食品物料重要成分化学

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存在的。
半缩醛羟基和C5上原羟基在同侧为α型,反之为β型。 溶于水时,α型、β型和开链醛式三种异构体达到互变
平衡。
哈沃斯式
经常把具有六元含氧杂环的单糖称为吡 喃糖,五元含氧杂环的单糖称为呋喃糖。
D-果糖
• 葡萄糖的同分异构体,己酮糖,也能形成半缩酮
结构。
• 天然糖类中最甜的糖。
2.1.2.2 单糖的化学性质
2.1.4.1多糖的结构 多糖是天然高分子化合物,由许多单糖分子以苷键相
连形成的高分子化合物。如:淀粉、纤维素、糖元等。 多糖可被酸完全水解得到单糖。 水解后只生成一种单糖的称:同多糖,水解后多于一
种单糖的称为:杂多糖。 膳食中的多糖包括大量的纤维素和半纤维素,这些是
不溶于水的,也是不能被人体消化吸收的。 某些多糖以复合物或者混合物的形式存在。
E 生物体表保温防护。
F 脂溶性维生素 A 、 D 、 E 、 K 等的溶剂。
G 多数芳香物质都是脂溶性的,脂肪有利于提高食品的香气和
味道,以增进食欲。
H 可延长食物在消化道内停留时间,利于各种营养素的消化吸收。
注:脂肪储存量大,热值高:单位质量能量最多(37kJ/g)
如70kg人体,脂肪: 200832 kJ
糖具有抗肿瘤活性,黄芪多糖具有增强免疫功能 的作用。
2.1.6食品中的功能性多糖化合物
• 有的多糖是构成植物基本骨架的物质 • 有些多糖作为代谢储备物质而存在 • 食品加工中,利用这些化合物作为增稠剂、胶
凝剂、结晶抑制剂等。
(1)淀粉 廉价甜味剂果葡糖浆的原料 天然淀粉分为:直链淀粉和支链淀粉
2.2.1.1 简单脂类
(1)甘油三酯 a 结构和种类: 一分子甘油的3个羟基和三分子高级脂肪酸脱水缩合所形
成的酯。 三元醇
习惯上室温呈固体的称为脂(牛油),液体的称为油 (大豆油、菜籽油)。
相同脂肪酸——单纯甘油酯 不同脂肪酸——混合甘油酯
单纯甘油酯
混合甘油酯
b 脂肪酸
化学通式为:R-COOH,R:由碳原子所组成的烷基链。
心脑血管疾病患者可以适当提高不饱和脂肪酸的比 例。少吃动物油,吃植物油,如橄榄油、茶油、玉 米油。
(2)蜡 高级脂肪酸与高级饱和一元醇所成的酯,不溶于水、
固态。
一般在生物体表面起保护作用。如蜂蜡。
区别于“石蜡”
2.2.1.2 复合脂类
复合脂类由简单脂类与非脂性成分组成。重要的复合脂有
磷脂和糖脂。
(2)糖原
糖原是脊椎动物体内糖的储存分子,在肝脏、肌肉细 胞含量最高。
糖原的结构很像支链淀粉,只是比支链淀粉有 更多的分支位点——α-1,6-苷键。与碘也有呈 色反应:紫红色或者紫蓝色。
(3)纤维素
纤维素分子是以D-呋喃葡萄糖为单元物质,靠β-1,4 苷键连接起来的聚合物。大约由12000个葡萄糖单元 组成的纤维素分子,是无分支的长链。
表2-2 水果中游离糖含量(鲜重计)/%
水果 苹果 葡萄
桃 梨 樱桃 草莓 温州蜜桔 甜柿肉 琵琶肉

香蕉 西瓜 番茄
D-葡萄糖 1.17 6.86 0.91 0.95 6.49 2.09 1.50 6.20 3.52
4.03
6.04 0.74 1.52
D-果糖 6.04 7.84 1.18 6.77 7.38 2.40 1.10 5.41 3.60
分布广泛 在植物的各个部位,根、茎、叶、 果实、种子大部分含有葡萄糖、淀粉、纤维
素等糖类。(食物)
2.1.1 糖类化合物的种类


品 中

单糖
不能被水解为更小分子的糖
如:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、 果糖、半乳糖
寡糖 由2~20个单糖缩合而成
如:麦芽糖、乳糖
水解为多个单糖
多聚糖 性质不同于单糖,寡糖
物理性质:无色结 晶,味甜、旋光性、 水溶性(多羟基— —亲水)
化学性质
(一)差向异构化
冷、稀碱溶液中,分子
重排
(二)氧化反应
被碱性弱氧化剂(费林试剂等)氧化
银镜反应 费林反应等 糖尿病检测原理(葡萄糖)
在相同条件下,下列基团被氧化的难易程度是:醛基 酮基 仲醇基 伯醇基
应用:鉴别酮糖和醛糖(弱氧化剂溴水褪色)
好不要超过30%。(过胖不好,过瘦行不行?)
