食品成分及其加工特性-碳水化合物（食品生产技术课件）

模块一糖与食品加工项目二糖的性质一、单糖的性质由于单糖的某些结构的共同性，决定了它们具有一些共同性质：均为白色结晶体，能任意比例溶入水，大多是有甜味，有旋光性和某些相同的化学反应等。

（一）单糖的物理性质1．旋光性

糖的比旋光度是指1ml含有1g糖的溶液在其透光层为0.1m时使偏振光旋转的角度,通常用表示。t为测定时的温度，λ为测定时的光的波长，一般采用钠光，用符号D表示。

表1各种糖在20℃（钠）光时的比旋光度数值（度）糖类名称比旋光度糖类名称比旋光度D-葡萄糖+52.2D-果糖-92.4D-半乳糖+80.2L-阿拉伯糖+104.5D-阿拉伯糖-105.0D-木糖+18.8D-甘露糖+14.2麦芽糖+130.4蔗糖+66.5糊精+195淀粉+196转化糖-19.82．溶解度

单糖分子中的多个羟基可增加其水溶性，尤其在热水中的溶解度。单糖不溶于丙酮、乙醚等有机溶剂。各种单糖的溶解度不一样，如：果糖溶解度最高，其次葡萄糖。温度对溶解过程和溶解速度具有决定性影响。

3．甜度

通常以蔗糖（非还原糖）为基准物。一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0

果糖的甜度为1.5

葡萄糖的甜度为0.7

该甜度是相对的，又称为比甜度。表2单糖的比甜度糖类名称比甜度糖类名称比甜度蔗糖1.00α-D-葡萄糖0.70β-D-呋喃果糖

1.50α-D-半乳糖

0.27α-D-甘露糖

0.59α-D-木糖0.50（二）单糖的化学性质

1.美拉德反应：又称羰氨反应，是指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素的反应。美拉德反应影响美拉德反应的因素：中等水分含量、pH7.8～9.2时反应速率最快，铜、铁等金属离子也能促进反应进行。控制（弱化）美拉德反应措施：降低水分含量，避免铜、铁等金属离子的影响、降低温度、降低pH值、用亚硫酸处理或去除一种作用物（一般是降还原糖的含量）2．焦糖化反应:糖类尤其单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温（一般是140℃~170℃以上）时，糖会脱水而发生褐变，这种反应称为焦糖化反应，又称卡拉蜜尔作用。焦糖色素3．单糖的氧化还原反应1）氧化反应（作还原剂）葡萄糖葡萄糖酸醛糖可使溴水褪色，而酮糖不具备此性质弱氧化剂的名称试剂的组成起反应的物质现象鉴定的物质托伦试剂Tollens碱的银氨溶液醛Ag（沉淀）区别醛和酮斐林试剂FehlingACuSO4溶液BNaOH和酒石酸钾钠（A,B分别储存）脂肪醛Cu2O（砖红色沉淀）区别醛酮,脂肪醛和芳香醛本尼地试剂BenedictACuSO4溶液BNa2CO3和柠檬酸钠溶液(不分装)脂肪醛Cu2O（砖红色沉淀）区别醛酮,脂肪醛和芳香醛醛与弱氧化剂的反应(复习醛的性质)，单糖均可2）还原反应葡萄糖山梨醇4．单糖与碱的作用（1）异构化作用单糖差向异构化（2）分解反应与糖精酸的生成单糖在浓碱溶液中不稳定，易发生裂解，产生较小分子的糖、酸、醇和醛等化合物。除了分解外，随碱浓度的增加，或加热作用时间的延长，糖还会发生分子内氧化与重排作用生成羧酸；即糖精酸类化合物。5．单糖与酸的作用

酸对于糖的作用因酸的种类、浓度和温度不同而不同。

在室温下，稀酸对糖的稳定性无影响，在较高温度下，发生复合反应生成低聚糖。糖的脱水反应与pH有关，同时有色物质的生成量随反应时间和浓度的增加而增高。6．单糖的脱水作用

单糖与强酸共热产生脱水反应。戊糖糠醛己糖甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸、羟甲基糠醛鉴定糖：糠醛和羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成有色的缩合物西利万诺夫试验（鉴别酮糖与醛糖）：间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈浅色

