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1、食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学关于食品成分化学第一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 第二节第二节 糖糖 类类 一、糖的概念及分类一、糖的概念及分类1、概念、概念糖是多羟基醛或多羟基酮及其缩合、聚合物以及某些衍生糖是多羟基醛或多羟基酮及其缩合、聚合物以及某些衍生物的总称。物的总称。第二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学2、分类、分类糖糖(碳碳水水化化合合物物)单糖单糖:不能被水解成更小分子的糖，是碳水化合物的
2、不能被水解成更小分子的糖，是碳水化合物的基本单位。如基本单位。如:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖。乳糖。寡糖寡糖:由由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和乳糖是其重要以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和乳糖是其重要代表。代表。多糖多糖:由许多单糖分子缩合而成。由许多单糖分子缩合而成。以淀粉、糖原、以淀粉、糖原、纤维素等最为重要。纤维素等最为重要。结合糖结合糖:指糖与非糖物质的结合物，也叫复合糖或糖的指糖与非糖物质的结合物，也叫复合糖或糖的衍生物。常见的有糖胺、糖酸、糖脂、糖蛋白等。
3、衍生物。常见的有糖胺、糖酸、糖脂、糖蛋白等。第三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学二、单糖和低聚糖的结构和特性二、单糖和低聚糖的结构和特性（一）单糖的结构（一）单糖的结构1、直链结构、直链结构基础化学相应内容：基础化学相应内容：同分异构：同分异构：碳链异构、位置异构、官能团异构、立体异构碳链异构、位置异构、官能团异构、立体异构手性与手性分子的标记（手性与手性分子的标记（D/L；R/S）旋光作用与变旋现象旋光作用与变旋现象投影式、键线式投影式、键线式醛类的性质醛类的性质2、环状结构、环状结构第四页，本课件共有69页食品化学食品化
4、学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学醛、酮与亚硫酸氢钠（醛、酮与亚硫酸氢钠（40%）的加成反应）的加成反应第五页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学当一个醇与一个醛反应时形成一个半缩醛，与一个酮反应形当一个醇与一个醛反应时形成一个半缩醛，与一个酮反应形成时半缩酮，再结合一个醇可以分别形成缩醛或缩酮。但葡成时半缩酮，再结合一个醇可以分别形成缩醛或缩酮。但葡萄糖只能形成半缩醛。萄糖只能形成半缩醛。第六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学葡
5、萄糖环化葡萄糖环化-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖 变旋变旋第七页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学-异构体：异构体：半缩醛羟基与半缩醛羟基与CH2OH在链异侧；或在链异侧；或半缩醛羟基半缩醛羟基与与C5上的羟基上的羟基在链同侧。在链同侧。-异构体：异构体：半缩醛羟基与半缩醛羟基与CH2OH在链同侧；或在链同侧；或半缩醛羟基半缩醛羟基C5上的羟基上的羟基在链异侧。在链异侧。-D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-(+)-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖 +18.7o (63%)+112o (37%）第八
6、页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学吡喃糖具有两种不同的构象，椅式或船式。吡喃糖具有两种不同的构象，椅式或船式。许多己糖主要以相当坚硬的椅式存在，如葡萄糖的四许多己糖主要以相当坚硬的椅式存在，如葡萄糖的四种椅式构象，其中以种椅式构象，其中以一一D一葡萄糖一葡萄糖(4C1)和和一一D一葡萄糖一葡萄糖(1C4)最为稳定。以船式存在的己糖较少，因为船式结构较最为稳定。以船式存在的己糖较少，因为船式结构较易变形并且能量较高。还有其它形式，例如半椅式和扭曲排易变形并且能量较高。还有其它形式，例如半椅式和扭曲排列，但这些形式都具有较高的能量
