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第三章碳水化合物学时第一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一本章主要内容3.1食品中的碳水化合物3.2食品中的单糖3.3食品中的低聚糖3.4食品中的多糖第二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一表达式:Cm(H2O)n;C、H、O、N、S、P;定义:多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物;分类:单糖低聚糖(DP=2~10)多糖(DP﹥10)D-葡萄糖D-果糖醛基酮基3.1食品中的碳水化合物第三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一分布:谷物、蔬菜、水果及可食植物中功能:提供膳食热量、质构、口感和甜味存在形式:纤维素、淀粉和糖第四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一表3-1水果中游离糖含量(%鲜重计)

水果TextD-葡萄糖D-果糖蔗糖

苹果葡萄桃梨樱桃草莓温州蜜桔甜柿肉枇杷肉杏香蕉西瓜番茄1.17

6.86

0.910.95

6.49

2.091.50

6.20

3.524.036.040.741.526.04

7.84

1.186.77

7.382.401.105.413.602.002.013.421.513.782.256.92

1.610.221.036.010.811.323.0410.03

3.110.12第五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一表3-2蔬菜中游离糖含量(%鲜重计)

蔬菜D-葡萄糖D-果糖

蔗糖

甜菜硬花甘蓝胡萝卜黄瓜苣菜洋葱菠菜甜玉米甘薯0.180.730.850.860.07

2.070.090.340.330.160.670.850.860.16

1.090.040.310.30

6.110.424.240.060.070.890.063.033.37第六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

表3-3豆类中游离糖含量(%鲜重计)

豆类D-葡萄糖D-果糖

蔗糖

利马豆嫩荚青刀豆青豌豆0.04

1.080.320.08

1.20

0.232.590.25

5.27表3-4普通食品中的糖含量(%)

食品

糖的百分含量

食品糖的百分含量可口可乐脆点心冰淇淋橙汁9121810

蛋糕(干)番茄酱果冻(干)3629

83

第七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

一、定义碳水化合物的最小组成单位,不能进一步水解。含有一个自由醛基或酮基的多羟基醛或多羟基酮类化合物3.2食品中的单糖第八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一处于自然界游离状态的单糖主要是D-葡萄糖和D-果糖;葡萄糖:以淀粉水解制得;发酵工业原料;输液;果糖:吸湿性强;适于幼儿和糖尿病患者;果实及蜂蜜中D-葡萄糖D-果糖醛基酮基第九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

二、分类碳原子数(丙、丁、戊、己……)(三、四、五、六……)含醛基还是酮基(醛糖、酮糖)第十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一含有3~6个碳原子的D-醛糖结构1、醛糖和酮糖1234123三、结构特点第十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一几种D-酮糖的结构式(C6)D-阿洛酮糖D-果糖D-山梨糖D-塔罗糖第十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、对映异构体带一个以上不对称碳原子的单糖具有D型和L型两种立体异构体手性碳原子第十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一如果在最高编号的手性碳原子上的羟基位在左边位置,则称为L-糖。天然存在的L-型糖是不多的,如L-阿拉伯糖和L-半乳糖,自然界中多为D-型的醛糖和酮糖。OHD-甘油醛L-甘油醛CH2OHHHHOCHOCH2OHCHOCC第十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

D-赤藓酮糖L-赤藓酮糖第十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3、环状结构式与链式结构第十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一α-D-葡萄糖α-D-半乳糖β-D-葡萄糖α-D-果糖第十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一4、端基异构体a端基异构体b端基异构体第十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一第十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一5、构象更稳定HCCCOCCOHHOOHHOHHHCH2OHH123456HCCCOCCOHHOOHHOHHHCH2OHH123456第二十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一四、物理性质甜度以5%或10%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0单糖都有甜味,绝大多数低聚糖也有甜味,多糖则无甜味;

