碳水化合物的性质
动物营养与饲粮学-第二章 第二节 碳水化合物与动物营养
（二）糖分子结构
醛基
H-C=O H-C=O H-C=O 羟基 H-C-OH CH2 H-C-OH H-C-OH H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH CH2OH CH2OH CH2OH D-核糖 2-脱氧-D-核糖 D-木糖
酮基
CHO CH2OH CHO CHO HCOH C=O HCOH HOCH HCOH HOCH HOCH HOCH HCOH HCOH HCOH HCOH HCOH HCOH HCOH HCOH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH D-葡萄糖 D-果糖 D-半乳糖 D-甘露糖
寡聚糖已知1000余种，常用有寡果糖、寡甘露糖、
异麦芽糖、寡乳糖和寡木糖等。（益生元、益生素）
作用：
（1）与肠道中致病菌结合，并一道排出体外，保 护动物免受侵害。 （2）作为有益细菌生长的底物。
三 单胃动物碳水化合物营养
（一）无氮浸出物营养
营养性碳水化合物主要在消化道前段（口腔到回肠 未端）消化、吸收，而结构性碳水化合物主要在消化道
后段（回肠未端以后）消化、吸收。
猪、禽：以淀粉形成葡萄糖为主，粗纤维形成VFA
为辅，主要部位在小肠。饲粮粗纤维水平不宜过高。
马、兔：以粗纤维形成VFA为主，以淀粉形成葡萄 糖为辅。
主要部位在小肠，在胰淀粉酶作用下，水
解产生麦芽糖和少量葡萄糖的混合物。
α-淀粉酶只能水解а-1.4糖苷键，因此，支链
淀粉水解终产物除了麦芽糖外，还有支链寡聚
一、碳水化合物的概念、组成、性质及在动植物体中的存在
（三）碳水化合物的组成与性质
单糖、低聚糖
糖
类
贮存 多糖
多 糖 结构 多糖
淀粉、糖原
《食品化学》4-碳水化合物
单糖可以进行直接发酵； 低聚糖和淀粉需要水解成单糖才能发酵， 但是麦芽糖除外。
应用： 1）面团发酵：
乙醇发酵（为主）＋乳酸发酵 适度时有酒香，过度发酸；
2）泡菜：乳酸发酵，风味独特；
3）酿酒、制醋：乙醇发酵为主。
b.利用Maillard反应 在面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、 酱油等生产中。������ 产生特殊风味、香味。
如通过控制原材料、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 核糖+ 半胱氨酸：烤猪肉香味。 核糖+ 谷胱甘肽：烤牛肉香味。
������ 控制温度 葡萄糖+ 缬氨酸 100-150 ℃ 烤面包香味 180 ℃ 巧克力香味
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、温度 羰氨反应受温度影响比较大，温度每 差10℃，其褐变速度差3－5倍。 ������
4、水分 羰氨反应需在有水存在的条件下进行， 水分在10-15%时最容易发生。 完全干燥情况下，褐变反应难进行。 ������
实验证明，天然直链淀粉分子的空间结 构并非是完全伸展成直线型的，而是卷曲成 螺旋状的，结构比较紧密 。
2、支链淀粉的结构 以α-1，4-苷键结合为主，并有α-1，6苷键结合、且在此处分枝的叫支链淀粉。 支链淀粉分子的聚合度较大，约在 1000～6000之间。
食品化学-第四章-碳水化合物
乳糖 乳糖酶 D-葡萄糖 + D-半乳糖
乳糖到达小肠后才被消化，小肠内存在乳糖酶。 乳糖促进肠道钙的吸收和保留。
27
乳糖不耐症
乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖 有将液体引向肠腔的趋势，产生腹胀和痉挛。
乳糖不耐症随着年龄增大而加重。 有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响，
➢ 葡萄糖溶液粘度随T↑而↑ ； ➢ 蔗糖溶液粘度随T ↑而↓ ；
8、抗氧化性——保持水果的风味、颜色和Vc
糖溶液中溶氧量小 糖本身具有抗氧化性
50
单糖和低聚糖物理性质 小 结
甜度 溶解度 吸湿性和保湿性 结晶性和抗结晶性 渗透压 冰点降低 粘度 抗氧化性
综合分析
51
4.2 单糖及低聚糖
食用香精和调味剂用CD包接，用于烤焙食品，速溶食品，速 食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳定。
➢ 保持天然食用色素的稳定
如：虾青素经CD的包接，提高对光和氧的稳定性。
➢ 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 保水保形作用
➢ 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
17
链式结构－醛糖
C2 差向异构
C4 差向异构
18
链式结构－酮糖
C5 差向异构
19
环状结构
-与-构型
异侧
C1为手性碳原子，它有 右侧两种喃型和吡喃型
21
环式与开环式相互转换
β-D-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的混合物。
室温下，以六元环为主。
22
有机化学-第十四章碳水化合物
H OH HO H
*C
*C