7、，不常遇到。列，但这些形式都具有较高的能量，不常遇到。3、单糖的构象、单糖的构象第九页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学椅式构象椅式构象船式构象船式构象第十页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学糖的半缩醛羟基与其他羟基化合物脱水生成的化合物，称为糖糖的半缩醛羟基与其他羟基化合物脱水生成的化合物，称为糖苷，生成糖苷的反应为成苷反应。苷，生成糖苷的反应为成苷反应。-D-甲基甲基葡萄糖苷葡萄糖苷 -D-甲基甲基葡萄糖苷葡萄糖苷糖苷基与配基之间连接的键称为糖苷基与配基之间连
8、接的键称为苷键苷键。氮苷氮苷(胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷)（二）糖苷（二）糖苷第十一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学糖苷在自然界中主要存在于植物的种子、叶片及皮内糖苷在自然界中主要存在于植物的种子、叶片及皮内。天然糖苷大多极毒，但微量糖苷可作为药物。天然糖苷大多极毒，但微量糖苷可作为药物。皂角苷能引起溶血，毛地黄苷有强心剂作用，根皮苷能引皂角苷能引起溶血，毛地黄苷有强心剂作用，根皮苷能引起葡萄糖尿排出。起葡萄糖尿排出。第十二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学
9、低聚糖的糖残基单位几乎全部是己糖构成的，除果糖为低聚糖的糖残基单位几乎全部是己糖构成的，除果糖为呋喃环结构外，葡萄糖、甘露糖和半乳糖等均是吡喃环结构。呋喃环结构外，葡萄糖、甘露糖和半乳糖等均是吡喃环结构。低聚糖也存在分支，一个单糖分子同二个糖残基结合可形成低聚糖也存在分支，一个单糖分子同二个糖残基结合可形成三糖分子结构，它主要存在于多糖类支链淀粉和糖原的结构三糖分子结构，它主要存在于多糖类支链淀粉和糖原的结构中。中。第十三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 低聚糖是由低聚糖是由2-10个左右单糖通过缩醛的形式以糖苷键结合个左右
10、单糖通过缩醛的形式以糖苷键结合而成的糖类。根据水解后生成单糖分子的数目，又可分为二而成的糖类。根据水解后生成单糖分子的数目，又可分为二糖糖(双糖双糖)，三糖，四糖等。其中以双糖的分布最广，典型的，三糖，四糖等。其中以双糖的分布最广，典型的双糖有蔗糖，麦芽糖。双糖有蔗糖，麦芽糖。1、二糖、二糖 二糖能水解生成两分子单糖，可以看作是由两分子单二糖能水解生成两分子单糖，可以看作是由两分子单糖脱水形成的缩合物。其单糖单体可以是相同的，也可以糖脱水形成的缩合物。其单糖单体可以是相同的，也可以是不同的，故可分为同聚二糖和杂聚二糖。是不同的，故可分为同聚二糖和杂聚二糖。同聚二糖：麦芽糖，异麦芽糖，纤维二糖，
11、海藻二糖；同聚二糖：麦芽糖，异麦芽糖，纤维二糖，海藻二糖；杂聚二糖：蔗糖，乳糖等。二糖可以分为还原性二糖杂聚二糖：蔗糖，乳糖等。二糖可以分为还原性二糖和非还原性二糖。和非还原性二糖。（三）低聚糖的结构和特性（三）低聚糖的结构和特性第十四页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（1）还原性二糖）还原性二糖 还原性二糖可以看作是一分子单糖的半缩醛羟基与另一分还原性二糖可以看作是一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基失水而成的。这样形成的二糖分子中，有一个子单糖的醇羟基失水而成的。这样形成的二糖分子中，有一个单糖单位形成苷，而另一个
12、单位仍然保留有半缩醛基。单糖单位形成苷，而另一个单位仍然保留有半缩醛基。一般性质：有变旋现象、有还原性、能形成糖脎。一般性质：有变旋现象、有还原性、能形成糖脎。第十五页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学麦芽糖：麦芽糖：麦芽糖为白色晶体，易溶于水，甜度为蔗糖的麦芽糖为白色晶体，易溶于水，甜度为蔗糖的46%，麦芽，麦芽糖具有一般单糖的化学性质。麦芽糖在自然界以游离态存在糖具有一般单糖的化学性质。麦芽糖在自然界以游离态存在的很少，主要存在于发芽的谷粒，尤其是麦芽中，在淀粉酶的很少，主要存在于发芽的谷粒，尤其是麦芽中，在淀粉酶的作用下，
