第三章 碳水化合物食品中碳水化合物的作用
是合成其他化合物的基本原料，同时也是生物体的主要结构成分。
碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源。
有利于肠道蠕动，促进消化。
提供适宜的质地口感和甜味。
碳水化合物分类
单糖 是指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物 。
低聚糖 是指聚合度小于或等于 10的糖类。
多糖 又称为多聚糖，是指聚合度大于
10的糖类。
第一节 单糖在食品中的作用
单糖的物理性质
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℃ 时的甜度定为 1.0。
影响甜度的因素：
A、分子量越大溶解度越小，则甜度也小。
B、糖的不同构型（ α,β型）也影响糖的甜度。
T=20℃ 时 蔗糖溶液（ 10％ /15％） 1.00（甜度）
α － D-葡萄糖 0.70（比甜度）
β － D－呋喃果糖 1.50（比甜度）
单糖的物理性质
旋光性旋光性,是一种物质使直线偏振光的振动平面发生旋转的特性。
单糖的比旋光度定义,指 lml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。
变旋现象,指糖刚溶解于水时，其比旋光度是处于变化中的，但到一定时间后就稳定在一恒定的旋光度上的这种现象。
第一节 单糖在食品中的作用单糖的物理性质
溶解度（ g/100gH2O）
温度 对溶解过程和溶解速度具有决定性影响第一节 单糖在食品中的作用高浓度的糖液具有 防腐保质 的作用,在 70％ 以上能抑制霉菌、酵母的生长。
t=20℃ 时，葡萄糖 48％
蔗糖 66％
果糖 79％
果糖具有较好的食品保存性。
果葡糖浆的浓度％ 果葡糖浆中果糖含量％
71 42
77 55
80 90
果糖含量较高的果葡糖浆，其保存性能 较好。
单糖的物理性质
吸湿性和保湿性吸湿性,指糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。
保温性,指糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。 果糖的吸湿性最强
结晶性糖的特征之一是能形成结晶,糖溶液越纯越易结晶。
其它第一节 单糖在食品中的作用单糖的 化学反应
具有醇羟基的 成酯、成醚、成缩醛 等反应和羰基的一些加成反应，还具有一些特殊反应 。
非酶褐变反应美拉德反应 （ Maillard reaction）
焦糖化反应 （ Phenomena of Caramelization ）
第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应
美拉德反应（羰氨反应）,指 羰基 与 氨基 经缩合、聚合反应生成类黑色素 和某些 风味物质 的非酶褐变反应。
第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应过程初期阶段 中期阶段 末期阶段羰氨缩合分子重排
Amadori
重排
（醛糖）
Heyenes
重排
（酮糖）
脱胺脱水脱胺重排氨基酸降解醇醛缩合聚合第一节 单糖在食品中的作用初期阶段氨基 ＋ 羰基（还原糖 )
氮代葡萄糖基胺果糖胺美拉德反应过程羰氨缩合分子重排中期阶段中期阶段果糖胺脱胺脱水
1,2烯醇化羟甲基糠醛（ HMF）
脱胺重排
2,3烯醇化二羰基化合物 还原酮
Strecker
褐色CO2 醛脱胺脱水
HMF的积累与褐变速度有密切的相关性,HMF积累后不久就可发生褐变。
脱胺重排二羰基化合物 还原酮
Strecker降解末期阶段缩合与聚合,生成类黑色素和风味化合物 。
美拉德反应的条件、生成物和特点
条件,还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸少量的水加热或长期贮藏
产物,黑色素（类黑精）＋风味化合物
特点,pH值下降（封闭了游离的氨基）；
还原的能力上升（还原酮产生）；
褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生；添加 亚硫酸盐,可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。
第一节 单糖在食品中的作用影响 美拉德反应 的因素
① 糖的结构、种类及含量
a.α,β 不饱和醛 >α －双羰基化合物 >酮
