糖类的食品性质与功能.ppt

1、第17章糖类的食品特性和功能，第1节单糖和寡糖的食品特性和功能，1。物理性质和功能(1)亲水性的定义：糖类的羟基通过氢键与水分子相互作用，导致糖类及其许多聚合物的溶剂化和/或溶解。1.结构和吸湿性，表1潮湿空气中糖吸收的水分(%)，20。从表1中，糖的吸湿性可以推断如下：果糖、高转化糖、低转化糖、淀粉糖、无水葡萄糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖等。注意：结晶良好的糖不容易潮解，因为糖的大多数氢键位点都参与了糖-糖-氢键的形成。2.纯度和吸湿性不纯的糖或糖浆比纯糖具有更强的吸湿性和更快的吸湿性。这是因为杂质干扰分子间的定向力(主要指糖分子之间形成的氢键)，所以糖的羟基可以更有效地与周围的水形成氢键。(2)

2、甜蜂蜜和大多数水果的甜度主要取决于蔗糖、果糖和葡萄糖的含量。优质糖应具有甜度纯、反应快、甜度高、甜度适中、甜度损失快的特点。表2糖的相对甜度(W/W)，表3糖的溶解度，(III)溶解度，各种糖都可以溶于水，其溶解度随着温度的升高而增加。(4)结晶蔗糖易结晶，晶体很大；葡萄糖也容易结晶，但晶体很小；果糖和转化糖更难结晶。在制作糖果时，我们应该利用糖结晶特性的差异。例如，在生产硬糖时，不应单独使用蔗糖，而应加入适量的淀粉糖浆(葡萄糖值42)。这是因为淀粉糖浆不含果糖，其吸湿性低于转化糖，且对糖和水果的保存较好。淀粉糖浆含有糊精，可以增加糖果的韧性、强度和粘度，使糖果不易破碎。粘度葡萄糖和果糖的粘度

3、低于蔗糖。淀粉糖浆的粘度较高，其粘度随着转化率的增加而降低。葡萄糖的粘度随着温度的升高而增加，而蔗糖的粘度随着温度的升高而降低。在食品生产中，通过调节糖的粘度可以改善食品的稠度和适口性。(6)渗透压糖溶液的渗透压不同，抑制不同微生物的生长。例如，50%蔗糖溶液可以抑制普通酵母的生长，但它需要65和80%浓度才能分别抑制细菌和霉菌的生长。(7)风味保持和护色机理：糖水风味糖水风味通过二糖比单糖更有效地保留在食品中。较大的低聚糖也是香料的有效粘合剂。环糊精结构，-环糊精分子结构，环糊精分子的空间填充模型，环糊精的结构特征，中空圆柱形结构的高度对称性-羟基在外，碳-氢和氧环在内环的外侧是亲水的，而中

4、间空腔是疏水区域作为微胶囊壁材料，包埋脂溶性物质，环糊精的物理性质，环糊精的应用药物：例如，试剂和注射剂用环糊精包衣。食品工业：可用作增稠剂、稳定剂、提高溶解度(作为乳化剂)、掩盖异味等。农业：用于杀虫剂、化妆品：用作乳化剂，可提高化妆品的稳定性，减少对皮肤的刺激。其他方面：香精包埋在环糊精制成的粉末中，与热塑性塑料混合，可制成各种加香塑料。例如，潮汐洗衣粉保留了香味，可以用光盘涂上香精，然后添加到洗衣粉中。化学性质和功能糖苷可以在酸或酶的作用下水解成单糖或寡糖。水解过程：(1)水解反应，影响水解反应的因素：结构：-异头体的水解速度-异头体呋喃糖苷的水解速度-吡喃糖苷-D糖苷的水解速度-D糖苷

5、糖苷键的连接方式：-D : 16 12 14 13-D :16 14 13 12，聚合度(DP) :水解速度随温度变化：水解速度随温度变化脱水反应、酸和热条件下的反应：在室温下，稀酸对单糖的稳定性没有影响。在酸浓度大于12%的浓盐酸和热量的作用下，单糖容易脱水生成糠醛及其衍生物。(3)复合反应单糖受酸和热的影响，缩合和脱水形成低聚糖的反应称为复合反应。其水解反应的逆反应。例如：2 C6H 12O 6 C12H 2O 11 H2O，(4)焦糖化反应焦糖化反应产生色素的过程：糖经过强热处理后会发生两个反应：分子内脱水：在分子中引入双键，然后裂解产生一些挥发性的醛酮，然后冷凝聚合产生深色物质。环内缩

