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食品化学
第一章 绪论、水和冰
一、食品化学的性质和范畴
概念：食品化学从化学角度和分子水平研究食品的组成、结构、理化性质、生理和生化性质、营养和功能性质以及它们在食品储藏、加工和运销中的变化。

研究内容：碳水化合物、油脂、蛋白质、维生素、矿质元素、水、酶、风味、色素、保健成分、毒物等在食品贮藏加工及运销中的变化。

二、食品化学的研究方法
1 质量和安全属性
质地：变硬、软等
风味：期望的或不良的风味 颜色：期望的或不良的色泽
营养价值：S 大营养素等
产生有毒物质
安全性 使有毒物质失活
产生或消失保健成分等
4 分析在食品贮藏加工中出现的情况
产物因素：组分、O 2、pH 、A W 等
环境因素：T 、t 、大气成分、处理方法（加工工艺）等。

三、食品化学发展史
1780-1850：瑞典人 Carl Wilhelmscheeie 分离和研究了乳酸的性质。

从柠檬汁和醋栗中分离出苹果酸。

精密分析研究的开端。

1743-1794：法国化学家 Antoine Laurent Lavoisier 首先测定了乙酸的元素成分。

1767-1845：法国化学家 Theodore de Saussure 用灰化的方法测定植物中矿物质的含量，首先精确地完成了乙醇的化学分析。

1813：英国化学家 Humphey Davy 出版了第一本《农业化学原理》。

1786-1889：法国化学家 Michel Fugene Chevreul 是有机物质分析的先驱，质量
发现和命名硬脂酸和油酸。

1847：Justus V onliebig 出版了第一本有关食品化学的书《食品化学的研究》。

19世纪中期：英国Arthur Hill Hassall 和助手们绘制了一套比较详尽的显示纯净食品材料和掺杂食品材料的微观形象的示意图。

1860：德国W. Hanneberg 和F. Stohman 发展了一种用来常规测定食品中主要成分的重要的方法。

1871：Jean Baptiste Dumas 提出仅由蛋白质、碳水化合物和脂肪组成的膳食不足以维持人类的生命。

20世纪前半期已发现了大部分基本的食用物质，并对它们的性质作了鉴定，这些物质是维生素、矿物质、脂肪酸和一些氨基酸。

直到20世纪才成为一门独立的学科。

四、世界食品的发展趋势
1、系列化的方便食品
即食、罐头、冷冻
2、儿童食品（有利于生长、发育、开发智力）
强化食品/强化营养：V A、VD、Ca、Fe、Zn
强化高营养价值天然食品：大豆粉、蛋黄
婴儿食品：断奶食品等
3、健康食品/健康饮料（果蔬原汁法：85％果汁；美：67％），绿色食品，
保健食品（美：健康日：功能）
4、老年食品
老年型社会：60岁以上人数占总人数10％以上；65岁以上人数占总人数7％以上。

老年食品
（1）预防老年性多发病：高血脂、冠心病、糖尿病等
（2）防衰老：细胞裂开；细胞膜过氧化物氧化
5、新类型食品
新型大豆食品，菌藻类，卡片食品，集成块食品。

参考资料
刘邻渭主编《食品化学》，中国农业出版社
王璋，许时婴等编《食品化学》，中国轻工业出版社
【美】Owen R.Fennema著，王璋等译《食品化学》，中国轻工业出版社【美】Norman N.Potter Joseph H.Hotchkiss著，王璋等译《食品科学》，中国轻工业出版社
天津轻工业学院、无锡轻工业学院合编《食品生物化学》，轻工业出版社黄梅丽、江小梅编《食品化学》，中国人民大学出版社
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五、水和冰
各种食品都有其特定的水分含量，因此才能显示出它们各自的色、香、味、形特征。

