色、半透明無(wú)定形固體，大約在 270℃ 分解，不溶于水、乙醇等一般有機(jī)溶劑、稀酸和稀堿。 殼聚糖的化學(xué)名為 β（ 1， 4） 2氨基 2脫氧 D葡聚糖，殼聚糖呈白色或灰白色，略有珍珠光澤，半透明無(wú)定形固體，約在 185℃ 分解，不溶于水和稀堿溶液，可溶于稀有機(jī)酸和部分無(wú)機(jī)酸（鹽酸），但不溶于稀硫酸、稀硝酸、稀磷酸、草酸等。殼聚糖極性強(qiáng)，易結(jié)晶，但由于熔點(diǎn)高于自身的分解溫度，故不易得到非結(jié)晶態(tài)的殼聚糖。甲殼質(zhì)和殼聚糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 甲殼 質(zhì) 、殼聚糖和 纖維 素的化學(xué) 結(jié) 構(gòu)殼聚糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用① 、作為食品的天然抗菌劑 ② 、 作為水果的天然保鮮劑 ③ 、作為食品的天然抗氧化劑 ④ 、保健食品添加劑 ⑤ 、果汁的澄清劑 ⑥ 、水的凈化劑 ⑦ 、酶固定化劑 多糖功能小結(jié) FunctionsofPolysaccharides1. Viscositycontrol2. Texturecontrol3. Emulsifyingagent4. Waterbindingcapacity5. Stabilizer第五節(jié) 碳水化合物的化學(xué)反應(yīng)l 碳水化物有許多重要的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在食品加工的過(guò)程中，或是被作為生產(chǎn)食品添加劑的過(guò)程中。ll 水解、異構(gòu)化、氧化、還原、酯化、高溫?zé)峤饧懊撍⒔固腔?、美拉德反?yīng)、斯特雷科爾降解等水解反應(yīng)（ 1）、糖苷的水解 在食品中糖苷的含量雖然不高，但具有重要的 生理效應(yīng)和食品功能性（鏈接相關(guān)文獻(xiàn)）。如，天然存在的皂角苷是強(qiáng)泡沫形成劑和穩(wěn)定劑，黃酮糖苷使食品產(chǎn)生苦味和顏色。一旦糖苷發(fā)生水解不僅其苷元的溶解度相應(yīng)降低，而且其苦澀味減輕，對(duì)食品的色澤及口感都產(chǎn)生了重要影響。與此同時(shí)，糖苷的某些功能消失，有害性的產(chǎn)生或消除。A、糖苷水解的意義 氧糖苷連接的 O苷鍵在中性和弱堿性 pH環(huán)境中是穩(wěn)定的，而在酸性條件下易水解。食品中（除酸性較強(qiáng)的食品外）大多數(shù)糖苷都是穩(wěn)定的。B、糖苷的水解 糖苷在酸性條件下水解過(guò)程以甲基吡喃糖苷 ① 為例加以說(shuō)明，其酸水解過(guò)程是：其一通過(guò)佯鹽（ Oxoniun salt） ② 和離子 ③；其二經(jīng)過(guò) ⑤ 和環(huán)離子 ⑥ 。最終都生成吡喃糖 ④ 。但以 ① → ⑤ → ⑥ → ④ 途徑為主（左圖）。 糖苷的酶水解時(shí)，糖基部分變?yōu)榉磻?yīng)活性高的半椅式構(gòu)象，使糖苷鍵變?nèi)?，糖苷從酶分子上得到質(zhì)子給糖苷氧原子，當(dāng)氧從這個(gè)碳原子上分離出來(lái)時(shí)，即產(chǎn)生一個(gè)正碳離子，此正碳離子與酶分上的陰離子基團(tuán) COO作用而暫時(shí)穩(wěn)定，直到與溶劑中的 OH作用，完成水解作用。酶水解的對(duì)糖苷和配基均有一定的專一性。硫代葡萄糖苷在硫代葡萄糖苷酶作用下的水解示意圖 苦杏仁苷酸水解或酶水解示意圖苯甲醛 氫氰酸 龍膽二糖苦杏仁苷的功能性消失產(chǎn)生有害成分食物中主要的硫代糖苷及其水解產(chǎn)生物糖苷 食物原料 水解后的分解物苦杏仁苷和野黑 櫻 苷 苦扁桃和干 艷 山姜的芯 葡萄糖 + 氫氰 酸 + 苯甲 醛亞 麻苦苷 亞 麻籽種子及種子粕 D葡萄糖 + 氫氰 酸 + 丙 酮巢菜糖苷 豆 類 （ 烏 豌豆和巢菜） 巢菜糖 + 氫氰 酸 +苯甲 醛里那苷 金甲豆（黑豆）和 鷹 嘴豆、蠶豆 D葡萄糖 +氫氰 酸 + 丙 酮 （ 產(chǎn)物 還 未完全確定）百脈根苷 牛角花屬的 Arabicus D葡萄糖 +氫氰 酸 + 牛角花黃素蜀黍 氰 苷 高梁及玉米 D葡萄糖 +氫氰 酸 + 水 楊醛黑芥子苷 黑芥末（同種的 Juncea） D葡萄糖 + 異硫 氰 酸 鹽 丙 酯 + KHSO4葡萄糖苷 各種油菜科植物 D葡萄糖 + 5乙 烯 2硫代 惡唑烷 ，或是致甲狀腺 腫 物 + KHSO4蕓臺(tái)葡萄糖硫苷 各種油菜科植物各種硫化 氫 化合物 +H2S + KHSO4（ 2）、低聚糖及多糖的水解 低聚糖容易被酸和酶水解，但對(duì)堿較穩(wěn)定。 