食品化学第三碳水化合物PPT课件
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糖的特征之一是能形成晶体
这两种性质对于保持 食品的柔软性、弹性、贮 存及加工都有重要意义。
在糖果制造时，要应用糖 结晶性质上的差别。
-
12
❖ 单糖的化学性质：
➢ 1、与碱的作用
D-葡萄糖的烯醇化和异构化作用
H
O
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
C H 2 OH
D-葡萄糖
H
OH
C
H C OH
(2)自然界中以4，5，6个碳原子的单糖最普遍。
6碳糖：葡萄糖，果糖； 5碳糖：核糖等等。
按照 官能 团又 分为
醛糖 酮糖。
-
依分 子中 碳原 子的 数目
丙糖
丁糖
戊糖
己糖
6
庚糖 。
H
O
C
H
O
C
H
O
C
H
O
C
H C OH
H C OH
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
按所含碳原 子数目的不 同称为
丙糖 丁糖 戊糖：果糖（酮糖） 己糖：葡萄糖（醛糖）
-
2
❖ 低聚糖：又叫寡糖，是由2－10个单糖分子脱水缩 合而成的糖，完全水解后得到相应分子数的单糖。 根据水解后生成单糖分子的数目，又可分为二糖(双 糖)，三糖，四糖等。
❖ 其中以双糖的分布最广，典型的双糖有蔗糖，麦芽 糖。
D-塔罗糖
手性碳原子：即不对称碳原子，它连接4个不同的原子或功能集团。
L-糖：如果最高编号的手性碳原子上的羟基位于左边位置，则称为L-糖。天
然存在的L-糖不多
-
7
➢ 2、单糖的环状结构： 单糖分子的羰基可以与糖分子本身的一个醇羟基反应，
生成分子内的半缩醛或半缩酮，形成五元呋喃环或更稳 定的六元吡喃环。天然的糖多以六元环形式存在。
则形成的为β型，
α型：若C1上的O与C6上的羟甲- 基位于环平面的不同侧，
8
则形成的是α型。
❖单糖的物理性质：
➢ 1、甜度：甜度通常是以蔗糖为基准物，一般以5%或
10%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0，其他糖在同一条 件下与其相比较所得的数值，由于这种甜度是相对的，所以 又称为比甜度。
一些单糖的比甜度
C2H OH
C2H OH
C2H OH
H
OH H O
OH
H
H
O H H
O H H
H
OO H
H O H H
H O
O H H
O H H O
H
H O H
H O H
H O H
α-D-葡萄糖
α-D-半乳糖
β-D-葡萄糖
C2H OH O C2H OH
H H O
H
O H
O H H
α-D-果糖
β型：如果C1上的O与C6上的羟甲基位于环平面的同一侧，
H C OH
CH 2OH
D-半乳糖
CH2OH CO
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
CH2OH
D-阿洛酮糖
CH2OH
CH2OH
D-果糖
D-山梨糖
图2-2 几种D-酮糖的结构式（C6）
CH2OH
-
3
❖ 多糖：多糖是由很多个单糖分子失水缩合而成的 高分子化合物，其单糖单体少则几十个，多则成 千上万个，水解后可以生成多个单糖分子。
❖均多糖(或同聚多糖)：如果多糖是由相同的 单糖组成的
❖混合多糖(或杂多糖) ：若多糖是由不相同 的单糖缩聚而成的
-
4
研究碳水化合物的意义
❖ 是重要的能量来源与营养来源：
H C OH
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
CH 2OH
D-阿洛糖
CH2OH
CH 2OH
D-葡萄糖
CH 2OH
D-古洛糖
CH 2OH
D-甘露糖
图2-1 几种D-醛糖的结构式（C6）
CH2OH
CH2OH
CO
CO
CO
H
O
C
H C OH
HO C H
HO C H
3.1 碳水化合物的分类
概念：
❖ 碳水化合物也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的
(Cn（H2O）m)。
❖ 有些糖如脱氧核糖（C5H10O4）和鼠李糖（C6H12O5） 等并不符合上述通式，并且有些糖还含有氮、硫、磷等
成分
❖ 是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物的总称。
单糖
分类
低聚糖 多糖
-
1
❖ 单糖：是碳水化合物的基本单位，是不能再被水 解的多羟基醛或多羟基酮。
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2OH
烯醇式
H
O
C
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2OH
D-甘露糖
CH 2OH CO HO C H H C OH H C OH CH 2OH
D-果糖
-
13
❖ 单糖的化学性质：
➢ 1、与碱的作用
1，2烯二醇的分解反应
CHOH COH CHOH CHOH CHOH CH2OH
CHO H C OH
CH2OH
CH2OH CO CH2OH
-