物理化学：水在食品中起着分散蛋白质和淀粉等的作用，使它们形成溶胶。

食品化学：水对食品的鲜度、硬度、流动性、呈味性、保藏性和加工等方面都具有重要的影响。

水分也是微生物繁殖的重要因素。

在食品加工过程中，水起着膨润、浸透、呈味物质等方面的作用。

因此，研究水的结构和物理化学特性，水分分布及其状态，对食品化学和食品保藏技术有重要意义。

单分子水和液态水结构示意图：
冰有11种结构，但是在常压和温度0℃时，只有普通正六方晶系的冰晶体是稳定的，还有9种同质多晶(po1ymorphism)和一种非结晶或玻璃态的无定形结构。

在冷冻食品中存在4种主要的冰晶体结构，即六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易消失的球晶，以及各种中间状态的冰晶体。

大多数冷冻食品中的冰晶体是高度有序的六方形结构，在含有大量明胶的水溶液中，冰晶体主要是立方体和玻璃状冰晶。

冰传导热能比非流动水（例如，在组织中的水）快得多。

（导热率4倍）食品冻结的速度远比解冻的速度来得快。

单分子水的结构：sp3杂化，104.5°
液态水的结构：氢键（理论上讲，每一个水分子可与相邻的4个水分子同时形成4个氢键），缔合水（H2O）n (约90个左右——水分子族) ，偶极作用，→高的热容、熔点、沸点、表面张力、相变热、介电常数冰：六方晶体。

晶轴a=b≠c；晶轴夹角α=β=90°，γ=120°
过冷状态，过冷温度
潜热: 只使水的相态发生变化，没有温度升高的热量，包括熔化潜热和汽化潜热。

显热: 无相变时，使冰、水、水蒸汽等温度升高的热量比热容。

六、食品中水的存在形式
•构成水
•食结合水
•品邻近水
•中多层水/半结合水
•水体相水/自由水
构成水+邻近水=结合水
AW<0.25，单分子层水（其含量称单层值）在高H2O食品中约为总水量的0.5％
离子或离子基团(Na+，CI¯，－COO¯，－NH3+ 等)通过自身的电荷与水分子偶极子的静电相互作用及与蛋白质（氨基酸）中羧基及糖类羟基等形成氢键。

结合水无蒸发、冻结（-40℃）、转移、溶剂能力、不能被微生物利用。

多层水= 半结合水
0.25< AW<0.80，多分子层水，H2O↑，≤5％
与蛋白质肽键、－NH2、＝NH 等形成氢键
半结合水有部分蒸发（但蒸发时需吸收更多热量）、冻结、转移和溶剂能力，部分可被微生物利用。

干燥食品吸收多层水（半结合水）后，非水组分开始膨胀。

体相水= 自由水
毛细管水（Φ＞0.1μm）和截留水（被生物膜或凝胶内大分子网络所截留的水）
AW>0.85，性质与纯水相近/通过网络微孔向外转移
七、水分活度
是指食品在密闭容器内测得的水蒸气压力（P）与同温度下测得的纯水蒸气压力(P0)之比.
Aw= P/ P0 = ERH /100
根据拉乌尔定律，在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以该溶剂在溶液中的摩尔分数，即P= P0 n1/(n1 + n2 )
n1---溶剂（水）的摩尔数，n2 ---溶质的摩尔数；
将以上两个公式归纳为：
Aw = n1/(n1 + n2 )
水分活度计算：
在：1、稀溶液；2、非电解质溶液中，根据拉乌尔定律。

例如：25℃下，分别在1000克纯水中加入1 mol NaCl或1 mol的白糖时溶液的水分活度Aw 。

白糖溶液：Aw =55.5 /55.5+1=0.98
NaCl 溶液实验结果：Aw = 0.923
水分活度及其降低原因
水分活度测定：康维皿法（平衡相对湿度法）
平衡相对湿度(Equilibrium Relation Humidity , ERH) ：物料既不吸湿也不散湿时的大气相对湿度。