• 脂肪肝是肝脏内的脂肪含量超过肝脏重量(湿重)的5%。 近几年来,脂肪肝发病率有不断上升的趋势,已成为一种临 床常见病。
脂类的生理功能:
A 生物膜的骨架成分。
磷脂
B 能量储存形式。
甘油三酯
C 参与信号识别、免疫 。 糖脂
D 激素、维生素的前体 。 胆固醇
多糖重复单元和基本结构
2.1.4.2多糖的特性
(1)溶解性 食品物料中,除纤维素外,大多数都是水溶的, 或者是在水中可分散。多糖能控制或者改变水的 流动性。
(2)黏度与稳定性 增稠,保持半固体食品的形态,保持乳浊液稳 定。
(3)胶凝作用 形成三维空间网络结构,如果冻、肉冻、鱼冻。
(4)水解性 在酸或者酶的催化下,糖苷键水解。食品加工中
2.2 脂类化学
学习要求:
• 掌握脂类化合物的概念及分类。
• 掌握脂肪酸和脂肪的性质。 • 了解磷脂、胆固醇的性质。 • 理解脂类的生理功能。
2.2 脂类化学
脂类(lipid):亦译为脂质或类脂,低溶于水而高溶 于非极性溶剂的生物有机分子,绝大多数脂类的化学 本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
糖-水+风味剂 糖-风味剂+水
糖类化合物褐变和食品风味 糖类化合物非氧化褐变,产生许多挥发性物质
甜味 蜂蜜、大多数果实的甜味主要取决于蔗糖、D-果糖或 D-葡萄糖的含量。
糖与人类生活密切相关,人类三大营养物质之一 周朝早期,已经把淀粉转化为饴,主要成分是麦
芽糖 东汉时期,我国南方开始制造蔗糖—红砂糖 唐代已经开始生产比较纯的白砂糖和冰糖 有些糖类是天然药物中的活性成分,如:灵芝多
水杨苷
葡萄糖
水解后能生成氢氰酸的糖苷:生氰糖苷 。
水杨醇
大量食用导致中毒!!服用氰化物50~100mg致人死亡。
苦杏仁
毒理:氰化物(氢氰酸)抑制人体内酶的活性,尤其是细胞 色素氧化酶-----呼吸麻痹
(五)成酯反应
单糖是多元醇,含多个羟基,与酸作用脱水成酯。
如:磷酸酯是许多物质代谢的中间产物。
2.1.3 寡糖(低聚糖)
如:淀粉、纤维素
2.1.2 食品中的糖类化合物
作为食品物料的大多数植物只含有少量蔗糖,大量 膳食用蔗糖是从甜菜和甘蔗中分离得到的。
表2-1 豆类中游离糖含量(鲜重计)/%
豆类 利马豆 嫩莢青刀豆 青豌豆
D-葡萄糖 0.18 0.73 0.85
D-果糖 0.16 0.67 0.85
蔗糖 6.11 0.42 4.24
83
2.1.3 单糖
2.1.3.1 单糖的分类和结构
根据C、O双键的位置分为醛糖(碳链末端,如:葡萄 糖)和酮糖(碳链中间,如:果糖)。
D-果糖
两种构型
链状结构
葡萄糖是己糖,C6H12O6,6个碳原子依次组成 开链状。天然葡萄糖大部分为D型。
环状结构
物理及化学方法证明,结晶状态的单糖是以环状结构
由2~20个糖单位以糖苷键连接构成的糖类物质 自然界中寡糖一般2~6个糖单位 能溶于水
以双糖存在最为广泛,代表:蔗糖、乳糖、麦芽糖等
乳糖不耐症 (P19) 特殊配方婴儿奶粉
三糖:由三分子单糖以糖苷键链接二组成的化合物的 总称。
自然界中广泛存在的三糖有:棉籽糖、松三糖等
2.1.4 多糖
2.00
2.01 3.42 1.51
蔗糖 3.78 2.25 6.92 1.61 0.22 1.03 6.01 0.81 1.32
3.04
10.03 3.11 0.12
表2-3 蔬菜中游离糖含量(鲜重计)/%
蔬菜 甜菜 硬花甘蓝 胡萝卜 黄瓜 苣菜 洋葱 菠菜 甜玉米 甘薯(红薯)
D-葡萄糖 0.18 0.73 0.85 0.86 0.07 2.07 0.09 0.34 0.33
• 理解单糖的化学性质。 • 了解糖类在食品生产中发挥的功能。
糖类化合物
通式Cn(H2O)m (例外,鼠李糖C6H12O5;脱氧核糖 C5H10O4 )
碳水化合物(有些糖含有氮,硫,磷等),因沿用已 久而继续使用
准确的定义是:含多羟基的醛类或者酮类化合物及其 衍生物和缩合物的总称。
生物体维持生命活动所需能量的主要来源,人类摄取 食物总能量中约80%(60~70)由糖类提供。随着生 活水平的提高,膳食结构在不断变化。
课本P35了解天然脂肪酸!
