糖类营养师炊事员培训

第六章糖类〔Carbohydrates〕.【教学内容】1.糖类物质的组成与分类2.单糖、低聚糖、多糖化学构造3.糖类物质的重要物理、化学性质，(Maillard反响、焦糖化反响)4.淀粉糊化、老化。淀粉糊化运用及老化的预防5.糖类物质在烹饪中运用6.发酵面团的生化原理**。.以下物质属于糖类吗？木糖醇、乳糖、甘草水果糖、麦芽糖、巧克力、冰淇淋蔗糖、葡萄糖、糖精、甜密素生粉、莲藕粉、嫩肉粉蜂蜜、海藻胶、果胶、明胶纤维素、淀粉、木质素.葡萄糖(Glucose).

糖类是自然界中分布最广、数量最多的一种有机物质。是生物最重要的能量来源。根据其膳食中作用分为：〔1〕食糖类：葡萄糖、蔗糖、蜂蜜…〔2〕淀粉类：大米、面粉、玉米、红薯、马铃薯…〔3〕膳食纤维：纤维素、果胶、海藻胶、阿拉伯胶…糖类分布.第一节糖类物质组成与分类元素组成:糖类主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素组成的一类化合物.糖分子中氢和氧的比例为２:１，与水分子〔Ｈ２Ｏ〕一样，故又称为碳水化合物[C(H2O)]n。但是，也有许多例外属于糖类但不符合[C(H2O)]n的通式：如脱氧核糖C5H10O4符合通式但不属于糖类：甲醛(CH2O)、醋酸〔C2H4O2〕、乳酸〔C3H6O3〕。.糖类物质化学构造：糖类物质是多羟基醛、多羟基酮及其衍生物.醛基-----醛糖酮基-----酮糖.糖类物质分类通常糖类物质分为三大类：单糖(monosaccharide)低聚糖(oligosaccharide)多糖(polysaccharide).一、单糖分子构造最简单，不能水解的最根本的糖单位由3-6个碳原子组成，有丙糖、丁糖、戊糖、已糖。食品中主要的是葡萄糖、果糖、半乳糖。1.葡萄糖(Glucose):存在于植物中，以水果中含量最丰富。人体利用的最根本的方式，其它糖必需先转化为葡萄糖才被机体利用。2.果糖(Fructose):水果、蜂蜜中含量较多。果糖是一种白色的晶体，是最甜的一种糖，甜度是蔗糖的1.75倍。.3.半乳糖(Galactose):母乳中含有半乳糖。半乳糖很少以单糖的方式存在食品中，由乳糖分解得到。在体内转化为葡萄糖后利用。4.其它单糖:核糖、阿拉伯糖、木糖、木糖醇、山梨醇。山梨醇、木糖醇保健意义一、单糖.二、低聚糖〔寡聚糖〕由2-10个单分子糖脱水缩合而成。食品中以双糖为主，由两分子的单糖脱水缩合而成的化合物，味甜、白色晶体、溶于水，被分解为单糖后才干吸收。食品中主要有蔗糖、麦芽糖、乳糖(1)蔗糖日常食用白糖即蔗糖，由甘蔗或甜菜提取。(2)麦芽糖淀粉的分解产物，麦芽中有一定的含量。(3)乳糖主要存在于乳品中。(4)其它海藻糖等两分子葡萄糖残基组成，存在真菌及细菌之中，如食品蘑菇中较多.三、多糖〔多聚糖)由10个以上的单糖脱水缩合组成的糖类化合物。均一多糖:单糖残基一样混合多糖:不同单糖残基构成复合糖(1)淀粉:植物种子、块根、根、球茎等部位，均一多糖(2)纤维素:果胶植物根、茎、叶中，为均一多糖。(3)琼胶、果胶:琼胶红藻类细胞壁的粘成分，果胶存在于水果壁中，是被甲酯化的半乳糖醛酸多聚体。混合多糖.四、低聚糖的化学构造1、麦芽糖麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖由两分子a-D-吡喃葡萄糖以α-1，4糖苷键衔接而成。麦芽糖在构造上有a-型和ß-型两种，性质非常类似。..2、蔗糖蔗糖=葡萄糖+果糖由一分子a-D-吡喃葡萄糖和一分子ß-D-呋喃果糖以1α-2ß糖苷键衔接而成。.蔗糖化学构成表示图.3、乳糖由-D半乳糖和D葡萄糖以〔14〕糖苷键结合而成。功能性低聚糖，大豆低聚糖、低聚果糖.