•水分活度简略（快速）测定：
•条件：25℃，20min，1克样品
•Aw= Aw1×Δg2+ Aw2×Δg1/Δg1 +Δg2
七、等温吸湿曲线（MSI）
在一定温度下，食品的含水量与其水分活度（平衡相对湿度）之间的关系曲线。

Ⅰ：Aw＜0.25；
Ⅱ：0.25＜Aw ＜0.80；
Ⅲ：Aw ＞0.80
横线：水分含量相等：Aw2 （高温）＞Aw1 （低温）
纵线：水分活度相等：W1（低温）＞W2（高温）
滞后现象：Aw相等，解吸水＞回吸水
主要原因：食品组织（毛细管）（解吸）→毛细管变细→P管内＜P管外→水蒸气在管内自动凝集
八、水分活度与食品稳定性关系
例1:水对淀粉老化的影响
30%＜WH2O ＜60%：易老化
WH2O ＜10%：不易老化
方便面（粥），糊化，脱水＜10%
例2:水对蛋白质构象稳定性和变性的影响
水与外层极性键，氢键，水膜，亲水胶体
促进内层非极性键，疏水相互作用
水（氧）→氧化→破坏副键→破坏结构
WH2O ≥4%：缓慢变性
WH2O ＜2%：变性×
例3：水对脂肪氧化酸败的影响
Aw = 0.3~0.4：最慢
Aw ＜0.3：水与过氧化物结合，防其分解
与金属离子水合，防其催化
Aw ＞0.4：氧在水中溶解度增加，脂肪膨胀，易氧化部位暴露。

3 测定：以康维皿法（平衡相对湿度法）说明
第二章碳水化合物
第一节概述
一、分类、结构
分类：
单糖：葡萄糖（动物血液）、果糖（水果）
低聚糖二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖
（2～10）三糖：绵子糖
多糖同聚多糖：淀粉、糖元、纤维素、果胶
•杂聚多糖：半纤维素、粘多糖
结构：多羟基醛、酮及其缩聚物和某些衍生物
-OH→果葡糖浆（增甜）
二、糖的重要衍生物
1 单糖衍生物
氨基G、N－乙酰氨基G、G醛酸
半乳糖硫酸酯（唾液酸）、糖脂、神经节苷脂
2 糖蛋白和蛋白多糖（酶、抗体、激素）
（1）糖蛋白：岩藻糖、阿拉伯糖、DNA、RNA
（2）蛋白多糖：透明质酸（粘合、润滑多用）、硫酸软骨素（软骨、肋骨、皮肤）、肝素（抗凝血素）
三、碳水化合物（糖）的生理功能
1、供给能量/4K cal/g，脂肪：9K cal/g；
2、节约蛋白质、脂肪（防酮症－酮酸中毒）；
3、构成机体组织；
4、保肝解毒（G醛酸+毒物→结合物→体外）；
5、传递信息
○1糖蛋白作为细胞识别标记；
○2器官移植时看糖基能否理解；
○3抗原作用。

决定血性的红细胞上糖蛋白的糖链由14个单糖组成，末端的糖基为：
N－乙酰基半乳糖－N－乙酰氨基G（AB型，A型）
半乳糖－半乳糖－N－乙酰氨基G（B型）
O型：无此末端糖基（即仅由13个单糖组成）
6、在人体细胞间有粘膜作用；
7、润滑作用
第二节食品中单糖和低聚糖的功能
一、亲水性
溶解性：果糖> 蔗糖> 葡萄糖(另：T↑，S↑)
（≥80％）（67％－70％）（47％－61％）
应用：溶解度大者用于提高食品渗透压而防腐
吸湿性：果糖> 蔗糖、麦芽糖> 葡萄糖> 乳糖
(73%) (18.4%) (14.5%) (1.4%)
应用：吸湿性高的玉米糖浆，转化糖等用于蜜饯及烘烤时食用（防水分蒸发）；相反，吸湿性低的乳糖、麦芽糖等用于糖霜粉（防粘结）。