6、合或聚合：裂解产生的挥发性醛和酮被缩合或聚合产生深色物质。三种商品焦糖色素，蔗糖通常用来制作焦糖色素和风味：耐酸焦糖色素是由亚硫酸氢铵催化产生的，用于可乐饮料和酸性饮料。具有最大生产能力的烘焙产品与焦糖色素糖和胺盐一起加热以生产酒精饮料，例如红棕色啤酒，其与焦糖色素蔗糖一起直接热解以产生红棕色、焦糖化产品的风味、面包的风味以及各种调味品和甜味剂的增强剂。(5)单糖，尤其是还原糖，通常以环状结构存在，但少量的开链形式是某些反应所必需的结构，如改变环的大小、旋转和烯醇化等。健康低聚糖的定义：低聚糖是指由糖苷键连接的210种单糖的组合。(1)低聚糖的保健功能。低聚糖不被人体胃肠水解酶水解，但能顺利到

7、达大肠，成为人体肠道有益菌的碳源。它们的保健功能主要是促进肠道有益菌的生长，增强免疫力和缓解便秘。(2)常见低聚糖1。低聚果糖的定义：由蔗糖分子上的(12)糖苷键连接13个果糖的低聚糖。分子式为G-F-Fn，n=13。低聚果糖是一种低热量的糖，可用作高血压、糖尿病和肥胖症患者的甜味剂，抑制腐败菌，保持肠道健康，预防龋齿。低聚果糖存在于天然植物中。香蕉、蜂蜜、大蒜、番茄、洋葱产酶微生物米曲霉和黑曲霉被用作新的食品甜味剂或功能性食品成分Xybiose含量，产品的甜度为蔗糖的40%，木二糖的分子结构，低聚木糖的特性，高耐热性(100/1h)和耐酸性(pH 2.5-8.0)。双歧杆菌的增殖因子代谢独立

8、于胰岛素，适合糖尿病患者抗龋齿，适合作为儿童食品的甜味添加剂。，3。壳寡糖，降低肝脏和血清中的胆固醇，提高机体免疫功能，抗肿瘤增殖双歧杆菌，壳寡糖的结构，-1，4，4-D-氨基葡萄糖，水溶性D-氨基葡聚糖，4。环状低聚糖，即通过-1，4糖苷键连接葡萄糖形成的环糊精，N=6，N=7，N=8，多羟基和氧原子，容易形成氢键，能与水结合，使大多数多糖分子完全溶解。大多数多糖无定形凝胶或水胶体不会显著降低冰点，提供冷冻稳定性，保护产品结构和质地，并提供储存稳定性。它与分子的大小、形状和构象有关，并具有增稠和胶凝作用。它也可用于控制流体食品和饮料的流动性和质地，并改变半固体食品的可变形性。(3)多糖的流变

9、性质，假塑性流体的剪切变稀：剪切速率增加，粘度迅速降低，粘度变化与时间无关，触变性也是剪切变稀，粘度随时间增加，粘度降低，三维网络结构氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥联、缠结或共价键都分散在液相的网格中。(5)带电荷的线性多糖具有较高的粘度、较高的静电排斥力、链长、较长的链长和较大的占据体积。例如，海藻酸钠、黄原胶和角叉菜胶形成稳定的高粘度溶液，该溶液不带电，当发生晶体碰撞时，倾向于缔合并形成分子间键，分子间缔合在重力作用下发生，导致沉淀和沉淀，形状为：圆形、椭圆形、多边形等。大小为：0.0010.15毫米，其中马铃薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。用偏光显微镜观察晶体结构：用x光进行研究，

10、它能产生双折射和x光衍射。2。淀粉、马铃薯淀粉颗粒和极性交叉、直链淀粉葡萄糖残基通过-1，4糖苷键与少量的-1，6糖苷键相连，分子中的氢键相隔很远，形成右旋螺旋。每个环包含6个葡萄糖残基，相对分子质量约为60，000，聚合度约为300，400。它是水溶液中的线性分子，以支链淀粉和碳链为主链和-1。4键甲链和乙链为支链，甲链通过-1，6键与乙链相连，乙链通过-1，6键与丙链相连。聚合度大于6000，分子量可达1075108。淀粉的物理性质，白色粉末，在热水中膨胀。纯支链淀粉可以溶解在冷水中，而直链淀粉不能，但直链淀粉可以溶解在热水中。没有还原性；当暴露在碘中时，它变成蓝色，加热时消失，冷却时变成

11、蓝色。水解：酶解，酸解，(3)化学性质，(4)淀粉糊化，糊化：在适当的温度下，淀粉在水中膨胀和分裂形成均匀的糊状溶液的过程称为糊化。其实质是微观结构由有序向无序转变。胶凝温度：指双折射消失的温度。糊化温度不是一个点，而是一个温度范围。淀粉开始完全糊化(粳稻59 61糯米58 63大麦58 63小麦65 68玉米64 72荞麦69 71马铃薯59 67甘薯70 76，-淀粉：生淀粉分子排列紧密并形成胶束结构-淀粉：糊化度糊化淀粉产品性质(储存和消化率)，粘度温度，影响糊化的因素，结构3360直链淀粉。Aw: Aw增加，糊化度增加。糖：中高浓度的糖水分子抑制了淀粉的糊化。高浓度盐：抑制淀粉糊化。低