OH
OH
HO
O +HO
O
OH
OH
CH2OH
CH2OH
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
37%
63% 31
异头物：α-型 β-型，端基异构体
H OH
C
OH
HO
O
OH
C H 2O H
α-D-吡喃葡萄糖
+112 °
结构不同，物性有差异。 2020/12/19
5
CHO H OH
CH2OH
D-(+)-甘油醛
CHO HO H
CH2OH
2020/12/19 L-(-)-甘油醛
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
HO
H
C H 2O H
L-(-)-葡萄糖
C H 2O H
O
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(-)-果糖
2020/12/19
13
（2）化学性质
①差向异构化
❖差向异构体：只有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型完全相同。
H
O
C
OH
HO OH
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
2020/12/19
b
H
OH
H
O
OH－
碳水化合物百度百科
碳水化合物碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氢和氧三种元素组成，由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为碳水化合物。
它是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。
食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物，如纤维素，是人体必须的物质。
糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。
它不仅是营养物质，而且有些还具有特殊的生理活性。
例如：肝脏中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖与免疫活性有关。
此外，核酸的组成成分中也含有糖类化合物——核糖和脱氧核糖。
因此，糖类化合物对医学来说，具有更重要的意义。
自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。
可用通式Cx(H2O)y来表示。
有单糖、寡糖、淀粉、半纤维素、纤维素、复合多糖，以及糖的衍生物。
主要由绿色植物经光合作用而形成，是光合作用的初期产物。
从化学结构特征来说，它是含有多羟基的醛类或酮类的化合物或经水解转化成为多羟基醛类或酮类的化合物。
例如葡萄糖，含有一个醛基、六个碳原子，叫己醛糖。
果糖则含有一个酮基、六个碳原子，叫己酮糖。
它与蛋白质、脂肪同为生物界三大基础物质，为生物的生长、运动、繁殖提供主要能源。
是人类生存发展必不可少的重要物质之一。
发现历史在人们知道碳水化合物的化学性质及其组成以前，碳水化合物已经得到很好的作用，如今含碳水化合物丰富的植物作为食物，利用其制成发酵饮料，作为动物的饲料等。
一直到18世纪一名德国学者从甜菜中分离出纯糖和从葡萄中分离出葡萄糖后，碳水化合物研究才得到迅速发展。
1812年，俄罗斯化学家报告，植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉，在稀酸中加热可水解为葡萄糖。
1884年，另一科学家指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三种元素，其中H和O的比例恰好与水相同为2：1，好像碳和水的化合物，故称此类化合物为碳水化合物，这一名称，一直沿用至今。
第3章碳水化合物
C-OH 强热
CH2
CHOH CH2OH
CH2OH 间糖精酸
D-G
异糖精酸
4.脱水和热降解
CHO HCOH HOCH HCOH HCOH CH 2OH H C C OH HOCH HCOH HCOH CH 2OH H C C OH HC HCOH HCOH CH 2OH H+ O H C C OH HC HCOH HCOH CH 2OH OH OH H C C HC HCOH HCOH CH 2OH OH OH OH
温度对糖苷水解速度的影响
糖苷（0.5mol硫酸 溶液中） 甲基α —D—吡喃 葡萄糖苷 甲基β —D—呋喃 葡萄糖苷 温度(℃) 70 2.82 80 13.8 90 76.1
6.01
15.4
141.0
（3） 酸：单糖在pH3-7范围内稳定，糖苷 在碱性介质中相当稳定，但在酸性介质中 易水解。
（ 4） 酶
Carbohydrates (saccharides) are polyhydroxy aldehydes and ketones., or derivatives of such compounds.
3.Carbohydrates – Classifications
1) Monosaccharides- single sugars freely soluble in water.Sweet taste.
