1、多糖DP200-3000纖維素7000-1Sources of PolysaccharideNo calorific value; fiber多糖多糖 DP 200-3000 (纖維素纖維素: 7000-15000) DP degree of polymerization (聚合度聚合度) 均勻多糖均勻多糖) (amylose 直鏈淀粉直鏈淀粉, amylopectin, cellulose纖維素纖維素) 雜多糖雜多糖)(海藻膠海藻膠, 瓜兒豆膠瓜兒豆膠, 刺槐豆膠刺槐豆膠)性質(zhì)性質(zhì) 可溶性可溶性Solubility 粘度粘度Viscosity 膠凝性質(zhì)膠凝性質(zhì)Gelation 被水解被水解H

2、ydrolysisSolubility（溶解性）（溶解性） 與水有強(qiáng)烈的相互作用與水有強(qiáng)烈的相互作用= 溶于水溶于水 聚合物之間的強(qiáng)烈的充分的相互作用聚合物之間的強(qiáng)烈的充分的相互作用= 不溶于不溶于水水 聚合物之間局部有限的相互作用聚合物之間局部有限的相互作用 = 形成凝膠形成凝膠 多糖多糖: 其羥基基團(tuán)、環(huán)平面上的氧、參與糖苷鍵的氧原子都能鍵合水分子 Hydroxyl group can hydrogen-bond to one or more water molecules The ring oxygen and the glycosidic oxygen can also form hy

3、drogen bonds with water 溶解性與分子鏈的不規(guī)則程度相關(guān)溶解性與分子鏈的不規(guī)則程度相關(guān)以下情況溶解性將增加以下情況溶解性將增加 沒有分支的雜多糖沒有分支的雜多糖 Branched （有支鏈的）（有支鏈的） Ionic Charge (離子電荷離子電荷)不溶解不溶解 沒有分支的中性多糖沒有分支的中性多糖 淀粉的回生淀粉的回生 = 牛頓流體）牛頓流體）: =常數(shù)常數(shù) 非牛頓流體非牛頓流體: 常數(shù)常數(shù)Viscosity（黏度）（黏度）多糖的粘度決定了：多糖的粘度決定了： 液態(tài)食品的可流動性和質(zhì)構(gòu)液態(tài)食品的可流動性和質(zhì)構(gòu) 半固態(tài)食品的形狀半固態(tài)食品的形狀 o/w 乳狀液的穩(wěn)定性乳

4、狀液的穩(wěn)定性 冷凍穩(wěn)定劑）冷凍穩(wěn)定劑） 高粘度限制分子運動）高粘度限制分子運動） 限制冰晶晶體的生長限制冰晶晶體的生長 決定粘度的因素決定粘度的因素 DP 直線性分子直線性分子 vs. 有分支的分子有分支的分子 離子電荷離子電荷 pH 溫度溫度Gelation（膠凝）（膠凝） 3-dimensional（三維）（三維） 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 交聯(lián)鍵的類型交聯(lián)鍵的類型 共價鍵共價鍵), 離子鍵離子鍵, 氫鍵、疏水締氫鍵、疏水締合合, 大分子纏繞大分子纏繞Viscoelasticity（粘彈性）（粘彈性） 三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-彈性固體彈性固體 連續(xù)的液相連續(xù)的液相 黏性液體黏性液體多糖的水解條件

5、多糖的水解條件 酸酸 Enzymes （酶）（酶）淀粉淀粉 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 老化老化/回生回生 改性淀粉改性淀粉淀粉組成淀粉組成 天然的天然的淀粉顆粒形式存在淀粉顆粒形式存在 兩種分子構(gòu)成：直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種分子構(gòu)成：直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉直鏈淀粉 直線型的直線型的a a-1,4 糖苷鍵糖苷鍵 DP: 180-320, MW106. 每兩百個葡萄糖單元有一個分支每兩百個葡萄糖單元有一個分支 右手螺旋結(jié)構(gòu)右手螺旋結(jié)構(gòu)支鏈淀粉支鏈淀粉 支鏈淀粉支鏈淀粉 線形的線形的 a a-1,4 主鏈上以主鏈上以 a a-1,6 糖苷鍵鏈接的側(cè)鏈，糖苷鍵鏈接的側(cè)鏈，每隔每隔20 個葡萄糖單元個葡萄糖單元 MW

