食品化学__第三章碳水化合物
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3. 碳水化合物1.碳水化合物定义:多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。
2.分类按组成分单糖,低聚糖,多糖1) 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。
(按碳原子数目丙糖,丁糖。
)2)低聚糖(寡糖):由2~10个单糖分子缩合而成,水解后生成单糖。
(按水解后产生的单糖数分二糖,三糖。
二糖有蔗糖乳糖麦芽糖)3)多糖:单糖聚合度大于10的糖。
(淀粉,纤维素糖原)3.单糖,低聚糖的结构:单糖:除丙酮糖,都有手性碳。
天然单糖大多是D型,例外L-阿拉伯糖,L-半乳糖4.单糖低聚糖物性甜味(蔗糖为基准物)、水溶性(能溶于水,不溶于有机,果糖最大溶解度)旋光性(除丙酮糖,都有手性碳,都有旋光性):一种物质使直线偏振光的振动平面向左或向右旋转,右旋D-(+)变旋光现象:新配制的单糖溶液在放置时,其比旋光度会逐渐增加或减少,最后达到一个恒定值。
4单糖低聚糖化性(1)美拉德反应:含羰基化合物(如糖类等)与含氨基化合物(如氨基酸等)通过缩合、聚合而生成类黑色素的反应。
①初期阶段羰氨缩合:氨基化合物中的游离氨基与羰基化合物中的游离羰基缩合生成不稳定亚胺衍生物—薛夫碱,环化成氮代葡萄糖基胺。
(亚硫酸根抑制羰氨缩合,碱性条件有利)分子重排:氮代葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排果糖基胺(单果糖胺)②中期阶段果糖基胺经多途径降解,生成各种羰基化合物果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛(PH《5,先脱氨残基,在脱水,HMF积累与褐变相关)果糖基胺脱去胺基重排生成还原酮二羰基化合物与氨基酸反应在二羰基化合物存在,氨基酸发生脱羧、脱氨,自身转化为醛类和生成CO2,而氨基转移到二羰基化合物生成各种化合物(二酮接受氨转化为褐色色素)。
生成其他杂环化合物③末期阶段多羰基不饱和化合物(还原酮,糠醛)裂解产生挥发性物质;一方面缩合,聚合生成褐黑色类黑精物质影响Maillard反应因素(1)底物糖; a.五碳糖>六碳 b.单糖>双糖c.还原糖含量与褐变成正比d醛大于酮氨基酸:氨基在ε-位或在末端者,比α-位易褐变(2)PH大于3,P H↑褐变↑(3)水分↑褐变↑(10-15℅)(4)温度升10,褐变加快3-5倍(5)Fe Cu促进,Mn Zn抑制(6)O2影响后期色素形成(2)焦糖化现象:糖类在氨基化合物存在时,加热到熔点以上的高温,糖发生脱水与降解,会产生褐变反应,称为。
烟台职业学院备课纸(首页)烟台职业学院备课纸(首页)A.组织教学:B.引课:碳水化合物是自然界中最丰富的有机物,它主要存在于植物中,占植物比重的50~80%。
动物体内它的含量虽然不多,但它却是动物赖以取得生命运动所需能量的主要来源。
C.新课: 3.1 碳水化合物一.碳水化合物的概念碳水化合物的定义:碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和衍生物的总称。
二.碳水化合物分类:1.单糖:不能被水解的简单碳水化合物,如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。
2.寡糖:单糖聚合度≤10的碳水化合物(以双糖最为多见):蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖。
3.多糖:单糖聚合度>10的碳水化合物:淀粉、糊精、糖原、纤维素、半纤维素及果胶等。
三.碳水化合物的作用:碳水化合物与食品的加工、烹调和保藏有密切的关系,例如,食品的褐变就与还原碳有关,食品的粘性及弹性也与淀粉和果胶等多糖分不开。
至于蔗糖,果糖等作为甜味剂,更是人类饮食中不可缺少的物质。
3.2 单糖一.结构1.单糖的分类:单糖根据羰基类型可分为醛糖和酮糖两大类。
单糖的衍生物有糖醇、醇糖酸、糖醛酸及糖酸等。
根据所含糖原子的数目,单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。
4.单糖的链状结构:最简单的醛糖为甘油醛,它具有一个不对称碳原子(四个取代基不同),因而有两个对映异构体,以D及L来区别。
由D-甘油醛衍生出来的四、五、六碳糖,都称为D-XX糖,而与其对应,由L-甘油醛衍生出来的糖,则为L系列,天然存在的糖多为D-系列的。
3.单糖的环状结构:普通的醛会形成半缩醛、缩醛:单糖分子内含有-CHO 及-OH ,所以也会在分子内发生此种反应,以己糖为例,若-CHO和第五碳上的-OH反应,则生成六元环的半缩醛,称为吡喃糖。
果糖的>C=O 与第五碳上的-OH反应,生成五元环的半缩醛,称为呋喃糖。
这种环状结构,称为Haworth结构式,糖一般以环状形式存在。
环的生成使羰基变为手性碳,因而产生了两个异构体,它们的差别只在于链端手性碳构型的不同,分别称为α-和β-型。
第三章碳水化合物课时数:8课时教学目标及具体要求:通过本章学习,使学生对糖类的结构功能及在食品加工中的应用。
教学重点:1.食品在贮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,感官性状和安全性的影响。
2.淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用。
3.功能性低聚糖简介。
4.食品中总糖、还原糖、淀粉、果胶及粗纤维含量的测定。
教学难点:糖类化合物的结构与功能间的关系。
教学内容:碳水化合物分类单糖低聚糖食品中单糖和低聚糖的功能多糖教学方法:讲授法、多媒体教学相结合教学内容:一、碳水化合物分类1.定义:碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和衍生物的总称。
2.碳水化合物的分类:1)单糖;2)低聚糖;3)多糖。
二、单糖1.定义:单糖是最简单的碳水化合物,是不能再被水解的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。
2.单糖的结构1)单糖的化学组成和链状结构单糖的组成可表示为Cn (H2O)n。
食品中常见的单糖包括:葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖酸和山梨糖酸等。
分子中碳原子数≥3的单糖因含手型碳原子,所以有D及L两种构型。
凡单糖分子中离羰基最远的不对称碳原子上-OH的空间排布与D-甘油醛相同的,即-OH 在不对称碳原子右边的为D-型;若与L-甘油醛相同,则为L-型。
图葡萄糖的链状结构2)单糖的环状结构单糖不仅以直链结构存在,还以环状形式存在。
单糖分子的羰基可以与糖分子本身的一个醇羟基反应,生成分子内的半缩醛或半缩酮,形成五元呋喃糖环或更稳定的六元吡喃糖环。
3)环状结构的α构型和β构型糖分子中的醛基与羟基作用形成半缩醛时,由于C=O为平面结构,羟基可从平面的两边进攻C=O,所以得到两种异构体α构型和β构型。
两种构型可通过开链式相互转化而达到平衡,这就是糖具有变旋光现象的原因。
α构型——生成的半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在同一侧。
β构型——生成的半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在不同的两侧。