b.五碳糖 （ 核糖 >阿拉伯糖 >木糖 ） >六碳糖 （ 半乳糖 >甘露糖 >葡萄糖 ）
c.单糖 >双糖 （ 如蔗糖,分子比较大,反应缓慢 ）
d.还原糖含量与褐变成正比
②氨基酸及其它含氨物种类 (肽类、蛋白质、
胺类 )
a.胺类 >氨基酸
b.含 S-S,S-H不易褐变
c.有吲哚,苯环易褐变
d.碱性氨基酸易褐变
e.氨基在 ε -位或在末端者,比 α -位易褐变影响 美拉德反应 的因素
③ pH值
pH3-9范围内,随着 pH上升,褐变上升
pH≤ 3时,褐变反应程度较轻微
pH在 7.8-9.2范围内,褐变较严重
④反应物浓度（水分含量）
10％～ 15%(H2O)时，褐变易进行
5%～ 10％ (H2O)时，多数褐变难进行
5%<(H2O)时，脂肪氧化加快，褐变加快第一节 单糖在食品中的作用影响 美拉德反应 的因素
⑤ 温度若△ t＝ 10℃,则褐变速度差△ v相差 3～ 5倍。
一般来讲,t>30℃ 时，褐变较快
t<20℃ 时，褐变较慢
t<10℃ 时，可较好地控制或防止褐变地发生
⑥ 金属离子
Fe(Fe+3> Fe+2)
Cu催化还原酮的氧化
Na＋ 对褐变无影响。
Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。
促进褐变第一节 单糖在食品中的作用
Maillard反应对食品品质的影响
不利方面：
a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重
b.产生某些致癌物质
c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化影响质量。
有利方面：
褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。
第一节 单糖在食品中的作用
maillard反应在食品加工中的应用
抑制 maillard反应
注意选择原料,选氨基酸、还原糖含量少的品种。
水分含量降到很低,蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。
降低 pH,如高酸食品如泡菜就不易褐变 。
降低温度,低温贮藏 。
除去一种作用物,一般除去糖可减少褐变 。
加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐
钙可抑制褐变 。
第一节 单糖在食品中的作用
maillard反应在食品加工中的应用
利用控制 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,100-150℃ 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种香气第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应小 结
美拉德反应机理
反应影响因素
在食品加工中的应用焦糖化反应
概念,无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。
过程,
脱水,
分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物 。
缩合或聚合,
裂解 挥发性的醛,酮 缩合或聚合 深色物质第一节 单糖在食品中的作用焦糖化 反应条件
① 无水或浓溶液,温度 150-200℃ 。
② 催化剂的存在加速反应：铵盐,磷酸盐苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等 。
③ pH8比 pH5.9时快 10倍 。
④不同糖反应速度不同，例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同）。
第一节 单糖在食品中的作用蔗糖形成焦糖的过程蔗糖异蔗糖酐焦糖酐焦糖稀焦糖素
（无甜味而具有温和的苦味）
（熔点为 138℃,可溶于水 及乙醇，味苦）
（熔点为 154℃,可溶于水）
（高分子量的深色物质 ）
200℃,约 35 min起泡二次起泡 55 min
继续加热继续加热焦糖色素是一种结构不明确的大的聚合物分子，这些聚合物形成了胶体粒子，形成胶体粒子的速度随温度和 pH
的增加而增加。
焦糖色素的 性质
焦糖是一种黑褐色胶态物质
等电点在 pH3.0-6.9,甚至低于 pH3
粘度 100-3000cp
第一节 单糖在食品中的作用工业上生产焦糖色素以蔗糖为原料生产的三种色素及用途
NH4HSO3催化 pH2-4.5 耐酸焦糖色素
