食品化学-03碳水化合物

食品化学

第三章碳水化合物刘志彬liuzhibin@22866378福州大学生物科学与工程学院

Outline概述食品中的单糖食品中的低聚糖食品中的多糖第一节概述1.碳水化合物的分类（1）按组成分

单糖（Monosaccharides）：不能再被水解的多羟基醛或酮，是碳水化合物的基本单位。低聚糖（寡糖）(Oligasaccharides)

由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖多糖(Polysaccharides)

由许多单糖分子缩合而成（2）按功能分结构多糖贮存多糖抗原多糖第一节概述2.食品中的碳水化合物碳水化合物占所有陆生植物和海藻干重的3/4，它们广泛存在于所有的谷物、蔬菜、水果以及其他人类能食用的植物中。最丰富的碳水化合物是纤维素，它们主要存在于植物细胞壁中。人类消费的主要食品碳水化合物是淀粉和糖（葡萄糖、果糖、乳糖及蔗糖等）。大多数天然植物产品如蔬菜和水果中糖含量是很少的，谷类中也只含有少量的糖。淀粉是植物中最普遍贮藏能量的碳水化合物，广泛分布在种子、根和块茎中。食品中的糖类化合物(%)产品总糖量单糖和双糖多糖苹果14.5葡萄糖1.17果糖6.04蔗糖3.78淀粉1.5纤维素1.0葡萄17.3葡萄糖2.09果糖2.40蔗糖4.25纤维素0.6胡罗卜9.7葡萄糖2.07果糖1.09蔗糖4.25淀粉7.8纤维素1.0甜玉米22.1蔗糖12-17纤维素0.7甘薯26.3葡萄糖0.87蔗糖2-3淀粉14.65纤维素0.7肉葡萄糖0.1糖原0.1提供人类能量的绝大部分提供适宜的质地、口感和甜味有利于肠道蠕动，促进消化（如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂）（如纤维素被称为膳食纤维，低聚糖可促小孩肠道双歧杆菌生长，促消化）第一节概述3.碳水化合物的功能（淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖为世界人类膳食提供70%-80%的热量）第二节食品中的单糖单糖的结构单糖的物理性质单糖的功能和作用单糖的化学性质第二节食品中的单糖1.单糖的结构——开链式结构醛糖酮糖第二节食品中的单糖1.单糖的结构——环状结构呋喃糖醛类羰基非常活泼，容易受羟基氧原子亲核进攻在分子内环化生成半缩醛，形成邻位羟基内醚。其中五元环称为呋喃糖，六元环称为吡喃糖。吡喃糖

HOCOCH2OHCHHOHHCOHCHHCOHHOOHCHHCOHCHHHOHCCH2OHOCCOCH2OHCHHOHHCOHCHHCOHOHCOCH2OHOHCHHOHHCOHCHOHHCOHOHCHHCOHCHHHOHCCH2OHOC-D-Glucofuranose-D-Glucopyranoseaa

(35%)

(0.5%)Aldehydo-D-glucose(0.03%)-D-Glucofuranoseb-D-Glucopyranoseb

(65%)