13、淀粉可以水解为糊精和麦芽糖的混合物，其中麦的作用下，淀粉可以水解为糊精和麦芽糖的混合物，其中麦芽糖占芽糖占1/3，这种混合物是饴糖的主要成分。饴糖具有一定的，这种混合物是饴糖的主要成分。饴糖具有一定的黏度，流动性好，有亮度，可用于制作糖果，糖浆等食品。黏度，流动性好，有亮度，可用于制作糖果，糖浆等食品。第十六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学乳糖：乳糖：乳糖是由乳糖是由1分子分子-D-半乳糖与半乳糖与1分子分子D-葡萄糖以葡萄糖以-1,4-糖苷糖苷键连接的二糖。在乳糖的分子结构中具有半缩醛羟基，键连接的二糖。在乳糖的分子结构中
14、具有半缩醛羟基，因此乳糖具有还原性，有变旋现象，能被酸、苦杏仁酶因此乳糖具有还原性，有变旋现象，能被酸、苦杏仁酶和乳糖酶水解。和乳糖酶水解。第十七页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学纤维二糖纤维二糖纤维二糖是由纤维二糖是由2分子分子D-葡萄糖通过葡萄糖通过-1,4-糖苷键连接而成，能被糖苷键连接而成，能被苦杏仁酶水解而不能被麦芽糖酶水解，是苦杏仁酶水解而不能被麦芽糖酶水解，是-葡萄糖苷。纤维二葡萄糖苷。纤维二糖分子结构中也保留有一个半缩醛羟基，所以具有还原性，有糖分子结构中也保留有一个半缩醛羟基，所以具有还原性，有变旋现象。变旋
15、现象。纤维二糖在自然界中纤维二糖在自然界中以结合态存在，是纤维素以结合态存在，是纤维素水解的中间产物。人的体水解的中间产物。人的体内只有内只有-1,4-糖苷键的消化糖苷键的消化酶，不含酶，不含-1,4-糖苷键酶，糖苷键酶，所以膳食纤维在人体无法消所以膳食纤维在人体无法消化。化。第十八页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（2）非还原性二糖）非还原性二糖 非还原性二糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖非还原性二糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的半缩醛羟基失水而成的，这类二糖分子中由于不存在半缩醛羟的半缩醛羟基失水而成
16、的，这类二糖分子中由于不存在半缩醛羟基，因而无还原性，无变旋现象。基，因而无还原性，无变旋现象。蔗糖：蔗糖：蔗糖是食物中主要的低聚糖，是一种典型蔗糖是食物中主要的低聚糖，是一种典型的非还原性糖，也是一种杂聚二糖，它是由一的非还原性糖，也是一种杂聚二糖，它是由一分子分子-D-葡萄糖葡萄糖C1上的半缩醛羟基与上的半缩醛羟基与-D-果糖果糖C2上的半缩醛羟基失去上的半缩醛羟基失去1分子水，通过分子水，通过1,2-糖苷糖苷键连接而成的二糖。蔗糖分子中没有保留半缩键连接而成的二糖。蔗糖分子中没有保留半缩醛羟基，因此它没有还原性，也没有变旋现象。醛羟基，因此它没有还原性，也没有变旋现象。第十九页，本课件共
17、有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 蔗糖是最重要的甜味剂，但近来发现许多疾病可能与过多蔗糖是最重要的甜味剂，但近来发现许多疾病可能与过多摄入蔗糖有关，比如龋齿，肥胖，高血压，糖尿病。摄入蔗糖有关，比如龋齿，肥胖，高血压，糖尿病。蔗糖是无蔗糖是无色晶体，易溶于水，在稀酸或酶的作用下得到葡萄糖和果糖的色晶体，易溶于水，在稀酸或酶的作用下得到葡萄糖和果糖的等量混合物。由于在水解的过程中，溶液的旋光度由右旋变为等量混合物。由于在水解的过程中，溶液的旋光度由右旋变为左旋，因此通常把蔗糖的水解作用称为转化作用。转化作用所左旋，因此通常把蔗糖的水解作用
18、称为转化作用。转化作用所生成的等量葡萄糖与果糖的混合物称为转化糖。因为蜜蜂体内生成的等量葡萄糖与果糖的混合物称为转化糖。因为蜜蜂体内有蔗糖酶，所以蜂蜜中存在转化糖。蔗糖水解后，因其含有果有蔗糖酶，所以蜂蜜中存在转化糖。蔗糖水解后，因其含有果糖，所以甜度比蔗糖大。糖，所以甜度比蔗糖大。第二十页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学海藻糖：海藻糖：海藻糖又叫酵母糖，存在于海藻、昆虫和真菌体内。它是由海藻糖又叫酵母糖，存在于海藻、昆虫和真菌体内。它是由两分子两分子D葡萄糖在葡萄糖在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水，通上的两个半缩醛羟基之间脱
19、水，通过过1，1糖苷键结合而成的二糖糖苷键结合而成的二糖。其分子结构中不存在半。其分子结构中不存在半缩醛羟基，所以也是一种非还原性滩。海藻糖为白色晶体，缩醛羟基，所以也是一种非还原性滩。海藻糖为白色晶体，溶于水，熔点溶于水，熔点96.597.5，是各种昆虫血液中的主要血糖。，是各种昆虫血液中的主要血糖。第二十一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学常见的三糖：棉籽糖，龙胆三糖，水苏糖，麦芽常见的三糖：棉籽糖，龙胆三糖，水苏糖，麦芽三糖等。最常见的、广泛游离在自然界中的是棉三糖等。最常见的、广泛游离在自然界中的是棉籽糖。在棉籽、按树