四、多糖的化学构造1、淀粉(starch)淀粉在显微镜下呈现出大小的颗粒状，是一种葡萄糖多聚糖。经淀粉酶水解为麦芽糖。用酸水解为葡萄糖。因此，淀粉可以看作假设干葡萄糖单位组成的链状构造。★淀粉从构造上分直链淀粉，支链淀粉。.〔1〕直链淀粉直链淀粉的分子是由许多α-D-葡萄糖经过α-1，4-糖苷键反复衔接而成的线形高分子化合物。直链淀粉有一个复原端基(半缩醛羟基)，另一端为非复原端基。.直链淀粉直链淀粉的分子量在60000左右，通常卷曲成螺旋状，每一圈由六个葡萄糖残基构成。.〔2〕支链淀粉支链淀粉分子量在5万—10万之间，一根较长的主链，同时相隔24-30个葡萄残基产生一个支链。支链与主链以一个a〔1-6〕苷键结合。.常见食品中直链淀粉的含量(%)类别大米小麦普通玉米马铃薯木薯含量(%)14－3228282117天然淀粉普通都含有直链和支链两种淀粉，如玉米淀粉、马铃薯淀粉含27%～、20%～的直链淀粉，其他为支链淀粉，糯米支链较高，豆类淀粉直链较高。.2、纤维素纤维素是构成植物组织的一种构造性多糖，其分子由假设干个ß-D-吡喃葡萄糖经脱水缩合，以ß-〔1，4〕糖苷键衔接而成的直链分子。分子量5万—40万。纤维素的构造单位是β-D-葡萄糖。它和直链淀粉一样，是无分支的链状分子，但构造单位之间以β-1,4-苷键结合生长链。.纤维构造模型.3、果胶果胶物质是植物细胞壁的组成成分之一，在水果和蔬菜中含量较多。主要以半乳糖醛酸以a-〔1，4〕糖苷键衔接生长链。部分甲基化，根据酯化成度分为原果胶(与纤维素等构造在一同)、果胶〔半乳糖醛甲酯与少量半乳糖醛酸结合〕、果胶酸〔主要是半乳糖醛酸结合〕.4、琼胶即琼脂，是红藻类细胞的粘质成分，由ß-D-半乳糖〔1，4〕衔接，其中在C3衔接8个分子的D-半乳糖，C4衔接一分子L-吡喃半乳糖缩合而成。通常是琼胶与琼脂的混合物。琼脂不溶于冷水和无机、有机溶剂，但吸水膨胀，同时放出热量，适当加热条件下，可溶于水和某些溶剂中，具有很强的胶凝才干。琼胶几乎不被人体吸收。.第三节糖类物质重要性质物理性质化学性质功能性质.一、糖的物理性质1．溶解性糖分子有多个极性羟基存在，故有很强水溶性。单糖中果糖较强(78.94%，374.78g/100g水)，葡萄糖(46.71%，87.67g/100g水)。双糖都易溶于水，随温度升高而溶解度增大。多糖常温下普通不溶于水，主要是多糖为大分子构造，如淀粉为α—螺旋构造，呈现出晶体状。纤维素由多条纤维分子平行陈列，并以氢键相互衔接起来的束状物质。.吸湿性：糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的情况。保湿性：指糖在较高空气湿度下吸收水分在较低空气湿度下散失水分的性质。对于单糖和双糖的吸湿性为：果糖.转化糖>葡萄糖。麦芽糖>蔗糖。果葡糖浆和蜂蜜都具有较高的吸湿性和保湿性，可使面包、蛋糕、软糖等食品坚持水分，其质地柔软，并延伸销售期。2.吸湿性和保湿性.单糖中葡萄糖易结晶且晶体小，果糖和转化糖不结晶。蔗糖易结晶且晶体较粗，淀粉转化糖浆不会结晶。食品加工中利用转化糖本身不能结晶并能防止蔗糖结晶。名称蔗糖麦芽糖葡萄糖果糖熔点℃160~186102~108146~150-----3．结晶与熔化食用糖的熔点.4．糖的甜度甜度规范规定：规定蔗糖10-15%的水溶液20℃的甜度为1〔或者100〕。其它物质与之比较得到相对甜度。果糖是最甜的一种糖，甜度是蔗糖的1.75倍。蔗糖100、葡萄糖75，麦芽糖32。生活像蜜样甜有道理.5．糖的黏度糖都具有黏性，有增稠和胶凝的功能。糖黏度顺序：葡萄糖、果糖<蔗糖<淀粉糖浆.作用：〔1〕控制流体食品或饮料的流动性。〔2〕改动食品的质构。