(0.5%)OHOH吡喃葡萄糖溶于水时，形成具有开环、五元环、六元环及七元环等不同异构体组成的混合物。在室温下以六元环（吡喃）为主，其次是五元环，七元环很少，开环的醛更少。第二节食品中的单糖1.单糖的结构——几个概念的复习（1）D-型，L-型：以有一个手性C原子的甘油醛为标准，人为规定一种构型，-OH写在右边为右旋甘油醛，记为D型；-OH写在左边的为左旋甘油，记为L-型。其他单糖的构型以编号最大的手性C原子作为定位原子来确定。（2）α-型和β-型异头物：当半缩醛羟基与决定糖构型的C原子上的羟基位于同侧时称α-型，位于异侧时称β-型。第二节食品中的单糖1.单糖的结构——几个概念的复习第二节食品中的单糖2.单糖的物理性质——吸湿性和溶解性晶体糖会潮解，潮解的程度主要与糖的结构、异构体的存在和糖的纯度有关。单糖和寡糖在水中的溶解性较好，在乙醇的溶解度较小，在其他有机溶剂如乙醚、三氯甲烷和苯中不溶。第二节食品中的单糖2.单糖的物理性质——感官特性除了一些例外的情况，单糖和寡糖以及他们的糖醇都是甜的。β-D-甘露糖有苦味，某些寡糖也有苦味，如龙胆糖。3种最重要的甜味剂是蔗糖、淀粉糖浆（葡萄糖、麦芽糖和麦芽低聚糖的混合物）和葡萄糖。糖的品质和甜度并不相同。蔗糖和其他糖类的区别在于，即使在高浓度下也有较好的味道。低聚糖的口感随着链的增加而变差。第二节食品中的单糖3.单糖的作用及功能（1）亲水功能（吸湿性或保湿性）糖分子中含有羟基，具有一定的亲水能力因此具有一定的吸湿性或保湿性。吸湿性顺序果糖>葡萄糖保湿性顺序葡萄糖>果糖

面包、糕点、软糖应选吸湿性大的果糖或果葡糖浆.硬糖、酥糖及酥性饼干应选吸湿性小的葡萄糖.第二节食品中的单糖3.单糖的作用及功能（2）甜味剂①甜度定义是一个相对值，以蔗糖作为基准物，一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20°C时的甜度为100。②甜度

果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>半乳糖糖溶液的相对甜度结晶的相对甜度β-D-果糖100-150180蔗糖100100α-D-葡萄糖40-7974β-D-葡萄糖小于α异构体82α-D-半乳糖2732β-D-半乳糖21棉子糖23水赤木糖10③糖的相对甜度糖醇相对甜度木糖醇90山梨糖醇63半乳糖醇58麦芽糖醇68乳糖醇35④糖醇的相对甜度第二节食品中的单糖4.单糖的化学反应4.1糖苷(Glycosides)是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的-OH、-NH2、-SH（巯基）等发生缩合反应而得的化合物。～OH～OR

糖配基（非糖部分）—ROH，RSH，RNH2组成无半缩醛羟基故无变旋现象，无还原性。氧糖苷在中性或碱性条件下稳定，但在酸性溶液或酶的作用下则易水解成原来的糖。植物中形成糖苷有利于不溶解的配基在水介质中的运输。有些糖苷具有重要的生理功能，如类黄酮糖苷，强心糖苷。氮糖苷还是一类风味增强剂。糖苷的性质银杏中的有效成分：银杏黄酮醇苷，具有扩张冠状血管，改善血液循环。糖苷的生物活性许多糖苷仅存在于植物中，表现出一定的生物活性。如：黄豆苷（大豆，葛根中含有)可以促进血液循环，提高脑血流量，对心血管疾病有显著疗效，治冠心病，脑血栓。某些生氰糖苷在体内转化为氢氰酸，使人体中毒。如：苦杏仁苷，在酶作用下水解成HCN等杏、木薯、马利豆等。糖苷的毒性二葡萄糖葡萄糖葡萄糖戊糖葡萄糖苦杏仁苷野黑樱皮苷蜀黍苷巢菜苷第二节食品中的单糖4.单糖的化学反应4.2氧化反应醛糖非常容易氧化成醛糖酸，常常用于定量测定糖。当醛糖的醛基氧化成羰基时，氧化剂被还原，醛糖称为还原糖。葡萄糖氧化酶可将D-葡萄糖定量氧化成D-葡萄糖酸。该反应通常被用于测量食品和其他生物材料中的D-葡萄糖的含量，还包括测定血中D-葡萄糖的含量。D-葡萄糖醛酸是果汁和蜂蜜中的天然组分。该反应还可用于制造D-葡萄糖醛酸-1,5-内酯（GDL)。4.2氧化反应费林法测定糖的含量。葡萄糖氧化酶法测定D-葡萄糖的含量。砖红色沉淀第二节食品中的单糖4.单糖的化学反应4.3还原反应双键加氢称为氢化。当应用于碳水化合物时，氢加到醛糖或酮糖羰基的碳原子和氧原子的双键上。D-葡萄糖在一定压力与催化剂镍存在情况下加氢非常容易氢化，产品为D-葡萄糖醇，通常称为山梨醇。山梨醇广泛存在于植物界，甜度为蔗糖的50%，一般用作保湿剂。4.3还原反应D-甘露糖与D-果糖经氢化可以得到D-甘露糖醇。D-甘露糖醇与山梨醇不同，它不是一种保湿剂，非常容易结晶，而且微溶，可以作为糖果的包衣。D-甘露糖醇的甜度为蔗糖的65％，被用于不含糖的巧克力、咀嚼的薄荷糖、止咳糖以及硬糖和软糖等。4.3还原反应木糖醇是由半纤维素（特别是桦树中的半纤维素）制得的D-木糖经氢化而成的一种糖醇。它的结晶在溶液中具有吸热效应，将其放在嘴中具有清凉感觉。它可应用于硬糖和不含糖的胶姆糖中，其甜度为蔗糖的70%。木糖醇代替蔗糖使用时．可以减少龋齿的发生，因为木糖醇不能被口腔中的微生物代谢生成牙斑。第二节食品中的单糖4.单糖的化学反应4.4酯化与醚化碳水化合物中羟基与简单醇的羟基相同，它能生成酯和醚。碳水化合物中羟基与有机酸和一些无机酸相互作用可以生成酯。不存在天然状态的碳水化合物醚。但是多糖通过醚化可以改善它们的性质使它们具有较广的用途．例如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠以及羟丙基纤维素醚和羟丙基酯淀粉等。第二节食品中的单糖4.单糖的化学反应4.5非酶褐变褐变酶促褐变：多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌。非酶促褐变焦糖化反应