（ 可用于可口可乐饮料,棕色 ）
糖和铵盐加热 pH4.2-4.8 焙烤食品用焦糖色素
（ 红棕色 ）
蔗糖加热 pH3-4 啤酒美色剂
（ 含醇类饮料,红棕色 ）
第一节 单糖在食品中的作用第二节 低聚糖
食品中的低聚糖的作用
褐变反应 低聚糖发生褐变的程度,尤其是参与美拉德反应的程度相对单糖较小 。
黏度 多数低聚糖的黏度 >蔗糖 >单糖 。
抗氧化性 直接作用间接作用
渗透压 （ 防腐作用 ）
发酵性
吸湿性,保湿性与结晶性食品中重要的低聚糖双糖均溶于水，有甜味、族光性，可结晶。
根据 还原性质非还原性双糖还原性双糖蔗糖麦芽糖食品中重要的低聚糖
其它低聚糖
o 棉子糖
o 低聚果糖
o 低聚木糖
o 异麦芽酮糖
o 环状糊精第三节 食品中重要的多糖及其作用多糖的性质
多糖的溶解性,除了高度有序具有结晶的多糖不溶于水外，大部分多糖不能结晶，因而易于水合和溶解。
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。
多糖的性质
凝胶是指在一定条件下,高分子溶液或溶胶的分散质颗粒在某些部位上相互联结,构成一定的空间网状结构,分散介质 （ 液体或气体 ） 充斥其间,整个系统失去流动性,这种体系称为凝胶 。
氢键、疏水相互作用、范德华引力离子桥联、缠结或共价键形成连结区多糖的性质
生理活性膳食纤维 --植物多糖真菌多糖,提高人体免疫力
① 很高的持水力；
②对阳离子有结合交换能力；
③对有机化合物有吸附螫合作用；
④具有类似填充的容积；
⑤可改变肠道系统中的微生物群组成。
多糖的性质
多糖的水解酶促水解,酸,碱催化下的水解 。
淀 粉
淀粉的特性
淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。
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。
淀粉的结构
直链淀粉,由 D-吡喃葡萄糖 通过 α－ 1,4
糖苷键连接起来的链状分子 。
支链淀粉,由 D-吡喃葡萄糖 通过 α-1,4和
α-l,6两种糖苷键连接起来的带分枝的复杂大分子
1
4
淀粉的性质
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）。
淀粉的糊化几个概念
β-淀粉,具有胶束结构的生淀粉称为 β-
淀粉。
α-淀粉,指经糊化的淀粉。
膨润现象,β-淀粉在水中经加热后，部分胶束溶解而形成空隙，水分子浸入与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的现象。
β -淀粉 膨润现象 α -淀粉淀粉的糊化淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，
分裂，胶束则 全部崩溃,形成均匀的糊状溶液的过程被称为 糊化 。
本质 是微观结构从 有序 转变成 无序 。
β-淀粉 α-淀粉氢键 H2O
糊化作用的三个阶段
a可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分，
体积略有膨胀，此时冷却干燥，可以复原，双折射现象不变。
b不可逆吸水阶段,随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”。
c淀粉粒解体阶段,淀粉分子全部进入溶液。
糊化温度
指双折射消失的温度，不是一个点，而是一段温度范围,即糊化开始的温度和糊化完成的温度表示淀粉糊化温度。
影响糊化的因素
结构,直链淀粉小于支链淀粉。
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,高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；（马铃薯淀粉）
脂类,抑制糊化。
酸度,在 pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低。
在 pH4-7时，几乎无影响。
在 pH =10时，糊化速度迅速加快。
淀粉酶,使淀粉糊化加速。
新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。
淀粉的老化
老化,α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。
实质 是糊化的后的分子又 自动排列成序,形成高度致密的结晶化的不溶解性分子粉末。
糊化淀粉 老化淀粉糊化的逆过程比生淀粉的晶化程度低影响淀粉老化的因素
