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1、第四章 碳水化合物重 点食品中单糖、低聚糖、多糖等物理化学性质;食品在储藏加工条件下糖类化合物的美拉德褐变 反应及其对食品营养、感观性状和安全的影响;3.淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用;难 点糖类化合物的结构与功能间的关系本章主要内容第二节 单糖及低聚糖第三节 多糖第一节 概述第一节 食品中的碳水化合物概述 在美国碳水化合物供给46的热量、脂肪供给42的热量,而蛋白质供给12的热量。 在我国,传统的膳食习惯是以碳水化合物的食物为主碳水化合物的许多新的功能。 近年来又发现某些多糖因增进机体免疫功能而具有抑制肿瘤,抗菌解毒等作用而使人们把糖类化合物视为具有重大生物化学意义的物质。概述分类按

2、组成分按功能分单糖低聚糖多糖结构多糖储存多糖抗原多糖单糖不能再被水解的多羟基醛、酮,是碳水化合物的基本单位。单糖又分为醛糖和酮糖。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10个以上单糖分子缩合而成。根据组成多糖的单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。二、食品中的碳水化合物碳水化合物在植物中含量占干重的80%以上如:玉米,蔬菜,水果等单糖及低聚糖主要存在于蔬菜和水果中。多糖主要存在于玉米,种子,根,茎植物。玉米-在蔗糖转化为淀粉前采摘,加热破坏转化酶系,玉米很甜。成熟后采摘或未及时破坏酶系,玉米失去甜味,而且变硬变老水果成熟前采摘,后熟过程中酶促反应使淀粉转变为糖,水果变软,变熟,变

3、甜4.1 概述食品中碳水化合物的作用(1)提供能量 与脂肪、蛋白质比较三、食品中碳水化合物的作用4.1 概述食品中碳水化合物的作用(2)提供甜味 健康性三、食品中碳水化合物的作用4.1 概述(3)构成机体糖脂是细胞膜与神经组织的组成成分; 糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如某些抗体、酶和激素的组成部分。核糖和脱氧核糖是核酸的重要组成成分。4.1 概述(4)维持神经系统的功能与解毒但脑神经组织需要葡萄糖作为能源 另外,机体肝糖元丰富则对某些细菌毒素抵抗能力增强,动物实验显示肝糖元不足则对酒精、砷等毒素解毒作用下降。4.1 概述(5)食品加工中的重要原辅材料其低分子糖类可作为调味剂,大分子糖类可

4、作为增稠剂和稳定剂。 此外,对食品的感官品质产生重要作用。4.2 单糖及低聚糖一、单糖和低聚糖的结构及功能1、单糖(Monosaccharides)2、低聚糖(Oligosaccharides)3、糖苷(Glycosides)手性碳原子碳水化合物含有手性碳原子,手性碳原子连接四个不同的基团,四个基团在空间的两种不同排列(构型)呈镜面对称。C4 差向异构C2 差向异构链式结构醛糖C5 差向异构链式结构酮糖-与-构型同侧异侧C1为手性碳原子,它有右侧两种端位异构环状结构 己糖构象 己糖可以形成呋喃型和吡喃型环式与开环式相互转换-D-吡喃葡萄糖溶于水时,形成具有:开环、五元环、六元环及七元环等不同异

5、构体的混合物。室温下,以六元环为主。命 名3个碳原子:三糖,1个手性碳原子 4个碳原子:四糖,2个手性碳原子 5个碳原子;五糖,3个手性碳原子 6个碳原子:六糖,己糖,己醛糖 n-糖有n-2个手性碳原子 2、低聚糖(Oligosaccharides) 食品中重要的低聚糖 具有特殊功能的低聚糖 环状低聚糖食品中重要的低聚糖麦芽糖淀粉水解后得到的二糖 具有潜在的游离醛基,是一种还原糖 温和的甜味剂 1,4糖苷配基D-葡萄糖D-半乳糖D-葡萄糖-1,4糖苷配基食品中重要的低聚糖乳糖牛乳中的还原性二糖 发酵过程中转化为乳酸 在乳糖酶作用下水解 乳糖不耐症发酵乳制品如大多数酸奶和干酪中乳糖含量很少,一些

