糖及多糖的化学变化
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β-D-葡萄糖
2.2. 单糖的性质
2.2.1 单糖的物理性质
(1)甜度
什么是甜度?
一些单糖的比甜度：
α-D-葡萄糖
0.70
α-D-半乳糖
0.27
α-D-甘露糖
0.59
α-D-木糖
0.50
β-D-呋喃果糖 1.50
单糖的甜度与分子量及构型有关；一般的讲，分子量越大，在水中的
溶解度越小，甜度越小；构型不同，甜度亦有差别，如葡萄糖的α-构
果糖也能发生类似于A、B两个过程的反应，经A反应得到的是果糖 胺，而果糖胺发生Heyenes（海因斯）重排得到2-氨基-2-脱氧葡萄糖。 重排过程为：
CH2OH NH R O
CHO NHR
CH2OH 果糖胺
CH2OH 2-氨基-2-脱氧葡糖
此重排过程类似于上边，即质子化破坏环状结构，1-C失氢变为烯醇 式，烯醇式与酮式重排形成产物。
能与这些试剂发生反应的糖叫还原糖，还原糖分子中必定有 半缩醛羟基，它能变为链状结构，即有-CHO或>C=O，而 不与这些试剂反应的糖为非还原糖，其分子中无半缩醛羟基。 如苷中就没有半缩醛-OH，所以它在碱性不能被氧化。
Tollens试剂、Fehling试剂和Benedict试剂通常用于糖的检验 测定，由于这些反应的产物很复杂，它们无合成价值。
（一）初期阶段
Maillard反应的初期阶段包括两个过程，即羟氨缩合与分子重排。
A、羟氨缩合
单糖类物质可以和含伯氨基类物质（如氨基酸）发生羟氨缩合反应而
得到Schiffs（希夫）碱，Schiffs碱通过分子内环化转化成稳定的环状结构
的产物－糖胺
CHO
H
NR
C
H HN R C
RNH2
- H2O
O
CH2OH 葡萄糖
+112.2°
含 36% 量
0.5% 52.7
+17.5
64%
(3) 溶解度 (4) 吸湿性、保湿性与结晶性 (5) 其它。单糖与食品有关的其它物理学性质包括黏度、
冰点降低及抗氧化性等。
2.2.2 单糖的化学反应 糖的化学性质在有机化学及生物化学中已经进行了详
细的介绍，这里只讨论单糖在食品或食品原料中可能发 生的化学反应。
型甜度较大，而果糖的β-构型甜度较大。
(2)旋光性及变旋光 所有的单糖均有旋光性，常见单糖的比旋光度（20 ℃钠光）为：
D-葡萄糖 +52.2
D-甘露糖
+14.2
D-果糖
-92.4
D-阿拉伯糖 -105.0
D-半乳糖 +80.2
D-木糖
+18.8
在测定单糖的比旋光时，一定要注意静置一段时间（24h）。 当单糖溶解在水中的时候，会出现变旋现象。
H HN R
C
C
HO C
C
H+ C OH +H2O C O-H2O C O-H2O
-H2O CH -RNH2 CH2
CH
HOH2C O CHO
CH
CH2OH
羟甲基糠醛
CH2OH 酮式果糖胺 烯醇式果糖基胺
CH2OH Schiffs碱
CH2OH
CH2OH
3-脱氧奥苏糖 不饱和奥苏糖
第一步为烯醇式与酮式的互变异构；第二步可看作在酸的作用下， 3-C上的羟基脱水，形成碳正离子，碳正离子发生发生分子内重排，通过 失去N上的质子而形成Schiffs碱；第三步又是烯醇式和酮式的重排得到3脱氧奥苏糖；第四步3,4-碳之间发生消去反应形成烯键；最后一步是5-C 上的羟基与2-羰基发生半缩酮反应而成环，然后消去一分子水形成糠醛。
第二讲 糖及多糖的化学反应 2.1 单糖的结构 2.2 单糖的性质与化学变化 2.3 多糖的结构 2.4 多糖的化学变化 2.5 食品加工中的糖及多糖
2.1 单糖的结构
单糖：不能被水解 为更小分子的糖 称为单糖
单糖根据羰基类型 可分为醛糖和酮 糖两大类。
单糖的衍生物有糖醇、醇糖酸、糖醛酸及糖酸等。
C
H
H
O 2,3-烯醇化
C OH