Caramelization美拉德褐变反应MaillardReaction4.5非酶褐变——焦糖化反应1.定义糖类化合物在没有氨基化合物存在的条件下，加热熔融以后，在150-200℃高温下发生降解，缩合，聚合等反应，产生粘稠的黑褐色焦糖，这一反应称焦糖化反应。此反应应用于食品工业制造焦糖色素。2.反应条件催化剂：铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。无水或浓溶液，温度150-200℃3.性质焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在pH3.0-6.9,甚至低于pH3，粘度100-3000cp,浓度在33-38波美度pH在2.6-5.6较好。4.5非酶褐变——焦糖化反应4.焦糖化反应产生色素的过程蔗糖形成焦糖的过程可以分为三个阶段。开始阶段：蔗糖熔融后，温度约达200℃左右，经过约35分钟的起泡，蔗糖脱去一分子水，生成无甜味但具有温和苦味的异蔗糖酐C12H20O10。中间阶段：生成异蔗糖酐后，起泡暂停。稍后又发生第二次起泡现象，持续时间约55分钟，在此阶段失水约9%，形成焦糖酐产物，可溶于水及乙醇，味苦，平均分子式为C24H36O18。最后阶段：焦糖酐进一步脱水形成焦糖烯（C36H50O25），继续加热则生成高分子量深色难溶焦糖色素，分子式为C125H188O80，其结构尚不清楚。4.5非酶褐变——焦糖化反应5.焦糖色素在食品工业上的应用

NH4HSO4催化耐酸焦糖色素（用于可口可乐饮料）（pH2～4.5）(NH4)2SO4催化焙烤食品用焦糖色素，pH

为4.2～4.8直接加热蔗糖啤酒及饮料着色剂pH为

3～44.5非酶褐变——美拉德反应1美拉德褐变的定义：羰基化合物和氨基化合物在少量水存在下反应，形成褐色色素的过程。2美拉德褐变发生的条件：少量氨基化合物、还原糖和少量水存在。氨基和羰基缩合。