温度,2-4℃,淀粉易老化。
>60 ℃ 或 <-20 ℃,不易发生老化。
含水量,含水量 30～ 60%，易老化。
含水量过低（ <10%）或过高，均不易老化。
pH值,在偏酸（ pH 4以下）或偏碱的条件下也不易老化。
结构,直链淀粉易老化。
聚合度 n 中等的淀粉易老化。
淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。
共存物的影响,脂类和乳化剂可抗老化 ;多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，有 抗老化作用。
改性 /变性淀粉
变性淀粉,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，这种淀粉被称为变性淀粉。
物理变性和化学变性果胶物质主链是 150～ 500个 α -D-吡喃半乳糖醛酸 基通过
1,4糖苷键 连接而成的。
部分羧基被 甲酯化 。
果胶物质
α -L-鼠李吡喃糖基半乳糖、阿拉伯糖果胶物质的分类
酯化度（ DE）,醛酸残基 (羧基 )的酯化数占 D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。
高甲氧基果胶 — HM DE>50%
低甲氧基果胶 — LM DE<50%
果胶的物理、化学性质
﹡ 水解,果胶在酸碱条件下发生水解，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。
果胶形成凝胶
机理,脱水剂 使高度含水的果胶分子脱水以及 电荷中和 而形成凝集体。
凝胶的形成与 pH值,可溶性固形物含量 和高价离子 的存在有关。
果胶形成条件
HM：有糖、酸的存在下易形成凝胶。
Brix>55％ pH<3.5
LM：有二价阳离子的存在。
Ca2＋ 添加量与 pH有关，反比例。
凝胶形成速度：
快速 DE越高形成凝胶
HM 慢速 的速度越 快快速 DE越高形成凝胶
LM 慢速 的速度越 慢影响凝胶强度的因素凝胶强度与分子量成正比。
凝胶强度与酯化程度成正比。
第三章 小 结
单糖的物理性质
化学反应非酶褐变
食品重要的低聚糖
多糖的性质
淀粉 — 糊化、老化
果胶 — 酯化度与分类美拉德反应焦糖化反应
是合成其他化合物的基本原料，同时也是生物体的主要结构成分。
碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源。
有利于肠道蠕动，促进消化。
提供适宜的质地口感和甜味。
碳水化合物分类
单糖 是指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物 。
低聚糖 是指聚合度小于或等于 10的糖类。
多糖 又称为多聚糖，是指聚合度大于
10的糖类。
第一节 单糖在食品中的作用
单糖的物理性质
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℃ 时的甜度定为 1.0。
影响甜度的因素：
A、分子量越大溶解度越小，则甜度也小。
B、糖的不同构型（ α,β型）也影响糖的甜度。
T=20℃ 时 蔗糖溶液（ 10％ /15％） 1.00（甜度）
α － D-葡萄糖 0.70（比甜度）
β － D－呋喃果糖 1.50（比甜度）
单糖的物理性质
旋光性旋光性,是一种物质使直线偏振光的振动平面发生旋转的特性。
单糖的比旋光度定义,指 lml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。
变旋现象,指糖刚溶解于水时，其比旋光度是处于变化中的，但到一定时间后就稳定在一恒定的旋光度上的这种现象。
第一节 单糖在食品中的作用单糖的物理性质
溶解度（ g/100gH2O）
温度 对溶解过程和溶解速度具有决定性影响第一节 单糖在食品中的作用高浓度的糖液具有 防腐保质 的作用,在 70％ 以上能抑制霉菌、酵母的生长。
t=20℃ 时，葡萄糖 48％
蔗糖 66％
果糖 79％
果糖具有较好的食品保存性。
果葡糖浆的浓度％ 果葡糖浆中果糖含量％
71 42
77 55
80 90
果糖含量较高的果葡糖浆，其保存性能 较好。
单糖的物理性质
吸湿性和保湿性吸湿性,指糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。
保温性,指糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。 果糖的吸湿性最强