-RNH2
C OH
CH2 C OH CO
CH3 CO CO
CH3 CO C OH
CH2OH 酮式果糖胺
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
还原酮
其中第一步为烯醇化的过程；第二步为脱去RNH2，分子内重排； 第三步为烯醇式转化为酮式；最后一步是3,4-C之间的烯醇化。（教材上
的速度也不同，据此可鉴定糖的种类。
2.2.2.5作为醇的反应：除进行醚化生成苷外，单糖能与酸反应生成酯， 己糖和戊糖的磷酸酯是生物体中糖代谢的中间体。
2.2.2.6 Maillard（美拉德)反应
Maillard（Maillard, L. C.；法国化学家）反应指含羰基化合物（如糖 类等）与含氨基化合物（如氨基酸等）通过缩合、聚合而生成类黑色素的 反应。由于此类反应得到的是棕色的产物且不需酶催化，所以也将其称为 非酶褐变。
根据所含糖原子的数目，单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、 己糖和庚糖。
最简单的醛糖为甘油醛，它具有一个不对称碳原子（四个取 代基不同），因而有两个对映异构体，以D及L来区别。
CHO
H
OH
CH2OH
D-
CHO
HO
H
CH2OH
L-
CHO
H OH
HO
H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
O
HO
H
H OH
H OH
CH2OH
Glucose
Fructose
O
Pyran
C H 2O H
H
H OH
OH
H
HO
OH
H
OH
C H 2O H
H
H OH
O OH
H
HO
H
H
OH
O
Furan
C H 2O H
HO C H O
H
OH H
H OH
H
OH
C H 2O H
HO C H O
OH
OH
H
H
H
H
OH
果糖的 >C=O 与第五碳上的-OH反应，生成五元环的半缩醛，称为呋喃糖。
（书上的结构不对）
此机理中胺类化合物离去得到的是羟甲基糠醛（HMF），也可以 RNH2不离去，得到HMF的Schiffs碱，即胺仍然连在醛基上。所得到的 HMF是食品褐变的重要的中间产物，检测这种物质就可以预测褐变的速 度。
B、脱去胺基重排形成还原酮
此途径的过程可以表示为：
H HN R
H HN R C
CH2OH Schiffs碱
CH2OH 葡糖胺
其中的两步均为亲核加成类型的反应。第一步为氨基N对醛基亲核 加成，经脱水形成Schiffs碱；第二步为5-OH对C=N双键亲核加成形成环 状的葡糖胺产物。Schiffs碱的稳定性较小，因此第二步反应倾向于形成
葡糖胺。酸性条件不利于反应的进行（降低氨基亲核性），碱性可促进 此反应的发生。
这种环状结构，称为Haworth结构式，糖一般以环状形式存在。 环的生成使羰基变为手性碳，因而产生了两个异构体，它们 的差别只在于链端手性碳构型的不同，分别称为α-和β-型。如：
新形成的-OH称为半缩醛-OH，具有强的反应性，它易与其 它羟基化合物反应，形成缩醛，称为苷。 吡喃型葡萄糖具有椅式构象，体积大的-OH尽量处于平伏键 上，如：
成产物与伯胺
的反应则为亲
核取代反应。
N aH SO 3
H C
OH SO 3N a
H C
NH R SO 3N a
C H 2O H
C H 2O H
B、分子重排
上步产物葡糖胺酸性条件下可以发生Amadori（阿姆德瑞）重排而 转化为环式果糖胺：
H HN R
C
+H+
O
H HN+ R
H HN R H HN R
还原糖 氨基对醛基或羰
基进行亲核加成
伯胺类
失水关环
葡糖胺或Amoadri重排 二葡糖胺
1-氨基-2-酮糖
初期
β -消去脱水
中期 3-脱氧己糖醛酮 奥苏烯糖 HMF
黑精色素
Maillard反应后期