案例：汤中勾芡，添加黏稠度。肯德鸡挂糊，改动作物外表质构。.6.浸透性一样浓度下，溶质分子的分子质量越小，溶液的摩尔浓度就越大，溶液的浸透压就越大，食品的保管性就越高。对于蔗糖来说：50%可以抑制酵母的生长，65%可以抑制细菌的生长，80%可以抑制霉菌的生长。糖具有冰点降低当在水中参与糖时会引起溶液的冰点降低。糖的浓度越高，溶液冰点下降的越大。.糖的水解单糖生物氧化糖的氧化-复原反响糖与酸、碱反响糖的成苷反响美拉德反响焦糖化反响二、糖的化学性质.1〕多糖的水解麦芽糖2D-吡喃葡萄糖[α]D+130°[α]D+52.7°蔗糖D-吡喃葡萄糖+D-呋喃果糖[α]D+66.5°[α]D+52.7°[α]D-92°乳糖D-吡喃葡萄糖+D-吡喃半乳糖[α]D+52.3°[α]D+52.7°[α]D+66.3°淀粉糊精糊精麦芽糖葡萄糖蓝色紫红色无色------.有氧氧化C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量无氧酵解C6H12O62C3H6O3〔乳酸〕+能量酶C6H12O62C2H5OH〔酒精〕+2CO2+能量酶2〕生物氧化.美拉德反响〔Maillard〕一、美拉德反响(Maillard)发现：法国化学家美拉德于1912年发现，当甘氨酸与葡萄糖的溶液共热时，会构成褐色色素〔也叫类黑精〕，以后这种反响就被称为美拉德反响。美拉德反响亦称羰氨反响，它包括胺基化合物和羰基化合物之间的类似反响在内。由于食品中都含有这二类物质〔蛋白质及碳水化合物〕，所以食品都有能够发生此反响。.Maillard运用快餐食品:美式：炸薯条、炸鸡、比萨饼中式：油条、面锅、烧饼、饼干糕点美食：北京烤鸭、广东叉烧、烤羊付食品：乳脂糖、太妃糖、巧克力饮料类：黄酒、啤酒、红茶、咖啡添加剂：肉类香精膨化食品、香肠、调料调色剂酱色，调味剂汤料其它:香烟香精.Maillard反响过程复原糖+氨基酸

