第五章碳水化合物第一節(jié)碳水化合物的化學(xué)糖的類型糖在食品中的作用單糖、雙糖的理化性質(zhì)淀粉的構(gòu)造、性質(zhì)與應(yīng)用碳水化合物又稱糖類，由碳、氫、氧元素構(gòu)成，是多羥基的醛類和多羥基酮類化合物及其縮合物和某些衍生物的總稱。碳水化合物廣泛存在于多個(gè)生物有機(jī)體內(nèi)，是綠色植物通過(guò)光合作用形成的產(chǎn)物，普通占植物體干重的80%左右。動(dòng)物沒(méi)有能力制造碳水化合物，因此人類膳食的能源物質(zhì)碳水化合物重要是由植物性食品提供的一、碳水化合物的分類單糖：指不能被水解為更小單位的糖類物質(zhì)，如葡萄糖、果糖等；寡糖：能被水解成為少數(shù)（2-6個(gè)）單糖分子的糖類物質(zhì)，如蔗糖、棉子糖等；多糖：能水解為多個(gè)單糖分子的糖類物質(zhì)，如淀粉、果膠等。單糖的構(gòu)造形式吡喃糖呋喃糖3種類型的單糖3種類型的雙糖葡萄糖果糖半乳糖蔗糖麥芽糖乳糖糖的廬山真面目由葡萄糖構(gòu)成的多糖為均多糖，如淀粉等；由二種下列單糖分子構(gòu)成的多糖為雜多糖，香菇多糖等1、從食品工藝學(xué)角度賦予食品香甜味；餅干、面包。增加食品體系的粘稠性；飲料。改善和維持食品體系的質(zhì)地穩(wěn)定性；果胨、果汁。改善食品體系的香味和色澤。二、碳水化合物在食品體系中的功效2、從食品生物化學(xué)角度作為人類活動(dòng)的能源物質(zhì)；構(gòu)成機(jī)體或食品體系；轉(zhuǎn)化形成生命必需物質(zhì)，蛋白質(zhì)和脂類。三、單糖、雙糖的物理性質(zhì)甜度：幾個(gè)糖的相對(duì)甜度：蔗糖1.0，果糖1.7，葡萄糖0.7，半乳糖0.6，麥芽糖0.5，乳糖0.4溶解度：20℃糖的濃度及溶解度：葡萄糖46.71%，87.67g/100g水果糖78.94%，374.78g/100g水，蔗糖66.60%，199.4g/100g結(jié)晶性：蔗糖>葡萄糖>果糖和轉(zhuǎn)化糖。淀粉糖漿是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，本身不能結(jié)晶并能避免蔗糖結(jié)晶吸濕性和保濕性吸濕性---糖在空氣濕度較高的狀況下吸取水分的狀況。保濕性---指糖在較高空氣濕度下吸取水分在較低空氣濕度下散失水分的性質(zhì)。果糖、轉(zhuǎn)化糖>葡萄糖、麥芽糖>蔗糖。滲入性相似濃度（質(zhì)量百分濃度）下，溶質(zhì)分子的分子質(zhì)量越小，溶液的摩爾濃度就越大，溶液的滲入壓就越大，食品的保存性就越高。對(duì)于蔗糖來(lái)說(shuō)：50%能夠克制酵母的生長(zhǎng)，65%能夠克制細(xì)菌的生長(zhǎng)，80%能夠克制霉菌的生長(zhǎng)。冰點(diǎn)減少當(dāng)在水中加入糖時(shí)會(huì)引發(fā)溶液的冰點(diǎn)減少。糖的濃度越高，溶液冰點(diǎn)下降的越大。相似濃度下對(duì)冰點(diǎn)減少的程度，葡萄糖>蔗糖>淀粉糖漿?？寡趸蕴穷惖目寡趸允聦?shí)上是由于糖溶液中氧氣的溶解度減少而引發(fā)的。粘度相似濃度下，溶液的粘度為葡萄糖、果糖<蔗糖<淀粉糖漿且淀粉糖漿的粘度隨轉(zhuǎn)化度的增大而減少，葡萄糖溶液的粘度隨溫度的升高而增大，但蔗糖溶液的粘度則隨溫度的增大而減少1、水解作用糖在酶的作用下會(huì)發(fā)生水解反映。2、美拉德反映（羰氨縮合）羰基與氨基經(jīng)縮合、聚合反映生成類黑色素的物質(zhì)。3、卡拉蜜爾作用（焦糖化反映）糖在高溫下熔解發(fā)生脫水一降解，產(chǎn)生褐變。四、單糖、雙糖的化學(xué)性質(zhì)4、堿作用糖在堿性環(huán)境中不穩(wěn)定，易發(fā)生變旋現(xiàn)象（異構(gòu)化）和分解反映5、酸作用常溫下糖與酸不反映，高溫可發(fā)生聚合產(chǎn)生低聚糖；與強(qiáng)酸共熱脫水生成糠醛。6、氧化還原反映單糖含游離羰基（醛或酮基），可被氧化為酸，也可被還原為醛。1、多糖的概念：多糖是由多個(gè)單糖單位通過(guò)糖苷鍵連接起來(lái)的高分子化合物，在一定的條件下，糖苷鍵斷裂，完全水解后最后產(chǎn)物是單糖。2、多糖的分類：(1)同聚多糖：由同一種單糖聚合而成。如淀粉，糖原，纖維素(由葡萄糖聚合)(2)雜聚多糖：由多個(gè)單糖及其衍生物構(gòu)成。如多糖膠、香菇多糖五、多糖3、多糖的性質(zhì)：(1)無(wú)甜味，無(wú)還原性。(2)不溶于水，大多難以消化：如纖維素和半纖維素。(3)不同水溶性多糖分子可形成不同特性的凝膠。(4)多糖在酶或酸的作用下依水解程度不同而生成單糖殘基數(shù)不同的糖類物質(zhì)，最后完全水解生成單糖。