6、乳糖发酵过程中被转化成乳酸。 乳糖在水解成单糖D-葡萄糖和D-半乳糖之后才能作为能量利用。乳糖到达小肠后才被消化,小肠内存在乳糖酶。 乳糖促进肠道吸收和钙的保留。乳糖 D-葡萄糖 + D-半乳糖 乳糖酶 乳糖不耐症乳糖保留在小肠肠腔内,由于渗透压的作用,乳糖有将液体引向肠腔的趋势,产生腹胀和痉挛。乳糖不耐症随着年龄增大而加重。 有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响,一种方法是通过发酵如在生产酸奶和乳制品时除去乳糖另一种方法是加入乳糖酶减少乳中乳糖。 12-葡萄糖和-果糖头头相连 非还原性二糖 具有极大的吸湿性和溶解性,能形成具高渗透性的高浓度溶液。可用作防腐剂和保湿剂。 冷冻保护剂,可防止脱水和

7、由冷冻引起的结构和质构的破坏。甘蔗与甜菜食品中重要的低聚糖蔗糖三糖 麦芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖 聚合度为410的低聚糖 麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖食品中重要的低聚糖具有特殊功能的低聚糖功能性食品 西方国家:低热、低脂、低胆固醇、低盐、低糖及高纤维食品日本:功能食品因子,低聚糖和短肽功能性低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖等。功能性低聚糖的主要功能增殖双歧杆菌维护肠道健康具有特殊功能的低聚糖低聚果糖21-2,1GF2GF4GF3增殖双歧杆菌 难水解,热量低 抑制腐败菌,维护肠道健康 防止龋齿香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱生理活性:环状低聚糖又名沙丁格糊精或

8、环状淀粉,由-葡萄糖通过1,4-糖苷键首尾相连构成。聚合度为6,7,8,分别称为,环状糊精。N=6N=7N=8环状糊精的立体结构示意图高度对称性 圆柱形 -OH在外侧,C-H和O在环内侧 环的外侧亲水,中间空穴是疏水区域 作为微胶囊壁材,包埋脂溶性物质 风味物、香精油、胆固醇 环状糊精的结构特点:保持食品香味的稳定 食用香精和稠味剂用CD包接,用于烤焙食品,速溶食品,速食食品,肉食及罐头食品,可使之留香持久,风味稳定。保持天然食用色素的稳定 如:虾黄素经CD的包接,提高对光和氧的稳定性。食品保鲜 将CD和其它生物多糖制成保鲜剂涂于面包、糕点表面可起保水保形作用除去食品的异味鱼品的腥味,大豆的豆

9、腥味和羊肉的膻味,用CD包接可除去环状糊精的应用是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的-OH、-NH2、-SH(巯基)等发生缩合反应,失去水后形成的化合物。组成:糖、配基(非糖部分 )糖苷的基本概念配基部分O-糖苷S-糖苷N-糖苷类黄酮糖苷:具有苦味和其它风味和颜色毛地黄苷:强心剂 皂角苷:起泡剂和稳定剂 甜菊苷:甜味剂 糖苷一般在碱性条件下稳定,在温或热的酸性水溶液中通过水解产生还原糖。 糖苷的生理功能4.2 单糖及低聚糖一、单糖和低聚糖的结构及功能二、单糖和低聚糖的物理性质三、单糖和低聚糖的化学性质1、甜度比甜度:以蔗糖(非还原糖)为基准物,一般以10或15的蔗糖水溶液在20时的甜度

10、定为1.0。产生甜味的基团:-CH2OH-CH2OH- 影响甜度的因素:分子量越大溶解度越小,则甜度也小糖的不同构型(、型)协同增效二、单糖和低聚糖的物理性质在食品中应用T=20时 蔗糖溶液(10/15) 1.00(甜度) D-葡萄糖 0.70(比甜度) D呋喃果糖 1.50(比甜度)(甜度:果糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖)糖的不同构型(、型)葡萄糖: :=1:1.7 1.5倍 0 80果 糖: 葡萄糖,麦芽糖 蔗糖保湿性:糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。 表示糖与氢键结合力的大小有关,即键的强度大小。 糖类具有亲水功能: 糖类含有许多羟基与水分子通过氢键相互作用 具有亲水功能(基本的物理性