Amadori重排。

开始阶段中间阶段醇，醛缩合

类黑精素形成糖脱水糖裂解氨基酸降解终了阶段4.5非酶褐变——美拉德反应3美拉德褐变的反应机理（过程）氨基和羰基缩合形成葡基胺。葡基胺发生

Amadori重排。

糖脱水糖裂解氨基酸降解醇醛缩合，生成产物常脱水生成更稳定的不饱和醛。在连续不断的醇醛缩合反应之后，在氨基酸或蛋白质的参与下，聚合成类黑精素。

类黑精素

麦芽酚异麦芽酚乙基麦芽酚

羰基化合物酸和酯类吡嗪,吡啶等风味物质4美拉德反应的产物麦芽酚异麦芽酚2-H-4-羟基-5-甲基-呋喃-3-酮随着反应的进行，pH值下降（西夫碱封闭了游离的氨基）还原的能力上升（还原酮产生）褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生褐变初期，添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色褐变后期，溶液变为红棕色或深褐色，并伴有不溶解的胶体状类黑精物质出现。5美拉德反应的特点6影响美拉德反应的因素（1）糖的种类及含量

a.开链式＞环式

b.单糖>双糖；五碳糖>六碳糖

c.还原糖含量与褐变成正比

d.α-己烯醛>α-二羰基化合物>醛,酮D-核糖＞L-阿拉伯糖＞D-木糖＞己糖（D-半乳糖，D-甘露糖，D-葡萄糖，D-果糖）＞双糖（麦芽糖、乳糖和蔗糖）。

（2）氨基酸及其它含氨物种类

a.含S-S，S-H不易褐变

b.有吲哚，苯环易褐变

c.碱性氨基酸易褐变

d.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变（3）pH

pH4-9范围内，随着pH上升，褐变上升当pH≤6时，褐变反应程度较轻微

pH在7.8—9.2范围内，褐变严重6影响美拉德反应的因素在中性条件下在酸性条件下（4）温度：升温易褐变（5）水分：褐变需要一定水分，但过多的水分会降低褐变的速率6影响美拉德反应的因素6影响美拉德反应的因素（6）SO2和亚硫酸盐类黑精素∕亚硫酸盐防止褐变的机理示意图6影响美拉德反应的因素（7）金属离子Cu(I),Cu(II),Fe(II),Fe(III)能加速美拉德褐变的发生，其他金属离子影响较小。可以用一些金属螯合剂（如EDTA）控制。（8）氧间接因素，影响不大。7美拉德反应对食品品质的影响营养损失，特别是必须氨基酸损失严重产生某些致癌，致突变产物产生CO2,引起罐头食品胀罐褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味.类黑精素具有抗氧化作用不利方面有利方面8美拉德反应在食品工业中的运用a.抑制Maillard反应注意选择原料如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖。保持低水分蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。如SiO2等。8美拉德反应在食品工业中的运用应用SO2

硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。保持低pH值常加酸，如柠檬酸，苹果酸。其它的处理热水烫漂除去部分可溶固形物，降低还原糖含量。冷藏库中马铃薯加工时回复处理(Reconditioniny)钙处理如马铃薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防止褐变，产品白度大大提高。8美拉德反应在食品工业中的运用b.利用Maillard反应在面包生产，咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油等生产中产生特殊风味，香味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质。控制原材料

控制温度不同加工方法

核糖+半胱氨酸：烤猪肉香味核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味葡萄糖+缬氨酸木糖+酵母水解蛋白100-150℃烤面包香味180℃巧克力香味90℃饼干香型160℃酱肉香型土豆大麦水煮:125种香气75种香气烘烤:250种香气150种香气第三节食品中的低聚糖由2-20个糖单位通过糖苷键连接的碳水化合物称为低聚糖，超过20个糖单位则称为多糖。天然存在的低聚糖很少，大多数低聚糖是由多糖水解而成的。1食品中重要的低聚糖——麦芽糖由淀粉水解制得的二糖，在环的末端具有潜在的游离醛基，因此是一种还原糖。麦芽糖被少量用作食品的温和甜味剂。食品中重要的低聚糖——乳糖乳糖是乳中存在的二糖。发酵乳制品中乳糖含量很少。乳糖具有刺激小肠媳妇和持留钙的能力。乳糖不耐症食品中重要的低聚糖——蔗糖蔗糖是非还原糖。商品蔗糖有两种主要来源—甘蔗糖与甜菜糖。蔗糖亲水性极强和溶解性极大，因此，能形成具高渗透性的高浓度溶液。促进双歧杆菌增殖抗龋齿难消化性与非胰岛素依赖降血糖和胆固醇抑制病源菌，抗腹泻防便秘保护肝脏生成营养素分解致癌物2功能性低聚糖几种重要的功能性低聚糖