糖类名称比甜度

糖类名称比甜度

蔗糖1.0β-D-果糖1.5α-D-葡萄糖0.7α-D-甘露糖0.6

木糖醇1.0

乳糖0.16一些单糖的比甜度

第二十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一溶解度溶于水,不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂;糖浓度(20℃):果糖79%﹥蔗糖66%﹥葡萄糖50%与温度、水溶液的渗透压有关糖类20℃30℃40℃50℃浓度溶解度浓度溶解度浓度溶解度浓度溶解度浓度单位:(%)溶解度单位:(g/100g水)果糖78.94374.7881.54441.7084.34538.6386.94665.58葡萄糖46.7187.6754.64120.4661.89162.3870.91243.76两种单糖的溶解度

第二十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一旋光性使直线偏振光的振动平面发生旋转的特性除丙酮糖外,其余单糖分子都具有旋光性。鉴定糖的一个重要指标

糖类名称比旋光度

糖类名称比旋光度D-葡萄糖+52.2°D-果糖-92.4°D-半乳糖+80.2°D-甘露糖+14.2°D-阿拉伯糖-105.0°D-木糖+18.8°L-阿拉伯糖+104.5°表2-3各种糖在20℃(钠光)时的比旋光度值[α]D20注:右旋为D-或(+),左旋为L-或(-)第二十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一吸湿性、保湿性和结晶性吸湿性:果糖、果葡糖浆﹥葡萄糖、麦芽糖﹥蔗糖生产糕点、软糖等食品,宜选用果糖、果葡糖浆等;生产硬糖、酥糖及酥性饼干,宜选用蔗糖;第二十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一五、化学性质异构化作用葡萄糖 果糖甘露糖氧化作用R-CHOR-COOHR-CH2OHR-COOH还原作用糖糖醇褐变反应OCCCCCCHOHOHH2OHOHOHHHHH关键是羰基的作用第二十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(一)与碱的作用1、烯醇化和异构化作用

稀碱溶液处理单糖,能形成某些差向异构体的平衡体系(b)顺式异构化(c)反式异构化(a)还原反应第二十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、分解反应浓碱作用下,糖分解成小分子的糖、酸、醇和醛等产物。

1,2-烯二醇

1,2烯二醇的分解第二十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(二)与酸的作用

1、复合反应受酸和热的作用,一个单糖分子的半缩醛羟基与另一个单糖分子的羟基缩合,失水生成双糖,这种反应称为……2C6H12O6→C12H22O11+H2O复合反应简式:第二十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、脱水反应糖受强酸和热的作用,易发生脱水反应,生成环状结构体或双键化合物。例,戊糖脱水生成糠醛,己糖脱水生成5-羟甲基糠醛

5-羟甲基糠醛糠醛第二十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一弱氧化剂:单糖→糖酸氧化酶:单糖→糖酸+内酯浓硝酸氧化:单糖→二元酸强氧化剂:单糖→二氧化碳+水(三)氧化反应

OCCCCCCHOHOHH2OHOHOHHHHH第三十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下可被氧化成D-葡萄糖酸,并形成内酯。第三十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一闭环是酯,加热后开环是酸;温和的酸化剂在豆制品中,形成细嫩的凝胶结构;在焙烤食品中作为膨松剂的一个组分;也适用于肉制品与乳制品。内酯第三十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(四)还原反应分子中含有自由醛基或半缩醛基的糖称为还原糖单糖中的羰基加氢还原形成糖醇葡萄糖 山梨糖醇果糖甘露糖醇+山梨糖醇木糖木糖醇

第三十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一甜度为蔗糖的50%糖果、糕点的保湿剂用于糖尿病人不被微生物利用1、山梨糖醇第三十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、木糖醇

木糖还原制得的甜度与蔗糖相似

糖尿病人的食糖替代品防止龋齿

在糖果、口香糖、巧克力等产品中广泛应用第三十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3、甘露糖醇

甜度为蔗糖的65%作为糖果的包衣第三十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(五)酯化与醚化(自学)