HO
OH
Sucrose
Maltose
糖结构中几个概念的复习
（6）转化糖：糖类化合物（蔗糖）在稀酸 或酶的作用下水解生成等量G和F的混合物， 称为转化糖。
2.低聚糖 Oligosaccharides
低聚糖 Oligosaccharides
碳水化合物的测定
碳水化合物的测定概述碳水化合物是生物界三大物质之一（Pro, Fat）,是自然界最丰富的有机物质。
碳水化合物主要存在于植物界，如谷类食物和水果蔬菜的主要成分是CH2O。
碳水化合物统称为糖类，它包含了单糖、低聚糖及多糖，是大多数食品中重要组成成分，也是人和动物体的重要能源。
单糖、双糖、淀粉能为人体所消化吸收，提供热能，果胶、纤维素维持人体健康具有重要作用。
一、碳水化合物的化学组成、分类和性质1、化学组成(chemical composition)碳水化合物是C、H、O三元素组成一类多羟基醛或多羟基酮化合物，而且绝大多数氢原子是氧原子的两倍。
即氢与氧为2：1。
它们的比例与水分的组成相同（水分子H2O）。
因此被人们称为“碳水化合物”即写成CH2O。
它们可用通式C n（H2O）m表示，好像碳的水化物。
但是笼统地说糖类称为CH2O是不太确切的。
比如，我们熟悉的甲醛，它的分子式为CH2O，醋酸C2H4O2，乳酸C3H6O3，从它们的结构上讲都类似于H与O＝2：1的关系。
按照这个比例它们都应属于碳水化合物，但是以上几个物质都没有糖类的特性，所以它们不是碳水化合物。
又比如，Ｃ5Ｈ10Ｏ4去氧核糖，还有鼠李糖Ｃ6Ｈ12Ｏ5。
这些属于糖类，但不符合上面的比例。
因此称碳水化合物是C、H、O组成，通式为C n（H2O）m是不确切的，但是历史上一直沿用下来，而且人们也习惯了，所以至今仍然采用。
2、分类 chemical classification按照有机化学可分成三类，它是根据在稀酸溶液中水解情况分类。
化学分类：1、单糖2、低聚糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖） -------有效碳水化合物3、多糖营养性多糖（淀粉、糖原）4、构造性多糖（纤维素、半纤维素、木质素、果胶）-------无效碳水化合物现代营养工作者分为两大类：营养角度分：有效碳水化合物、无效碳水化合物（膳食纤维）有效碳水化合物：对人体有营养（提供能量）性的称做有效碳水化合物无效碳水化合物：膳食纤维：指人们的消化系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质，但是消化系统中的微生物能分解利用其中一部分。
碳水化合知识点总结
碳水化合知识点总结1. 碳水化合物的基本概念碳水化合物是由碳、氢和氧元素组成的有机化合物，通式为（CH2O）n，其中n=3或更多。
它们的主要功能是为生物提供能量及构建细胞结构。
碳水化合物主要来自于植物的光合作用过程，是生物体内合成和分解最频繁的一类有机物。
在自然界中，碳水化合物的形式非常多样，包括单糖、双糖、多糖和纤维素等。
2. 碳水化合物的分类碳水化合物根据其分子结构可以分为三大类：单糖、双糖和多糖。
（1）单糖：单糖是由一个碳水化合物分子组成的，通常包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
单糖是生物体内糖代谢的基本单位，是细胞内的能量来源，也是构成生物体内多糖的组成单元。
（2）双糖：双糖是由两个单糖分子通过糖苷键结合而成，如蔗糖、乳糖等。
双糖在生物体内的代谢过程中，需要先通过酶的作用将其分解成单糖，再参与能量代谢或合成多糖。
（3）多糖：多糖是由多个单糖分子通过糖苷键结合而成，如淀粉、糖原、纤维素等。
多糖在生物体内起着能量储存和结构支持的作用，是植物和动物细胞的主要构成成分之一。
3. 碳水化合物的结构特征碳水化合物的分子结构是碳原子构成的骨架，上面附着氢原子和氧原子，根据不同的化学键的连接方式，碳水化合物可以分为醛糖和酮糖两种类型。
（1）醛糖：醛糖的分子中含有一个羰基（-CHO）与多个羟基（-OH），在分子结构中醛基位于末端碳原子上，如葡萄糖是一种典型的醛糖。
（2）酮糖：酮糖的分子中含有一个羰基（-CO-)与多个羟基（-OH），在分子结构中酮基位于内部碳原子上，如果糖是一种典型的酮糖。
4. 碳水化合物的性质碳水化合物具有多种生理活性和化学性质，通常表现为甜味、发酵、水解等。
（1）甜味：许多单糖和双糖具有甜味，因其结构特征而在口中具有甜味，如葡萄糖、果糖、蔗糖等。
（2）发酵：许多碳水化合物在微生物或酵母菌的作用下可以进行发酵，产生乙醇或乳酸，如葡萄糖在酵母菌作用下发酵产生乙醇。