如RH60%，9d：则D-果糖吸湿性为63%。

另：（1）结晶很好的糖完全不吸湿（因其氢键各位点形成了糖-糖氢键）；
（2）杂糖或糖浆吸水快而多（杂糖干扰糖分子定向，使-OH更有效同H2O结合）。

应用：吸湿性高的果葡（玉米）糖浆，转化糖等用于蜜饯、焙烤食品及软糖等（防水分蒸发）；相反，吸湿性低的乳糖、蔗糖、麦芽糖等用于糖霜粉（防粘结）及硬糖。

二、风味结合功能
糖-水+ 风味剂→糖-风味剂+ 水
•醛、酮、酯等）
•阿拉伯树胶（成膜），环糊精（截留）>双糖、低聚糖>单糖
•应用：用于喷雾干燥、冷冻干燥等。

•
三、褐变产物与食品风味
1、美拉德反应/羰氨反应
风味：
•甘a：焦糖香味
葡萄糖缬a：黑麦面包香味
•＋缬a：巧克力香味（180℃）
氨基酸谷氨酰胺：巧克力香味
•甲硫氨酸：马铃薯香味
条件：1：1重量比，100 ℃
颜色：黄褐色（类黑精）
（吸收峰：黄/420nm，褐/ 490nm ）
还原性（力）↑，（羰基↑/烯醇化）
中间过程：
主：β-消去。

烯醇化，脱水，重排，羰基加成（成环）等→5-羟甲基糠醛（HMF）
另外：直接脱水反应；
异构化（端基，醛糖酮糖）；
C-C键断裂
小结
（1）在中性或碱性食品中易发生；（pH≥６易发生；pH↓：NH2 →NH3+ ≠葡基胺）
（2）在中等水分活度食品中易发生（10%~15%）；
（3）铜、铁等金属促进其反应；（推测：后期：氧化-还原反应→色素；
Fe3+＞Fe2+，Ca2+可减轻）
（4）有利于食品的色、香、味；
（5）伴随着营养价值降低（如赖a损失等，另有精a 、组a）；
（6）SO2抑制该反应（抑制HMF等进一步缩合成类黑精；+H+,△→H2SO3→SO2↑）
（7）Q10=3~5
2、焦糖化反应
糖和糖浆直接加热，在温度超过100℃时，随着糖的分解形成褐色，引起焦糖化反应。

少量的酸、碱、磷酸和某些盐催化下，这种反应会加速进行。

大多数热解引起脱水后产生脱水糖，用来制造焦糖色素和风味物。

麦芽酚、乙基麦芽酚：
（1）有焦糖化风味；
（2）增强其它风味；
（3）甜味增强剂（使蔗糖阈值降低一半；乙基麦芽酚＝ 6 麦芽酚）。

三、结晶作用（Crystallization)
乳糖：＜93.5 ℃，过饱和溶液中→α-水合型乳糖结晶。

结果：水中溶解度小，质地坚硬，口中产生砂质感。

（乳制品：甜炼乳，冰淇淋）＞93.5 ℃→无水β-乳糖（溶于水）
蔗糖、葡萄糖易结晶；果糖难结晶。

另外：
（１）糖溶液越纯越易结晶；
（２）非还原性低聚糖比还原性低聚糖易结晶；
（３）混合糖（如转化糖、软糖）比单一糖难结晶；
（4）硬糖：蔗糖（主）。

如单独使用，易碎裂；加少量（10％~15％）转化糖即可。

四、其它功能性质
1、冰点下降
程度：与浓度呈正相关，与分子量呈负相关
应用：雪糕等：用淀粉糖浆代替部分蔗糖，冰点下降少→①节约电能；
②更可口（使冰粒细腻、粘稠度高、甜味温和）
2、抗氧化
原理：溶氧少（20℃，S60% 1/6 H2O）
另外，粘度：浓度↑，粘度↑→稳定性↑
增塑作用（持水性）：凝胶，焙烤食品
四、重要的单糖及低聚糖
1、乳糖
还原糖，β-D-吡喃半乳糖（1→4）D-吡喃葡萄糖
存在：游离态存在于哺乳动物乳汁中。