14
❖ 单糖的化学性质：
➢ 2、与酸的作用
复合反应
2C6H12O6—→C12H22O11+H2O
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，这种反应称为复合反应。
-
15
❖ 单糖的化学性质：
➢ 2、与酸的作用
糖类名称 比甜度
蔗糖 β-D-果糖 α-D-葡萄糖
1.0 1.5 0.7
糖类名称 α-D-甘露糖 α-D-半乳糖 α-D-木糖
比甜度
0.6 0.3 0.5
-
9
❖单糖的物理性质：
➢ 2、溶解度：
纯净的单糖为白色晶体，有较强的吸湿性。单糖分子中有 多个羟基，增加了它的水溶解性，所以极易溶于水，尤其在 热水中的溶解度极大。单糖在乙醇中也能溶解，但不溶于乙 醚、丙酮等有机溶剂。
❖ 单糖和低聚糖是重要的甜味剂和保藏剂(高浓度糖渗透压大 ，微生物不易生长)：
❖ 与食品中其它成分发生反应产生色泽和香味：焦糖化反应， 美拉德反应
❖ 具有较高黏度、凝胶能力和稳定作用：多指多糖
-
5
3.2 单糖
❖ 单糖的结构：
➢ 1、单糖的化学组成和链状结构：
(1)组成Cn(H2O)n：所有食物中的低聚糖和多糖摄 入人体后，都必须水解成单糖后才能被人体吸收。
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。
戊糖脱水生成糠醛 己糖脱水生成5-羟甲基糠醛 己酮糖较己醛糖更易发生此反应。
-
10
❖单糖的物理性质：
➢ 3、旋光性：Fra Baidu bibliotek
具有手性的分子都具有旋光性，要判断一个化合物是否有 旋光性，就要看它是否为手性分子。每个单糖分子都含有不
对称碳原子，所以都具有旋光能力。
-
11
❖单糖的物理性质：
➢ 4、吸湿性、保湿性与结晶性
吸湿性:是指糖在湿度较高的情况 下吸收水分的性质。 保湿性:是指糖在空气湿度较低条 件下保持水分的性质。
这两种性质对于保持 食品的柔软性、弹性、贮 存及加工都有重要意义。
在糖果制造时，要应用糖 结晶性质上的差别。
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❖ 单糖的化学性质：
➢ 1、与碱的作用
D-葡萄糖的烯醇化和异构化作用
H
O
C
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
C H 2 OH
D-葡萄糖
H
OH
C
H C OH
(2)自然界中以4，5，6个碳原子的单糖最普遍。
6碳糖：葡萄糖，果糖； 5碳糖：核糖等等。
按照 官能 团又 分为
醛糖 酮糖。
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依分 子中 碳原 子的 数目
丙糖
丁糖
戊糖
己糖
6
庚糖 。
H
O
C
H
O
C
H
O
C
H
O
C
H C OH
H C OH
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
按所含碳原 子数目的不 同称为
丙糖 丁糖 戊糖：果糖（酮糖） 己糖：葡萄糖（醛糖）
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❖ 低聚糖：又叫寡糖，是由2－10个单糖分子脱水缩 合而成的糖，完全水解后得到相应分子数的单糖。 根据水解后生成单糖分子的数目，又可分为二糖(双 糖)，三糖，四糖等。
❖ 其中以双糖的分布最广，典型的双糖有蔗糖，麦芽 糖。
D-塔罗糖
手性碳原子：即不对称碳原子，它连接4个不同的原子或功能集团。
L-糖：如果最高编号的手性碳原子上的羟基位于左边位置，则称为L-糖。天
然存在的L-糖不多
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➢ 2、单糖的环状结构： 单糖分子的羰基可以与糖分子本身的一个醇羟基反应，
生成分子内的半缩醛或半缩酮，形成五元呋喃环或更稳 定的六元吡喃环。天然的糖多以六元环形式存在。
则形成的为β型，
α型：若C1上的O与C6上的羟甲- 基位于环平面的不同侧，
8
则形成的是α型。
❖单糖的物理性质：
➢ 1、甜度：甜度通常是以蔗糖为基准物，一般以5%或
10%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0，其他糖在同一条 件下与其相比较所得的数值，由于这种甜度是相对的，所以 又称为比甜度。
一些单糖的比甜度
C2H OH
C2H OH
C2H OH
H
OH H O
OH
H
H
O H H
O H H
H
OO H
H O H H
H O
O H H
O H H O
H
H O H
H O H
H O H
α-D-葡萄糖
α-D-半乳糖
β-D-葡萄糖
C2H OH O C2H OH
H H O
H
O H
O H H
α-D-果糖
β型：如果C1上的O与C6上的羟甲基位于环平面的同一侧，
H C OH
CH 2OH
D-半乳糖
CH2OH CO
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
CH2OH
D-阿洛酮糖
CH2OH