（3）水解：多糖类化合物可以在酶的作用下被水解为单糖，从而释放能量，如淀粉在消化过程中被水解为葡萄糖。
碳水化合物的测定
3．食品中不溶性膳食纤维的测定 GB/T5009.88-2003） GB/T5009.88-2003） （中性洗涤剂法）
( Determination of insoluble dietary fiber in foods)
（1）原理 在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、 蛋白质、果胶等物质被溶解除去，不能消化的残渣为不溶性 膳食纤维。 （2）操作要点 样品烘干、磨碎——中性洗涤剂（EDTA二钠盐、四硼 样品烘干、磨碎——中性洗涤剂（EDTA二钠盐、四硼 酸钠、月桂基硫酸钠、2 乙氧基乙醇等）浸煮——残渣用热 酸钠、月桂基硫酸钠、2-乙氧基乙醇等）浸煮——残渣用热 水充分洗涤（糖、游离淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除 去）——加入 去）——加入α—淀粉酶（分解结合态淀粉）——蒸馏水、 淀粉酶（分解结合态淀粉）——蒸馏水、 丙酮洗涤（除去残存的脂肪、色素等）——残渣烘干 丙酮洗涤（除去残存的脂肪、色素等）——残渣烘干 、秤 重 （6）本法特点 测定结果包括：主要包括纤维素、半纤维素、木质素、 角质等成分。
测定意义: 测定意义:
2．粗纤维的测定 粗纤维的测定用非酶重量法 （GB5009.10—85, GB5009.10— GB5009.10— GB5009.10— 2003 ）。 （1）原理 （2）操作要点 1.25%硫酸—1.25%氢氧化钠溶液 1.25%硫酸—1.25%氢氧化钠溶液 （3）本法的特点 A、操作简便，应用广泛的经典分析法。 B、本法测定结果称作粗纤维。
Determination of Starch in Foods
（四）食品总糖含量的测定
1、食品总糖的含义 总糖是能被人体消化吸收利用的碳水化合物，即 有效碳水化合物。 2、测定总糖含量的方法 （1）分别测定法 （2）减差法 总糖（% =100-（水分+脂肪+蛋白质+ 总糖（%）=100-（水分+脂肪+蛋白质+灰 分 +膳食纤维）（%） 膳食纤维）（% （3）还原糖法(铁氰化钾滴定法见下页) ）还原糖法(铁氰化钾滴定法见下页)
大学生食品营养与健康 第五章 碳水化合物及其食物来源
1. 糖 半乳糖：是乳糖的重要组成成分，可在奶类产品或甜菜中找到。
半乳糖在人体中，先转变成葡萄糖后被利用，是肠道内吸收最快的单糖。
其它单糖：食物中还有少量的戊糖，如核糖（RNA重要组成部分）、脱氧核糖 （DNA重要组成部分）、阿拉伯糖（果胶糖、有利于控糖）和木糖（主要用 于制取木糖醇）
糖
单糖聚合度包括 1~2 ， 包 括 单 糖 和 双糖
寡糖
单糖聚合度3~9的 复合碳水化合物
多糖
单 糖 聚 合 度 ≥ 10 的 复合碳水化合物
第一节 碳水化合物的性质与分类
二、碳水化合物的分类
1. 糖 （1）单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖 葡萄糖：是各种糖类的基本组成单位，
构成淀粉、糖原、纤维素、麦芽糖，还 参与蔗糖、乳糖与粘多糖的组成。吸收 利用率高。
第一节 碳水化合物的性质与分类
二、碳水化合物的分类
1. 糖 果糖：游离存在于水果和蜂蜜中，果糖
可以与葡萄糖结合生成蔗糖。 果糖吸收后，一部分通过肝脏转变成葡 萄糖被人体利用，一部分转变为糖原、 乳酸和脂肪。
果糖的代谢不受到胰岛素的制约，因此糖尿病病人可以食用果糖，但大量食用还是 会产生副作用。
第一节 碳水化合物的性质与分类
第一节 碳水化合物的性质与分类
二、碳水化合物的分类
3. 多糖：淀粉、糖原 （1）淀粉 • 直链淀粉是线性结构，
支链淀粉为分支结构。 • 支链和直链淀粉的含
量取决于淀粉的来源。
第一节 碳水化合物的性质与分类
二、碳水化合物的分类
讨论：你知道哪些常用的淀粉？
小麦淀粉：细腻洁白， 透明度好，常用作广式 点心
是婴儿体内碳水化合物的主要来源。 乳糖不耐受症：缺乏乳糖酶，在小肠中不能被水解消化，可引起肠鸣、
食品添加剂和碳水化合物
一、碳水化合物的特性1、碳水化合物主要作用（1）给人体提供能量：碳水化合物（主要是指淀粉）所供的热量约占人体总热量的70－8％0。
每克的碳水化合物为我们身体提供4.千1卡的热量。
碳水化合物（主要是指淀粉）是人体最理想，最健康的来源。
它最易被身体消化，吸收，而且对身体的各个器官没有任何伤害。