（HMF、还原酮、咪 唑环衍生物等）
末期
二、反应机理
到目前为止，Maillard反应中还有许多反应的细节问题没有搞清楚， 就现有的研究成果简单分述如下。
与氨基酸类物质发生反应。在此过程中，氨基酸发生脱羧、脱氨，自身转
化为少一个C的醛类化合物，而二酮接受氨转化为褐色色素(斯特勒克
Strecker反应)。可简单表示为： RCHCOOH
C
NH2 O
RCHO+ CO2
CO
褐色色素
由于此途径中有二氧化碳释放，因此可以通过检测食品中二氧化碳的 释放来监测Maillard反应的发生。
② 醛糖与弱氧化剂（碱性溴水）反应生成醇糖酸 ③与强氧化剂（热HNO3）反应得糖酸。
④高碘酸氧化 高碘酸主要是氧化邻位二醇。
O
C
H C OH
HO C H
H C OH +
5 HIO4
H C OH
CH2OH
D-葡萄糖
HCOOH +
HCOOH +
HCOOH +
HCOOH
+ HCOOH
+
HCHO
2.2.2.4 成脎反应 单糖与苯肼（C6H5NHNH2）作用生成脎 糖脎都是不溶于水的黄色晶体，不同的糖所生成的脎晶形不同，在反应中生成
C
C
-H+
C H
O
H HN R
C H
O
CH2OH 葡糖胺
CH2OH
CH2OH
CH2OH
1-氨基-1-脱氧-2-酮糖 酮式果糖胺
CH2Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 环式果糖胺
此过程包括了两个重排步骤，第一个是在酸的存在下葡糖胺经环的 破坏而导致的2-C上脱氢的重排过程，可看作是分子内的1,3-重排；第二 步是1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的烯醇式和酮式的重排过程。
如果体系中存在有可以转化Schiffs碱或使葡糖胺不能形成的物质，则 可抑制Maillard反应的发生。如亚硫酸盐的存在：
CHO
H
NR
C
RNH2
- H 2O
C H 2O H 葡萄糖
C H 2O H S c hiffs碱
H
HN
C
O
C H 2O H 葡糖胺
R
亚硫酸氢
钠与葡萄糖的
反应为亲核加
成反应，而加
（二）中期阶段
初期阶段中重排得到的酮式果糖胺在中期阶段反应的主要特点是分 解。分解过程可能有不同的途径，已经研究清楚的有以下三个途径：
A、脱水转化成羟甲基糠醛
这种途径经历五步反应，其中有三步脱水、一步加水，总的结果是 脱去二分子的水，最后生成环状的产物。其过程可以表示为：
H HN R
C H
O
H NR H O
在稀碱溶液中，单糖经烯醇而发生异构化反应；如D-葡萄糖在稀碱溶 液中形成D-甘露糖、D-果糖和其自身的平衡混合物。
在浓碱溶液中单糖发生分解反应，中间也经历烯醇过程，得到小分子 的糖式分解产物。
2.2.2.2 与碱的作用
在弱碱环境，糖会 发生异构化，例： 葡萄糖在弱碱性环 境变为葡萄糖、果 糖与甘露糖的混合 物。在强碱性环境 下，糖会被空气中
几乎所有的食品或食品原料内均含有羰基类物质和氨基类物质，因此 均可能发生Maillard反应。对这类反应的讨论是食品化学的一个重点内容。
一、反应的总体过程
Maillard反应是一个非常复杂的过程，需经历亲核加成、分子内重排、 脱水、环化等步骤。其中又可分为初期、中期和末期三个阶段，总体过程 可如下图表示。
CH2OH
CO HO C H
H C OH H C OH
CH2O H
糖精酸的生成
单糖与碱作用,随着碱浓度的增大、加热温度的提高和加热时间的延长， 单糖发生分子内氧化还原反应生成羧酸类化合物。其化合物组成没有 发生改变，只是结构发生了改变，称为糖精酸类化合物。
COOH H3C C OH
H C OH H C OH
O
H
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