CH2OH
D-果糖
D-山梨糖
图2-2 几种D-酮糖的结构式（C6）
CH2OH
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3
❖ 多糖：多糖是由很多个单糖分子失水缩合而成的 高分子化合物，其单糖单体少则几十个，多则成 千上万个，水解后可以生成多个单糖分子。
❖均多糖(或同聚多糖)：如果多糖是由相同的 单糖组成的
❖混合多糖(或杂多糖) ：若多糖是由不相同 的单糖缩聚而成的
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研究碳水化合物的意义
❖ 是重要的能量来源与营养来源：
H C OH
H C OH
HO C H
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
CH 2OH
D-阿洛糖
CH2OH
CH 2OH
D-葡萄糖
CH 2OH
D-古洛糖
CH 2OH
D-甘露糖
图2-1 几种D-醛糖的结构式（C6）
CH2OH
CH2OH
CO
CO
CO
H
O
C
H C OH
HO C H
HO C H
3.1 碳水化合物的分类
概念：
❖ 碳水化合物也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的
(Cn（H2O）m)。
❖ 有些糖如脱氧核糖（C5H10O4）和鼠李糖（C6H12O5） 等并不符合上述通式，并且有些糖还含有氮、硫、磷等
成分
❖ 是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物的总称。
单糖
分类
低聚糖 多糖
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1
❖ 单糖：是碳水化合物的基本单位，是不能再被水 解的多羟基醛或多羟基酮。
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2OH
烯醇式
H
O
C
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2OH
D-甘露糖
CH 2OH CO HO C H H C OH H C OH CH 2OH
D-果糖
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❖ 单糖的化学性质：
➢ 1、与碱的作用
1，2烯二醇的分解反应
CHOH COH CHOH CHOH CHOH CH2OH
CHO H C OH
CH2OH
CH2OH CO CH2OH
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14
❖ 单糖的化学性质：
➢ 2、与酸的作用
复合反应
2C6H12O6—→C12H22O11+H2O
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，这种反应称为复合反应。
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15
❖ 单糖的化学性质：
➢ 2、与酸的作用
糖类名称 比甜度
蔗糖 β-D-果糖 α-D-葡萄糖
1.0 1.5 0.7
糖类名称 α-D-甘露糖 α-D-半乳糖 α-D-木糖
比甜度
0.6 0.3 0.5
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9
❖单糖的物理性质：
➢ 2、溶解度：
纯净的单糖为白色晶体，有较强的吸湿性。单糖分子中有 多个羟基，增加了它的水溶解性，所以极易溶于水，尤其在 热水中的溶解度极大。单糖在乙醇中也能溶解，但不溶于乙 醚、丙酮等有机溶剂。
❖ 单糖和低聚糖是重要的甜味剂和保藏剂(高浓度糖渗透压大 ，微生物不易生长)：
❖ 与食品中其它成分发生反应产生色泽和香味：焦糖化反应， 美拉德反应
❖ 具有较高黏度、凝胶能力和稳定作用：多指多糖
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5
3.2 单糖
❖ 单糖的结构：
➢ 1、单糖的化学组成和链状结构：
(1)组成Cn(H2O)n：所有食物中的低聚糖和多糖摄 入人体后，都必须水解成单糖后才能被人体吸收。
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。
戊糖脱水生成糠醛 己糖脱水生成5-羟甲基糠醛 己酮糖较己醛糖更易发生此反应。
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10
❖单糖的物理性质：
➢ 3、旋光性：Fra Baidu bibliotek
具有手性的分子都具有旋光性，要判断一个化合物是否有 旋光性，就要看它是否为手性分子。每个单糖分子都含有不
对称碳原子，所以都具有旋光能力。
-
11
❖单糖的物理性质：
➢ 4、吸湿性、保湿性与结晶性
吸湿性:是指糖在湿度较高的情况 下吸收水分的性质。 保湿性:是指糖在空气湿度较低条 件下保持水分的性质。