11、质之一)硬糖果要求吸湿性低(避免遇潮湿天气因吸收水分而导致溶化)以蔗糖为主(添加淀粉糖浆防止结晶) 软糖果则需保持一定水分(避免遇干燥天气而干缩),应用果葡糖浆、淀粉糖浆为宜。糕饼为了限制水进入食品,其表层涂抹糖霜粉,吸湿性要小。如添加乳糖、蔗糖、麦芽糖。 蜜饯、面包、糕点为控制水分损失、保持松软,必须添加吸湿性较强的糖。如淀粉糖浆(转化糖浆)、果葡糖浆 不同种类食品对于糖的吸湿性和保湿性要求不同6、结晶性和抗结晶性 不同糖的结晶特性蔗糖易结晶,晶体生成很大;葡萄糖易结晶,晶体生成细小;果糖、转化糖较难结晶; 应用:硬糖的生产不能单独使用蔗糖旧法:加酸,蔗糖转化糖新法:加入淀粉糖浆吸湿性与结晶

12、性的关系:结晶性越好,则吸湿性越小。冰糖的制作6、结晶性和抗结晶性 淀粉糖浆:葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物不含果糖,吸潮性低,保存性好;含糊精,增加糖果韧性、强度和黏性,不易碎裂;甜度低,温和可口; 雪糕、冰淇淋等加淀粉糖浆替代部分蔗糖 23 ,蔗糖结晶成含水晶体,聚合成球形7、冰点降低 溶液浓度越高,分子量越小,冰点降低越多 葡萄糖蔗糖淀粉糖浆 应用: 雪糕、冰淇淋等加淀粉糖浆替代部分蔗糖冰点降低小,节约电能;抗结晶性,冰粒细腻;粘度,口感好;甜度,温和;8、粘 度调节食品稠度和可口性 粘度与糖的种类:淀粉糖浆蔗萄、果 粘度与温度有关 葡萄糖溶液粘度随T而 ; 蔗糖溶液粘度随T 而 ;9、抗

13、氧化性保持水果的风味、颜色和Vc糖溶液中溶氧量小糖本身具有抗氧化性单糖和低聚糖物理性质 小 结甜度溶解度吸湿性和保湿性结晶性和抗结晶性渗透压冰点降低粘度抗氧化性综合分析4.2 单糖及低聚糖一、单糖和低聚糖的结构及功能二、单糖和低聚糖的物理性质三、单糖和低聚糖的化学性质褐变反应非氧化褐变氧化褐变酶促褐变非酶促褐变氧或酚类物质在多酚氧化酶催化下的反应焦糖化反应美拉德反应1.美拉德反应(Maillard eaction) 食品中的还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质的反应,又称羰氨反应。反应物三要素:氨基化合物、还原糖和水三、单糖和低聚糖化学性质在食品中应用Maillard反应机理(过程

14、):反应分为三个阶段 开始和引发阶段 a. 氨基和羰基缩合葡基胺 b. Amadori分子重排醛糖中间阶段 c. 糖脱水 d. 糖裂解 e. 氨基酸降解后期阶段 f. 醇、醛缩合 g. 胺-醛缩合褐色色素在稀酸条件下羰氨缩合产物易于水解;亚硫酸根可与醛形成加成化合物可阻止N-葡萄糖基胺影响Maillard反应因素糖的种类:戊糖 已糖 双糖, 半乳糖 甘露糖 葡萄糖 果糖, 醛糖 酮糖 氨基酸:胺类 氨基酸、肽 蛋白质;碱性氨基酸(末端)的氨基易褐变,如赖AA、精AA、组AA。 温度:T,速度,每增加10,速度3-5倍。30以上加快,20以下变慢,故低温可防止褐变氧气:室温下氧能促进褐变,氧促进