（2）维持神经组织功能中枢神经系统只能靠碳水化合物供能。
多吃碳水化合物（淀粉）的人性情稳定。
而多吃肉的人一般性情暴躁。
2、碳水化合物成分：化学成份：C碳H氢。
氧碳水化合物主要成分：葡萄糖（淀粉是没有甜味的葡萄糖）二、碳水化合物分类碳水化合物分为：单一碳水化合物和复合碳水化合物三、碳水化合物的吸收碳水化合物是人体热能最主要的来源。
它在人体内消化后，主要以葡萄糖的形式被吸收利用。
葡萄糖能够迅速被氧化并提供（释放）能量。
每克碳水化合物在人体内氧化燃烧可放出4千卡热能。
我国以淀粉类食物为主食，人体内总热能的6—070来%自食物中的糖类，主要应该来自于全粮（全麦面、糙米、小米等）种种豆类及根茎类的菜（土豆、红薯等等）。
在我们食物中缺少碳水化合物的成分，就会产生低血糖症。
例如我们在生活中经常早晨起床后，不吃早饭；或者正常情况下少吃一顿饭。
出现低血糖症状：心慌，心悸，出汗，手脚发抖，身体发软，饥饿感等。
这时需要喝一杯糖水，来及时补充身体所需要的能量和缓解低血糖的症状。
同时碳水化合物摄取不足，能量不够时，机体会将蛋白质分解转化为葡萄糖提供能量，产生的较多氨，增加了肾脏的负担。
四、单一碳水化合物对人的危害大量糖的危害——我们食物中不需要很多的糖，若是过多，血液中就会溢满单糖，这时胰脏就要加快工作，产生胰岛素，进行糖的代谢，并使多余的糖转化成脂肪：而多余的胰岛素，又会使血液中的糖聚然下降，则造成低血糖的现象。
“糖会阻塞身体并会妨碍这部活机器的工作。
”“糖对于胃是不好的,它会引起发酵作用,进而使人的头脑糊涂，性情暴躁。
”《论饮食》28页3澳洲新南威尔斯州的教育保健委员会认为充满砂糖的果汁、甜点及白面使儿童的脑力变得愚笨，并造成暴戾的学生，因此严令禁止在校园内贩卖点心。
4第四章 碳水化合物(83张)
蔗糖在食品中分为白糖、红糖、冰糖等。
白糖包括白砂糖和绵纱糖。白砂糖含蔗糖 99.65%以上，绵白糖97.94%左右。但由于后者含有 2%～2.5%的还原糖，其中的果糖甜度为白砂糖的1.7 倍，因而比白砂糖甜。
红糖是用机制甘蔗糖的糖液浓缩结晶而制得。 其蔗糖含量在89%以上，其余为糖密、还原糖和杂质 等 。 杂 质 包 括 胡 萝 卜 素 、 钙 、 铁 质 等 。 每 1 kg 约 有 450mg钙和20mg铁。因而红糖的营养价值大大高于 白糖。
(2)果糖 机体内的果糖是由蔗糖水解为一分子的果糖和一 分子的葡萄糖而得。吸收时部分果糖进一步被肠粘膜细胞转 变成葡萄糖和乳酸。人体的肝脏是实际利用果糖唯一的器官， 它可以将果糖迅速转化，其他部位果糖含量极低。果糖的代 谢不受胰岛素影响，故糖尿病人可适量食用果糖。果糖甜度 很高，是常用糖类中最甜的物质。若以蔗糖的甜度为100，葡 萄糖的甜度为74，而果糖的甜度为173。果糖多存在于水果中， 的过程。一种 是淀粉酶的帮助下，进行水解，在胃和肠道里经过消化 吸收被人体利用，这种淀粉被称作是可溶性淀粉。另一 种则是淀粉进入人体后，在胃和其他消化道中不容易被 消化，而是直接以原来的状态到达大肠，因此得名为不 溶性淀粉。近年来，人们发现不溶性淀粉对人体健康可 以有新的贡献。它虽然在人体中不容易消化吸收，但直 接到达大肠后能够增加大肠中有益细菌的数目（主要是 双歧杆菌）。
第四章 碳水化合物
糖又称碳水化合物，它主要来自植物。植物的叶
绿素借光合作用，利用空气中的碳及氧，土壤中的水 分合成碳水化合物。合成的简单过程是：植物在生长 中要吸收二氧化碳，二氧化碳吸收后碳原子在植物内 被转化为能量，剩下的氧分子被呼出，这就是植物吸 碳吐氧的过程。留下的碳原子再与水（H2O）相结合 转变成碳水化合物（C6H12O6）。由此可见碳水化合 物主要是由C、H、O元素所组成，其基本结构为Cm （H2O）n。由于组成的形式不同而产生不同的化合 物，按其分子大小可分为单糖、双糖和多糖。食物中 的单糖主要是葡萄和果糖，双糖有蔗糖与乳糖，多糖 主要是淀粉。除乳糖存在于哺乳动物的乳汁中外，其 他碳水化合物主要来自植物性食物。
第一章(碳水化合物)
第二节 碳水化合物
从食品中大量摄取的碳水化合物有淀粉、 蔗糖、乳糖和纤维素，除纤维素外，它们作为 能量来源对营养来说是至关重要的。
纤维素不能作为能源利用吗？
第二节 碳水化合物 一、单糖及相关化合物
（一）单糖（例如：葡萄糖、果糖）
单糖是碳水化合物的最小组成单位．它们不能进一 步水解，是带有醛基或酮基的多元醇。
食品中低聚糖，有双糖和三糖，双糖由两 个单糖缩合而成。其单体组成可以是同种，也 可以是不同种的。食品中常见的双糖有海藻糖 型和麦芽糖型二类。
二、低聚糖
（一）蔗糖