葡基胺〔无色〕

Amadori重排

1-氨基-1-脱氧-D-果糖胺pH＞5pH≤5复原酮或脱氧酮+胺5-羟甲基-2-呋喃甲醛〔HMF〕Strecker降解快速聚合，生成深色物质(类黑精)吡嗪类、噻嗪类、吡咯、吡啶〔风味物质〕..Maillard反响物与生成物反响物质复原糖：单糖、双糖、多糖氨基酸：20种，还有一些胺类化合物少量的水：反响的条件反响生成物〔1〕颜色：类黑精物质，由黄色褐色黑色〔2〕风味物质：吡嗪类、噻嗪类、吡咯、吡啶〔不同香气成分〕.影响Maillard反响的要素〔1〕糖的种类及含量a.五碳糖>六碳糖b.单糖>双糖>多糖c.复原糖含量与褐变成正比〔2〕氨基酸及其他含氨物的种类a.含S-S，S-H不易褐变(两种)b.有吲哚，苯环易褐变(酪.苯.色.脯)c.碱性氨基酸易褐变(赖.精.组)d.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变〔3〕温度升温易褐变，温度添加10℃，其速度上3～5倍.影响Maillard反响的要素〔4〕水分褐变需求一定水分〔少量〕，水分在10%～15%时最容易发生。完全枯燥情况下，反响难进展。而液体状食品，其褐变反较缓慢。〔5〕pH值a、pH在4—9范围内，随着pH上升，褐变上升；b、pH≤4时，褐变反响程度较细微；c、pH在7.8—9.2范围内，褐变较严重。〔6〕金属离子Cu与Fe促进褐变，Fe3+Fe2+〔7〕亚硫酸盐抑制Maillard反响，钙与镁也有阻止羧氨反响的作用。.Maillard反响对食品质量的影响不利方面：a.营养损失，特别是必需氨基酸〔如赖氨酸〕损失严重；b.环丙酰胺,毒素作用C.导致不期望的色泽。面包烤焦变黑有利方面：a.褐变产生金黄色及剧烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。b.面包焙烤中需求加深其颜色和香味，需求褐变。〔面包糠运用〕c.咖啡焙炒产生特有的咖啡香味.肉类香气与美拉德反响生肉是没有香味的，只需在蒸馏和焙烤时才会有香味。在加热过程中，肉内各种组织成分间发生一系列复杂变化，产生了挥发性香味物质，目前有1000多种肉类挥发性成分被鉴定出来，主要包括：内酯化合物、吡嗪化合物、呋喃化合物、硫化物。.〔1〕

甘氨酸，L—丙氨酸,产生焦糖香气

〔2〕L—颉氨酸，能产生巧克力香气、香味〔3〕L—亮氨酸，能产生烤干酪香气、香味；〔4〕L—脯氨酸，能产生面包香气、香味；〔5〕L—蛋氨酸，能产生土豆香气、香味；〔6〕L—苯丙氨酸，能产生刺激性香气、香味〔7〕L—谷氨酸，能产生奶油糖果香气、香味；〔8〕L—组氨酸，能产生玉米面包香气、香味；.焦糖化作用焦糖化作用是指在没有含氨基化合物存在的情况下将糖类物质加热到其熔点以上温度，使其发焦变黑的景象。在焙烤、油炸食品中，焦糖化作用控制得当，可以使产品得到悦人的色泽及风味。.在高温作用下糖类构成两类物质：一类是糖的脱水(分子内脱水)产物，即焦糖或称酱色；向分子内引入双键，然后裂解产生一些挥发性醛、酮，经缩合、聚合生成深色物质。另一类是糖的裂解产物，是一些挥发性的醛、酮类物质，可进一步环内缩合或聚合构成粘稠状的黑褐色物质。.焦糖化作用有三个阶段：〔1〕从蔗糖熔融开场，经一段时间起泡，蔗糖脱去一分子水构成异蔗糖酐，起泡暂时停顿，构成的产物无甜味而有一定的苦味。〔2〕继续加热，第二次起泡，继续时间更长，失水量约为9%，构成焦糖酐，平均分子式为C24H36O18，熔点为℃，有明显苦味。〔3〕焦糖酐进一步脱水构成焦糖烯，继续加热那么生成高分子量的难溶性深色物质焦糖素。焦糖素有一定的等电点，在pH3.0-6.9之间。.焦糖色素在调味品中的运用调味品酱油,焦糖色素。食醋中运用的焦糖色素普通具有耐酸性，否那么会在短期内出现褪色。食品加工中运用：食用焦糖素焙烤固态食物硫酸氢氨催化，焦糖色素可口可乐硫酸氨催化，啤酒美色。.第四节淀粉的糊化与老化淀粉的构造与性质：淀粉在显微镜下是颗粒状，淀粉颗粒内有结晶区、非结晶区〔无定形区〕。直链淀粉D-葡萄糖经过α—1，4糖苷键衔接高分子.支链淀粉D-葡萄糖由α—1，4糖苷键，直、支链间以α—1，6糖苷键相连。淀粉不溶于冷水,(分子间氢键众多)▲显然这些特性不利于人们人体消化吸收。如何改动？——进展糊化.一、淀粉糊化概念淀粉糊化：天然淀粉经过加热后，破坏了分子间氢键，水分子进入淀粉颗粒内部，淀粉颗粒吸水分散，结晶消逝。构成糊状体的过程称糊化。α—淀粉：处于糊化形状的淀粉称为～糊化温度：导致淀粉颗粒吸水溶胀，内部构造破坏的温度范围称为～.二、淀粉糊化的过程及化学变化①可逆吸水阶段：水分进入非晶体部分与部分淀粉分子以氢键结合一同，体积略有膨胀。此时冷却枯燥，可以复原。②不可逆吸水阶段：温度升高，水分大量从淀粉无定形区开展到微晶体，分子间氢键盘断裂，部分直链淀粉分子开场分散，体积膨胀到原来的50-100倍。淀粉分子构成了网状构造。粘度增大，发生了不可逆变化。③淀粉颗粒解体阶段：淀粉颗粒全部进入溶液中。结晶“溶解〞。构成糊状体。它不是溶液，而是由水、淀粉分子多种形状组成了凝胶分散系。.〔a〕天然淀粉颗粒中直链与支链淀粉；(b)淀粉可逆性溶胀；(c)破坏了淀粉的结晶与直链螺旋构造，直链淀粉分散出来被分散；(d)构成淀粉分子、水结成的分散系，表现为糊状凝胶体淀粉糊化的过程表示图.三、淀粉糊化后特点黏度增大，粘性加强构成凝胶，持水添加组织膨松，晶体构造破坏具有透明性，胶体分散系的构成