15、VC、脂肪氧化褐变。 水分:10-15%含水量最易褐变,干燥食品,褐变抑制,如冰淇淋粉的含水量,不易褐变。 pH:pH3时,pH,速度,pH=7.8-9.2 ,速度pH6,速度增加慢。 金属:催化Maillard反应,速度(Fe3+,Fe2+ ) 亚硫酸盐:阻止生成薛夫氏碱,葡萄糖基胺 抑制Maillard反应的方法稀释或降低水分含量降低pH 降低温度除去一种作用物加入葡萄糖转化酶,除去糖,减少褐变色素形成早期加入还原剂(如亚硫酸盐),可起到脱色效果。利用Maillard反应调制感官质量控制原材料:核糖+ 半胱氨酸:烤猪肉香味 核糖+ 谷胱甘肽:烤牛肉香味控制温度:葡萄糖 + 缬氨酸 100-

16、150 烤面包香味 180 巧克力香味 木糖-酵母水解蛋白 90 饼干香型 160 酱肉香型不同加工方法: 土豆 大麦 水煮 125种香气 75种香气 烘烤 250种香气 150种香气 天冬酰胺(一种氨基酸)含量较高的土豆和谷类在与还原性糖(如土豆自身含有的大量淀粉)共同加热的情况下,会发生美拉德反应生成潜在的致癌物质丙烯酰胺,因此以马铃薯作原料经煎炸加热制得的薯条、马铃薯片等食物都含有较高含量的丙烯酰胺。美拉德反应对食品的影响色泽希望和不希望 风味美拉德反应产品能产生牛奶巧克力的风味。当还原糖与牛奶蛋白质反应时,美拉德反应产生乳脂糖、太妃糖及奶糖的风味。 营养还原糖与氨基酸的反应破坏氨基酸,

17、特别是必需氨基酸L-赖氨酸所受的影响最大,赖氨酸含有-氨基,即使存在于蛋白质分子中也能参与美拉德反应。 安全已从烧煮和油炸的肉和鱼以及牛肉的浸出物中分离得到诱变杂环胺。2.焦糖化反应(卡拉蜜尔作用)糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上(蔗糖200)时,糖发生脱水与降解并生成黑褐色物质的反应。糖受强热生成两类物质一种是糖脱水形成焦糖(酱色)另一种是糖裂解形成一些挥发性的醛酮物质,这些物质进一步缩合,聚合成深褐色的物质。三种商品化焦糖色素 蔗糖通常被用来制造焦糖色素和风味物耐酸焦糖色素:水溶液pH为pH2-4.5亚硫酸氢铵催化产生应用于可乐饮料、酸性饮料,生产量最大 焙烤食品用色素

18、:水溶液pH为4.2-4.8糖与胺盐加热,产生棕红色啤酒用焦糖色素:水溶液的pH为3-4蔗糖直接热解产生棕红色应用于啤酒和其它含醇饮料蔗糖异蔗糖酐焦糖酐焦糖烯焦糖的形成过程:(分子内部失水) (2分子间脱水) (3分子间脱水)(14个分子间脱水)焦糖素 焦糖色素是人类使用历史最悠久的食用色素之一,也是目前人们使用的食品添加剂中用量最大、最受欢迎的一种。 低聚糖,糖苷及多糖在酸或酶的作用下,可水解生成单糖或低聚糖。C12H22O11 + H20C6H12O6 + C6H1206S右旋FG左旋转化糖 柠檬酸,蔗糖酶H+3、水解反应:影响水解反应的因素: 结构-异头物 -异头物 呋喃糖苷 吡喃糖苷

19、-D糖苷 -D糖苷温度 温度提高,水解速度急剧加快。 在稀碱条件下,开环,生成差向异构体。继续烯醇化2,3- 3,4- 形成己糖全部可能异构体果葡糖浆4、烯醇化和异构化反应与碱的作用5、复合反应和脱水反应与酸的作用 复合反应 单糖受酸和热的作用,失水缩合生成 低聚糖的反应称为复合反应。 连接方式: 1,3-糖苷键, 1,6-糖苷键 不是水解反应的逆反应。例如:2 C6H12O6 C12H22O11 + H2O 2分子的G复合成 异麦芽糖(-1,6) 龙胆二糖(-1,6)淀粉酸水解5 脱水反应分子内脱水 复合反应分子间脱水例如: HOCHCHOH HCCH HCH CHCHO H+ HC CCH

