第3章碳水化合物

是一个中间为空穴的圆柱体，内壁为C-H所
覆盖，与外侧相比有较强的疏水性。环状糊
精能稳定地将一些非极性的化合物截留在环
❖ （2）多糖的构象：
❖ ①延伸或拉伸的带状构象（extended or stretched ribbon-type conformation）；
❖ ②空心螺旋状构象（hollow helix-type conformation）：当螺旋直径较大时笼形复 合物就形成了；
❖ （2）肌醇（inositol ）：是环己六醇，肌醇 异构体中具有生物活性的只有肌-肌醇，即 肌醇。肌醇通常以游离形式存在于动物的肌 肉、心脏、肝、肺等组织中。
❖ （3）糖苷（gly（c肌os醇id）e ）：可分为含氧糖苷、
❖ 3.2.1.4 多糖
❖ （1）多糖的结构：DP（degree of polymerization，聚合度）值由11到几千，一 般大于10。多糖的形状有直链和支链两种， 前者如纤维素和直链淀粉，后者如支链淀粉 和糖原。
吸收水分的糖如乳糖或麦芽糖能满足这一要求。
❖ 3.2.3.2 黏度与凝胶作用
❖ （1）黏度（viscosity）是表征流体流动时所 受内摩擦阻力大小的物理量，是流体在受剪 切应力作用时表现的特性。
❖ （2）多糖溶液的黏度：与相应食品的粘稠 性及胶凝性都有重要关系。
❖
多糖溶液的黏度同分子的大小、形状、
的。
❖
包括：淀粉、糖原、植物胶、纤维
❖ 3.1.3 碳水化合物与食品质量
❖
碳水化合物对食品的营养、色泽、口感、
质构及某些食品功能等都有密切关系。
❖
营养：人体70%能量来源。
❖
色泽：美拉德反应。
❖
口感：甜味。
❖
质构：黏性、弹性等。
❖
食品功能： 膳食纤维、保健功能等。
3.2 碳水化合物的理化性质及食品功能性
❖ 还原糖的氧化反应：
❖ 3.2.3 碳水化合物的食品功能性
❖ 3.2.3.1 亲水功能
❖
碳水化合物含有许多亲水性羟基，靠氢
键键合与水分子相互作用，对水有较强亲和力。
糖醇除了甘露醇、异麦芽酮糖醇，均有一定吸
湿性，特别在相对湿度较高的情况下。
❖
碳水化合物结合水的能力通常称为保湿
型。糖霜粉在包装后不应发生粘结，添加不易
虽能使多糖分子溶剂化，但多糖不会增加水
的渗透性和显著降低水的冰点，因此，多糖
是一种冷冻稳定剂。
❖ 3.2.2.2 水解反应
❖ （1）糖苷的水解：氧糖苷连接的O-苷键 在中性或弱碱性pH环境中是稳定的，而在酸 性条件下易水解。
❖
多糖经酶水解（α-淀粉酶和葡萄糖糖化
酶）得到近乎纯的D-葡萄糖，再经葡萄糖异
所带静电荷及其所在溶液中的构象有关。
❖
直链多糖即线性多糖在溶液中占有较
大的屈绕回转空间，其“有效体积”和流动
产生的阻力一般都比支链多糖大，分子间彼
❖
多糖在溶液中所带电荷状态对其黏度
❖
含有游离醛基的醛糖或能产生醛基的
酮糖都是还原糖，醛糖在酶作用下下可发生
氧化。
❖
在室温下葡糖酸-δ-内酯和γ-内酯都可
以水解生成D-葡糖酸，随着是酶解不断进行，
Leabharlann Baidu
pH值逐渐下降，是一种温和的酸化剂。
❖ 3.2.2.4 还原反应
❖ 单糖的羰基在适当的还原条件下可被还 原成对应的糖醇（polyol）。
❖ 3.2.2.5 酯化与醚化反应
❖ ③褶皱型构象（crumpled-type conformation）；
❖ ④松散结合构象（loosely-joined conformation）；
❖ ⑤杂多糖直构链象淀粉；的空心螺旋状构象
❖
❖ ⑥链间的相互作用：卡拉胶由于链的相互 作用而形成具有三维网络结构的凝胶，溶剂 被截留在网络之中，凝胶强度受α-D-吡喃半 乳糖-2,6-二硫酸酯残基数和分布的影响。
❖ 3.2.1 碳水化合物的结构
❖ 3.2.1.1 单糖
❖
单糖的分子量较小，一般含有5或6个
碳原子，分子式为Cn(H2O)n。具有旋光性
（D-/L-）。
❖
L-糖：如果在最高编号的手性碳原子
上的羟基位于左边的位置，则称为L－糖。
❖ 3.2.1.2 糖醇、肌醇和糖苷
❖ （1）糖醇（alditol ）：指由糖经氢化还原 后的多元醇（polyols），除海藻中有丰富的 甘露糖醇外，自然界糖醇存在较少。糖醇大 都是白色结晶，具有甜味，易溶于水，是低 甜度、低热量物质。不发生美拉德褐变反应。
多糖又可分为均多糖或杂多糖。
❖
多糖分类：
❖
根据其来源，可分为植物多糖、动
物多糖和微生物多糖。
❖
根据其在生物体的功能，多糖可分
为结构多糖、储藏性多糖和功能性多糖。
❖
多糖衍生物：多糖复合物。
❖ 3.1.2 食品原料中的碳水化合物
❖
根据其溶解性，可分为水溶性和水
不溶性的。一般游离的单糖及寡糖是水溶
性的，而多糖的水溶性较差，甚至是不溶
3.1 概述
❖ 3.1.1 概念
❖
碳水化合物是多羟基醛或酮及其衍生
物和缩合物。是人类膳食热量的主要来源。
❖
淀粉是植物中最普遍的贮藏能量的碳
水化合物，广泛分布于种子、根和块茎中。
❖
根据组成碳水化合物单糖的数量可分
为单糖、寡糖和多糖。
❖
多糖是由多个单糖分子缩合而成，其
聚合度大于10，根据组成多糖的单糖种类，
构酶，形成由54%D-葡萄糖和42%D-果糖组
成的平衡混合物，即果葡糖浆。
❖
淀粉的水解过程示意如下：
（2）低聚糖及多糖的水解： 低聚糖易被酸或酶水解，但对碱较稳定。蔗糖水解称为转化，生成等物质
量的葡萄糖和果糖的混合物称为转化糖（invert sugar）。工业上果葡糖浆的 制备：
❖ 3.2.2.3 氧化反应
❖
❖ 3.2.1.3 低聚糖
❖
低聚糖又称寡糖，可溶于水。其中主
要是二糖和三糖，二糖有蔗糖、麦芽糖，三
糖有棉籽糖。
❖
还有一些分子量较大的低聚糖，如环
状糊精。环糊精是由6~8个D-吡喃葡萄糖通
过α-1,4糖苷键连接而成的低聚物，分别称为
α-环状糊精、β-环状糊精和γ-环状糊精。
❖
α-环状糊精的结构具有高度对称性，
❖
S-糖苷，即硫代葡萄糖苷或硫葡糖苷，
是非常稳定的水溶性物质，在硫代葡萄糖苷
酶作用下可产生异硫氰酸酯等产物。
❖
❖
生氰糖苷：在体内水解即可产生氢氰
酸，如杏、木薯、高粱、竹、利马豆中。
❖ 3.2.2 碳水化合物的理化性质
❖ 3.2.2.1 溶解性
❖
单糖、糖醇、糖苷、低聚糖等一般是
可溶于水的。多糖是一类高分子化合物，水