结晶性糖的特征之一是能形成结晶,糖溶液越纯越易结晶。
其它第一节 单糖在食品中的作用单糖的 化学反应
具有醇羟基的 成酯、成醚、成缩醛 等反应和羰基的一些加成反应，还具有一些特殊反应 。
非酶褐变反应美拉德反应 （ Maillard reaction）
焦糖化反应 （ Phenomena of Caramelization ）
第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应
美拉德反应（羰氨反应）,指 羰基 与 氨基 经缩合、聚合反应生成类黑色素 和某些 风味物质 的非酶褐变反应。
第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应过程初期阶段 中期阶段 末期阶段羰氨缩合分子重排
Amadori
重排
（醛糖）
Heyenes
重排
（酮糖）
脱胺脱水脱胺重排氨基酸降解醇醛缩合聚合第一节 单糖在食品中的作用初期阶段氨基 ＋ 羰基（还原糖 )
氮代葡萄糖基胺果糖胺美拉德反应过程羰氨缩合分子重排中期阶段中期阶段果糖胺脱胺脱水
1,2烯醇化羟甲基糠醛（ HMF）
脱胺重排
2,3烯醇化二羰基化合物 还原酮
Strecker
褐色CO2 醛脱胺脱水
HMF的积累与褐变速度有密切的相关性,HMF积累后不久就可发生褐变。
脱胺重排二羰基化合物 还原酮
Strecker降解末期阶段缩合与聚合,生成类黑色素和风味化合物 。
美拉德反应的条件、生成物和特点
条件,还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸少量的水加热或长期贮藏
产物,黑色素（类黑精）＋风味化合物
特点,pH值下降（封闭了游离的氨基）；
还原的能力上升（还原酮产生）；
褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生；添加 亚硫酸盐,可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。
第一节 单糖在食品中的作用影响 美拉德反应 的因素
① 糖的结构、种类及含量
a.α,β 不饱和醛 >α －双羰基化合物 >酮
b.五碳糖 （ 核糖 >阿拉伯糖 >木糖 ） >六碳糖 （ 半乳糖 >甘露糖 >葡萄糖 ）
c.单糖 >双糖 （ 如蔗糖,分子比较大,反应缓慢 ）
d.还原糖含量与褐变成正比
②氨基酸及其它含氨物种类 (肽类、蛋白质、
胺类 )
a.胺类 >氨基酸
b.含 S-S,S-H不易褐变
c.有吲哚,苯环易褐变
d.碱性氨基酸易褐变
e.氨基在 ε -位或在末端者,比 α -位易褐变影响 美拉德反应 的因素
③ pH值
pH3-9范围内,随着 pH上升,褐变上升
pH≤ 3时,褐变反应程度较轻微
pH在 7.8-9.2范围内,褐变较严重
④反应物浓度（水分含量）
10％～ 15%(H2O)时，褐变易进行
5%～ 10％ (H2O)时，多数褐变难进行
5%<(H2O)时，脂肪氧化加快，褐变加快第一节 单糖在食品中的作用影响 美拉德反应 的因素
⑤ 温度若△ t＝ 10℃,则褐变速度差△ v相差 3～ 5倍。
一般来讲,t>30℃ 时，褐变较快
t<20℃ 时，褐变较慢
t<10℃ 时，可较好地控制或防止褐变地发生
⑥ 金属离子
Fe(Fe+3> Fe+2)
Cu催化还原酮的氧化
Na＋ 对褐变无影响。
Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。
促进褐变第一节 单糖在食品中的作用
Maillard反应对食品品质的影响
不利方面：
a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重
b.产生某些致癌物质
c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化影响质量。
有利方面：
褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。
第一节 单糖在食品中的作用
maillard反应在食品加工中的应用
抑制 maillard反应
注意选择原料,选氨基酸、还原糖含量少的品种。
水分含量降到很低,蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。
降低 pH,如高酸食品如泡菜就不易褐变 。
降低温度,低温贮藏 。
除去一种作用物,一般除去糖可减少褐变 。
加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐
钙可抑制褐变 。
第一节 单糖在食品中的作用
maillard反应在食品加工中的应用
利用控制 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,100-150℃ 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种香气第一节 单糖在食品中的作用美拉德反应小 结
美拉德反应机理
反应影响因素
在食品加工中的应用焦糖化反应
概念,无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。
过程,
脱水,
分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物 。
缩合或聚合,
裂解 挥发性的醛,酮 缩合或聚合 深色物质第一节 单糖在食品中的作用焦糖化 反应条件
① 无水或浓溶液,温度 150-200℃ 。
② 催化剂的存在加速反应：铵盐,磷酸盐苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等 。
③ pH8比 pH5.9时快 10倍 。
④不同糖反应速度不同，例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同）。
第一节 单糖在食品中的作用蔗糖形成焦糖的过程蔗糖异蔗糖酐焦糖酐焦糖稀焦糖素
（无甜味而具有温和的苦味）
（熔点为 138℃,可溶于水 及乙醇，味苦）
（熔点为 154℃,可溶于水）
（高分子量的深色物质 ）
200℃,约 35 min起泡二次起泡 55 min
继续加热继续加热焦糖色素是一种结构不明确的大的聚合物分子，这些聚合物形成了胶体粒子，形成胶体粒子的速度随温度和 pH
的增加而增加。
焦糖色素的 性质
焦糖是一种黑褐色胶态物质
等电点在 pH3.0-6.9,甚至低于 pH3
粘度 100-3000cp
第一节 单糖在食品中的作用工业上生产焦糖色素以蔗糖为原料生产的三种色素及用途
NH4HSO3催化 pH2-4.5 耐酸焦糖色素
（ 可用于可口可乐饮料,棕色 ）
糖和铵盐加热 pH4.2-4.8 焙烤食品用焦糖色素
（ 红棕色 ）
蔗糖加热 pH3-4 啤酒美色剂
（ 含醇类饮料,红棕色 ）
第一节 单糖在食品中的作用第二节 低聚糖
食品中的低聚糖的作用
褐变反应 低聚糖发生褐变的程度,尤其是参与美拉德反应的程度相对单糖较小 。
黏度 多数低聚糖的黏度 >蔗糖 >单糖 。
抗氧化性 直接作用间接作用
渗透压 （ 防腐作用 ）
发酵性
吸湿性,保湿性与结晶性食品中重要的低聚糖双糖均溶于水，有甜味、族光性，可结晶。
根据 还原性质非还原性双糖还原性双糖蔗糖麦芽糖食品中重要的低聚糖
其它低聚糖
o 棉子糖
o 低聚果糖
o 低聚木糖
o 异麦芽酮糖
o 环状糊精第三节 食品中重要的多糖及其作用多糖的性质
多糖的溶解性,除了高度有序具有结晶的多糖不溶于水外，大部分多糖不能结晶，因而易于水合和溶解。
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。
多糖的性质
凝胶是指在一定条件下,高分子溶液或溶胶的分散质颗粒在某些部位上相互联结,构成一定的空间网状结构,分散介质 （ 液体或气体 ） 充斥其间,整个系统失去流动性,这种体系称为凝胶 。
氢键、疏水相互作用、范德华引力离子桥联、缠结或共价键形成连结区多糖的性质
生理活性膳食纤维 --植物多糖真菌多糖,提高人体免疫力
① 很高的持水力；
②对阳离子有结合交换能力；
③对有机化合物有吸附螫合作用；
④具有类似填充的容积；
⑤可改变肠道系统中的微生物群组成。
多糖的性质
多糖的水解酶促水解,酸,碱催化下的水解 。
淀 粉
淀粉的特性
淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。
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。
淀粉的结构
直链淀粉,由 D-吡喃葡萄糖 通过 α－ 1,4
糖苷键连接起来的链状分子 。
支链淀粉,由 D-吡喃葡萄糖 通过 α-1,4和
α-l,6两种糖苷键连接起来的带分枝的复杂大分子
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淀粉的性质
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）。