20、的干性分泌物以及甜菜中含籽糖。在棉籽、按树的干性分泌物以及甜菜中含量较多，它是由量较多，它是由1分子分子 D半乳糖，半乳糖，1分子分子D葡萄糖，葡萄糖，1分子分子D果糖组成。棉籽糖是非还原性糖。果糖组成。棉籽糖是非还原性糖。2、三糖、三糖第二十二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学三、食品中重要的单糖、低聚糖及其衍生物三、食品中重要的单糖、低聚糖及其衍生物（一）单糖（一）单糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖（二）低聚糖（二）低聚糖蔗糖、麦芽糖、乳糖蔗糖、麦芽糖、乳糖转化糖的转化糖的DE值值
21、 表示淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中，还原性糖全部当表示淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中，还原性糖全部当作葡萄糖计算时，其占干物质的百分比。作葡萄糖计算时，其占干物质的百分比。第二十三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含量约为乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含量约为5%-8%，牛羊乳中含量为，牛羊乳中含量为4%-5%，乳糖能溶于水，无吸湿性，甜度为，乳糖能溶于水，无吸湿性，甜度为蔗糖的蔗糖的39%，人乳和牛乳等中含有的乳糖结构不同，被消化吸，人乳和牛乳等中含有的乳糖结构不同，被消化吸
22、收状况不同。收状况不同。乳糖的存在可以促进婴儿肠道双歧杆菌的生长。乳酸菌使乳糖乳糖的存在可以促进婴儿肠道双歧杆菌的生长。乳酸菌使乳糖发酵变为乳酸。在乳糖酶的作用下，乳糖可水解成发酵变为乳酸。在乳糖酶的作用下，乳糖可水解成D葡萄糖和葡萄糖和D半乳糖而被人体吸收。乳糖容易吸收香气成分和色素，所以在食半乳糖而被人体吸收。乳糖容易吸收香气成分和色素，所以在食品加工中可用它来传递这些物质。品加工中可用它来传递这些物质。第二十四页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（三）糖的衍生物（三）糖的衍生物 1、山梨醇、山梨醇2、木糖醇、木糖醇3、麦芽
23、糖醇、麦芽糖醇第二十五页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学四、单糖和低聚糖的性质及在食品工业中的应用四、单糖和低聚糖的性质及在食品工业中的应用（一）糖类物质的物理性质（一）糖类物质的物理性质相对甜度、溶解度、结晶性质、吸湿性和保湿性、渗透压、相对甜度、溶解度、结晶性质、吸湿性和保湿性、渗透压、旋光性、异构化；旋光性、异构化；第二十六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学1、相对甜度、相对甜度 糖甜味的高低称为糖的甜度，是由物质分子的构成决定的，糖甜味的高低称为糖的甜
24、度，是由物质分子的构成决定的，单糖都有甜味，双糖和一些三糖有甜味，多糖无甜味。单糖都有甜味，双糖和一些三糖有甜味，多糖无甜味。甜度没有绝对值，一般以蔗糖的甜度为标准（规定甜度没有绝对值，一般以蔗糖的甜度为标准（规定以以5%或或10%的蔗糖溶液在的蔗糖溶液在20时的甜度为时的甜度为100），其他糖与），其他糖与蔗糖相比得到的其相对甜度。蔗糖相比得到的其相对甜度。如表如表1-4 糖的相对甜度：糖的相对甜度：第二十七页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学甜度的影响因素：甜度的影响因素：糖的甜味依糖类的种类不同而异，不同的糖甜度强弱糖的甜
25、味依糖类的种类不同而异，不同的糖甜度强弱顺序如下：顺序如下：果糖转化糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖乳糖果糖转化糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖乳糖 糖的甜度依糖的构型（糖的甜度依糖的构型（型和型和型）不同而异。型）不同而异。糖的甜度随糖类物质物理形态而变。糖的甜度随糖类物质物理形态而变。第二十八页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学如表如表1-5：糖的溶解度：糖的溶解度2、溶解度、溶解度 各种糖都能溶于水，其溶解度随温度各种糖都能溶于水，其溶解度随温度而而。第二十九页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食