低聚果糖(Fructooligsaccharide)

大豆低聚糖(soybeanoligsaccharide)

异麦芽低聚糖(Isomaltooligsaccharide)3.环状糊精Cyclodextrin（CD）又名沙丁格糊精（Schardinger

Dextrin），由环状α-Ｄ-吡喃葡萄糖苷构成。聚合度为6、7、8，分别成为α、β、γ-环状糊精。环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。CD的运用①食品行业做增稠剂，稳定剂，提高溶解度（做乳化剂），掩盖异味等。食品保鲜将CD和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。除去食品的异味鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CD包接可除去。作为固体果汁和固体饮料酒的载体。CD的运用②医学如用环状糊精包接前列腺素的试剂、注射剂，卞基青霉素－β－环糊精。③农业应用在农药上④化妆品作乳化剂，提高其稳定性，减轻对皮肤的刺激作用。⑤其他方面香精包含在环状糊精制成的粉末，混合到热塑性塑料中，可制成各种加香塑料（玩具及工艺品）。如tide（汰渍）洗衣粉留香，可经CD包接香精后添加到洗衣粉中。第四节食品中的多糖

（一）多糖的特性多糖是单糖的聚合物，大多数是超过20个单糖的聚合物。多糖中单糖的个数称为聚合度（DP），纤维素的DP最大，达7000-15000。在自然界，超过90%的碳水化合物是以多糖的形式存在。由相同的糖基单位组成的多糖称为均一多糖。两种或多种不同的单糖单位组成的多糖称为杂多糖。（一）多糖的特性1.多糖的溶解性多糖分子链中的每个糖基单位大多数平均含有3个羟基，有几个氢键结合位点，每个羟基均可和一个或多个水分子形成氢键。此外，环上的氧原子以及糖苷键上的氧原子也可与水形成氢键，因此，每个单糖单位能够完全被溶剂化，使之具有较强的持水能力和亲水性，使整个多糖分子成为水溶性的。多糖不会显著降低水的冰点，是一种冷冻稳定剂。在冷冻情况下，大多数多糖处于冷冻浓缩状态，限制了结合水的运动，抑制了冰晶的长大，提供了冷冻稳定性。大部分多糖不具有结晶，易于水合和溶解。水溶性多糖和改性多糖被称为胶或亲水胶体。（一）多糖的特性2.多糖的黏度和稳定性多糖（胶、亲水胶体）主要用于增稠和胶凝，此外，还能控制液体食品与饮料的流动性与质构以及改变半团体食品的变形性等。可溶性大分子多糖都可以形成粘稠溶液。大分子溶液的粘度取决于分子的大小、形状、所带净电荷和溶液中的构象。

多糖分子的无规线团

一般多糖分子在溶液中呈无序的无规则线团状态。线团的性质同单糖的组成与连接有关。相同分子质量的线性多糖和高度支链多糖在溶液中占有的相对体积

溶液中线性高聚物分子选择时占很大空间，分子间碰撞频率高，产生摩擦，因此具有很高黏度。大分子溶液的粘度取决于分子的大小、高聚物链的形状及柔顺性。

直连多糖分子所占体积比具有相同分子量的支链多糖分子大得多，相互碰撞频率也高，溶液的黏度也比较高。分子大小、形状对黏度的影响带电荷的直连多糖，由于同种电荷产生的静电排斥力，引起链伸展，使链长增加，高聚物体积增大，因而溶液的黏度大大提高。不带电荷的直链均匀多糖分子倾向于缔合和形成部分结晶，从而出现沉淀或胶凝。