牛乳：4.5% ~5.5%；人乳：5.5% ~8.0% ；连翘属植物花粉管内.
乳酸菌使乳糖发酵变乳酸，乳糖存在可促进婴儿肠道双歧杆菌的生长。

小肠内β-半乳糖酶作用。

不易吸潮，不易被酶水解。

2、棉籽糖
存在：棉籽、糖用甜菜（0.2％~1.0％）、桉树干性分泌物。

半乳糖（1→6）葡萄糖（1→2）果糖
蜜二糖蔗糖
α-D-吡喃半乳糖（1→6）D-吡喃葡萄糖
3、环状糊精(cyclodextrin)
又叫沙丁格糊精(schardinger-dextrin)，是由D-葡萄糖残基以α-1,4糖苷键连接而成的环状低聚糖，聚合度有6、7、8三种，分别称为α-，β-，γ-环状糊精。

环状糊精是软化芽孢杆菌(Bacitlus macerans)作用于淀粉所形成的产物，为白色粉末状结晶，熔点300~350℃。

20世纪70年代中期已开始出品生产，并得到广泛应用。

β-状糊精是食品工业中应用较多的一种。

从整体上看环状糊精是亲水的，但是，由于环的内侧被C-H所覆盖，与外侧羟基相比有较强的疏水。

当溶液中同存在亲水和疏水物质时，疏水物质则被环内疏水基团吸附而形成包含化合物。

环状糊精的结构：圆筒上部的广口排列着12个C2，C3羟基，底部狭窄处有6个C6羟基。

与胶体相比，在结构上环状糊精对物质的吸附能力明显要高得多，并且还能作为复杂酶的基质被应用。

由于环状糊精结构上的特性，在食品加工和保藏上：
（1）可用作保香、保色、减少维生损失；
（2）对油脂起乳化作用，对易氧化和易光解的物质起保护作用，如萜烯类香料和天然色素易挥发和光解，若添加环状糊精进行包接，则可起到保护作用；
（3）环状糊精还可去苦味和异味，如对柑桔罐头中橙皮苷的抑制等等。

第三节食品中多糖的功能
一、多糖的结构与功能
1、水溶性及溶胀性
多糖糖基形成氢键：3个-OH ，2个O
应该：完全溶剂化，溶于水
实际：相反
直链淀粉：能溶于水（分子两侧与水产生氢键）
支链淀粉：不溶于冷水，在60~80℃热水中溶胀
纤维素：不溶
结晶区（多）无定形区：①链之间紧密结合，减少同水接触机会；②纤-纤氢键结合后使纤-水氢键无法形成。

2、凝胶性
线型结构→过渡结构→三维立体结构
（加热淀粉液）（冷却后凝胶）
直链淀粉：易凝胶
支链淀粉：形成黏稠液
形成凝胶：
（1）协同作用：如添加增稠剂角豆胶、鹿角藻胶等；
（2）化学法连接多糖分子，如磷酰氯等可在两种多糖间形成醚链。

3、水解
酸、碱、酶
糖苷水解（酸）影响规律：T↑V↑
①α-D糖苷键比β-D糖苷键对水解更敏感；
②不同位点糖苷键的水解难易顺序为（1→6）＞（1→4）＞（1→3）＞
（1→2）；
③吡喃环式糖比呋喃环式糖更难水解；
④多糖的结晶区比无定形区更难水解。