蔗糖广泛分布于植物的果实和汁液中，它是高 能量食物的主要成分。蔗糖可以形成多面的单斜结 晶，如果缓缓结晶可以形成大的棱柱体，其熔点为 160。15℃时，蔗糖溶于其重量1/3的水中，可形成 澄清、无色糖浆。蔗糖仅微溶于乙醇。蔗糖不能直 接发酵，仅当酵母转化酶作用时，可将它分解为它 的构成组分。
三、碳水化合物的性质
（三）结晶作用
糖的特征之一是能形成晶体，糖溶液越 纯就越容易结晶，非还原性低聚相对容易给 晶，某些还原性糖，由于同分异构产生内在
“ 不纯”而难结晶。混合糖比单一的糖难结晶
。蔗糖的结晶速度受到溶液的浓度、温度 、杂质的性质和浓度等因素的影响。
第二节 碳水化合物
四、多糖
多糖是由重复两个单糖分子间的糖苷键， 经过低聚糖，可以得到高分子量的高聚物。食 品中多糖有二类，一是食物构成所含有的，另 是为了改良或稳定食品物理化学性质、品种而 添加的。食物的多糖是动、植物的来源物质。 多糖包含了淀粉一类的廉价能源物质，从摄取 量上说，也多于食物中其它的成分。
（八）氨基多糖
2. 糖胺聚糖 糖胺聚糖也曾称为粘多糖， 是一种长而不分支的多糖链，含有许多酸性基 因，具有粘稠性。
有机化学 第十九章碳水化合物
在碱溶液中D-葡萄糖变为烯醇中间体使C2失去手 性。C1上的烯醇氢回到C2时可从烯平面上或下两侧与 C2结合恢复醛基并产生C2的两种构型，完成D -葡萄 糖和D -甘露糖的转化。同样C2上烯醇氢可与C1结合 使C2生成酮羰基，这就生成D-果糖。用碱溶液处理D甘露糖和D -果糖可得到相同的平衡混合物。
由D -甘油醛可以通过增碳反应(参阅19. 3节) 制备D -赤藓糖和D -苏阿糖。手性碳的增加只涉及 到醛基的反应，反应的立体化学决定新生成的手性 碳有两种可能，因此产生两种四碳糖的异构体。反 应中不涉及原手性碳的羟基，这样使生成的两种四 碳糖—D-赤藓糖和D-苏阿糖的C3的构型与D-甘油醛C2 的构型相同。
他羟基都在e键。相比之下β异构体构象中所有羟基
均在e键较为稳定，在葡萄糖水溶液平衡混合物中β
异构体较多(64% )是必然的。
在书写吡喃糖稳定构象时，可以以哈武斯式作
参照。书写时不但要注意把—CH2OH放在相应位置的 e键上，而且一定要使各羟基的空间位置与哈武斯式
中的位置相对应。如写β-D-吡喃甘露糖稳定构象，
以上D系醛糖多数存在于自然界，如D-葡萄糖广 泛存在于生物细胞和体液内。D -甘露糖存在于种子、 象牙果内。半乳糖存在于乳液、乳糖和琼醋中。阿 洛糖存在于豆腐、果苷内。D-核糖和D-去氧核糖为 核酸的组成部分，广泛存在于生物细胞中。D-木糖 存在于玉米芯、麦秸、稻秆等中。少数醛糖是人工 合成的。
在自然界也发现一些D酮糖。它们的结构一般在 2位上具有酮羰基，比相同碳数的醛糖少一个手性碳 原子，所以异构体的数目也相应减少。如存在于甘 蔗、菊芋和蜂蜜中的D-果糖，为六碳酮糖，它具有 八种异构体，D型和L构型的各一半。在一些植物中 还存在一些七碳酮糖，如在鳄梨树果实中发现D -甘 露庚酮糖。
碳水化合物与碳水化合物的性质与应用
碳水化合物与碳水化合物的性质与应用碳水化合物是一类重要的有机化合物，它们由碳、氢和氧元素组成。
碳水化合物在自然界中广泛存在，包括植物、动物和微生物体内。
碳水化合物是人类体内主要的能量来源之一，并在生物体内发挥着重要的功能。
本文将详细讨论碳水化合物的性质及其在食物、工业和生物技术等领域的应用。
1. 碳水化合物的性质碳水化合物的分子结构通常具有线性、分支和环状三种形式。
它们的分子可以由单糖、双糖和多糖组成。
单糖是最简单的碳水化合物，由3到9个碳原子组成。
常见的单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖等。
双糖由两个单糖分子通过缩合反应形成，如蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
多糖是由多个单糖分子构成的高聚物，如淀粉、纤维素和糖原等。
碳水化合物具有以下特点：1.1 可溶性：大多数碳水化合物在水中可溶解，形成溶液。
但一些高分子多糖如纤维素等不溶于水。
1.2 甜味：许多碳水化合物具有甜味，这是因为它们与味蕾中的甜受体结合，产生甜味感。
1.3 发酵性：碳水化合物在发酵过程中能够分解出能量和产生乳酸、酒精等有用的产物。
1.4 构象性：碳水化合物的立体构象可以影响其性质和功能，如角旋光性和酶的底物特异性等。
2. 碳水化合物在食物领域的应用碳水化合物在食品中起着重要的能量供应和调味作用。
主要应用包括：2.1 能量来源：碳水化合物是人体主要的能量来源之一，每克碳水化合物产生4千卡的能量。