12、浓度盐的存在对糊化影响不大。除了含有磷酸基团的马铃薯淀粉外，低浓度的盐影响其电荷效应。脂质：可与淀粉形成包合复合物，也就是说，脂质包含在淀粉的螺旋环中，其难以从螺旋环中滤出并防止水渗透到淀粉颗粒中。酸度：当酸碱度为4时，淀粉水解成糊精，粘度降低(因此高酸食品增稠需要交联淀粉)；当酸碱度为47时，几乎没有影响。当酸碱度为10时，糊化速度迅速增加，但在食品中意义不大。淀粉酶：在糊化的初始阶段，淀粉颗粒已经开始膨胀，但是在淀粉酶失活之前，它可以降解(稀释)淀粉，并且淀粉酶的这种作用将加速淀粉的糊化。因此，新大米(淀粉酶活性高)比旧大米更容易煮。(5)淀粉老化，即淀粉老化，当淀粉溶液缓慢冷却或长时间放

13、置淀粉凝胶时，会变得不透明甚至沉淀。本质上，糊化的淀粉分子在低温下自动排列成序列，形成高密度的结晶淀粉分子微珠。影响淀粉老化的因素，温度：24，淀粉容易老化；60或-20岁，不容易变老。含水量：当含水量为3060%时，容易老化；如果含水量太低(10%)或太高，就不容易老化。结构：直链淀粉容易老化；聚合度适中的淀粉容易老化；淀粉改性后，不均匀性得到改善，不易老化。共存物质的影响：脂类和乳化剂能抗衰老，而亲水性大分子如多糖(除果胶外)和蛋白质能与淀粉竞争水分子并干扰淀粉分子，从而起到抗衰老的作用。(6)淀粉水解，在热和酸的作用下：酸轻微水解淀粉变稀，酸改性或稀释淀粉以提高凝胶透明度和增加凝胶强度，

14、成膜剂和粘合剂的酸水解度增加，得到低粘度糊精成膜剂和粘合剂、糖果包衣、微胶囊壁材、-淀粉酶、葡糖淀粉酶、葡萄糖异构酶、D-果糖、玉米淀粉、D-葡萄糖、玉米糖浆、玉米糖浆：58%D-葡萄糖、42%D-果糖、高果糖糖浆：55%D-果糖， 软饮料的甜味剂，(果葡糖浆)，改性淀粉：天然淀粉经过适当的化学处理、物理处理或酶处理，以改善某些加工性能，满足特定需求。 这种淀粉被称为变性淀粉。变性淀粉经过物理改性和化学改性。例如-淀粉：糊化淀粉被快速干燥。淀粉的应用：家用洗涤剂、鳗鱼饲料。化学修饰：化学修饰。氧化淀粉淀粉分子中的羟基可以被氯酸钠、过氧化氢和臭氧等氧化物氧化成羧基。优点：粘度低，不易冻结。用途：

15、作为增稠剂和糖果成型剂。硫酸和盐酸降解酸降解淀粉。优点：低粘度，高老化性能，易皂化。应用：用于生产软糖、果冻和蛋糕。(8)交联淀粉的淀粉羟基与双功能试剂之间的相互作用：(8)亲核取代反应，交联淀粉的应用，随着交联度的增加，酸稳定性的增加降低了淀粉颗粒的水膨胀和糊化速率，并保持初始低粘度，有利于快速传热和升温。均匀灭菌用于改善罐装、冷冻、烘焙和干燥食品的功能特性。(4)淀粉衍生物(淀粉酯、淀粉醚)、淀粉接枝共聚物。淀粉塑料具有一定的生物降解性，对解决塑料制品造成的“白色污染”具有重要意义。淀粉酯：如淀粉磷酸酯(淀粉磷酸酯)淀粉醚：如羟甲基淀粉(CMS)，果胶，酯化度：醛酸残基的酯化数占D-半乳糖

16、醛酸残基总数的百分比，结构：D-吡喃半乳糖醛酸是通过-1，4糖苷键连接的，它通常以部分甲酯化的形式存在，即果胶。分类：按酯化度分类：原果胶，果胶，果胶酸，果胶物质的化学结构，-D-半乳糖醛酸-1，4糖苷键，分子结构，均一区：-D-吡喃半乳糖醛酸发区：-L-鼠李糖半乳糖醛酸，果胶分类，被甲醇酯化的羧基的百分比称为酯化度(DE)它只存在于植物细胞壁中，不溶于水。在未成熟的水果和蔬菜中，它使水果和蔬菜保持坚硬。果胶：一种部分酯化的果胶物质。它存在于植物汁液中。果胶酸：不含甲酯基，即游离羟基的果胶物质。果胶的甲酯化程度降低。果胶、果胶和水解果胶的物理和化学性质在酸和碱条件下水解，产生脱甲基和糖苷键裂解产物。在果胶酶和