必需脂肪酸(P40):多数脂肪酸在人体内能够合成, 但是亚油酸、亚麻油酸、花生四烯酸等多双键不饱
和脂肪酸在体内不能合成,必须由食物提供,称为
必需脂肪酸。
健康角度:在膳食中不饱和脂肪代替饱和脂肪非常 有益
脂肪酸均衡:膳食脂肪酸中,饱和脂肪酸、单不饱 和脂肪酸、多不饱和脂肪酸三者应保持合理的比例。 动物性油脂摄入过少也是不科学的。
蛋白质: 105000 kJ (18kJ/g)
糖原: 2520 kJ (18kJ/g)
2.2.1 脂类的种类
简单脂类:由脂肪酸和醇类所组成的酯称为简单脂, (也叫油脂)。
复合脂类:由简单脂与非脂成分组成的脂类化合物。 衍生脂类:由简单脂或复合脂类衍生而来或与之关系
密切,也具有脂类一般性质的物质。如固醇、类固醇、 萜类物质。
强氧化剂可以形成二酸,如:
(三)还原反应
在催化加氢或酶的作用下,都可以使单糖还原为多元 醇。
(四)成苷反应
单糖的半缩醛羟基很容易与醇、酚羟基反应,失水而 形成(环状)缩醛结构的化合物,通称:糖苷。
例如:无水甲醇与D-葡萄糖的反应,生成D-甲基吡喃 葡萄糖苷的两种异构体。
无水 甲醇
+
糖的部分称为糖苷基。
具有不同的官能团,结构复杂。 99%左右的脂肪酸甘 油酯(酰基甘油、甘油三酯)是我们常称的脂肪。
脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸.
醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
存在:植物体中主要存在于种子和果仁中,动物体中 主要存在于皮下组织、腹腔、肝脏、肌肉间的结缔组 织。
• 体脂占体重的14%-19%,男性最好不要超过20%,女性最
非糖部分称为糖苷配基。
连接糖苷基与糖苷配基的是糖苷键。O-苷、N-苷(如核 苷)、S-苷等。
单糖生成糖苷后,分子中没有了半缩醛羟基,不能形成 开链结构,分子稳定性增加,这类糖苷没有了还原性。 酸性条件下能水解生成原来的糖及非糖成分。
膳食及食品加工中的糖苷:皂角苷、强心苷
糖苷碱性环境中稳定
的应用,水解过程伴随着粘度变化。水解速率随 温度升高急剧增大。
2.1.5 食品中糖类的功能
亲水功能 糖类化合物具有很多亲水性羟基,具有结合水的能力、 控制食品中水的活性。
限制从外界吸入水分(糖霜粉)? 控制食品水分散失(糖果蜜饯)?
风味结合功能
糖类化合物在脱水工艺过程中,保持食品色泽和挥发性 风味。有效的保留挥发性风味成分。
(4)半纤维素 细胞壁中的一种多糖,与纤维素、木质素共存。 提高面粉对水的结合能力,用于食品烘焙中。 促进胆汁酸的消除和降低血清中胆固醇含量,有
利于肠道蠕动。 (5)其他
果胶(植物细胞壁胞间层,用于制作果酱、果冻) 角豆胶(用于香肠等的黏结剂) 黄芪胶(色拉调味汁和沙司的增稠剂) 海藻胶(琼脂分离为琼脂糖和琼脂胶)
中性甘油磷脂
D-果糖 0.16 0.67 0.85 0.86 0.16 1.09 0.04 0.31 0.30
蔗糖 6.11 0.42 4.24 0.06 0.07 0.89 0.06 3.03 3.37
表2-4 普通食物中的糖含量
食品 可口可乐
脆心点 冰淇淋
橙汁 蛋糕(干)
番茄酱
果冻(干)
糖含量/% 9 12 18 10 36 29
2 食品物料重要成分化学
食品物料成分
外源性物质 (少量)
பைடு நூலகம்
内源性物质 (重要成分)
无机物(水、盐)
有机物(蛋白质、 糖类、脂质、
核酸类、维生素等
2.1 糖类化学 2.2 脂类化学 2.3 蛋白质化学 2.4 核酸化学
2.1 糖类化学
学习要求: • 掌握糖类化合物、单糖、寡糖和多
糖的概念。 • 掌握单糖、二糖、多糖的结构。
分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸
从动植物、微生物中分离的天然脂肪酸已达100多种。
不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度、饱和与 否以及双键的数量和位置。
饱和脂肪酸:软脂酸、硬脂酸,在动物脂肪中约占
65%—70%(特例:鱼油中的多不饱和脂肪酸 omega-3
多不饱和脂肪酸)
不饱和脂肪酸:油酸、亚麻酸,在植物油中高达75%— 85%
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