食品化学碳水化合物.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,目 录,第,四,章 碳水化合物,1/140,重 点,食品中单糖、低聚糖、多糖等物理化学性质；,食品在储备加工条件下糖类化合物美拉德褐变,反应及其对食品营养、感观性状和安全影响；,3.,淀粉糊化和老化及其在食品加工中应用；,2/140,难 点,糖类化合物结构与功效间关系,3/140,本,章,主,要,内,容,第二节 单糖,及,低聚糖,第三节 多糖,第一节,概述,4/140,4,.1,概述,一、碳水化合物普通概念,1.碳水化合物,(Carbohydrates),表示式C,n,(H,2,O),m,多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。,5/140,分,类,按组成份,按功效分,单糖,低聚糖,多糖,结构多糖,储存多糖,抗原多糖,6/140,单糖,不能再被水解多羟基醛、酮，是碳水化合物基本单位。单糖又分为醛糖和酮糖。,低聚糖,由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。,多糖,由10个以上单糖分子缩合而成。,依据组成多糖单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。,7/140,二、食品中碳水化合物,碳水化合物,在植物中含量,占干重,80%,以上,如：玉米，蔬菜，水果等,单糖及低聚糖,主要存在于蔬菜和水果中。,多糖,主要存在于玉米，种子，根，茎植物。,8/140,9/140,10/140,11/140,从上,图,表中能够看出:,天然食物中,游离糖,含量极少；加工食品中则较多。,怎样将植物源食物中贮存多糖和结构多糖转化为可溶性多糖？,当前可采取方法有：,适时采收；,采后处理；,加工中添加水解酶等,12/140,玉米,-,在蔗糖转化为淀粉前采摘，加热破坏转化酶系，玉米很甜。,成熟后采摘或未及时破坏酶系，玉米失去甜味，而且变硬变老,水果,成熟前采摘，后熟过程中酶促反应使淀粉转变为糖，水果变软，变熟，变甜,13/140,三、食品中碳水化合物作用,碳水化合物与食品加工质量,色泽与碳水化合物,口感与碳水化合物,质构与碳水化合物,碳水化合物与食品营养,提供膳食热量,促进肠道蠕动,含有保健功效,14/140,4,.2,单糖及低聚糖,一、单糖和低聚糖结构及功效,1,、单糖（,Monosaccharides,）,2,、低聚糖（,Oligosaccharides,）,3,、糖苷（,Glycosides,）,15/140,手性碳原子,碳水化合物,含有手性碳原子,，手性碳原子,连接四个不一样基团,，四个基团,在空间两种不一样排列,（构型）,呈镜面对称,。,16/140,链式结构,差向异构,醛糖：C,4,差向异构,、,C,2,差向异构,酮糖：C,5,差向异构,环状结构,端位异构,1,、单糖（,Monosaccharides,）,糖分子中除了C,1,外，任何一个手性碳原子,含有不一样构型称为,差向异构,。,如D甘露糖是D葡萄糖C,2,差向异构。,17/140,C,4,差向异构,C,2,差向异构,链式结构,醛糖,18/140,C,5,差向异构,链式结构,酮糖,19/140,-,与,-,构型,同侧,异侧,C,1,为手性碳原子，它有右侧两种端位异构,环状结构,20/140,己糖构象,己糖能够形成,呋喃型,和,吡喃型,21/140,环式与开环式相互转换,-D-,吡喃葡萄糖溶于水时,，形成含有：,开环、五元环、六元环及七元环,等不一样异构体混合物。,室温下，以六元环为主。