的 O2 氧 化 生 成 其 它 复杂的混合物。
D-葡 萄 糖
D-甘 露 糖
HO
H
C
C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
烯醇式
D-果 糖
葡萄糖的异构化反应
O
H
C
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
形成4-C上无羟基）
还原酮是活泼的中间产物，可以继续脱水，也可以与胺类化合物反 应，还可分解为较小的分子，如乙酸、丙酮醛、丁二酮（二乙酰）等。
C、二羰基化合物与氨基酸的反应
这是中间阶段一个不完整的途径，即利用前边两个途径中生成的二羰
基类中间产物，如A中的3-脱氧奥苏糖、不饱和奥苏糖，B中的还原酮等，
CH2OH
糖精酸
稀碱
O
H
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
D-葡萄糖
COOH
强碱 HO C CH2OH
CH2
+
H C OH
CH2OH
异糖精酸
COOH H C OH
CH2 H C OH H C OH
CH2OH
间糖精酸
2.2.2.3 糖的氧化与还原反应
① 醛或酮糖与Tollens试剂（AgNO3-NH3）作用会产生银镜； 与Benedict试剂（CuSO4、柠檬酸和Na2CO3）或Fehling试 剂（CuSO4，酒石酸钾钠、NaOH）一起加热时，溶液的蓝 色消失，同时生成Cu2O的砖红色沉淀。
2.2.2.1与酸反应 酸：稀酸无影响，而和强酸共热则会生成糠醛，糠醛和各种酚有 显色反应，这可用于糖的定性和定量检测
O HH O
强 酸
O H C
C H 2O H
O H C O
C H 2O H
H O
O H
2.2.2.2 与碱的作用
碱性条件下，单糖可以发生异构化和分解等反应；其反应的程度和速 度受糖的种类、温度、碱的种类和浓度、时间等因素的影响。
2.2. 单糖的性质
2.2.1 单糖的物理性质
(1)甜度
什么是甜度?
一些单糖的比甜度：
α-D-葡萄糖
0.70
α-D-半乳糖
0.27
α-D-甘露糖
0.59
α-D-木糖
0.50
β-D-呋喃果糖 1.50
单糖的甜度与分子量及构型有关；一般的讲，分子量越大，在水中的
溶解度越小，甜度越小；构型不同，甜度亦有差别，如葡萄糖的α-构
果糖也能发生类似于A、B两个过程的反应，经A反应得到的是果糖 胺，而果糖胺发生Heyenes（海因斯）重排得到2-氨基-2-脱氧葡萄糖。 重排过程为：
CH2OH NH R O
CHO NHR
CH2OH 果糖胺
CH2OH 2-氨基-2-脱氧葡糖
此重排过程类似于上边，即质子化破坏环状结构，1-C失氢变为烯醇 式，烯醇式与酮式重排形成产物。
能与这些试剂发生反应的糖叫还原糖，还原糖分子中必定有 半缩醛羟基，它能变为链状结构，即有-CHO或>C=O，而 不与这些试剂反应的糖为非还原糖，其分子中无半缩醛羟基。 如苷中就没有半缩醛-OH，所以它在碱性不能被氧化。
Tollens试剂、Fehling试剂和Benedict试剂通常用于糖的检验 测定，由于这些反应的产物很复杂，它们无合成价值。
（一）初期阶段
Maillard反应的初期阶段包括两个过程，即羟氨缩合与分子重排。
A、羟氨缩合
单糖类物质可以和含伯氨基类物质（如氨基酸）发生羟氨缩合反应而
得到Schiffs（希夫）碱，Schiffs碱通过分子内环化转化成稳定的环状结构
的产物－糖胺
CHO
H
NR
C
H HN R C
RNH2
- H2O
O
CH2OH 葡萄糖
+112.2°
含 36% 量
0.5% 52.7
+17.5
64%
(3) 溶解度 (4) 吸湿性、保湿性与结晶性 (5) 其它。单糖与食品有关的其它物理学性质包括黏度、