直连淀粉的老化就是不带电荷的直链淀粉分子间发生缔合而发生沉淀、变硬的现象。海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶具有带电基团，因而能形成稳定的具有高黏度的溶液。净电荷对黏度的影响大多数亲水胶溶液随温度身高而黏度下降。利用此性质，可在高温下溶解较高含量的胶，溶液冷却后黏度上升而变稠。黄原胶是例外，黄原胶在0-100度内黏度基本保持不变。温度对黏度的影响（一）多糖的特性3.凝胶典型的三维网络凝胶结构示意图

胶凝作用是多糖的又一重要特性。在食品加工中，多糖或蛋白质等大分子，可通过氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥接、缠结或共价键等相互作用，在多个分子间形成多个联结区。这些分子与分散的溶剂水分子缔合，最终形成由水分子布满的连续的三维空间网络结构。凝胶的二重性凝胶既具有固体性质，也具有液体性质。三维网状结构对外界应力具有显著的抵杭作用使其在某些方面呈现弹性固体性质。连续液相中的分子是完全可以移动的，使凝胶的硬度比正常固体小，因此，在某些方面呈现黏性液体性质。凝胶是一种黏弹性的半固体，即凝胶对应力的响应具有部分弹性固体性质和部分黏性液体性质。（一）多糖的特性4.水解多糖在食品加工和贮藏过程中不如蛋白质稳定。在酸或酶的催化下，低聚糖和多糖的糖苷键易发生水解，并伴随粘度降低。

第四节食品中的多糖

（二）淀粉植物中主要的食用贮藏物是淀粉，为世界人类提供70%-80%

的热量。淀粉和改性淀粉在食品中有广泛的应用，可作为黏着剂、黏合剂、混浊剂、喷粉剂、成膜剂、稳泡剂、保鲜剂、胶凝剂、上光剂、持水剂、稳定剂、质构剂以及增稠剂等。淀粉以颗粒的形式存在，淀粉颗粒比较紧密，不溶于水，但在冷水中能少量水合。淀粉浆料烧煮时，黏度显著提高，起到增稠作用。大多数淀粉颗粒是由两种结构不同的高聚物组成的混合物：一种是直链多糖，称为直链淀粉；另一种是具有高度支链的多糖．称为支链淀粉。（二）淀粉1.直链淀粉(Amylose)葡萄糖以α-1,4糖苷键连接。会形成右手螺旋状结构。在螺旋内部只含有氢原子，是亲油的，羟基位于螺旋外侧。（二）淀粉2.支链淀粉(Amylopectin)支链淀粉是一种高度分支的大分子。主链的葡萄糖由α-1,4糖苷键连接。支链通过α-1,4糖苷键连接与主链连接。大多数淀粉中含有75%支链淀粉，含100%支链淀粉称为蜡质淀粉。马铃薯支链淀粉略带负电，在温水中快速吸水膨胀，使马铃薯淀粉具有粘度高，透明度好及老化速率慢的特性。淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。（二）淀粉3.淀粉的糊化(Gelatinization)糊化温度：淀粉在有大量水存在并持续加热时完全失去结晶性，双折射从开始消失到完全消失的温度范围。各种淀粉糊化温度不一样，受颗粒大小，结晶结构，分子量等的影响。玉米淀粉：61-72℃；小麦淀粉：53-64℃甘薯淀粉：82-83℃；马铃薯淀粉：62-68℃