,22/140,命 名,3,个碳原子：三糖，,1,个手性碳原子,4,个碳原子：四糖，,2,个手性碳原子,5,个碳原子；五糖，,3,个手性碳原子,6,个碳原子：六糖，己糖，己醛糖,n-,糖有,n-2,个手性碳原子,23/140,2,、低聚糖（,Oligosaccharides,）,食品中主要低聚糖,含有特殊功效低聚糖,环状低聚糖,24/140,食品中主要低聚糖,麦芽糖,淀粉水解后得到,二糖,含有潜在游离醛基，是一个,还原糖,温和甜味剂,1,4,糖苷配基,D-,葡萄糖,25/140,D-,半乳糖,D-,葡萄糖,-1,4,糖苷配基,食品中主要低聚糖,乳糖,牛乳中,还原性二糖,发酵过程中转化为,乳酸,在乳糖酶作用下水解,乳糖不耐症,26/140,发酵乳制品,如大多数酸奶和干酪中,乳糖含量极少,，一些,乳糖发酵过程中被转化成乳酸,。,乳糖在水解成,单糖,D-,葡萄糖和,D-,半乳糖,之后,才能作为能量利用,。,乳糖抵达小肠后才被消化，,小肠内存在乳糖酶,。,乳糖促进肠道钙吸收和保留,。,乳糖,D-,葡萄糖,+D-,半乳糖,乳糖酶,27/140,乳糖不耐症,乳糖保留在小肠肠腔内，因为渗透压作用，乳糖有,将液体引向肠腔趋势，产生腹胀和痉挛,。,乳糖不耐症伴随年纪增大而加重。,有两种方法能够克服乳糖酶缺乏影响，,一个方法是,经过发酵如在生产酸奶和乳制品时除去乳糖,另一个方法是,加入乳糖酶降低乳中乳糖,。,28/140,1,2,-葡萄糖和-果糖头头相连,非还原性二糖,含有极大,吸湿性和溶解性,，,能形成具,高渗透性,高浓度溶液。可用作,防腐剂和保湿剂,。,冷冻保护剂，,可预防脱水和由冷冻引发结构和质构破坏。,甘蔗与甜菜,食品中主要低聚糖,蔗糖,29/140,三糖,麦芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖,聚合度为,4,10,低聚糖,麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖,食品中主要低聚糖,30/140,含有特殊功效低聚糖,功效性食品,西方国家,：,低热、低脂、低胆固醇、低盐、低糖及高纤维食品,日本,：,功效食品因子,，,低聚糖和短肽,功效性低聚糖,低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖等。,功效性低聚糖主要功效,增殖双歧杆菌维护肠道健康,31/140,含有特殊功效低聚糖,低聚果糖,2,1,-2,1,GF2,GF4,GF3,增殖双歧杆菌,难水解，热量低,抑制腐败菌，维护肠道健康,预防龋齿,香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱,生理活性：,32/140,环状低聚糖,又名,沙丁格糊精,或,环状淀粉,，由,-,-,葡萄糖经过,1,4-,糖苷键首尾相连组成。,聚合度为,6,7,8,分别称为,环状糊精。,N=6,N=7,N=8,33/140,34/140,环状糊精立体结构示意图,高度对称性,圆柱形,-OH,在外侧，,C-H,和,O,在环内侧,环外侧亲水，中间空穴是疏水区域,作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质,风味物、香精油、胆固醇,环状糊精结构特点：,35/140,保持食品香味稳定,食用香精和,调味剂用,CD,包接，用于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳定。,保持天然食用色素稳定,如：虾,青素经,CD包接，提升对光和氧稳定性。,食品保鲜,将CD和其它生物多糖制成保鲜剂涂于面包、糕点表面可起保水保形作用,除去食品异味,鱼品腥味，大豆豆腥味和羊肉膻味，用CD包接可除去,环状糊精应用,36/140,是由单糖或低聚糖,半缩醛羟基,和另一个分子中,-OH、-NH,2,、-SH,（巯基）等发生,缩合反应,，,失去水后形成,化合物。