蔗糖水解稱為轉(zhuǎn)化，生成等摩爾葡萄糖和果糖的混合物稱為轉(zhuǎn)化糖（invert suger）。 多糖在酸或酶的催化下也易發(fā)生水解，并伴隨粘度降低、甜度增加。在果汁、果葡糖漿等生產(chǎn)過(guò)程中常利用酶作催化劑水解多糖。 用淀粉生產(chǎn)玉米糖漿就是應(yīng)用了低聚糖及多糖在酸和酶作用下易水解的原理進(jìn)行的。 正如糖苷的水解速度，除了受它的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還受 pH、時(shí)間、溫度和酶的活力等因素的影響。低聚糖和多糖的水解速度也受它的結(jié)構(gòu)、 pH、時(shí)間、溫度和酶活性等因素的影響。 氧化反應(yīng) 含有游離醛基的醛糖或能產(chǎn)生醛基的酮糖都是還原糖，在堿性條件下，有弱的氧化劑存在時(shí)可被氧化成醛糖酸（ aldonic acid）；有強(qiáng)的氧化劑存在時(shí)，醛糖的醛基和伯醇基均被氧化成羧基，形成的醛糖二酸（aldaric acid）。 醛糖在酶作用下也可發(fā)生氧化。如某些醛糖在特定的脫氫酶作用下其伯醇被氧化，而醛基被保留，生成糖醛酸（ uronic acid）。 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葡糖酸及其內(nèi)酯的制備如下圖所示。 Oxidation氧化lAldehydescanbeoxidizedtocorrespondingcarboxylicacidsCu(II) Cu(I)UseasaTEST 還原反應(yīng) 單糖的羰基在適當(dāng)?shù)倪€原條件下可被還原成對(duì)應(yīng)的糖醇（ polyol），酮糖還原由于形成了一個(gè)新的手性碳原子，因此能得到兩種相應(yīng)的糖醇。下圖是葡萄糖及果糖還原產(chǎn)生的糖醇。 Reduction 還原 (or “What does it mean to be a reducing sugar”)l Carbonylgroupscanbereducedtoalcohols(catalytichydrogenation)l Sweetbutslowlyabsorbedl Glucoseisreducedtosorbitol(glucitol)l Xylosecanbereducedtoxylitoll Oncereduced–lessreactive。notabsorbed 酯化反應(yīng) 糖分子中的羥基能與有機(jī)酸和一些無(wú)機(jī)酸形成酯，如 D葡萄糖 6磷酸酯、 D果糖 1， 6二磷酸酯等（下圖）。商業(yè)上常將玉米淀粉衍生化生成單酯和雙酯，最典型的是琥珀酸酯、琥珀酸半酯和二淀粉己二酸酯。蔗糖脂肪酸酯是食品中一種常用的乳化劑。D葡萄糖 6磷酸酯 D果糖 1， 6二磷酸酯 Esterification 酯化lAnacidchlorideoracidanhydridecanaddtoanalcoholtoformanesterlFrequentwaytoreactwithafattyacids– Afewsubsituentstoformasurfactantssugar 糖中羥基如醇羥基，除能形成酯外還可生成醚。多糖醚化后可明顯改善其性能。例如，食品中使用的羧甲基纖維素鈉和羥丙基淀粉等（將在下節(jié)中介紹）。 在紅藻多糖特別是瓊脂膠、 κ卡拉膠和 ι卡拉膠中存在一種特殊的醚，即這些多糖中的 D半乳糖基的 C3和 C6之間由于脫水形成的內(nèi)醚。 3,6脫水 αＤ 半乳糖吡喃基 醚化HOCOCH 2 OHCHHOHHCOHCHH COHHOOHCHH COHC HHHOH CCH 2 OHOCCOCH 2 OHCHHOHHCOHCHH COHOHCOCH 2 OHOHCHHOHHCOHCHOHH COHOHCHH C OHC HHHOH CCH 2 OH