可逆吸水阶段不可逆吸水阶段淀粉颗粒解体影响淀粉糊化的因素结构：直链淀粉不易糊化，而易老化，支链淀粉易糊化，且淀粉糊稳定。Aw：Aw提高，糊化程度提高。高浓度的糖和盐能降低Aw，故能抑制糊化。脂类：脂类可与淀粉形成包合物，阻止水渗透入淀粉粒。糖:高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。盐:高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。酸度:内源性酶：在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解（稀化），淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。故新米（淀粉酶酶活高)比陈米更易煮烂。影响淀粉糊化的因素pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低（故高酸食品的增稠需用交联淀粉）；pH4-7时，几乎无影响；pH=10时，糊化速度迅速加快（二）淀粉4.淀粉的老化(Starchstaling)淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象，被称为淀粉的老化。其实质是糊化的后的分子又自动排列成序，形成高度致密的结晶化的不溶解性分子微晶束。影响淀粉老化的因素温度

2-4℃，淀粉易老化,>60℃或<20℃，不易发生老化，含水量含水量30-60%，易老化。含水量过低（10%）或过高均不易老化。结构直链淀粉比支链淀粉易老化（粉丝）。聚合度n中等的淀粉易老化；淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。共存物的影响糊化淀粉在有单糖、二糖和糖醇存在时则不易老化。脂类和乳化剂可抗老化，多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化作用。淀粉转化为D-葡萄糖的程度（即淀粉糖化值）可用淀粉水解为葡萄糖当量（Dextroseequivalency,DE）来衡量，其定义是还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中所占的百分数（按干物质计）。DE与聚合度DP的关系如下：（二）淀粉5.淀粉的水解DE＜20的产品称为麦芽糊精，DE为20～60的为玉米糖浆DE=100/DP淀粉水解产品的功能性质水解度较大的产品性质（高DE玉米糖浆）水解度较小的产品性质（低DE玉米糖浆与麦芽糊精）甜味粘稠性吸湿性和保湿性形成质地降低冰点泡沫稳定性风味增强剂抑制糖结晶可发酵性阻止冰晶生长褐变反应（二）淀粉6.变性淀粉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，这种淀粉被称为变性淀粉。天然淀粉烧煮时形成质地差、黏性、橡胶态的淀粉糊，在淀粉糊冷却时形成不期望的凝胶。淀粉的性质可通过改性进行改善，经改性的淀粉糊能耐热、剪切以及酸等加工条件，并具有特殊的功能性质。变性方法:

物理变性,化学变性

只使淀粉的物理性质发生改变.

如：α-淀粉：将糊化后淀粉迅速干燥即得.α-淀粉应用：鳗鱼饲料家用洗涤剂物理变性淀粉化学变性淀粉氧化淀粉（oxidizedstarch)淀粉分子中的羟基能够被氯酸钠、双氧水、臭氧等氧化物氧化为羧基。优点：粘度低，不易老化，凝冻。用途：做增稠剂和糖果成型剂。

酸降解淀粉(Aciddegradedstarch)用H2SO4、HCl使淀粉降解。优点：可形成热的粘稠物，放冷转变成硬凝胶.用途:用于软糖,果冻,糕点生产。接枝淀粉(Branchedstarch)淀粉可以与聚乙烯，聚苯乙烯，聚乙烯醇共混制成淀粉塑料.淀粉塑料有一定的生物降解性，对解决塑料制品造成的“白色污染”有意义。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，对植物性食品的质地影响较大.①结构由葡萄糖通过β-（1-4）糖苷键连接构成。为线性结构，由无定型区和结晶区构成。第四节食品中的多糖