,组成,：糖,、,配基,（非糖部分）,糖苷基本概念,37/140,配基部分,O-,糖苷,S-,糖苷,N-,糖苷,38/140,类黄酮糖苷：,含有苦味和其它风味和颜色,毛地黄苷：,强心剂,皂角苷：,起泡剂和稳定剂,甜菊苷：,甜味剂,糖苷普通,在碱性条件下稳定,，在,温或热酸性,水溶液中经过水解,产生,还原糖,。,糖苷生理功效,39/140,4,.2,单糖及低聚糖,一、单糖和低聚糖结构及功效,二、单糖和低聚糖物理性质,三、单糖和低聚糖化学性质,40/140,1、甜度,比甜度:,以蔗糖（非还原糖）为基准物,，,普通以10或15蔗糖水溶液在20时甜度定为1.0,。,产生甜味基团,:-CH,2,OH-CH,2,OH-,影响甜度原因：,分子量越大溶解度越小，则甜度也小,糖不一样构型（、型）,二、单糖和低聚糖物理性质在食品中应用,T=20时 蔗糖溶液（10/15）1.00（甜度）,D-葡萄糖 0.70（比甜度）,D呋喃果糖,1.50（比甜度）,（甜度：果糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖）,41/140,糖不一样构型（、型）,葡萄糖:,:=1:1.7,1.5倍,0 80,果 糖:,葡萄糖,麦芽糖 蔗糖,保,湿,性,：糖在空气湿度较低条件下保持水分性质,。,表示糖与氢键结协力大小相关，即键强度大小。,糖类含有亲水功效,：,糖类含有许多羟基与水分子经过氢键相互作用,含有亲水功效（基本物理性质之一）,45/140,硬糖果,要求,吸湿性低,（防止遇潮湿天气因吸收水分而造成溶化）以,蔗糖,为主（添加淀粉糖浆预防结晶）,软糖果,则需,保持一定水分,（防止遇干燥天气而干缩），应用,果葡糖浆、淀粉糖浆为宜,。,糕饼,为了,限制水进入食品,，其表层涂抹糖霜粉，,吸湿性要小,。如添加乳糖、蔗糖、麦芽糖。,蜜饯、面包、糕点,为控制水分损失、保持松软，必须添加,吸湿性较强糖。,如淀粉糖浆（转化糖浆）、果葡糖浆,不一样种类食品对于糖吸湿性和保湿性要求不一样,46/140,5,、结晶性和抗结晶性,不一样糖结晶特征,蔗糖易结晶，晶体生成很大；,葡萄糖易结晶，晶体生成细小；,果糖、转化糖较难结晶；,应用：硬糖生产不能单独使用蔗糖,旧法：加酸，蔗糖,转化糖,新法：加入淀粉糖浆,吸湿性与结晶性关系：,结晶性越好，则吸湿性越小,。,47/140,5,、结晶性和抗结晶性,淀粉糖浆：,葡萄糖,、低聚糖和糊精混合物,不含果糖，,吸潮性低，保留性好,；,含糊精，,增加糖果韧性、强度和黏性，不易碎裂,；,甜度低，温和可口；,雪糕、冰淇淋等加淀粉糖浆替换部分蔗糖,23 ，蔗糖结晶成含水晶体，聚合成球形,48/140,6,、冰点降低,溶液,浓度越高，分子量越小，冰点降低越多,葡萄糖蔗糖淀粉糖浆,应用,:,雪糕、冰淇淋等加淀粉糖浆替换部分蔗糖,冰点降低小，节约电能；,抗结晶性，冰粒细腻；,粘度，口感好；,甜度，温和；,49/140,7,、粘 度,调整食品稠度和可口性,粘度与糖种类：,淀粉糖浆蔗萄、果,粘度与温度相关,葡萄糖,溶液粘度,随,T,而,；,蔗糖,溶液粘度,随,T,而,；,8,、抗氧化性,保持水果风味、颜色和,Vc,糖溶液中,溶氧量小,糖本身,含有抗氧化性,50/140,单糖和低聚糖物理性质,小 结,甜度,溶解度,吸湿性和保湿性,结晶性和抗结晶性,渗透压,冰点降低,粘度,抗氧化性,综合分析,51/140,4,.2,单糖及低聚糖,一、单糖和低聚糖结构及功效,二、单糖和低聚糖物理性质,三、单糖和低聚糖化学性质,52/140,褐变反应,非氧化褐变,氧化褐变,酶促褐变,非酶促褐变,氧或酚类物质在多酚,氧化酶催化下反应,焦糖化反应,美拉德反应,53/140,1.,美拉德反应（,Maillard,eaction),食品中还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质反应，又称羰氨反应。,反应物三要素：,氨基化合物,、,还原糖,和,水,三、单糖和低聚糖化学性质在食品中应用,54/140,Maillard,反应机理,（过程）,:,反应分为三个阶段,开始和引发阶段,a.