淀粉1、淀粉的概念：淀粉是許多葡萄糖構(gòu)成的被人體消化吸取的植物多糖，是人類碳水化合物的重要食物來(lái)源。2、淀粉的化學(xué)構(gòu)造：通式(C6H10O5)根據(jù)淀粉的構(gòu)造和性質(zhì)能夠?qū)⒌矸鄯譃橹辨湹矸酆椭ф湹矸蹆煞N。直鏈淀粉：約由100~1000個(gè)葡萄糖聚合而成，通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接而成的一種長(zhǎng)鏈分子。相對(duì)分子量3萬(wàn)~10萬(wàn)之間直鏈淀粉并不是完全伸直的，而是在分子內(nèi)氫鍵的作用下，卷曲回旋成螺旋狀的，每一螺圈普通含有6個(gè)葡萄糖單位。支鏈淀粉：由約6000個(gè)葡萄糖單位連接成，α-1,4糖苷鍵連接外，還通過(guò)α-1,6糖苷鍵互相連接成側(cè)鏈，每隔6~7個(gè)葡萄糖單位又能再度形成另外一條支鏈構(gòu)造，每一支鏈有20~30個(gè)葡萄糖分子。

3直鏈淀粉與支鏈淀粉同時(shí)存在于植物中，直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例普通約為15~25%比75~85%。因植物品種不同，比例也不同。如蠟質(zhì)玉米有99%都是支鏈淀粉，而有些豆類像皺縮豌豆中直鏈淀粉含量就高達(dá)98%。但不管如何，直鏈淀粉與支鏈淀粉水解后最后的產(chǎn)物都是D－葡萄糖，這一點(diǎn)是相似的。（1）與碘反映：直鏈淀粉與碘反映呈紫藍(lán)色，支鏈淀粉與碘反映呈藍(lán)色。（2）水解反映：工業(yè)上常通過(guò)淀粉水解來(lái)生產(chǎn)多個(gè)化工原料，根據(jù)淀粉的水解程度度的不同可得到糊精、淀粉糖漿、果葡糖漿、麥芽糖漿、葡萄糖等，慣用的生產(chǎn)辦法有酸法和酶法

3淀粉的化學(xué)性質(zhì)酸水解：用無(wú)機(jī)酸作為催化劑使淀粉發(fā)生水解反映轉(zhuǎn)變成葡萄糖。此反映副反映較多，如形成異麥芽糖、龍膽二糖、環(huán)狀糊精等。酶水解：酶法對(duì)淀粉的水解涉及糊化、液化和糖化三個(gè)工序。慣用于淀粉水解的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶又稱液化酶又稱糖化酶名

稱α-淀粉酶β-淀粉酶葡萄糖淀粉酶性

質(zhì)內(nèi)切酶外切酶外切酶作用位點(diǎn)α-1,4糖苷鍵，不能水解α-1,6糖苷鍵，但不能水解麥芽糖中的α-1,4糖苷鍵α-1,4糖苷鍵，不能水解α-1,6糖苷鍵α-1,4，α-1,6和α-1,3糖苷鍵產(chǎn)

物葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖。β-麥芽糖、β-極限糊精葡萄糖

4淀粉的糊化與老化β-淀粉：指含有膠束構(gòu)造的生淀粉；α-淀粉：指不含有膠束構(gòu)造的淀粉，也就是處在糊化狀態(tài)的淀粉；膨潤(rùn)現(xiàn)象：淀粉顆粒因吸水，體積膨脹數(shù)十倍，生淀粉的膠束構(gòu)造即行消失的現(xiàn)象。（1）糊化：生淀粉在水中加熱至膠束構(gòu)造全部崩潰，淀粉分子形成單分子，并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。由于淀粉分子是鏈狀或分支狀，彼此牽扯，成果形成含有粘性的糊狀溶液，這種現(xiàn)象稱為糊化（2）老化：通過(guò)糊化后的淀粉在室溫或低于室溫的條件下放置后，溶液變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀，這種現(xiàn)象稱為淀粉的老化糖原：由α-葡萄糖結(jié)合而成，構(gòu)造與支鏈淀粉相似，分子構(gòu)造緊密，呈球形，分子量約為106~107。遇碘顯紅色，被淀粉酶水解成糊精和麥芽糖，若用酸水解，最后可得D-葡萄糖。纖維素：由β-葡萄糖以β-1,4