淀粉的糊化几个概念
β-淀粉,具有胶束结构的生淀粉称为 β-
淀粉。
α-淀粉,指经糊化的淀粉。
膨润现象,β-淀粉在水中经加热后，部分胶束溶解而形成空隙，水分子浸入与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的现象。
β -淀粉 膨润现象 α -淀粉淀粉的糊化淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，
分裂，胶束则 全部崩溃,形成均匀的糊状溶液的过程被称为 糊化 。
本质 是微观结构从 有序 转变成 无序 。
β-淀粉 α-淀粉氢键 H2O
糊化作用的三个阶段
a可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分，
体积略有膨胀，此时冷却干燥，可以复原，双折射现象不变。
b不可逆吸水阶段,随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”。
c淀粉粒解体阶段,淀粉分子全部进入溶液。
糊化温度
指双折射消失的温度，不是一个点，而是一段温度范围,即糊化开始的温度和糊化完成的温度表示淀粉糊化温度。
影响糊化的因素
结构,直链淀粉小于支链淀粉。
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,高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；（马铃薯淀粉）
脂类,抑制糊化。
酸度,在 pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低。
在 pH4-7时，几乎无影响。
在 pH =10时，糊化速度迅速加快。
淀粉酶,使淀粉糊化加速。
新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。
淀粉的老化
老化,α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。
实质 是糊化的后的分子又 自动排列成序,形成高度致密的结晶化的不溶解性分子粉末。
糊化淀粉 老化淀粉糊化的逆过程比生淀粉的晶化程度低影响淀粉老化的因素
温度,2-4℃,淀粉易老化。
>60 ℃ 或 <-20 ℃,不易发生老化。
含水量,含水量 30～ 60%，易老化。
含水量过低（ <10%）或过高，均不易老化。
pH值,在偏酸（ pH 4以下）或偏碱的条件下也不易老化。
结构,直链淀粉易老化。
聚合度 n 中等的淀粉易老化。
淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。
共存物的影响,脂类和乳化剂可抗老化 ;多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，有 抗老化作用。
改性 /变性淀粉
变性淀粉,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，这种淀粉被称为变性淀粉。
物理变性和化学变性果胶物质主链是 150～ 500个 α -D-吡喃半乳糖醛酸 基通过
1,4糖苷键 连接而成的。
部分羧基被 甲酯化 。
果胶物质
α -L-鼠李吡喃糖基半乳糖、阿拉伯糖果胶物质的分类
酯化度（ DE）,醛酸残基 (羧基 )的酯化数占 D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。
高甲氧基果胶 — HM DE>50%
低甲氧基果胶 — LM DE<50%
果胶的物理、化学性质
﹡ 水解,果胶在酸碱条件下发生水解，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。
果胶形成凝胶
机理,脱水剂 使高度含水的果胶分子脱水以及 电荷中和 而形成凝集体。
凝胶的形成与 pH值,可溶性固形物含量 和高价离子 的存在有关。
果胶形成条件
HM：有糖、酸的存在下易形成凝胶。
Brix>55％ pH<3.5
LM：有二价阳离子的存在。
Ca2＋ 添加量与 pH有关，反比例。
凝胶形成速度：
快速 DE越高形成凝胶
HM 慢速 的速度越 快快速 DE越高形成凝胶
LM 慢速 的速度越 慢影响凝胶强度的因素凝胶强度与分子量成正比。
凝胶强度与酯化程度成正比。
第三章 小 结
单糖的物理性质
化学反应非酶褐变
食品重要的低聚糖
多糖的性质
淀粉 — 糊化、老化
果胶 — 酯化度与分类美拉德反应焦糖化反应
