碳水化合物

❖ （4）吸湿性和保湿性
吸湿性:糖在空气湿度较高下吸收水分情况。
保湿性：指糖在空气湿度较低下保持水分的性质。
由于不同糖以及相同糖在不同状态下的结构不同， 羟基暴露于水的程度及结合水的速度不同。
对于单糖和双糖的吸湿性为：果糖≥果葡糖浆> 麦芽糖>葡萄糖>蔗糖> 无水乳糖。不纯的糖一般 比纯糖易吸湿。
3.2.1单糖结构及在食品应用方面的物理性质 1、单糖及衍生物结构 食品中常见单糖为五碳糖和六碳糖，衍生物有氨基
糖、脱氧糖、糖醇、糖酸、糖苷等。
2 、物理性质 (1) 甜度 ①甜度（比甜度）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1 其它糖与基准物的比值。
此阶段无颜色变化。
初期阶段
氨基 ＋ 羰基（还原糖)
羰氨缩合
氮代葡萄糖基胺
分子重排
果糖胺
中期阶段
美拉德反应过程
❖中期阶段：重排后的果糖胺进一步降解、 脱水，最终形成羟甲基糠醛（HMF）、还原 酮等,主要有两条途径：
❖A 脱胺脱水:果糖胺经1，2－烯醇化脱R－ NH2残基形成3－脱氧奥苏糖，再经脱水形 成5－羟甲基糠醛（HMF）。
❖B 脱胺重排:果糖胺经2，3－烯醇化脱R－ NH2残基形成中间产物还原酮进而形成邻二 羰基化合物，还原酮可进一步脱水与胺类 缩合或降解成小分子（乙酸等）。
❖ 在较高温度下，邻二羰基化合物 和氨基酸发生Strecker（斯特勒克） 降解反应，形成二氧化碳、少一个碳 醛类和邻氨基酮或醛，邻氨基酮或醛 经缩合可形成间接产物吡嗪类。醛和 吡嗪类对食品风味影响很大。
肉
葡萄糖0.1
糖原0.1
3.1.4食品中碳水化合物的作用
提供人类能量的绝大部分（尤其我国饮食以碳 水化合物为主食）
提供适宜的质地、口感和甜味 （如卡拉胶、黄原胶作增稠剂、稳定剂） 有利于肠道蠕动，促进消化 （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）
3.2单糖和双糖
蔗糖3.78
葡萄17.3 葡萄糖2.09 果糖2.40
蔗糖4.25
多糖 淀粉1.5 纤维素1.0
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 甘薯26.3
蔗糖12-17 葡萄糖0.87 蔗糖2-3
纤维素0.7 淀粉14.65 纤维素0.7
❖一般糖粘度随温度升高而下降（葡萄糖除 外）。
（8）发酵性
酵母菌使小分子糖发酵产生酒精、二氧 化碳。发酵速度：葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽 糖
乳酸菌还可使乳糖产生乳酸。大多数 低聚糖不能直接发酵，必须先水解。
❖3.2.2单糖的化学性质
❖1、美拉德反应（羰氨反应、非酶褐变）
❖ 含有氨基的化合物与含有羰基的化合 物之间缩合、聚合反应生成类黑精而使食 品颜色加深的反应。
❖ （5）结晶性
❖ 各种糖结晶性不同，就单糖和双糖而言：蔗糖> 乳糖>葡萄糖>果糖和果葡糖浆>淀粉糖浆（不结 晶）。小分子糖的结晶性有时会影响食品性状。
❖（6）渗透压
❖糖溶液的渗透压与其浓度和分子质量有关, 即渗透压与糖的摩尔浓度成正比；在同一 浓度下单糖的渗透压为双糖的两倍。
❖（7）粘度
❖不同糖粘度不同，一般低聚糖 >蔗糖 >单 糖
此反应可逆，稀酸条件下反应逆向进行，碱性 条件利于正向反应。
如有亚硫酸根存在，亚硫酸根与醛加成，再与 氨基化合物缩合，阻碍羰氨缩合，不利于反应 进行。
如果是D－果糖，羰氨缩合形成N－果糖基胺。
B、分子重排
氮代葡基氨在酸性条件下经Amadori
（阿姆德瑞）分子重排生成果糖胺。
如是N－果糖基胺经海因斯分子重排形 成2－氨基－2 －脱氧葡萄糖。
第三章碳水化合物
教学目的和要求
➢ 了解食品中的重要单糖、多糖及衍生物。 ➢ 掌握食品中常见单糖、功能性低聚糖、多
糖的结构、理化性质及在食品中的应用。 特别是美拉德反应历程、控制及对食品风 味、营养、安全性影响。 ➢ 了解食品中的重要多糖的结构、性质及食 品中应用。
❖3.1概述
❖ 3.1.1、定义：多羟基的醛、酮及衍生物。 ❖ 3.1.2、分类 单糖：不能再被水解的多羟基醛或酮，是碳水
②甜度:果糖（1.5）>蔗糖（1.0）>葡萄糖（0.7）>麦芽 糖（0.46）>乳糖（0.39）
③甜度高低与分子结构、溶解度、浓度、温度等有关。
(2)旋光性
❖ 除丙酮糖外，所有单糖分子都具有旋光性，天然存在 的单糖大多数为D型（右旋）。
❖ 单糖会发生变旋现象，由于单糖结晶溶于水时，发生 异构化而引起的。如D－葡萄糖
化合物的基本单位。
低聚糖：由2~10个单糖分子缩合而成，水解后生成单
糖。
多糖：由许多单糖分子缩合而成。 3.1.3、食品中的碳水化合物
广泛存在于植物、动物和微生物中，植物最丰富， 自然界中最丰富的碳水化合物是纤维素。
表一食品中的糖类化合物(%)
产品总糖量 单糖和双糖
苹果14.5 葡萄糖1.17 果糖6.04
脱胺脱水
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 生褐变。
脱胺重排
二羰基化合物
还原酮
Strecker降解
果糖胺
中期阶段
脱胺脱水
1，2烯醇化
羟甲基糠醛（HMF）
脱胺重排 二羰基化合物
2，3烯醇化
Strecker
还原酮
CO2 醛
褐色
末期阶段：
醇醛缩合是两分子醛自相缩合、脱水 形成不源自文库和醛。
美拉德反应过程
初期阶段
中期阶段
羰
分
氨
子
缩
重
合
排
脱
脱
氨
胺
胺
基
脱
重
酸
水
排
降
解
Amadori Heyenes
重排
重排
（醛糖） （酮糖）
末期阶段
醇
聚
醛
合
缩
合
初期阶段：包括羰氨缩合反应与分子重排
A 、羰氨反应的第一步是氨基化合物的游离氨 基与羰基化合物的游离羰基之间缩合而形成 Schiff 碱（不稳定），并随后环化成为N-葡萄 糖基胺（氮代葡基胺）。
（3）溶解度
❖ 由于单糖含多个亲水的羟基，增加了水溶性。其中果 糖溶解度最大。
❖ 影响糖的溶解度大小因素
❖ A 分子量有关，分子量越大，溶解度越小。
❖ B 温度有关，一般温度较高，溶解度越大。
❖ C 与渗透压有关，渗透压越大，浓度大，溶解度越大。
❖ 一定渗透压可以抑制微生物的生长，在室温下，糖浓 度达到70％以上时才抑制微生物的生长。