6、108還原端還原端? 支鏈淀粉的構(gòu)型支鏈淀粉的構(gòu)型( P59)Fig. 3-42 雙螺旋雙螺旋 簇狀簇狀Clusters A B C鏈鏈?淀粉組成淀粉組成P58 表表3-10 直鏈直鏈:支鏈比例支鏈比例 1:3蠟質(zhì)淀粉：蠟質(zhì)淀粉： all amylopectin 高直鏈淀粉：高直鏈淀粉：up to 70% amylose淀粉顆粒結(jié)構(gòu)淀粉顆粒結(jié)構(gòu) starch grains stained with iodine illuminated from behind with polarized light show a distinctive polarization cross. The cent

7、er of the cross is at the hilum, the origin of the growth of the granule淀粉分子在淀粉顆粒中的排布淀粉分子在淀粉顆粒中的排布 Fig. 3-44支鏈淀粉的簇狀結(jié)構(gòu)中，雙螺旋堆積 結(jié)晶區(qū)氫鍵結(jié)合淀粉的糊化淀粉顆粒不溶于水淀粉顆粒不溶于水加熱后，溶脹，分散加熱后，溶脹，分散淀粉糊化過程中加熱引起下述變化：加熱引起下述變化：顆粒吸收水分顆粒吸收水分破裂破裂形成淀粉網(wǎng)絡(luò)，水分截留在網(wǎng)絡(luò)間隙形成淀粉網(wǎng)絡(luò)，水分截留在網(wǎng)絡(luò)間隙體系的粘度體系的粘度? 淀粉糊化Peak viscosityBrabender 糊化儀ToTp淀粉糊化分子角度看

8、分子角度看: 加熱使原子震動加熱使原子震動震動使氫鍵斷裂震動使氫鍵斷裂導(dǎo)致淀粉有序結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致淀粉有序結(jié)構(gòu)的破壞水分的流動受阻使體系粘度增加水分的流動受阻使體系粘度增加重新形成氫鍵重新形成氫鍵-凝膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)影響糊化的因素 淀粉來源(amylose content) Aw (sugar )鹽(potato starch)油脂 (form complex, inhibit water absorption) pH 4, 水解水解酶回生回生/老化老化 熱的淀粉糊冷卻時，淀粉分子通過氫鍵相互作用產(chǎn)生熱的淀粉糊冷卻時，淀粉分子通過氫鍵相互作用產(chǎn)生沉淀或不溶解沉淀或不溶解 氫鍵氫鍵 結(jié)晶晶體結(jié)晶晶體

9、 結(jié)合的水分被排出(溶解) 直鏈直鏈 /支鏈支鏈 Staling （老化）（老化） 面包、饅頭變硬 面包冷卻到室溫 直鏈淀粉的回生圖圖3-31 面包后期的老化- 支鏈淀粉的回生導(dǎo)致影響回生的因素直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例直鏈淀粉的大小 DP100-200淀粉糊濃度30-40%溫度溫度表面活性劑表面活性劑原淀粉的不足原淀粉的不足 劇烈的加工或儲存條件下：劇烈的加工或儲存條件下： 高酸性高酸性- Lemon Pie pH 3 剪切力剪切力 高溫或低溫高溫或低溫 120 or cold storage 5 -18 泵送要求泵送要求: can not be too viscous 保質(zhì)期內(nèi)穩(wěn)定保質(zhì)期內(nèi)穩(wěn)

10、定: 沒有回生沒有回生改性淀粉改性淀粉 預(yù)糊化預(yù)糊化 降解淀粉降解淀粉 酸水解酸水解 酶水解酶水解 麥芽糊精麥芽糊精 糖漿糖漿 多孔淀粉多孔淀粉 化學(xué)改性化學(xué)改性 Stabilized （穩(wěn)定（穩(wěn)定) Cross linked (交聯(lián)）交聯(lián)）改性淀粉預(yù)糊化淀粉冷水可溶干燥前充分糊化Modified Starches酸處理淀粉（Thin boiling starches）斷裂鍵?糊化迅速弱的低粘度的凝膠用于液態(tài)食品或軟糖果中Modified Starches酶處理植物或真菌淀粉酶） -1,4 糖苷鍵商業(yè)上淀粉的水解商業(yè)上淀粉的水解 用酶或酸充分水解產(chǎn)生用酶或酸充分水解產(chǎn)生糊精糊精 Dextros