1、酯化糖中羟基与有机酸和无机酸相互作用生成酯天然多糖中存在醋酸酯、磷酸酯(马铃薯淀粉)、硫酸酯(卡拉胶)等羧酸酯蔗糖酯是一种很好的乳化剂卡拉胶中含有硫酸酯基(OSO3-),和酸性饮料中带正电荷的蛋白质结合,是一种很好的乳化、稳定剂第三十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一D-葡萄糖-6-磷酸酯第三十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、醚化进一步改良功能性红藻多糖C3与C6间形成内醚(3,6-脱水环)3,6-脱水-α-D-半乳糖吡喃基36第三十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(六)非酶褐变氧化或酶促褐变氧或酚类物质在多酚氧化酶催化下的反应例如:水果切片非氧化或非酶促褐变焦糖化反应美拉德反应第四十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一1、美拉德反应(1)定义:食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中,还原糖(主要是葡萄糖)的羰基同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基经缩合、聚合生成类黑色素的反应称为美拉德反应,即羰氨反应水分活度褐变反应速度(2)反应物三要素:含氨基化合物、还原糖和一些水第四十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一初始阶段:①羰氨缩合

D-葡萄糖薛夫碱N-葡萄糖基胺葡基胺

碱性条件(3)Maillard反应机理第四十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一②分子重排N-葡萄糖基胺单果糖胺1-氨基-1-脱氧-2-酮糖环式果糖胺第四十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一中期阶段①果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛果糖基胺烯醇式果糖基胺Schiff碱第四十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3-脱氧奥苏糖不饱和奥苏糖羟甲基糠醛(HMF)第四十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一②果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮还原酮类化合物

第四十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一③氨基酸与二羰基化合物的作用斯特勒克降解反应

氨基酸

二羰基化合物

第四十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

末期阶段①醇醛缩合②生成黑色素的聚合反应第四十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

(4)美拉德反应的利弊

期望的:

牛奶巧克力风味糖果风味焙烤面包产生的金黄色啤酒的黄褐色

不期望的:营养(氨基酸)损失有毒、致突变物质的产生饮料高温杀菌产生的不利颜色第四十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(5)影响美拉德反应的因素羰基化合物2-己烯醛﹥α-双羰基化合物﹥酮;五碳糖:核糖>阿拉伯糖>木糖;六碳糖:半乳糖>甘露糖>D-葡萄糖>D-果糖五碳糖>六碳糖;氨基化合物胺类>氨基酸;碱性氨基酸褐变较快,蛋白质褐变较慢;第五十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一pH7.8~9.2褐变较快pH3以上,反应速度随pH的升高而加快水分含量水分在10%~15%时,褐变易进行。温度一般在30℃以上褐变较快10℃以下可较好地防止褐变金属离子Cu与Fe促进褐变第五十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、焦糖化反应

(1)定义糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140℃~170℃以上),因糖发生脱水与降解,发生褐变反应,这种反应称为焦糖化反应。第五十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(2)焦糖化反应过程

糖在强热的情况下生成两类物质:糖的脱水产物——焦糖(酱色)的形成

蔗糖→异蔗糖酐→蔗糖酐→焦糖烯→焦糖素糖的裂解产物——活性醛的形成第五十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(3)焦糖色素耐酸焦糖色素用于可乐饮料、酸性饮料等食品用色素用于焙烤食品、糖浆、布丁啤酒等含醇饮料用焦糖色素由蔗糖直接热解产生第五十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(一)氨基糖(二)醛糖酸(三)糖醛酸(四)糖醇(五)脱氧糖(六)糖苷六、食品中单糖的衍生物第五十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一1、糖苷的结构与命名糖苷是指具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢被烷基或芳香基所取代生成的缩醛衍生物。糖苷经完全水解,生成糖和非糖两部分,糖部分称为糖基,非糖部分称为糖苷配基。甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷H第五十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、糖苷的性质稳定的无色结晶,味苦能溶于水、乙醇、丙酮糖苷的形成提高了配糖基的水溶性糖苷键多为β型,易被酸和酶水解,对碱稳定第五十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(1)O-糖苷糖在酸性条件下与醇发生反应,失去水后形成的产品。糖苷一般含有呋喃或吡喃糖环。3、天然糖苷第五十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(2)N-糖苷糖+胺RNH2→氨基葡萄糖苷(N-糖苷)