20、O + 3 H2O OH OH O5、复合反应和脱水反应与酸的作用6、氧化反应 在不同氧化条件下,糖类被氧化成不同产物 强氧化剂: G CO2 +H2O Br/H2O: G 葡萄糖酸脱水内酯内酯 浓硝酸: 醛糖 二元酸 G氧化酶: G 葡萄糖醛酸 士伦试剂(托伦斯)、费林试剂: 醛糖、酮糖 银镜反应、砖红色沉淀 鉴别还原糖的方法鉴别酮糖和醛糖鉴别半乳糖和醛糖7、还原反应双键加氢称为氢化。 D-葡萄糖的羰基在一定压力、催化剂镍存在下加氢还原成羟基,得到D-葡萄糖醇(山梨醇) 保湿剂 甜度为蔗糖50%不被微生物利用不依赖胰岛素Ni还原反应山梨糖醇 反应历程甘露糖醇C2差向异构甜度为蔗糖的65% 应

21、用于硬糖、软糖和不含糖的巧克力中 保湿性小,作为糖果的包衣由半纤维素制得的木糖氢化 甜度为蔗糖的70% 在硬糖或胶姆糖中替代蔗糖 防止龋齿,治疗糖尿病 还原反应木糖醇醛糖和酮糖既能氧化成酸又能还原成醇Contents本章主要内容第二节 单糖和低聚糖第三节 多糖第一节 引 论4.3 多糖 Polysaccharides一、概述 定义: 超过10个单糖的聚合物为多糖 单糖的个数称为聚合度(DP-Degree of Polymerization) 大多数多糖的DP为200-3000 纤维素的DP最大,达7000-15000储存多糖抗原多糖按功能分结构多糖 植物中的纤维素、木聚糖、虾蟹外壳中的甲壳素、

22、细菌的夹膜,都是这类糖。这类糖性质稳定,不溶于水,不易水解。 这类多糖有淀粉、糖原等。淀粉是植物的贮藏养料,分为直链和支链两种,聚合度300-500。 糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如某些抗体、酶和激素的组成部分。多糖的作用:生理功能 膳食纤维-植物多糖很高的持水力;对阳离子有结合交换能力;对有机化合物有吸附螫合作用;具有类似填充的容积;可改变肠道系统中的微生物群组成。真菌多糖 增强免疫,降血糖,降血脂,抗肿瘤,抗病毒如香菇多糖,人参多糖,灵芝多糖和茶叶多糖等水的结合功能:做增稠剂,胶凝剂,澄清剂等多糖的性质:多糖的溶解性多糖的溶解性: 多羟基,氧原子,形成氢键 结合水,不结冰,多糖分子溶

23、剂化 不会显著降低冰点,提供冷冻稳定性 保护产品结构和质构,提供贮藏稳定性 大多数多糖不结晶 胶或与亲水胶体 多糖溶液的黏度与稳定性: 高聚物溶液的黏度同分子的大小、形态及其在溶剂中的构象有关。 主要具有增稠和胶凝功能 还控制流体食品与饮料的流动性质与质构以及改变半固体食品的变形性等 0.25%0.5%线性分子,很高粘度支链分子,粘度较低占有空间 碰撞频率多糖溶液的黏度与稳定性 直链多糖带电的,粘度提高 静电斥力,链伸展,链长增加,占有体积增大 海藻酸钠、黄原胶及卡拉胶形成稳定高粘溶液 多糖溶液的黏度与稳定性 粘度随着温度下降而增加除黄原胶 不带电,倾向于缔合、形成结晶碰撞时形成分子间键,分子

24、间缔合,重力作用 下产生沉淀和部分结晶 淀粉老化凝胶 三维网络结构 氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥连、缠结或共价键 网孔中液相凝胶特性二重性固体-液体 粘弹性的半固体多糖的水解:粘度降低与风味物质的结合:风味固定剂、微胶囊壁材二、淀粉 (Starch)Contents (一)淀粉的一般性质 (二)淀粉的结构 (三)淀粉的理化性质 (四)淀粉的糊化 (五)淀粉的老化 (一)淀粉的一般性质形状:圆形、椭圆形、多角形等。大小:0.001-0.15毫米之间,马铃薯淀粉粒最大,谷物淀粉粒最小。晶体结构:用偏振光显微镜观察及X-射线研究,能产生双折射及X衍射现象。淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在,故