冰点降低及抗氧化性等。
2.2.2 单糖的化学反应 糖的化学性质在有机化学及生物化学中已经进行了详
细的介绍，这里只讨论单糖在食品或食品原料中可能发 生的化学反应。
型甜度较大，而果糖的β-构型甜度较大。
(2)旋光性及变旋光 所有的单糖均有旋光性，常见单糖的比旋光度（20 ℃钠光）为：
D-葡萄糖 +52.2
D-甘露糖
+14.2
D-果糖
-92.4
D-阿拉伯糖 -105.0
D-半乳糖 +80.2
D-木糖
+18.8
在测定单糖的比旋光时，一定要注意静置一段时间（24h）。 当单糖溶解在水中的时候，会出现变旋现象。
H HN R
C
C
HO C
C
H+ C OH +H2O C O-H2O C O-H2O
-H2O CH -RNH2 CH2
CH
HOH2C O CHO
CH
CH2OH
羟甲基糠醛
CH2OH 酮式果糖胺 烯醇式果糖基胺
CH2OH Schiffs碱
CH2OH
CH2OH
3-脱氧奥苏糖 不饱和奥苏糖
第一步为烯醇式与酮式的互变异构；第二步可看作在酸的作用下， 3-C上的羟基脱水，形成碳正离子，碳正离子发生发生分子内重排，通过 失去N上的质子而形成Schiffs碱；第三步又是烯醇式和酮式的重排得到3脱氧奥苏糖；第四步3,4-碳之间发生消去反应形成烯键；最后一步是5-C 上的羟基与2-羰基发生半缩酮反应而成环，然后消去一分子水形成糠醛。
第二讲 糖及多糖的化学反应 2.1 单糖的结构 2.2 单糖的性质与化学变化 2.3 多糖的结构 2.4 多糖的化学变化 2.5 食品加工中的糖及多糖
2.1 单糖的结构
单糖：不能被水解 为更小分子的糖 称为单糖
单糖根据羰基类型 可分为醛糖和酮 糖两大类。
单糖的衍生物有糖醇、醇糖酸、糖醛酸及糖酸等。
C
H
H
O 2,3-烯醇化
C OH
-RNH2
C OH
CH2 C OH CO
CH3 CO CO
CH3 CO C OH
CH2OH 酮式果糖胺
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
还原酮
其中第一步为烯醇化的过程；第二步为脱去RNH2，分子内重排； 第三步为烯醇式转化为酮式；最后一步是3,4-C之间的烯醇化。（教材上
的速度也不同，据此可鉴定糖的种类。
2.2.2.5作为醇的反应：除进行醚化生成苷外，单糖能与酸反应生成酯， 己糖和戊糖的磷酸酯是生物体中糖代谢的中间体。
2.2.2.6 Maillard（美拉德)反应
Maillard（Maillard, L. C.；法国化学家）反应指含羰基化合物（如糖 类等）与含氨基化合物（如氨基酸等）通过缩合、聚合而生成类黑色素的 反应。由于此类反应得到的是棕色的产物且不需酶催化，所以也将其称为 非酶褐变。
根据所含糖原子的数目，单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、 己糖和庚糖。
最简单的醛糖为甘油醛，它具有一个不对称碳原子（四个取 代基不同），因而有两个对映异构体，以D及L来区别。
CHO
H
OH
CH2OH
D-
CHO
HO
H
CH2OH
L-
CHO
H OH
HO
H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
O
HO
H
H OH
H OH
CH2OH
Glucose
Fructose
O
Pyran
C H 2O H
H
H OH
OH
H
HO
OH
H
OH
C H 2O H
H
H OH
O OH
H
HO
H
H
OH
O
Furan
C H 2O H
HO C H O
H
OH H
H OH
H
OH
C H 2O H
HO C H O
OH
OH
H
H
H
H
OH
果糖的 >C=O 与第五碳上的-OH反应，生成五元环的半缩醛，称为呋喃糖。