另：果胶不耐碱水解，在弱酸下稳定。

二、重要多糖及其衍生物
1、淀粉
（1）糊化、老化
糊化：淀粉粒在受热条件下吸水膨胀转变为胶体状态的变化。

老化：糊化淀粉的重新结晶所引发的不溶解效应。

淀粉：温度↑→分子振动↑→分之间键断裂→氧、羟基氢↑（＋H2O）→氢键→水渗入淀粉粒（搅动）→单链分子（结晶区↓无序状↑→（糊状）（α-化淀粉）（糊化温度）
老化：糊化逆过程（重新结晶）（β-化淀粉）
老化结果：变硬、不易消化（粉丝、粉皮为特例）
影响糊化条件：
内因：内部结构，结晶区（规则、紧密）难糊化。

外因：①H2O≥30%.盐、糖多时需更高（AW）；②C糖↑，V糊化↓（控水、增塑）；另有温度、盐、pH（低时水解）、酶（淀粉酶）影响等。

影响老化条件：
内因：①直、支比例（直~易老化，支~不易。

直：易链间干扰和相互结合）；②聚合度：中等聚合度易老化。

另有温度（↓易）、pH（中等易）等。

另外：
a膨化食品、滚筒干燥淀粉食品无老化现象（因其无结晶区）；
b油脂和乳化剂可阻止淀粉糊化及阻止已糊化的淀粉老化（直~ 螺旋内部疏水腔可被油脂包合）。

（2）改性淀粉
磷酸化淀粉：
50 ~ 60 ℃,1h O
•淀粉-OH+NaH2PO4 ———→淀粉-O-P-ONa+H2O
•pH=5 ~ 5.6 OH(Na)
性质特点：①糊化温度低（取代度≥0.07时，在冷水中可溶胀）；②糊状物粘度和透明度增大，老化现象减弱；③具有极好的冷冻-解冻稳定性。

应用：①用于速溶甜食粉和糖霜（在冷水中易分散）；②作冷冻肉汁、奶油馅饼增稠剂。

另有预糊化、酸改性、醚化、磷酸化、羟烷基化及交联化淀粉等等。

2、纤维素（改性）
纤维素（稀酸长时）→微晶纤维素（仅有结晶区）
应用：食品填充剂、稳定剂
羧甲基纤维素钠（CMC-Na）
3、果胶物质
（1）结构与分类
基本结构：α- 1，4-D-吡喃半乳糖醛酸聚合物。

-COOH →-CH3、Na+、K+ 、NH4+
酯化度（DE）=酯化的半乳糖醛酸基/总的半乳糖醛酸基х100
原果胶（原果胶酶/果胶甲酯酶）→果胶（果胶甲酯酶）→果胶酸（DE=0 ）
①原果胶：未成熟果蔬（细胞壁），高度甲酯化，不溶于水→硬挺质构
②果胶（果胶酯酸）：成熟果蔬（细胞液），胶体或水溶性【低甲（氧）基果胶(LMP) /DE ‹50 /甲（氧）基‹7%】。

③果胶酸：在细胞汁中与Ca2+、Mg2+、K+、Na+等矿物质形成不溶于水或稍溶于水的果胶酸盐。

→软疡质构
（2）凝胶的形成
①pH＝2.0~3.5（低pH阻止羧基离解，减少静电相斥）；
pH＝3.1，凝胶作用最好，硬度最大；
pH＝3.4，凝胶作用稍差，较柔软。

②蔗糖浓度：>50％，60％~65％最好（使果胶分子失水而形成分子间氢键而凝胶）；
③果胶含量：0.3％~1.0％；
④聚合度：正相关。

（每6～8个半乳糖醛酸单位形成一个凝胶结晶中心）；
⑤酯化度：果胶凝胶的强度随酯化程度增大而增高，因为凝胶网络结构形成时的结晶中心位于酯基团之间（见表）。

a：因疏水作用使凝胶形成快，原因又有二：其一，果胶在提取（酸提取）中被水解少；其二，其疏水性比低甲酯果胶高；
b：如加入10％~20％蔗糖，可改善凝胶弹性（否则易脆裂）；
c：加钙盐称为“浸钙”，使果胶分子交联；
d：因亲水作用而使凝胶快速形成。