25、称淀粉粒。(二)淀粉的结构直链淀粉(Amylose)直链淀粉叫糖淀粉,是葡萄糖通过-14连接而成,聚合度300-500。直链淀粉(Amylose)空间构型:呈螺旋形,内部仅含-H,亲油性;-OH亲水性在外部。淀粉分子的螺旋结构既可以是双螺旋也可以是单螺旋;双螺旋中每一圈每股包含三个糖基,而单螺旋中每一圈包含六个糖基。 支链淀粉又叫脂淀粉,也是葡萄糖通过-1,4糖苷键连接而成,但在C6上有分支糖链,聚合度3000,平均支链长25个葡萄糖单位。1,41,6 支链淀粉(Amylopectin)支链淀粉分子排列分支是成簇和以双螺旋形式存在 形成许多小结晶区 偏光黑十字 侧链的有序排列 (二)淀粉的结构

26、马铃薯淀粉的颗粒和偏光十字 (二)淀粉的结构 一些淀粉中直链与支链淀粉的比例物理性质 白色粉末在,热水中融溶胀。纯支链淀粉能溶于冷水中,而直链淀粉不能,直链淀粉能溶于热水。化学性质无还原性;遇碘呈蓝色,加热则蓝色消失,冷后呈蓝色;水解(酶解 ,酸解)。 (三)淀粉的理化性质酸水解 酸改性和变稀淀粉酶水解淀粉酶淀粉酶葡萄糖淀粉酶 淀粉的水解液化酶糖化酶淀粉糊精寡糖麦芽糖葡萄糖 淀粉的水解酶水解淀粉酶 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶1,41,6越过1,6?水解单元水解支链淀粉终产物能能能否1G葡萄糖麦芽糖异麦芽糖否否2G麦芽糖极限糊精能能能1G葡萄糖 淀粉的水解糊精概念:淀粉水解过程中所产生的分子量不等的多

27、糖苷片断分类:根据与I2呈色不同,分为蓝色糊精红色糊精无色糊精-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶(催化水解)葡萄糖异构酶D-果糖(部分转化)玉米淀粉(谷物淀粉酶) D-葡萄糖玉米糖浆玉米糖浆:58%D-葡萄糖,42%D-果糖 高果糖浆:55%D-果糖,软饮料的甜味剂(果葡糖浆) 淀粉的水解酶水解葡萄糖当量(DE) 用来衡量淀粉转化为D-葡萄糖的程度 定义:还原糖(按葡萄糖计)在玉米糖浆中的百分比 DE反映水解程度大小的指标 当DE,更多的寡糖,更少的多糖 当DE,更甜和粘性更小的产品DP:聚合度 玉米淀粉的水解酶水解定义:淀粉粒在适当温度下,破坏结晶区弱的氢键,在水中溶胀,分裂,胶束则全部崩溃,形成均匀的

28、糊状溶液的过程被称为糊化。本质:微观结构从有序转变成无序,结晶区被破坏。-淀粉-淀粉氢键 H2O (四)淀粉的糊化 (四)淀粉的糊化糊化作用的三个阶段 糊化温度 指双折射消失的温度。 糊化温度不是一个点,而是一段温度范围。糊化点或糊化开始温度 双折射开始消失的温度 糊化终了温度 双折射完全消失的温度 (四)淀粉的糊化影响淀粉糊化的因素:结构:直链淀粉多糊化温度高,支链淀粉;小颗粒不易糊化Aw: Aw提高,糊化程度提高。糖: 高浓度的糖水分子,使淀粉糊化受到抑制。盐:特殊的淀粉在加入盐可提高或降低糊化温度;低浓度的盐存在,对糊化几乎无影响。温度:温度越高,糊化程度越大。脂类:抑制糊化。 脂类可与

