【正文】 言 2. Classification 分類 按單糖組成分類 （ 1） 均聚多糖 （ homopolysaccharides） 指由同一種單糖組成 ， 如淀粉 （ starch） 、纖維素 （ cellulose） 。 3）多糖 (Polysaccharides) ： 由 10(或 20)個以上單糖分子縮合而成。單糖又分為醛糖和酮糖。第二章 碳水化合物 Unit2 Carbohydrates Contents 本 章 主 要 內(nèi) 容 第二節(jié) 單糖和低聚糖 第三節(jié) 多糖 第一節(jié) 引 論 Introduction 引言 一、碳水化合物的一般概念 1. Definition 碳水化合物 (Carbohydrates) 表達式 Cx(H2O)y 多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。 Introduction 引言 2. Classification 分類 糖按組成分類 1) 單糖 （ Monosaccharides）： 不能再被水解的多羥基醛、酮，是碳水化合物的基本單位。 2）低聚糖（寡糖 Oligosaccharides)： 由 210(或 220)個單糖分子縮合而成，水解后生成單糖。 根據(jù)組成多糖的單糖種類 ,又分為均多糖和雜多糖。 Introduction 引言 2. Classification 分類 （ 2） 雜多糖 （ heteropolysaccharides） 雜多糖則是由多種單糖組成 ， 如樹膠 （ gums） 、 粘膠多糖 （ mucillages） 、 果膠 （ pectins） 、 半纖維素（ hemicelluloses） 等 。 糖綴合物（ Complex carbohydrates） 糖肽（ Glycopeptides） 糖核酸（ Glyconucleic acid） 糖脂（ Glycolipid） 肽聚糖 （ Peptidoglycans） 糖蛋白 （ Glycoprotein） 蛋白聚糖 （ Proteoglycan） 肽聚糖 （ Peptidoglycans） 糖蛋白 （ Glycoprotein） 蛋白聚糖 （ Proteoglycan） Introduction 引言 2. Classification 分類 按多糖來源組成分類 真菌多糖 高等植物多糖 藻類地衣多糖 動物多糖 細菌多糖 Introduction 引言 3. 多糖研究歷程 核酸 、 蛋白質(zhì)和多糖并稱為生命三大物質(zhì) 。 Introduction 引言 3. 多糖研究歷程 (1) 生物體內(nèi)糖的研究歷程 19世紀(jì)：認為多糖是能量物質(zhì) ， 主要研究多糖的代謝與轉(zhuǎn)化途徑； 20世紀(jì)：認為多糖是機體的結(jié)構(gòu)物質(zhì) ， 主要研究細胞外的基質(zhì)成分； 21世紀(jì)：認為多糖是機體的信息物質(zhì) ， 主要研究細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 。 Introduction 引言 3. 多糖研究歷程 日本： 1991年 ， “ 糖工程前沿計劃 ” ； 2022年 ， “ 糖鏈功能 1000”計劃 ， 研究糖鏈功能 /糖類藥物 。 Introduction 引言 3. 多糖研究歷程 中國： 跟蹤性研究和探索生研究 ， 急需國家重大科技計劃支持 ?，F(xiàn)在國際上多糖研究以日本 、 美國 、 德國 、 加拿大處于領(lǐng)先地位 ， 我國多糖的研究起步較晚 ， 經(jīng)過一個相對寂靜的時期之后 ， 自 80年代各地的研究如雨后春筍般掀起 。 Oligasaccharides is usually found in the vegetable and fruit . ? Polysaccharides can mainly be found in corn , seed, root, stem plants. Introduction 引言 常見水果、蔬菜中的游離糖含量（％鮮重計） Introduction 引言 常見水果、蔬菜中的游離糖含量（％鮮重計） 含量很少 : 1～ 6% Introduction 引言 從上表中可以看出 : 天然食物中游離糖的含量很少；加工的食品中則較多。 Oligosaccharides 一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu)及功能 Structure amp。 Function of Carbohydrates Monosaccharide amp。如 D－ 甘露糖是 D－ 葡萄 糖的 C2差向異構(gòu)。 己糖可以形成 呋喃型 和 吡喃型 一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu) Structure of Carbohydrates 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 一、單糖和低聚糖的結(jié)構(gòu) Structure of Carbohydrates 命 名 ? 3個碳原子：三糖， 1個手性碳原子 D甘油醛糖， L甘油醛糖 ? 4個碳原子：四糖， 2個手性碳原子 ? 5個碳原子；五糖， 3個手性碳原子 ? 6個碳原子：六糖，己糖，己醛糖 n糖有 n2個手性碳原子 三糖 四糖 五糖 六糖 C4差向異構(gòu) C2差向異構(gòu) Dn糖 2（ n3） 個異構(gòu)體 L糖： 最高編號的手性 C原子上的 OH在左邊 兩種 L糖，具有生物化學(xué)作用 Monosaccharide amp。 