4、壳多糖
壳多糖+CaCO3→甲壳类动物外壳
壳多糖基本结构：壳二糖：2-乙酰胺-2-脱氧葡萄糖-β-1,4-糖苷键
壳多糖+H2O →壳聚糖+乙酰氨
①壳多糖作工业用粘结剂、上光剂、填充剂、乳化剂；
②微晶壳多糖（壳多糖局部水解后研成末）作冷冻食品增稠剂和稳定剂；
③N-乙酰氨基葡萄糖（壳多糖水解产物）是保健添加剂，可： a.促进
肠道双歧乳酸杆菌生长； b.促进抗菌素（如四环素）吸收；
④壳聚糖作食品保鲜剂。

微胶囊技术简介：
概念：用特殊手段把固、液、气体物质包埋在封闭体系中。

被包埋者称心（芯）材，包埋者，即壳称为囊材（衣）。

特性：
（1）改变物态（液、气→固，即粉末化）；
（2）保护敏感成分（易氧化，分解等）；
（3）降低挥发性，除去异味；
（4）可隔离某些活性成分。

注意问题：
①心材的可润湿性（能润湿的固态心材比液态的要好）；②心材的溶解性；
③囊材的渗透性、弹性、可溶性。

稻米制品：胚芽米（留胚米），蒸谷米，强化米，增香米，脱水米饭（α-化米），罐头米饭。

其它多糖
（一）阿拉伯树胶
阿拉伯树胶是金合欢属植物阿拉伯树(Acacia senegal)树皮的渗出液，由D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖组成的多糖大分子，树胶主链由β-D-吡喃半乳糖残基以1→3键连接构成，部分残基的C6位置连有侧链，阿拉伯树胶以中性或弱酸性盐形式存在，组成盐类的阳离子是Ca2+，Mg2+和K+，树胶易溶于水，浓度可达到50％。

阿拉伯树胶溶液只有在高浓度时粘度才开始急剧增大，这与其它许多多糖的性质不相同。

阿拉伯树胶用作食品乳化剂和稳定剂，能阻止糖果中的糖结晶和脂肪分离以及冰淇淋中产生冰晶，还可用作饮料的泡沫稳定剂，稳定固体饮料的香味。

在香精油中添加阿拉伯树胶可使其乳化，经喷雾干燥后，便可在油滴表面形成一层阿拉伯树胶薄膜，防止油脂氧化以及其它化学变化的发生。

（二）瓜尔豆胶
瓜尔豆胶是豆科植物瓜尔豆(Cyarnopsis tetragonoloious)种子所含的多糖，原产于印度、我国云南、巴基斯坦和美国。

瓜尔豆胶是由β-D-吡喃甘露糖残基以1→4键连接成主链构成的多糖，每间隔一个残基有一个侧链，D-吡喃半乳糖残基以α(1→6)键与主链连接。

这种种子胶的溶液非常粘稠，其粘度大小取决于剪切速率。

瓜尔豆胶用作食品饮料的增稠剂和稳定剂，添加量一般为0.3％左右，此外，还广泛用于造纸、化妆和制药工业。

(三）卡拉胶(carrageenans)
卡拉胶是红海藻所含的一类多糖又称鹿角藻胶。

红海藻产生二种半乳聚糖：一种是由D-半乳糖和3,6-脱水-L-半乳糖残基构成的琼脂多糖；另一种则
是由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖构成的鹿角海藻胶。