26、品成分化学食品成分化学3、结晶性质、结晶性质 蔗糖易结晶，晶体很大；葡萄糖也易结晶，蔗糖易结晶，晶体很大；葡萄糖也易结晶，但晶体细但晶体细小；果糖和转化糖则较难于结晶。小；果糖和转化糖则较难于结晶。糖果制造时，要应用糖结晶性质上的差别。糖果制造时，要应用糖结晶性质上的差别。例如：生产硬糖例如：生产硬糖果不单独用蔗糖，而应添加适量的淀粉糖浆，这是因为：果不单独用蔗糖，而应添加适量的淀粉糖浆，这是因为：淀粉糖浆不含果糖，吸潮性较转化糖低，糖果保存性较好。淀粉糖浆不含果糖，吸潮性较转化糖低，糖果保存性较好。淀粉糖浆含有糊精，能增加糖果的韧性、强度和粘性，淀粉糖浆含有糊精，能增加糖果的韧性、强度和粘性
27、，使糖果不易碎裂。使糖果不易碎裂。第三十页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学4、吸湿性和保湿性、吸湿性和保湿性 凡是能溶于水的糖都具有吸湿性，如果糖、蔗糖；凡是能溶于水的糖都具有吸湿性，如果糖、蔗糖；水溶性很小甚至不溶于水的糖有些也有吸湿性，如淀粉。水溶性很小甚至不溶于水的糖有些也有吸湿性，如淀粉。不同种类的糖吸湿性不同。（见下表）不同种类的糖吸湿性不同。（见下表）不纯的糖或糖浆比纯糖的吸湿性强，不纯的糖或糖浆比纯糖的吸湿性强，并且吸湿的速度并且吸湿的速度也快。也快。各种食品对糖的吸湿性和保湿性要求不同。各种食品对糖的吸湿性和保
28、湿性要求不同。第三十一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 糖在潮湿空气中吸收的水分（糖在潮湿空气中吸收的水分（%20）由表可推得糖的吸湿性大小为：由表可推得糖的吸湿性大小为：果糖果糖高转化糖高转化糖低转化和中度转化的淀粉糖低转化和中度转化的淀粉糖无水葡萄糖无水葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖蔗糖蔗糖第三十二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学5、渗透压、渗透压 相同浓度下溶质相对分子质量越小，分子数目越多，渗透压相同浓度下溶质相对分子质量越小，分子数目越多，渗透压就越
29、大。就越大。利用渗透压使食品脱水，利用渗透压使食品脱水，降低水分活性、抑制微生降低水分活性、抑制微生物发育来提高贮藏性及风味。物发育来提高贮藏性及风味。糖液的渗透压对于抑制不同微生物的生长是有差别的。例如糖液的渗透压对于抑制不同微生物的生长是有差别的。例如50蔗糖溶液能抑制一般酵母的生长，但抑制细菌和霉蔗糖溶液能抑制一般酵母的生长，但抑制细菌和霉菌的生长，则分别需要菌的生长，则分别需要65和和80的浓度。的浓度。第三十三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学6、旋光性、旋光性 糖分子中都有不对称碳原子，其溶液都有旋光性，糖分子中都
30、有不对称碳原子，其溶液都有旋光性，在一定条件下测定一定浓度糖溶液的旋光性，可以计算在一定条件下测定一定浓度糖溶液的旋光性，可以计算其比旋光度。其比旋光度。每种糖都有特征性的比旋光度，根据糖的比旋光度可以每种糖都有特征性的比旋光度，根据糖的比旋光度可以鉴别糖的纯度。鉴别糖的纯度。第三十四页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学7、冰点降低、冰点降低 糖溶液浓度高，相对分子质量小，冰点降低得多。葡糖溶液浓度高，相对分子质量小，冰点降低得多。葡萄糖冰点降低的程度高于蔗糖，淀粉糖浆转化程度增高，萄糖冰点降低的程度高于蔗糖，淀粉糖浆转化程度增
31、高，冰点降低得多。冰点降低得多。例如生产雪糕类冰冻食品常混合使用淀粉糖浆和蔗糖。例如生产雪糕类冰冻食品常混合使用淀粉糖浆和蔗糖。第三十五页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学8、粘度、粘度 葡萄糖和果糖的粘度蔗糖；淀粉糖浆的粘度较高，其葡萄糖和果糖的粘度蔗糖；淀粉糖浆的粘度较高，其粘度随转化程度的增高而降低。粘度随转化程度的增高而降低。葡萄糖的粘度随着温度升高而葡萄糖的粘度随着温度升高而，而蔗糖的粘度则随着，而蔗糖的粘度则随着温度升高而温度升高而。在食品生产中，可借调节糖的粘度来提高食品的稠在食品生产中，可借调节糖的粘度来提高食品