人体对碳水化合物的消化吸收会将其分解为葡萄糖，供给肌肉和大脑等器官使用。
2.2 增加食物口感：碳水化合物具有甜味，可以增加食物的口感和风味，提高食欲和满足感。
2.3 面食加工：碳水化合物是制作面食的重要原料，如面条、饺子皮和馒头等。
3. 碳水化合物在工业领域的应用碳水化合物在工业上有多种应用，包括：3.1 燃料制备：生物质燃料是一种替代传统石油产品的可再生燃料。
生物质燃料的生产利用了植物的碳水化合物，如秸秆、木屑和废弃农作物等。
3.2 化学品合成：碳水化合物经过化学反应可以合成化学品，如乙醇、乳酸、酒精、醋酸和甘油等，这些化学品在药品、化妆品和塑料等领域有广泛的应用。
有机化学基础知识点碳水化合物的立体化学性质
有机化学基础知识点碳水化合物的立体化学性质在有机化学领域中，碳水化合物是一类重要的化合物。
它们由碳、氢和氧原子组成，结构包括单糖、双糖和多糖等多种形式。
碳水化合物的立体化学性质在其结构和化学性质的研究中起着关键作用。
本文将重点讨论碳水化合物的立体化学性质，包括手性、立体异构体和光活性。
一、手性手性是指一个化合物存在非对称中心，因此有左右两种镜像体。
这种非对称中心可以是一个碳原子，其四个取代基围绕着它形成一个四面体结构。
对于一个手性分子，它的两个镜像体被称为对映异构体。
这些对映异构体在物理性质和生物活性上可能有截然不同的表现。
手性分子的手性性质是由于它的非对称中心导致的，而非对称中心又是由于碳原子上的取代基不同而产生的。
在碳水化合物中，单糖如葡萄糖和半乳糖就具有手性。
二、立体异构体除了手性分子外，立体异构体是碳水化合物中另一个重要的立体化学性质。
立体异构体是指分子结构相同但空间构型不同的化合物。
在碳水化合物中，最常见的立体异构体包括顺式异构体和反式异构体。
顺式异构体是指有两个取代基在环上相邻的情况，而反式异构体则是这两个取代基在环上相对的情况。
这种立体异构体的存在影响着碳水化合物在空间中的构型和化学性质。
三、光活性光活性是指某些化合物对偏振光的旋光性质。
在碳水化合物中，有一类特殊的化合物被称为旋光糖，它们具有旋光性质。
旋光糖可以使平面偏振光发生旋光现象，这是由于它们的分子结构中存在一个不对称的碳原子。
旋光糖分为左旋糖和右旋糖，分别表示其对偏振光的旋转方向。
它们的旋光性质使得它们在光学和医药领域有广泛的应用。
总结起来，碳水化合物的立体化学性质是有机化学中的重要知识点。
其中手性、立体异构体和光活性是碳水化合物研究中常被讨论的方面。
准确理解和掌握碳水化合物的立体化学性质对于有机化学的学习和应用具有重要意义。
碳水化合物
第2章碳水化合物碳水化合物（carbohydrates ）是自然界中分布广泛，数量最多的有机化合物，约占自然 界生物物质的3/4,普遍存在于谷物、水果、蔬菜及其他人类能食用的植物中。
早期认为， 这类化合物的分子组成一般可用C n （ H 2O ） m 通式表示，因此采用碳水化合物这个术语。
后来发现有些糖如脱氧核糖（C 5H 10O 4）和鼠李糖（C 6H 12O 5）等并不符合上述通式，并且有些 糖还含有氮、硫、磷等成分，显然用碳水化合物这个名称来代替糖类名称已经不适当， 但由于沿用已久，至今还在使用这个名称。
碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物， 可分为单糖、低聚糖、多糖三类。
单糖是碳水化合物中结构最简单，不能再被水解为更小单位的糖类，按所含碳原子数目的不同称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等，其中以戊糖、己糖最为重要，如葡萄糖、果糖等。
低聚糖是指聚合度为 2〜10个单糖的糖类，按水解后生成单糖数目的不同，低聚糖又分为二糖、三糖、四糖、五糖等，其中以二糖最为重要，如蔗糖、麦芽糖等。
多糖一般指聚合度大 于10的糖类，可分为同聚多糖（由相同的单糖分子缩合而成）和杂聚多糖（由不相同的单 糖分子缩合而成）两种，淀粉、纤维素、糖原等属于同聚多糖，半纤维素、卡拉胶、阿拉伯 胶等属于杂聚多糖。
碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源，是合成其他化合物的基本原 料，同时也是生物体的主要结构成分。
人类摄取食物的总能量中大约化合物，如具有高黏度、胶凝能力和稳定作用的多糖；有作为甜味剂、保藏剂的单糖和双糖; 2.1单糖2.1.1单糖的结构与构象HO结构上看，它们是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。