部分糖残基的C2，C4和C6羟基形成硫酸酯或2,6-二硫酸酯，半乳糖残基以1→3和1→4键交替地连接。

卡拉胶是各种多糖的复杂混合物，用钾离子可将其分段沉淀分离成6个部分，两个主要部分是κ(胶凝和K+不溶部分)和λ(不胶凝和K+不溶的部分)。

在食品加工中用来提高溶液的粘度、稳定乳胶体和各种分散体。

巧克力、牛奶中添加0.03％卡拉胶可阻止脂肪球的分离和稳定可可颗粒悬浮体。

此外，还能阻止新鲜干酪脱水收缩、改善面团的性质。

在有K+存在时可以使甜点心和肉罐头产生胶凝性质。

添加在炼乳中如同κ-酪蛋白一样，能防止蛋白质沉淀和由Ca2+引起的牛乳蛋白凝结，对冰淇淋亦具有稳定作用，还用于澄清饮料。

(四)海藻酸盐
海藻酸盐存在于褐藻(Phaeophycene)细胞壁内，从海藻类植物中用碱提取海藻胶，再加酸或钙盐使之以海藻酸或海藻酸钙的形式沉淀。

海藻酸盐的结构单元是由1→4键连接的β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸组成。

在有多价阳离子如Ca2+存在时粘度增大，因此，通过Ca2+的添加量可以调节海藻酸溶液的粘度；海藻酸钠溶液中添加Ca2+或酸可形成凝胶、纤维或膜。

欲形成均匀的凝胶，必须缓慢地进行这种反应，一般是用海藻酸钠、磷酸钙和δ-葡萄糖酸内酯的混合物或海藻酸钠和硫酸钙的混合物制备成凝胶。

海藻酸盐是一种很好的增稠剂、稳定剂和胶凝剂，用于改善和稳定焙烤食品(蛋糕、馅饼)、馅、色拉调味汁、牛奶巧克力的质地以及防止冰淇淋贮存时形成大的冰晶。

食品中添加量一般为0.25％~0.5％。

海藻酸盐还用来加工各种凝胶食品，例如速溶布丁、果冻、果肉果冻、人造鱼子酱以及稳定新鲜果汁和啤酒泡沫。

第三章脂质（Lipids）
第一节概述
一、生理功能
1、构成生物体的重要成分；
2、体温保护，润滑的作用；
3、供给能量；
4、提供脂溶性维生素和人体必需脂肪酸；
5、热媒介质：提供造型功能、赋予食品良好风味和口感、增加食欲。

二、分类和结构
1、分类
（1）简单脂类：脂肪酸+醇（甘油），包括酯(脂、油)和蜡。

（2）复合脂类：还含有P、N、S等其它元素或基团，主要有：
①磷脂：甘油磷脂、神经鞘磷脂。

②糖脂：甘油糖酯、神经鞘糖脂。

③硫脂:
（3）衍生脂类：包括类胡萝卜素、类固醇、脂溶性维生素等。

2、结构与命名
（1）1,2,3或α,β,α‘表示甘油的碳位，称立体专一序数，代号sn，1,3两字不能交换，所有甘油衍生物名称前应冠以sn /L，D型。

（2）三酰甘油脂肪酸可用缩写（首字母）。

如棕榈酸：P；硬脂酸：St；亚油酸：L；油酸：O
（3）三酰甘油中饱和脂肪酸用S表示，不饱和脂肪酸用U表示。

例S3 = SSS：所有脂肪酸都是饱和的。

SU2 = SUU：1饱和，2不饱和脂肪酸。

（4）rac：两个对映的外消旋化合物。

rac-StOP=sn-StOP+sn-POSt(等量)
3、脂肪酸
（1）α,β,γ,δ,ε
CH3
CH3CHCH2COOH：β-甲基丁酸
（2）ω酸（末端甲基到第1个双键的碳数）
亚油酸（9,12-十八碳二烯酸）：18：2
CH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH=CH (CH2) 7COOH
ω6酸：18-12=6
（3）顺式和反式（c、t）
反-5，顺-9-十八碳二烯酸表示：5t，9c- 18：2或Δ5t，9c C 18：2
（4）必需脂肪酸
亚油酸、亚麻酸
另：（9,12,15-十八碳三烯酸），花生四烯酸（5，8，11，14-二十碳四烯酸）EPA（5，8，11，14，17-二十碳五烯酸），DHA(4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸)
三、物理性质
1、晶体特性。