32、的稠度和可口性。度和可口性。第三十六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学9、抗氧化性、抗氧化性 糖溶液具有抗氧化性，如葡萄糖、果糖、淀粉糖浆糖溶液具有抗氧化性，如葡萄糖、果糖、淀粉糖浆 氧气在糖溶液中的溶解量低于在水溶液中的，所以氧气在糖溶液中的溶解量低于在水溶液中的，所以有利于保持鲜果的风味、颜色及维生素有利于保持鲜果的风味、颜色及维生素C。第三十七页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（二）糖类物质的化学性质（二）糖类物质的化学性质1、被氧化、被氧化 生成糖酸或
33、醛糖酸、糖酸内酯生成糖酸或醛糖酸、糖酸内酯2、被还原、被还原 生成醇生成醇3、水解反应、水解反应 得到转化糖，增加甜度得到转化糖，增加甜度4、焦糖化反应、焦糖化反应 产生色泽和风味产生色泽和风味5、美拉德反应、美拉德反应 产生色泽和风味产生色泽和风味非酶褐变非酶褐变第三十八页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学还原作用还原作用 在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成糖在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成糖醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。第三十九页，本课件共有69页食品化
34、学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学水解作用水解作用 在酸或酶的催化下，双糖等低聚糖或多糖水解成单糖。在酸或酶的催化下，双糖等低聚糖或多糖水解成单糖。蔗糖的水解产物为转化糖（一分子右旋蔗糖在盐酸的蔗糖的水解产物为转化糖（一分子右旋蔗糖在盐酸的作用下水解生成作用下水解生成1分子左旋葡萄糖和分子左旋葡萄糖和1分子左旋果糖的混合物，分子左旋果糖的混合物，水解改变了旋光方向）水解改变了旋光方向）第四十页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学非酶褐变反应非酶褐变反应 焦糖化反应：糖类在没有含氨基化合物的
35、情况下，加焦糖化反应：糖类在没有含氨基化合物的情况下，加热到熔点以上，也会发生褐变现象热到熔点以上，也会发生褐变现象（红糖的炼制）（红糖的炼制）。美拉德反应也叫羰氨反应，单糖或还原糖中的羰基能与氨基美拉德反应也叫羰氨反应，单糖或还原糖中的羰基能与氨基酸、蛋白质、胺等含氨基的化合物进行缩合，产生具有特殊气味酸、蛋白质、胺等含氨基的化合物进行缩合，产生具有特殊气味的棕褐色缩合物。是食品在加热或长期储存后发生褐变的主要原的棕褐色缩合物。是食品在加热或长期储存后发生褐变的主要原因。因。第四十一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学五、食品
36、中的多糖及其功能五、食品中的多糖及其功能多糖的概念多糖的概念 多糖是由多个单糖单位通过糖苷键连接起来的高分子多糖是由多个单糖单位通过糖苷键连接起来的高分子化合物，在一定的条件下，糖苷键断裂，完全水解后最终化合物，在一定的条件下，糖苷键断裂，完全水解后最终产物是单糖。产物是单糖。多糖的分类多糖的分类 聚多糖聚多糖 结构多糖结构多糖 储存多糖储存多糖 第四十二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学聚多糖聚多糖 同聚多糖：由同一种单糖聚合而成的，如淀粉，糖原，同聚多糖：由同一种单糖聚合而成的，如淀粉，糖原，纤维素（由葡萄糖聚合）纤维素（
37、由葡萄糖聚合）杂聚多糖：由多种单糖及其衍生物组成，如多糖胶（杂聚多糖：由多种单糖及其衍生物组成，如多糖胶（D-葡萄糖：葡萄糖：D-甘露糖：甘露糖：D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸2：2：1）结构多糖结构多糖 不溶性多糖不溶性多糖纤维素和甲壳多糖纤维素和甲壳多糖储存多糖储存多糖 能量储存能量储存淀粉和糖原淀粉和糖原第四十三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学多糖的性质：多糖的性质：(1)无甜味，无还原性。无甜味，无还原性。(2)不溶于水，大多数难以消化：如纤维素和半纤维素。不溶于水，大多数难以消化：如纤维素和半纤维素。(3)不同水溶性多糖
38、分子可形成不同特性的凝胶。不同水溶性多糖分子可形成不同特性的凝胶。(4)多糖在酶或酸的作用下依水解程度不同而生成单糖残多糖在酶或酸的作用下依水解程度不同而生成单糖残基数不同的糖类物质，最后完全水解生成单糖。基数不同的糖类物质，最后完全水解生成单糖。第四十四页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（一）淀粉（一）淀粉 淀粉是许多葡萄糖组成的被人体消化吸收的植物多糖，是人类淀粉是许多葡萄糖组成的被人体消化吸收的植物多糖，是人类碳水化合物的主要食物来源。碳水化合物的主要食物来源。根据淀粉的结构和性质可以将淀粉分为直链淀粉和支链淀根据淀粉的