11、e equivalency (DE) 還原糖占總糖的還原糖占總糖的百分含量百分含量, 與平均分子量成反比與平均分子量成反比 DE = 100/DP淀粉水解淀粉水解 麥芽糊精麥芽糊精(DE20) 玉米糖漿玉米糖漿(DE 20-60): D-glucose, 麥芽糖麥芽糖, 低聚麥芽低聚麥芽糖糖 D-glucose D-fructose 麥芽糊精麥芽糊精 with DE values of 100CLinear moleculeRandom coil黃原膠黃原膠Algin（海藻酸鹽）（海藻酸鹽） Source: 海藻提取物海藻提取物 Structure: 兩種糖構(gòu)成的線形多糖兩種糖構(gòu)成的線形多糖:

12、 吡喃甘露吡喃甘露糖醛酸糖醛酸 (M)和和 a a-L-古洛糖醛酸古洛糖醛酸(G) Functional Properties: 粘度高粘度高, Ca2+ (or low pH)時形成凝膠時形成凝膠. 凝膠受溫度影響凝膠受溫度影響-D-glucopyranoseD-gulocopyranose古洛糖 甘露糖Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+G-blockM-block“Egg-box” 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)果膠果膠 Source: 高等植物細(xì)胞壁高等植物細(xì)胞壁 Structure: 聚半乳糖醛酸的線形分子，聚半乳糖醛酸的線形分子，不同的甲酯化程度不同的甲酯化程度 (分支分支HAIRY

13、 REGIONS毛發(fā)區(qū)毛發(fā)區(qū)) 50% 酯化酯化(HM 高甲氧基果膠高甲氧基果膠 50% 酯化度酯化度 is a low methoxy (LM) pectin 半乳糖醛酸 ？果膠果膠功能性質(zhì)功能性質(zhì): 高甲氧基果膠膠凝條件：酸高甲氧基果膠膠凝條件：酸+高糖含量高糖含量 酸酸 ：減少羧基的電荷：減少羧基的電荷 糖糖 ：脫水：脫水 低甲氧基只在有鈣離子存在時膠凝低甲氧基只在有鈣離子存在時膠凝 egg box modelCarageenan（卡拉膠）（卡拉膠） Source: 海藻膠海藻膠 Structure: 線性的分子，由線性的分子，由D-吡喃半乳糖以交錯的吡喃半乳糖以交錯的 1,3 and

14、1,4 糖苷鍵連接糖苷鍵連接 一些糖單元含有硫酸酯基團(tuán)一些糖單元含有硫酸酯基團(tuán) i i, k k, and l l Functional Properties: pH 依賴性增稠劑依賴性增稠劑 k k-卡拉膠卡拉膠 在在K+存在時膠凝存在時膠凝 在乳制品中和酪蛋白結(jié)合在乳制品中和酪蛋白結(jié)合 chocolate milk瓜兒豆膠瓜兒豆膠 Source : Cyamopsis tetragonolobus的種籽的種籽 Structure: 半乳甘露聚糖半乳甘露聚糖 由由D-吡喃甘露糖以吡喃甘露糖以1-4鍵連接成主鏈，每隔一個糖鍵連接成主鏈，每隔一個糖單元以單元以-1-6與與D-吡喃半乳糖相連吡喃半

15、乳糖相連 Functionality: 高粘度高粘度 不受不受 pH影響影響刺槐豆膠刺槐豆膠 Source: seeds of carob tree Ceratonia siliqua Structure: D-吡喃甘露糖骨架，吡喃甘露糖骨架，D 吡喃半乳糖吡喃半乳糖側(cè)鏈側(cè)鏈(ratio 4:1) Functionality: D-半乳糖側(cè)鏈不均勻分布半乳糖側(cè)鏈不均勻分布 和卡拉膠及黃原膠有協(xié)同作用和卡拉膠及黃原膠有協(xié)同作用瓊脂瓊脂 Source: 紅色海藻紅色海藻 Structure: Agaran Fraction: D-吡喃半乳糖吡喃半乳糖 以以1 4 to a 3,6 無水無水 -L-吡喃半乳糖吡喃半乳糖