（书上的结构不对）
此机理中胺类化合物离去得到的是羟甲基糠醛（HMF），也可以 RNH2不离去，得到HMF的Schiffs碱，即胺仍然连在醛基上。所得到的 HMF是食品褐变的重要的中间产物，检测这种物质就可以预测褐变的速 度。
B、脱去胺基重排形成还原酮
此途径的过程可以表示为：
H HN R
H HN R C
CH2OH Schiffs碱
CH2OH 葡糖胺
其中的两步均为亲核加成类型的反应。第一步为氨基N对醛基亲核 加成，经脱水形成Schiffs碱；第二步为5-OH对C=N双键亲核加成形成环 状的葡糖胺产物。Schiffs碱的稳定性较小，因此第二步反应倾向于形成
葡糖胺。酸性条件不利于反应的进行（降低氨基亲核性），碱性可促进 此反应的发生。
这种环状结构，称为Haworth结构式，糖一般以环状形式存在。 环的生成使羰基变为手性碳，因而产生了两个异构体，它们 的差别只在于链端手性碳构型的不同，分别称为α-和β-型。如：
新形成的-OH称为半缩醛-OH，具有强的反应性，它易与其 它羟基化合物反应，形成缩醛，称为苷。 吡喃型葡萄糖具有椅式构象，体积大的-OH尽量处于平伏键 上，如：
成产物与伯胺
的反应则为亲
核取代反应。
N aH SO 3
H C
OH SO 3N a
H C
NH R SO 3N a
C H 2O H
C H 2O H
B、分子重排
上步产物葡糖胺酸性条件下可以发生Amadori（阿姆德瑞）重排而 转化为环式果糖胺：
H HN R
C
+H+
O
H HN+ R
H HN R H HN R
还原糖 氨基对醛基或羰
基进行亲核加成
伯胺类
失水关环
葡糖胺或Amoadri重排 二葡糖胺
1-氨基-2-酮糖
初期
β -消去脱水
中期 3-脱氧己糖醛酮 奥苏烯糖 HMF
黑精色素
Maillard反应后期
（HMF、还原酮、咪 唑环衍生物等）
末期
二、反应机理
到目前为止，Maillard反应中还有许多反应的细节问题没有搞清楚， 就现有的研究成果简单分述如下。
与氨基酸类物质发生反应。在此过程中，氨基酸发生脱羧、脱氨，自身转
化为少一个C的醛类化合物，而二酮接受氨转化为褐色色素(斯特勒克
Strecker反应)。可简单表示为： RCHCOOH
C
NH2 O
RCHO+ CO2
CO
褐色色素
由于此途径中有二氧化碳释放，因此可以通过检测食品中二氧化碳的 释放来监测Maillard反应的发生。
② 醛糖与弱氧化剂（碱性溴水）反应生成醇糖酸 ③与强氧化剂（热HNO3）反应得糖酸。
④高碘酸氧化 高碘酸主要是氧化邻位二醇。
O
C
H C OH
HO C H
H C OH +
5 HIO4
H C OH
CH2OH
D-葡萄糖
HCOOH +
HCOOH +
HCOOH +
HCOOH
+ HCOOH
+
HCHO
2.2.2.4 成脎反应 单糖与苯肼（C6H5NHNH2）作用生成脎 糖脎都是不溶于水的黄色晶体，不同的糖所生成的脎晶形不同，在反应中生成
C
C
-H+
C H
O
H HN R
C H
O
CH2OH 葡糖胺
CH2OH
CH2OH
CH2OH
1-氨基-1-脱氧-2-酮糖 酮式果糖胺
CH2Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 环式果糖胺
此过程包括了两个重排步骤，第一个是在酸的存在下葡糖胺经环的 破坏而导致的2-C上脱氢的重排过程，可看作是分子内的1,3-重排；第二 步是1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的烯醇式和酮式的重排过程。
如果体系中存在有可以转化Schiffs碱或使葡糖胺不能形成的物质，则 可抑制Maillard反应的发生。如亚硫酸盐的存在：
CHO
H
NR
C
RNH2
- H 2O