39、结构和性质可以将淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两种。粉两种。1、直链淀粉、直链淀粉 大约由大约由300400个葡萄糖聚合而成，通过个葡萄糖聚合而成，通过-1,4-糖苷键连糖苷键连接而成的一个长链分子。相对分子量在接而成的一个长链分子。相对分子量在60000之间。之间。直链淀粉并不是完全伸直的，由于直链淀粉分子链是非直链淀粉并不是完全伸直的，由于直链淀粉分子链是非常长的，所以不可能以线形分子存在，而是在分子内氢键的常长的，所以不可能以线形分子存在，而是在分子内氢键的作用下，卷曲盘旋成螺旋状的，每一螺圈一般是含有作用下，卷曲盘旋成螺旋状的，每一螺圈一般是含有6个葡萄个葡萄糖单位。糖单位。第四十五页，本
40、课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学直链淀粉的结构直链淀粉的结构 第四十六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学碘分子可以填充碘分子可以填充到淀粉螺旋的内到淀粉螺旋的内部部第四十七页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学2、支链淀粉、支链淀粉 由由6000个左右的葡萄糖单个左右的葡萄糖单位连接而成，在支链淀粉中葡位连接而成，在支链淀粉中葡萄糖除了通过萄糖除了通过-1,4-糖苷键连糖苷键连接以外，还通过接以外，还
41、通过-1,6-糖苷键糖苷键相互连接成侧链，每隔相互连接成侧链，每隔6-7个葡萄糖单位又能再度形成个葡萄糖单位又能再度形成另外一条支链结构，每一支另外一条支链结构，每一支链有链有20-30个葡萄糖分子。各个个葡萄糖分子。各个分支也都是卷曲成螺旋，这样分支也都是卷曲成螺旋，这样就使支链淀粉形成复杂的树状就使支链淀粉形成复杂的树状分支结构的大分子。分支结构的大分子。第四十八页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 直链与支链淀粉同时存在于植物中，直链淀粉与支链淀粉直链与支链淀粉同时存在于植物中，直链淀粉与支链淀粉的比例一般约为的比例一般约
42、为1525%比比7585%。因植物品种不同，比。因植物品种不同，比例也不同。如蜡质玉米有例也不同。如蜡质玉米有99%都是支链淀粉，而有些豆类都是支链淀粉，而有些豆类像皱缩豌豆中直链淀粉含量就高达像皱缩豌豆中直链淀粉含量就高达98%。但不管怎样，直。但不管怎样，直链淀粉与支链淀粉水解后最终的产物都是链淀粉与支链淀粉水解后最终的产物都是D葡萄糖，这一葡萄糖，这一点是相同的。点是相同的。植物的种子、块茎、根中，小麦中含淀粉植物的种子、块茎、根中，小麦中含淀粉60-65%，大米中淀粉含量大米中淀粉含量70-80%，马铃薯中含，马铃薯中含20%。淀粉一般不溶于水。淀粉一般不溶于水也不溶于有机溶剂。直链淀
43、粉一般易溶于热水，而支链淀粉要也不溶于有机溶剂。直链淀粉一般易溶于热水，而支链淀粉要在加热加压的情况下才溶于水。在加热加压的情况下才溶于水。第四十九页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学3、淀粉的水解、淀粉的水解 在淀粉酶或酸的作用下，逐步水解，生成：在淀粉酶或酸的作用下，逐步水解，生成：淀粉淀粉 糊精糊精 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖 4、淀粉的糊化、淀粉的糊化 淀粉在植物中是以淀粉粒的形式存在的，淀粉粒不溶于水。淀粉在植物中是以淀粉粒的形式存在的，淀粉粒不溶于水。原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片第
44、五十页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（1）糊化温度）糊化温度 当把生淀粉（当把生淀粉（-淀粉）在水中加热至一定温度的时候，淀粉）在水中加热至一定温度的时候，淀粉粒开始发生膨胀，到一定程度甚至破裂，相应的，淀粉的淀粉粒开始发生膨胀，到一定程度甚至破裂，相应的，淀粉的体积也扩大到原来的数百倍之大，此时，原来的悬浮液变成了体积也扩大到原来的数百倍之大，此时，原来的悬浮液变成了粘稠的胶体溶液，这种现象就称为淀粉的糊化，也就叫做淀粉粘稠的胶体溶液，这种现象就称为淀粉的糊化，也就叫做淀粉的的化，处于这种状态的淀粉称为化，处于这种状态的淀