（三）纤维素人体不能产生分解纤维素的酶。一些食草动物可以消化纤维素。②性质

不溶于水

无还原性水解比淀粉困难得多，需用浓酸或稀酸在一定压力下长时间加热水解。③改性纤维素羧甲基纤维素(CMC)CMC易溶于水，是应用最广泛的一种食品胶。CMC是带有负电的长链棒状分子，由于分子间静电斥力使分子在溶液中高度伸展，因此CMC溶液不仅稳定，而且粘度很高。CMC是阴离子聚合物，可与蛋白质形成复合物，有助于蛋白质食品的增溶。在馅饼、牛奶、蛋糊及布丁中作增稠剂和粘接剂。由于羧甲基纤维素对水的结合容量大，在冰淇淋和其它冷冻食品中，可阻止冰晶的形成。防止糖果，糖浆中产生糖结晶，增加蛋糕等烘烤食品的体积，延长食品的货架期。甲基纤维素（MC)MC是一种非离子纤维素醚，通过醚化在纤维素中引入甲基二制成的。MC有4种重要功能：增稠、表面活性、成膜性及形成热凝胶（冷却时熔化）。热凝胶性是指在加热时形成凝胶，冷却时熔化，胶凝温度范围为50-70度。由于醚基的存在，MC有一定表面活性并吸附在界面，有助于稳定乳状液和泡沫。食品产品中使用甲基纤维素可减少脂肪用量，它具有两个机理：1.它们能提供类脂肪的性质，所以产品的脂肪含量可以减少；2.可以减少油炸食品中的吸附，这是由于由热胶凝产生的凝胶结构具有阻油和持水的能力，它好似一种粘合剂。第四节食品中的多糖

（四）半纤维素半纤维素、纤维素、木质素和果胶是构成职务细胞壁的材料。半纤维素是一种细胞壁多糖。（五）海藻酸盐海藻酸是从褐藻中提取得到的，大多以钠盐形式存在。海藻酸盐分子链中G块（L古洛糖醛酸）很易与Ca2+作用,两条分子链G块间形成一个洞,结合Ca2+形成“蛋盒”模型。形成的凝胶是热不可逆的。

①结构D-吡喃半乳糖醛酸以α-1，4苷键相连，通常以部分甲酯化存在，即果胶。②分类

以酯化度分类原果胶

果胶果胶酸第四节食品中的多糖

（六）果胶物质甲酯化程度下降高度甲酯化的果胶物质。只存在于植物细胞壁中，不溶于水。未成熟的果实和蔬菜中，它使果实，蔬菜保持较硬的质地。部分甲酯化的果胶物质。存在于植物汁液中。不含甲酯基，即羟基游离的果胶物质。③果胶的物理，化学性质

A.水解果胶在酸、碱条件下发生水解，生成去甲酯及苷键裂解产物。原果胶在果胶酶和果胶甲酯酶作用下，生成果胶酸。

B.溶解度果胶与果胶酸在水中溶解度随链长增加而减少，

C.粘度粘度与链长成正比。④果胶凝胶的形成高甲氧基果胶(HM):分子中超过一半的羧基是甲酯化的(DE>50%)。条件：可溶性固形物含量（一般是糖）超过55%，pH2.0-3.5。机制：高甲氧基果胶形成凝胶必须在糖和酸存在下才能形成凝胶，糖可使果胶粒表面吸附水减少，分子间形成结合区；酸能中和果胶所带的负电荷，当pH达到一定值时，果胶接近电中性，溶解度最小，故酸能加速凝胶的形成。④果胶凝胶的形成低甲氧基果胶(LM):分子中低于一半的羧基是甲酯化的(DE<50%)。条件：多价金属离子（Ca2+）的参与，可溶性固形物含量为10%-20%，pH2.5-6.5。机制：低甲氧基形成凝胶的机理是在二价阳离子等存在下，不同分子链的均匀区间形成分子间结合区。第四节食品中的多糖

（七）卡拉胶卡拉胶含有硫酸盐阴离子，易溶于水。卡拉胶同牛奶蛋白质可以形成稳定的复合物。（八）瓜尔胶与刺槐豆胶瓜尔胶（GG）:商品胶中黏度最高的一种胶，易于水合产生很高的黏度。刺槐豆胶（LBG）:分子具有长的光滑区，能与其他多糖如黄原胶和卡拉胶的双螺旋相互作用，形成三维网状结构的黏弹性凝胶。第四节食品中的多糖

（九）黄原胶黄原胶是一种微生物多糖，运用广泛。能溶于冷水和热水，低浓度时具有高的黏度，在宽广的范围内（0-100℃），溶液黏度不变，与盐具有相容性，在酸性食品中保持溶解与稳定，具有良好的冷冻与解冻稳定性。（十）魔芋葡甘露聚糖（十一）阿拉