风味增效剂第五十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(3)S-糖苷糖+硫醇RSH→硫葡萄糖苷(S-糖苷)在芥菜子与辣根中普遍存在

第六十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一(4)生氰糖苷降解时产生氰化氢存在于杏仁、木薯、高梁、竹笋和菜豆苦杏仁苷结构第六十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一4、糖苷的保健作用毛地黄苷:强心剂甜菊苷:甜味剂人参皂苷:增强记忆、提高免疫、抗衰老罗汉果苷:消热解暑、止咳化痰、凉血润肺第六十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

一、定义又称寡糖,由2~10个单糖分子通过糖苷键连接而成二、分类二糖、三糖、四糖、五糖等均低聚糖和杂低聚糖还原性低聚糖和非还原性低聚糖3.3食品中的低聚糖第六十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一213546112233445566D-葡萄糖链状结构α-D-葡萄糖环状结构123546吡喃三、结构与命名第六十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一12354213546123456456321D-果糖链状结构α-D-果糖环状结构呋喃第六十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一系统命名法α/β-D/L-某糖基(X→Y)α/β-D/L-某糖苷(α-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-呋喃果糖苷)糖苷键:α/β1→2,1→3,1→4,1→6习惯名称蔗糖、乳糖、龙胆二糖、海藻糖、棉子糖等

第六十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一甜度和溶解度:果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>乳糖抗氧化性:糖液具有抗氧化性黏度:聚合度越高,黏度越大,利于食品加工成型吸湿性小:糖衣材料四、低聚糖的性质

第六十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一发酵性酵母菌:葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖→酒精+CO2

乳酸菌:乳糖→乳酸低聚糖→单糖→发酵结晶性蔗糖易结晶→生产蜜饯、果脯、硬糖时添加果糖或果葡糖浆还原性单糖和部分低聚糖具有还原性,糖醇和多糖不具有还原性第六十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一组成:α-D-吡喃葡萄糖和β-D-呋喃果糖以α-1,2糖苷键结合来源:甘蔗、甜菜性质:非还原性二糖应用:含糖食品的加工和烹调佐料1、蔗糖五、食品中的重要低聚糖第六十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、麦芽糖葡萄糖葡萄糖14组成:2分子葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接而成(淀粉水解产物)来源:麦芽、花粉、花蜜等性质:还原糖,可被酵母发酵应用:温和的甜味剂,啤酒第七十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3、乳糖组成:β-半乳糖与葡萄糖以β-1,4糖苷键结合而成来源:乳汁性质:还原糖;可被乳酸菌发酵为乳酸;在乳糖酶作用下水解(乳糖不耐症)应用:促进肠道双歧杆菌生长;有助于钙的代谢和吸收;第七十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一1、低聚果糖组成:蔗糖分子的果糖残基上通过β-1,2糖苷键连接1~3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果五糖组成的混合物

分子式:G-F-Fn来源:菊芋、芦笋等天然植物中;转移酶作用蔗糖蔗果三糖12六、具有特殊功能的低聚糖第七十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一生理活性:双歧杆菌的增殖因子低热值甜味剂水溶性的膳食纤维防止龋齿蔗果四糖蔗果五糖第七十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一组成:由2~7个木糖以β-1,4糖苷键连接而成的低聚糖(木糖、木二糖、木三糖等)性质:耐酸耐热来源:玉米芯、棉子壳和麸皮的酶解产物(木聚糖酶)应用:酸性饮料2、低聚木糖木二糖第七十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一生理活性:双歧杆菌的增殖因子促进钙的吸收防止龋齿作为糖尿病或肥胖症患者的甜味剂

第七十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一组成:由N-乙酰-D-氨基葡萄糖或D-氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接起来的低聚合度水溶性氨基葡萄糖

