食品化学碳水化合物1

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1、食品化学第二章碳水化合物碳水化合物的分类小分子糖的物理和化学性质淀粉的结构和淀粉粒淀粉的糊化和老化淀粉和纤维素的改性植物胶质的结构和性质碳水化合物结构与功能的关系几个重要概念基团羟基-OH，醛基–CHO，酮基–CO-手性碳原子连有的四个不同原子（或基团）的碳原子。四个基团在空间的两种不同排列呈镜面对称（见P9图2-1）。L、D构型最高碳数手性碳原子上的羟基位置在右边的糖称为D构型糖，羟基位置在左侧的称为L构型糖。呋喃环和吡喃环含有氧原子的五元和六元环。α、β差向异构体同一个醛糖或酮糖分子内，分子中的羰基和羟

2、基反应可形成半缩醛。当羰基碳原子以环式存在，这个碳原子称为手性碳原子。这个新形成的手性碳原子上的额羟基与决定糖的构型的碳原子的羟基在碳链同侧的叫α型，繁殖为β型。几个重要概念Fischer投影几个重要概念Fischer投影几个重要概念Fischer投影几个重要概念Haworth投影是表示单糖、双糖或多糖所含单糖环形结构的一种常用方法。异头碳画在右边，而其它的碳按照顺时针方向编号，一般成环的原子只有氧和碳，氧原子会标注出来，碳原子一般省略，以折点表示，连到碳原子上的氢原子可以写出，也可省略，粗线代表向上/前伸

3、出纸面。一般环下方的碳-碳键用粗线表示。Haworth投影式中向下的羟基代表Fischer投影式中指向右的，而向上的代表Fischer投影式中指向左的羟基。D型糖的Haworth投影式中的异头碳的构型如果它具有象D的构型（羟基指向下）则被指定为α构型，如果象L的构型（羟基向上），则被指定为β构型。食品中的碳水化合物及分类碳水化合物作为生物体的主要结构成分，其含量、种类和存在状态对食品的外观、质地、风味和保藏性关系极其密切。糖定义为含多羟基的醛或酮，又称为“碳水化合物”。一般由碳、氢、氧三种元素构成，而且分子

4、中氢与氧的原子数之比为2:1，与水(H2O)中比例相同，所以糖类物质的分子式通式可以用Cn(H2O)n表示。此后发现许多糖类物质除碳、氢、氧外，还可能含有其他元素，而且，分子中氢与氧的原子数之比亦不一定是2:1。如鼠李糖（C6H12O5）和脱氧核糖（C5H10O4）。食品中的碳水化合物及分类碳水化合物按照分子大小，可分为单糖、低聚糖和多糖三类。前两者为小分子，后者为大分子物质。单糖是糖类的最小结构单位，不可能通过水解分成更小的糖分子。自然界中已发现的单糖约数百种，常见的重要单糖约20种。寡糖由2~20个单糖

5、分子缩合而成，水解后产生单糖。多糖是由多个单糖分子缩合而成，聚合度很大。举例：食品中的碳水化合物各种粮食谷粒含碳水化合物70%以上多数干豆类含碳水化合物60%左右各种水果含碳水化合物10%左右牛奶中含碳水化合物4~5%甜饮料中含碳水化合物10%左右果酱、果脯等含碳水化合物60%以上甜点心含碳水化合物50~70%小分子碳水化合物单糖多羟基醛或多羟基酮丙糖甘油醛；丁糖赤藓糖；戊糖阿拉伯糖，木糖，核糖己糖葡萄糖，果糖，半乳糖，甘露糖庚糖景天庚酮糖。低聚糖2~20个糖基组成双糖蔗糖，乳糖，麦芽糖棉子糖，水苏糖低聚果

6、糖，低聚异麦芽糖，低聚半乳糖，低聚木糖等单糖均可消化吸收，而低聚糖有的可以消化，有的则是膳食纤维表：碳水化合物的分类类别举例食品中的存在甜味小分子单糖葡萄糖、果糖食物中广泛存在有双糖蔗糖、麦芽糖食物中广泛存在有低聚糖棉籽糖、低聚果糖天然或水解产物有/无糖醇木糖醇、山梨糖醇天然或人工加氢有大分子可消化多糖淀粉与糖原生物中储存物质无纤维素、果胶植物的结构物质无不可消化阿拉伯胶、黄芪胶植物渗出胶无多糖瓜尔豆胶、角豆胶植物种子胶无琼脂、褐藻胶海藻胶无黄杆菌胶、葡聚糖微生物胶无1单糖和可消化二糖的结构和性质单糖在水中

7、的结构和旋光性物理性质化学性质FisherProjectionofHexose葡萄糖glucose果糖fructose甘露糖mannoseA单糖在水中的结构戊糖和己糖在水中形成环状结构，其中5位上的羟基与醛基发生半缩醛反应，形成一个半缩醛羟基。因这个半缩醛羟基的方向不同，糖环有α和β两种结构。为了达到水中结构的最大稳定性，单糖在水中多呈现椅式结构，以降低分子内基团的静电斥力和空间阻力。图：吡喃葡萄糖(glucose)的结构α-D-吡喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖图：蔗糖(sucrose)的结构蔗糖由1分子α-D

8、-葡萄糖和一分子β-D-果糖以1，1键构成，为非还原糖。图：麦芽糖(maltose)的结构麦芽糖由2分子α-D-葡萄糖以α-1，4键构成，为还原糖。B小分子糖的物理性质甜度sweetness旋光性rotation溶解度solubility吸湿性和保湿性moistureretention结晶性crystallization粘度和质地viscosityandtexture甜度比甜度：受到分子结构、分子量、水中结构的影