C H 2O H 葡萄糖
C H 2O H S c hiffs碱
H
HN
C
O
C H 2O H 葡糖胺
R
亚硫酸氢
钠与葡萄糖的
反应为亲核加
成反应，而加
（二）中期阶段
初期阶段中重排得到的酮式果糖胺在中期阶段反应的主要特点是分 解。分解过程可能有不同的途径，已经研究清楚的有以下三个途径：
A、脱水转化成羟甲基糠醛
这种途径经历五步反应，其中有三步脱水、一步加水，总的结果是 脱去二分子的水，最后生成环状的产物。其过程可以表示为：
H HN R
C H
O
H NR H O
在稀碱溶液中，单糖经烯醇而发生异构化反应；如D-葡萄糖在稀碱溶 液中形成D-甘露糖、D-果糖和其自身的平衡混合物。
在浓碱溶液中单糖发生分解反应，中间也经历烯醇过程，得到小分子 的糖式分解产物。
2.2.2.2 与碱的作用
在弱碱环境，糖会 发生异构化，例： 葡萄糖在弱碱性环 境变为葡萄糖、果 糖与甘露糖的混合 物。在强碱性环境 下，糖会被空气中
几乎所有的食品或食品原料内均含有羰基类物质和氨基类物质，因此 均可能发生Maillard反应。对这类反应的讨论是食品化学的一个重点内容。
一、反应的总体过程
Maillard反应是一个非常复杂的过程，需经历亲核加成、分子内重排、 脱水、环化等步骤。其中又可分为初期、中期和末期三个阶段，总体过程 可如下图表示。
CH2OH
CO HO C H
H C OH H C OH
CH2O H
糖精酸的生成
单糖与碱作用,随着碱浓度的增大、加热温度的提高和加热时间的延长， 单糖发生分子内氧化还原反应生成羧酸类化合物。其化合物组成没有 发生改变，只是结构发生了改变，称为糖精酸类化合物。
COOH H3C C OH
H C OH H C OH
O
H
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
的 O2 氧 化 生 成 其 它 复杂的混合物。
D-葡 萄 糖
D-甘 露 糖
HO
H
C
C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
烯醇式
D-果 糖
葡萄糖的异构化反应
O
H
C
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
CH2O H
形成4-C上无羟基）
还原酮是活泼的中间产物，可以继续脱水，也可以与胺类化合物反 应，还可分解为较小的分子，如乙酸、丙酮醛、丁二酮（二乙酰）等。
C、二羰基化合物与氨基酸的反应
这是中间阶段一个不完整的途径，即利用前边两个途径中生成的二羰
基类中间产物，如A中的3-脱氧奥苏糖、不饱和奥苏糖，B中的还原酮等，
CH2OH
糖精酸
稀碱
O
H
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
D-葡萄糖
COOH
强碱 HO C CH2OH
CH2
+
H C OH
CH2OH
异糖精酸
COOH H C OH
CH2 H C OH H C OH
CH2OH
间糖精酸
2.2.2.3 糖的氧化与还原反应
① 醛或酮糖与Tollens试剂（AgNO3-NH3）作用会产生银镜； 与Benedict试剂（CuSO4、柠檬酸和Na2CO3）或Fehling试 剂（CuSO4，酒石酸钾钠、NaOH）一起加热时，溶液的蓝 色消失，同时生成Cu2O的砖红色沉淀。
2.2.2.1与酸反应 酸：稀酸无影响，而和强酸共热则会生成糠醛，糠醛和各种酚有 显色反应，这可用于糖的定性和定量检测
O HH O
强 酸
O H C
C H 2O H
O H C O
C H 2O H
H O
O H
2.2.2.2 与碱的作用
碱性条件下，单糖可以发生异构化和分解等反应；其反应的程度和速 度受糖的种类、温度、碱的种类和浓度、时间等因素的影响。