脱水脱水7、食品中重要的单糖1．葡萄糖：己醛糖，无色晶体,熔点146℃。2．果糖：己酮糖，无色晶体，熔点102℃～104℃。醛糖与酮糖的鉴别：

溴水可将醛糖中的醛基氧化成羧基，生成糖酸，溴水褪色，酮糖无此反应。（一）低聚糖1）双糖

（1）蔗糖二、低聚糖的性质

C12H22O11+H2OC5H11O5CHO+C5H12O5CO

蔗糖葡萄糖果糖

蔗糖是右旋糖，在酸或酶作用下，1分子蔗糖水解生成1分子D-葡萄糖和1分子D-果糖的混合物，这种混合物具有左旋性，与水解前旋光方向相反，所以又称转化糖，比蔗糖更甜。

（2）海藻二糖是D-葡糖基-D-葡糖苷三种异构体的共同名称，属于非还原性二糖。

海藻二糖（3）麦芽糖

1分子α-D-葡萄糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合，通过α-1,4-苷键连接而成麦芽糖分子结构（4）乳糖

1分子β-半乳糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合，通过β-1,4-苷键连接而成。乳糖分子结构2）三糖常见的三糖：棉子糖、水苏糖、麦芽三糖

棉子糖易溶于水，甜度为蔗糖的20%～40%，微溶于乙醇，不溶于石油醚，其吸湿性在所有的糖中是最低的。为非还原性低聚糖。3）其它低聚糖果萄糖浆：葡萄糖和果糖的混合糖糖浆环状糊精：D-葡萄糖以α-1，4-糖苷键连接而成的环状低聚糖低聚果糖：蔗糖分子的果糖残基上通过β-（1→2）糖苷键连接1～3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果五糖组成的混合物低聚木糖：由2～7个木糖以β-（1→4）-糖苷键连接而成的低聚糖模块一糖与食品加工项目二糖的性质三、多糖的性质1.多糖的溶解性2.多糖的增稠和凝胶作用3.多糖的生理活性如：膳食纤维（纤维素、果胶类物质、半纤维素和糖蛋白等．木质素）4.多糖的水解

酶水解：受酶浓度、pH值、低物浓度、温度、金属离子、水分活动等因素影响常用水解多糖的酶：淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酸和碱催化下多糖的水解：多糖在酸或碱存在的条件下也会被水解。水解速度受温度、酸碱浓度等因素的影响。

淀粉的水解用α-淀粉酶和葡萄糖糖化酶水解淀粉得到近乎纯的D-葡萄糖，然后再用葡萄糖异构酶将D-葡萄糖转变成D-果糖，形成58%D-葡萄糖和42%D-果糖组成的混合物，叫果葡糖浆。

淀粉的糊化和老化

淀粉的糊化：淀粉在水中经加热后，一部分胶束被溶解形成空隙；水分子浸入内部,与余下部分淀粉分子进行结合，胶束逐渐被溶解，空隙逐渐扩大；淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束即行消失,这种现象称为膨润现象。继续加热，胶束则全部崩溃，形成淀粉单分子并为水所包围而成为溶液，这种现象称为糊化。

淀粉的糊化：淀粉在水中加热至一定温度时，形成有黏性的糊状体，此现象称为淀粉的糊化。糊化的淀粉更可口，易消化吸收。

淀粉糊化的原理：加热时，水分迅速渗透到淀粉颗粒内部，使其吸水膨胀，晶体结构消失，颗粒外膜完全破裂而解体，变为粘稠状液体。易老化的条件：直链淀粉易老化，淀粉含水量为30%～60%时较易老化，2～40C易老化。不易老化的条件：含水量小于10%或在大量水中，大于600C或小于-200C（速冻包子、速冻水饺为依此原理），在偏酸（pH4以下）或偏碱时。

淀粉的老化：经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，硬度会变大，体积缩小，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化。

淀粉的改性利用加热、酸、碱、氧化剂、酶制剂及具有某些官能团的化学试剂，将天然淀粉的部分结构、物理性质、化学性质进行一定的改变，其产品叫做变性淀粉或改性淀粉。

改性分为：