3、甲壳低聚糖R=H氨基葡萄糖,R=-COCH2N-乙酰氨基葡萄糖甲壳低聚糖的结构

第七十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一甲壳低聚糖的生理活性:降低胆固醇提高机体免疫功能抗肿瘤双歧杆菌的增殖因子防治胃溃疡第七十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一D-葡萄糖以α-1,4糖苷键连接聚合度为6、7、8,分别成为α、β、γ-环状糊精α-D-吡喃葡萄糖苷七、环状低聚糖第七十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精第七十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

环糊精的结构特点:高度对称性,糖苷氧原子共面环形和中间具有空穴的圆柱结构C6上的伯醇羟基在外侧,C-H和环O在内侧环的外侧亲水,中间空穴是疏水区域第八十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一环糊精的应用:提高溶解度,乳化作用;对易氧化、易光解、易挥发物质有保护作用;除去食品中的苦味和异味,起掩盖异味的作用;起稳定缓释作用;第八十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一定义:指10个以上单糖分子通过糖苷键连接而成的高聚物分类:直链多糖和支链多糖(直链淀粉,支链淀粉)同多糖(纤维素,淀粉)和杂多糖(果胶)活性多糖(灵芝,木耳,香菇)和非活性多糖

3.4食品中的多糖第八十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一性质:无甜味无还原性溶解性增稠和凝胶功能

水解性第八十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3.4.1多糖的性质

一、多糖的溶解性易于水化和溶解,但多数不能结晶提供冷冻稳定性提供贮藏稳定性第八十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一一般多糖分子在溶液中呈无序的、紧密或松散的无规线团状态无规则线团状多糖分子

1、多糖的粘度二、多糖溶液的粘度与稳定性

第八十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一线性分子,粘度很高;支链分子,粘度较低占有空间碰撞频率图3-24具有相同相对分子质量的直链多糖分子与高支链多糖分子在溶液中占有的相对体积第八十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一带电的,粘度提高静电斥力,链伸展,占有体积增大,黏度提高例:海藻酸钠、黄原胶及卡拉胶的高粘溶液不带电,倾向于缔合、形成结晶或沉淀碰撞时形成分子间键,分子间缔合,产生沉淀和结晶例:淀粉老化

2、直链多糖的粘度第八十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一假塑性触变性温度升高,粘度下降

3、多糖的流变性质多糖主要具有增稠和凝胶功能第八十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一多糖或蛋白质等能形成三维网状凝胶结构;例:果冻;亲水胶体可以作为增稠剂、絮凝剂、泡沫稳定剂、悬浮稳定剂等。三、多糖的胶凝作用图3-25典型的三维网状凝胶结构示意图第八十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一在酸或酶的催化下糖苷键断裂,多糖水解成低聚糖和单糖酶水解:酶促淀粉、酶促果胶、酶促纤维素的水解酸水解:多糖结构影响水解速度碱水解:对碱较稳定影响因素:底物浓度、酶活力、pH值、温度、时间三、多糖的水解第九十页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一存在:植物的种子、根部和块茎中(颗粒)形状:椭圆形、圆形和多角形大小:0.001~0.15mm

一、淀粉的一般性质与应用3.4.2食品中的淀粉第九十一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一溶解性:不溶于水,冷水中少量水合,烧煮淀粉浆料时,起增稠作用性质:碘遇淀粉变蓝色,能被酶和酸水解功能:营养和热量应用:糖果的填充剂;冷饮的增稠剂;淀粉糖的生产第九十二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一二、淀粉的化学结构淀粉由D-葡萄糖缩聚形成根据结构分为:直链淀粉(25%)支链淀粉(75%)

直链与支链淀粉呈径向有序排列第九十三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一淀粉来源直链淀粉(%)支链淀粉(%)高直链淀粉50~8515~50玉米2674蜡质玉米199大米1783马铃薯2179木薯1783小麦2575一些淀粉中直链和支链淀粉的含量(%)第九十四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一葡萄糖以α-1,4糖苷键形成的直链分子DP约为100~6000,一般为几百含少量α-1,6糖苷键(0.3%~0.5%),且支链点间隔很远1、直链淀粉第九十五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一空间构象呈右手双螺旋结构在水溶液中呈线性分子