含羰基的特点，单糖可分为醛糖（aldoses ）和酮糖（ketoses ）。
醛糖非常容易由D-甘油醛衍生出来，见图 2-1。
酮糖是由二羟基丙酮衍生出来的，见图 目的多少，可将单糖分为丙糖 （trioses,三碳糖），丁糖（tetroses,四碳糖），戊糖（pentoses, 五碳糖），己糖（hexoses,六碳糖）等。
第三章碳水化合物1
①根据组成多糖的单种类分为：均多糖(淀粉、纤维素等)或杂多糖(海澡多 糖、茶叶多糖等)
②根据组成多糖的来源分为：植物多糖、动物多糖和微生物多糖
③根据其在生物体内的功能分为：结构性多糖、储藏性多糖和功能性多糖
④根据多糖上羟基结合的物质种类分为：蛋白多糖、脂多糖、硫酸酯化多 糖和金属元素多糖。一般又把上述这些多糖称之为多糖复合物
指羰基与氨基经缩合聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用2美拉德反应历程初期阶段中期阶段末期阶段amadori重排heyenes重排碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用初期阶段氨基羰基还原糖氮代葡萄糖基胺果糖胺美拉德反应过程羰氨缩合分子重排中期阶段碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用果糖胺脱胺脱水12烯醇化羟甲基糠醛hmf脱胺重排23烯醇化二羰基化合物还原酮strecker褐色co碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用hmf的积累与褐变速度有密切的相关性hmf积累后不久就可发碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用二羰基化合物还原酮碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用缩合与聚合生成类黑色素和风味化合碳水化合物32碳水化合物的理化性质及食品功能性作用概念
第 3章
碳水化合物
是自然界分布最广、数量最多的一类有机化合 物，占所有陆生植物和海藻干重的3/4，存在 于所有人类可食用的动植物和微生物中 是食品的主要组成成分之一 提供了人类的主要膳食热量(70-80%)，而且由 于其结构及理化性质还提供了人们期望的质构 和口感 在加工及储藏过程中的变化也为食品提供了需 宜和不需宜的一些产物，进而影响着食品的风 味、质量及安全性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验十碳水化合物的性质
课时数：3学时
教学目标：
通过本项目的学习使学生巩固碳水化合物的主要化学性质，熟悉碳水化合物的某些鉴别方法。
教学内容：
一、实验目的：
1、验证碳水化合物的性质。
2、熟悉碳水化合物的检别方法。
二、实验原理和内容：
碳水化合物能在浓硫酸存在下，与α－萘酚作用生成紫色环，这是碳水化合物的定性反应。
和Seliwanoff试剂反应呈鲜红色，酮糖比醛糖快15－20倍，可用于区别醛糖和酮糖。
另外，单糖和还原性双糖都具有还原性，能与Tollens试剂、Fehling试剂、Benedict试剂反应，并且能与苯肼反应生成糖脎，利用糖杀晶形、熔点、形成速度的不同，可用于区别不同的糖。
1、莫立许实验：试管倾斜，浓硫酸沿管壁慢慢加入，可看到在液层交界处出现紫色环。
2、间苯二酚－盐酸实验：置于80℃左右水浴中加热，可观察到果糖先变红，其次蔗糖。
葡萄糖和蔗糖不反应，但糖浓度高时，在酸存在下，葡萄糖可慢慢部分转化为果糖，也会有颜色反应。
故加热时间不要超过20min。
可用于鉴别酮糖和醛糖。
3、Fehling试剂实验：80℃水浴加热，加热时间不宜过长，否则蔗糖水解，生成果糖和
葡萄糖也会呈阳性反应。
4、Benedict试剂实验：Benedict试剂由硫酸铜、柠檬酸钠和碳酸钠配制。
5、Tollens试剂实验：试管要干净。
6、成脎反应：用0.1克固体糖来做，果糖沉淀出现最快（2－3min），其次葡萄糖（4
－5min），麦芽糖在沸水浴中加热20—30分钟，再在冷水浴中泠却，可析出黄色固体。
根据糖脎晶形、熔点、形成的速度不同，可鉴别糖。
7、淀粉与碘的显色反应：要把湿淀粉倒入沸水中，形成稀淀粉液，再与碘反应显色。
直链淀粉的螺旋状结构的中间空隙恰好容纳碘分子，借助范德华力形成一种蓝色包合物。
加热煮沸，结构被破坏，颜色消失，冷却后又显色。
三、实验注意点：
1、苯肼有毒，注意回收。