45、粉称为-淀粉。发生糊化时所需淀粉。发生糊化时所需的温度就称为糊化温度。的温度就称为糊化温度。（2）本质）本质 淀粉颗粒中有序态（晶体）和无序态淀粉颗粒中有序态（晶体）和无序态(非晶体非晶体)的淀粉分子之的淀粉分子之间的氢键断裂，分散在水中形成亲水性胶体溶液。间的氢键断裂，分散在水中形成亲水性胶体溶液。第五十一页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（3）影响因素）影响因素 温度（淀粉糊化以后形成的淀粉糊，随着温度的升高温度（淀粉糊化以后形成的淀粉糊，随着温度的升高其黏度也不断增大，在其黏度也不断增大，在95附近达到最高黏度后恒定一段
46、附近达到最高黏度后恒定一段时间，其黏度就逐步下降）；食品中的其他成分，如脂肪，时间，其黏度就逐步下降）；食品中的其他成分，如脂肪，蛋白质，糖，酸，水分含量。蛋白质，糖，酸，水分含量。（4）糊化的淀粉的特点）糊化的淀粉的特点 更可口，更利于人体的消化吸收，更容易被淀粉更可口，更利于人体的消化吸收，更容易被淀粉酶所水解（原因：多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从酶所水解（原因：多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从而使淀粉酶能更高地对淀粉发挥酶促消化作用）。而使淀粉酶能更高地对淀粉发挥酶促消化作用）。第五十二页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学5
47、、淀粉的老化、淀粉的老化（1）概念）概念 糊化后的淀粉在室温或低于室温下放置后，变得不透明，糊化后的淀粉在室温或低于室温下放置后，变得不透明，甚至凝结而沉淀，称为淀粉的老化，行业上叫甚至凝结而沉淀，称为淀粉的老化，行业上叫“返生返生”。（2）影响老化程度的因素）影响老化程度的因素 淀粉的种类、组成、含水量、温度、共存物质等。淀粉的种类、组成、含水量、温度、共存物质等。a、淀粉的来源：、淀粉的来源：淀粉的老化与所含直链淀粉与支链淀粉的比例有关。直链淀粉的老化与所含直链淀粉与支链淀粉的比例有关。直链淀粉比支链淀粉易于老化，所以直链淀粉越多，老化就越快。淀粉比支链淀粉易于老化，所以直链淀粉越多，老化
48、就越快。第五十三页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学b、淀粉的含水量：、淀粉的含水量：含水量为含水量为3060%时易于老化，含水量小于时易于老化，含水量小于10%或在大或在大量水中则不易老化。量水中则不易老化。c、淀粉温度：、淀粉温度：老化作用最适宜温度是老化作用最适宜温度是24左右，大于左右，大于60或小于或小于20都不发生老化。都不发生老化。d、pH值：值：在偏酸或偏碱性条件下淀粉不易老化，一般中性情况下在偏酸或偏碱性条件下淀粉不易老化，一般中性情况下易老化。易老化。第五十四页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CH
49、EMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学6、淀粉的改性、淀粉的改性 天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理，使天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理，使某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被称为变性淀粉。称为变性淀粉。第五十五页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学（二）糖原（二）糖原1、概念：糖原是动物体内的多糖类贮藏物质，又称动物淀粉。、概念：糖原是动物体内的多糖类贮藏物质，又称动物淀粉。2、生理功能：主要存在于肝和肌肉中，因此有肝糖原和、生理功能
50、：主要存在于肝和肌肉中，因此有肝糖原和肌糖原之分。糖原在动物体中的功用是调节血液中的含肌糖原之分。糖原在动物体中的功用是调节血液中的含糖量，当血液中的含糖量低于常态时，糖原就分解为葡糖量，当血液中的含糖量低于常态时，糖原就分解为葡萄糖，当血液中含糖量高于常态时，葡萄糖就合成糖原。萄糖，当血液中含糖量高于常态时，葡萄糖就合成糖原。第五十六页，本课件共有69页食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学3、结构：由、结构：由-D-葡萄糖结合而葡萄糖结合而成，结构与支链淀粉相似。糖成，结构与支链淀粉相似。糖原的支链更多，更短，所以糖原的支链更多，更短，所以糖原的