螺旋部分断开的螺旋不规则的卷曲图3-31溶液中直链淀粉的三种结构第九十六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、支链淀粉D-吡喃葡萄糖通过a-1,4和a-1,6两种糖苷键连接起来的带分支的复杂大分子。主链:葡萄糖基以a-1,4糖苷键连接构成;支链:通过a-1,6糖苷键(4%~5%)与主链连接DP﹥6000第九十七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一呈树枝状支链都不长支链虽也可呈螺旋,但螺旋很短分子成簇,有序排列形成许多小结晶区第九十八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一三、淀粉的糊化直链与支链分子呈径向有序排列分子间通过氢键缔合形成结晶区结晶区与非结晶区交替紧密排列具有胶束结构的生淀粉称为β-淀粉1、淀粉粒的结构第九十九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一β-淀粉→水中加热→破坏氢键→H2O进入分子内部→胶束溶解→淀粉颗粒膨胀→淀粉颗粒破裂→溶液状态→α-淀粉2、淀粉糊化原理

β-淀粉在水中加热后,破坏了结晶胶束区弱的氢键,部分胶束被溶解而形成空隙,于是水分子进入内部,淀粉粒开始水合和吸水膨胀,继续加热,胶束则全部崩溃,此时结晶区消失,大部分直链淀粉溶解到溶液中,溶液粘度增加,淀粉颗粒破裂,双折射消失,这种现象称为糊化,处于这种状态的淀粉成为α-淀粉。

第一百页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性,称为淀粉的糊化。例:米饭、馒头的熟化3、糊化的定义第一百零一页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一

4、糊化作用三个阶段可逆吸水阶段不可逆吸水阶段淀粉粒解体阶段

第一百零二页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一5、影响淀粉糊化的因素淀粉开始糊化温度完成糊化温度淀粉开始糊化温度完成糊化温度粳米5961小麦6568糯米5863荞麦6971玉米6472甘薯7076大麦5863马铃薯5967表2-5几种淀粉的糊化温度(℃)(1)温度:55~80℃(2)结构:支链淀粉易糊化(3)Aw:Aw提高,糊化程度提高(4)pH值:高pH时,糊化速度加快第一百零三页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一四、淀粉的老化1、定义经过糊化的α-淀粉在室温或低于室温下放置后,会变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为淀粉的老化。老化过程可看作是糊化的逆过程。第一百零四页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、老化机理糊化后的淀粉分子在低温下自动排列成序,分子间经由羟基生成氢键,线性分子缔合,形成高度致密的结晶化沉淀,使其溶解度减小,不易被酶解,遇碘也不变蓝色。老化的原因是淀粉的无定形部分转变成结晶的老化状态。第一百零五页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一3、影响淀粉老化的因素结构:直链淀粉易老化水分:含水量为30%~60%时较易老化温度:2℃~4℃最易老化。pH值:在偏酸或偏碱条件下不易老化。共存物:脂类抗老化;多糖、Pr等亲水大分子抗老化第一百零六页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一五、淀粉的水解轻度水解淀粉变稀,酸改性或变稀淀粉提高凝胶的透明度和强度成膜剂和粘结剂重度水解形成低粘度糊精成膜剂和粘结剂、糖果涂层、微胶囊壁材1、酸水解(自学)第一百零七页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一2、酶水解(自学)

工序:糊化,液化,糖化用酶:α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异构酶产物:糊精、淀粉糖浆、麦芽糖浆、葡萄糖淀粉转化葡萄糖的程度:葡萄糖当量(DE)

DE﹤20:麦芽糊精DE=20~60:淀粉糖浆

第一百零八页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一六、淀粉的改性(自学)1、定义为了适应各种需要,需将天然淀粉经物理、化学或酶处理,使淀粉原有的物理性质发生一定的变化,如水溶性、黏度、色泽、味道、流动性等,这种经过处理的淀粉总称为改性淀粉。第一百零九页,共一百二十四页,编辑于2023年,星期一淀粉分子中的少量羟基被改性取代度DS=0.0

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