“淀粉的糊化是淀粉食品成熟的标致〞.糊化高低影响着食品的质量。如方便面中要求糊化率到达80%，否那么吸水性能差；.四、淀粉糊化影响要素1、温度温度是影响淀粉糊化的主要要素。种类起始温度完全糊化种类起始温度完全糊化粳米5961玉米6472糯米5863马铃薯5967小麦6568甘薯7076<食品化学>赵新淮编著.淀粉糊化影响要素2、淀粉的构造①晶体大小：颗粒大的先糊化，颗粒小的后糊化。马铃薯最大，大米最小，小而紧②直链淀粉/支链淀粉之比直链淀粉难以糊化，透明差，支链淀粉易于糊化构成稳定的清糊，透明性好。3、Aw(水分含量)①提高水分活度，易于糊化.含水量30～60%最易糊化。②降低水分含量,难于糊化.干淀粉〔水分3%〕，糊化温度180℃，如大米高温高压下膨化，.淀粉糊化影响要素4、其它要素①高糖度高糖度,吸水性强,降低淀粉的糊化度,黏性降低,弹性强度下降;蔗糖>葡萄糖>果糖②高盐浓度pH较低时,促进水解。碱性条件下,增大糊化，如热干面,拉面③脂类物质脂肪进入淀粉螺旋构造，阻止水作用。.案例分析：淀粉糊化的烹饪中运用淀粉糊化后：黏度增大；持水添加；组织膨松；具有透明性。烹饪中勾芡技术芡粉(生粉):经过糊化构成胶体.①添加粘性,食物间坚持良好的形状;同时,粘着在菜肴外表防止水分蒸发和氧化变色,坚持食物的“鲜〞、“嫩〞。②添加透明性，添加菜肴的光感效果.③生粉糊化后持水性添加,起到收汁作用,固定菜肴的外形;而汤中勾芡构成溶胶，添加稠度和稳定性,改善汤汁的口感。.六、淀粉的老化1、淀粉的老化概念经过糊化的a-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的景象。俗称回生。2、老化淀粉性量变化:与原淀粉相比，其结晶程度低;与水的亲和力下降，溶解度降低;不易被淀粉酶水解，消化吸收率低;.淀粉的老化过程表示图老化作用的本质是：糊化后的淀粉分子逐渐地、自动地由无序态陈列成有序态，相邻淀粉分子间的氢键又逐渐恢复，排斥出其中的一些水分，失去与水的结合，从而构成致密且高度晶化的淀粉分子束。.3、影响老化的要素温度2-4℃最易老化，大于60℃和低于-20℃不老化Aw30-60%易老化，低于10%不发生老化。如方便面脱水，脂类阻止淀粉分子的相互结合，面包中加及少量油脂，延伸货架期。淀粉的构造直链淀粉较支链淀粉易老化。玉米＞小麦＞甘薯>糯米。.