29、淀粉形成包合物,即脂类被包含在淀粉螺旋环内,不易从螺旋环中浸出,并阻止水渗透入淀粉粒。酸度:pHT60不老化3060易老化10不易,过高也不易10老化减弱改性淀粉不易老化(改性后,不均匀性提高)聚合度中等的易老化;直链比例越高越易于老化脂类和乳化剂,多糖(果胶例外)、蛋白质亲水分子:阻止淀粉分子的重新排列,起抗老化作用。直链和支链的比例结构共存物影响温度含水量影响老化的因素pH值(六)淀粉的改性种类酸改性淀粉预糊化淀粉醚化淀粉交联淀粉磷酸化淀粉乙酰化淀粉 天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理,使某些加工性能得到改善,以适应特定的需要,这种淀粉被称为改性淀粉或变性淀粉。一类由-1,4糖苷键

30、连接的半乳糖醛酸及其衍生物。广泛存在于水果蔬菜中在高pH值中易被破坏-D-半乳糖醛酸基 -1,4 糖苷键三、果胶物质 (Pectic Substance)均匀区: -D-吡喃半乳糖醛酸 半乳糖、阿拉伯糖 -L-鼠李吡喃糖基 毛发区:三、果胶物质 (Pectic Substance)果胶物质的分类部分羧基被甲醇酯化酯化度(DE):酯化的半醛酸残基(羧基)数占半乳糖醛酸残基总数的百分数。 高甲氧基果胶 HM DE50%低甲氧基果胶 LM DE50%果胶物质的分类未甲酯化的多聚半乳糖醛酸。 原果胶(Protopectin) 果胶(Pectin)高度甲酯化的多聚半乳糖醛酸,只存在于植物细胞壁和未成熟的

31、果实和蔬菜中,使其保持较硬的质地,不溶于水。 果胶酸:(Pectic acid) 中等度甲酯化的多聚半乳糖醛酸,存在于植物汁液中。甲酯化程度果蔬的成熟过程未成熟果实细胞间含大量原果胶,与纤维素、木质素、半纤维素等在一起,组织坚硬。随着成熟的进程,原果胶水解成果胶,与纤维素分离,并掺入细胞内、果实组织变软,而有弹性,发生去甲酯化,生成果胶酸。由于果胶酸不具有粘性,果实变成软饧状态。果胶的物理化学性质水解: 果胶在酸碱条件下水解,生成去甲酯和糖苷键裂解产物。 原果胶在果胶酶和果胶甲酯酶作用下,生成果胶酸。溶解度: 果胶与果胶酸在水中溶解度随链长增加而减少粘度: 粘度与链长正比。HM果胶胶凝机理条件

32、:(糖-酸-果胶凝胶)糖55%,pH2.03.5,果胶=0.30.7%,室温100机理:酸的作用阻止羧基离解,中和电荷,胶束结晶、凝聚而形成凝胶。 糖的作用脱水以减少胶粒表面的吸附水。促进形成链状胶束,形成果胶分子间氢键。胶束失水后而凝聚(结晶沉淀),形成一种具有一定强度和结构类似海绵的凝胶体。空隙处吸附着糖水分子。 影响因素相对分子质量,凝胶强度酯化度影响胶凝温度,进一步分类酯化度也影响胶凝所需的pH快速胶凝pH高慢速胶凝pH低固形物含量与pH固形物含量,pH,较高温度下胶凝凝胶形成速度: HM DE越高形成凝胶的速度越快LM DE越高形成凝胶的速度越慢LM果胶胶凝机理二价阳离子(Ca2+)

33、均匀区形成分子间接合区蛋盒模型与温度、pH、离子强度、 Ca2+浓度有关果胶的主要用途:果酱与果冻的胶凝剂 制造凝胶糖果 酸奶的水果基质(LM) 增稠剂和稳定剂 乳制品(HM)纤维素植物细胞壁的主要结构成分,对植物性食品的质地影响较大。结构和性质 由5000-15000个(1,4)D吡喃葡组成。 线性结构,无定型区和结晶区构成。 决定食品的紧密性、脆性和良好的口感。大多数不溶于水和难以消化,人体不能产生分解纤维素酶,促进肠道的蠕动有利于健康。无还原性。水解比淀粉困难的多。纤维素 作为植物的骨架-1,4-糖苷键改性纤维素纤维素与氢氧化钠、一氯乙酸作用生成的含有羧基的纤维素醚。可与蛋白质形成复合物,有助于蛋白质食品的

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