Function of Carbohydrates 單糖 （ Monosaccharides） 低聚糖 （ Oligosaccharides） 糖苷 （ Glycosides） Monosaccharide amp。 Function of Carbohydrates 低聚糖 （ Oligosaccharides） ? 食品中重要的低聚糖 ? 具有特殊功能的低聚糖 ? 環(huán)狀低聚糖 Monosaccharide amp。 Function of Carbohydrates 低聚糖 （ Oligosaccharides） ? 一般由 ２－１０ (或 20)個糖基構(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） 食品中重要的低聚糖 －麥芽糖 Maltose ? 淀粉水解后得到的二糖 ? 具有潛在的游離醛基，是一種還原糖 ? 溫和的甜味劑 ?— 1,4 糖苷配基 D葡萄糖 D半乳糖 D葡萄糖 β1,4 糖苷配基 食品中重要的低聚糖 －乳糖 Lactose ? 牛乳中的還原性二糖 ? 發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為乳酸 ? 在乳糖酶作用下水解 ? 乳糖不耐癥 ? 非還原性二糖 ? α 葡萄糖和 β 果糖頭頭相連 ? 具有極大的吸濕性和溶解性 ? 冷凍保護劑 1 2 食品中重要的低聚糖 －蔗糖 Sucrose ?三糖 麥芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖 ?聚合度為 4～ 10的低聚糖 麥芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖 食品中重要的低聚糖 Monosaccharide amp。 Function of Carbohydrates 低聚糖 （ Oligosaccharides） ? 食品中重要的低聚糖 ? 具有特殊功能的低聚糖 ? 環(huán)狀低聚糖 具有特殊功能的低聚糖 ? 功能性食品 ? 低熱、低脂、低膽固醇、低鹽、高纖維素 ? 低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽） ? 具有特殊保健功能的低聚糖 ? 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 具有特殊功能的低聚糖 －低聚果糖 ? 分子式特點： GFFn （ Glucose, Fructose） GF (蔗 ) G(葡 ) + GF(蔗 ) + GFF(蔗果三糖 ) + GFFF(蔗果四糖 ) + GFFFF(蔗果五糖 ) 果糖轉(zhuǎn)移酶 具有特殊功能的低聚糖 －低聚果糖 2 1 β2,1 GF2 GF3 ? 增殖雙歧桿菌 ? 難水解，是一種低熱量糖 ? 水溶性膳食纖維 ? 抑制腐敗菌，維護腸道健康 ? 防止齲齒 生理活性： 具有特殊功能的低聚糖 －低聚果糖 ? 低聚果糖存在于天然植物中 ? 菊芋、菊苣、香蕉、蜂蜜、大蒜、西紅柿、洋蔥 ? 作為新型的食品甜味劑或功能性食品配料 ? 產(chǎn)酶微生物 ? 米曲霉、黑曲霉 具有特殊功能的低聚糖 －低聚木糖 ? 主要成分為木糖、木二糖、木三糖及木三糖以上的木聚糖 ? 木二糖含量 ↑ ，產(chǎn)品質(zhì)量 ↑ ? 甜度為蔗糖的 40% 木二糖的分子結(jié)構(gòu) β 1， 4 低聚木糖的特性： ? 較高的耐熱（ 100℃/1h ）和耐酸性能（ pH2～ 8） ? 雙歧桿菌所需用量最小的增殖因子 ? 代謝不依賴胰島素，適用糖尿病患者 ? 抗齲齒 具有特殊功能的低聚糖 －低聚木糖 木二糖的分子結(jié)構(gòu) β 1， 4 低聚木糖的生產(chǎn)： ? 兩步：提取木聚糖、木聚糖酶法水解 ? 絲狀真菌 ? 內(nèi)切木聚糖酶水解得到低聚木糖 ? β 1,4木糖苷酶水解木二糖為木糖 ? 菌株篩選 β1,4 水溶性 D氨基葡聚糖 具有特殊功能的低聚糖 －甲殼低聚糖 D氨基葡萄糖 甲殼低聚糖的結(jié)構(gòu) 生理功能： 降低肝臟和血清中的膽固醇 提高機體的免疫功能 增殖雙歧桿菌 抗腫瘤作用，防治潰瘍病等 Monosaccharide amp。 Function of Carbohydrates 低聚糖 （ Oligosaccharides） ? 食品中重要的低聚糖 ? 具有特殊功能的低聚糖 ? 環(huán)狀低聚糖 環(huán)狀低聚糖 (Cyclodextrin) 又名沙丁格糊精（ Schardinger Dextrin）或環(huán)狀淀粉，由 αＤ 葡萄糖通過 1,4糖苷鍵首尾相連構(gòu)成。 N=6 N=7 N=8 環(huán)狀低聚糖 (Cyclodextrin) 環(huán)狀糊精 (Cyclodextrin) 環(huán)狀糊精的立體結(jié)構(gòu)示意圖 ? 高度對稱性 ? 圓柱形 ? OH在外側(cè)， CH和 O在環(huán)內(nèi)側(cè) ? 環(huán)的外側(cè)親水，中間空穴是疏水區(qū)域 ? 作為微膠囊壁材，包埋脂溶性物質(zhì) 風(fēng)味物、香精油、膽固醇 環(huán)狀糊精的結(jié)構(gòu)特點： 環(huán)狀糊精 (Cyclodextrin) 環(huán)狀糊精的立體結(jié)構(gòu)示意圖 環(huán)狀糊精制備工藝： 淀粉調(diào)漿 → 液化 → 轉(zhuǎn)化 → 終止反應(yīng) → 脫色 ,過濾 → 離交法脫鹽