氨基和羰基缩合,葡基胺,b.Amadori分子,重排,醛糖,中间阶段,c.糖脱水,d.糖裂解,e.氨基酸降解,后期阶段,f.醇、醛缩合,g.胺-醛缩合,褐色色素,55/140,在稀酸条件下羰氨缩合,产物易于水解；亚硫酸根,可与醛形成加成化合物,可阻止,N-,葡萄糖基胺,56/140,57/140,58/140,59/140,60/140,61/140,影响,Maillard,反应原因,糖种类：,戊糖 已糖 双糖，半乳糖 甘露糖 葡萄糖 果糖，醛糖 酮糖,氨基酸,：,胺类 氨基酸、肽 蛋白质,；,碱性氨基酸(末端)氨基易褐变,如赖AA、精AA、组AA。,温度,：,T，速度,，每增加10，速度3-5倍。,30以上加紧，20以下变慢，故低温可预防褐变,氧气：,室温下,氧能促进褐变,，氧促进VC、脂肪氧化褐变。,62/140,水分：,10-15%,含水量最易褐变，干燥食品，褐变抑制，如冰淇淋粉含水量，不易褐变。,pH,：,pH3,时，,pH,，速度，,pH=7.8-9.2,，速度,pH6,速度增加慢。,金属：,催化,Maillard,反应，速度（,Fe3+,Fe2+,）,亚硫酸盐：,阻止生成薛夫氏碱，葡萄糖基胺,63/140,抑制,Maillard,反应方法,稀释或降低水分含量,降低,pH,降低温度,除去一个作用物,加入葡萄糖转化酶，除去糖，降低褐变,色素形成早期加入还原剂（如亚硫酸盐），可起到脱色效果。,64/140,利用Maillard反应,调制感官质量,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,不一样加工方法,：,土豆,大麦,水煮 125种香气 75种香气,烘烤 250种香气 150种香气,65/140,美拉德反应对食品影响,色泽,希望和不希望,风味,美拉德反应产品能产生,牛奶巧克力风味,。当还原糖与牛奶蛋白质反应时，美拉德反应产生乳脂糖、太妃糖及奶糖风味。,营养,还原糖与氨基酸反应,破坏氨基酸,，尤其是必需氨基酸,L-,赖氨酸,所受影响最大，赖氨酸含有,-,氨基，即使存在于蛋白质分子中也能参加美拉德反应。,安全,已从烧煮和油炸肉和鱼以及牛肉浸出物中分离得到诱变,杂环胺,。,66/140,2.,焦糖化反应（卡拉蜜尔作用）,糖类物质在,没有氨基化合物,存在情况下，,加热到熔点以上,（蔗糖200）时，,糖发生脱水与降解并生成,黑褐色物质,反应,。,糖受强热生成两类物质,一个是糖脱水形成焦糖（酱色）,另一个是糖裂解形成一些挥发性醛酮物质，这些物质深入缩合，聚合成深褐色物质。,67/140,68/140,三种商品化焦糖色素,蔗糖通常被用来制造焦糖色素和风味物,耐酸焦糖色素,：水溶液,pH,为,pH2-4.5,亚硫酸氢铵催化产生,应用于可乐饮料、酸性饮料,，,生产量最大,焙烤食品用色素,：水溶液,pH,为,4.2-4.8,糖与胺盐加热，产生棕红色,啤酒用焦糖色素,：水溶液,pH,为,3-4,蔗糖直接热解产生棕红色,应用于啤酒和其它含醇饮料,69/140,70/140,71/140,低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶作用下，可水解生成单糖或低聚糖。,C,12,H,22,O,11,+H,2,0,C,6,H1,2,O,6,+C,6,H,12,0,6,S,右旋,F,G,左旋,转化糖,柠檬酸，蔗糖酶,H,+,3,、水解反应：,72/140,影响水解反应原因：,结构,-,异头物,-,异头物,呋喃糖苷,吡喃糖苷,-D,糖苷,-D,糖苷,温度,温度提升，水解速度急剧加紧。,73/140,在稀碱条件下，开环，生成差向异构体。,继续烯醇化,2,3-3,4-,形成己糖全部可能异构体,果葡糖浆,4,、烯醇化和异构化反应,与碱作用,74/140,5,、复合反应和脱水反应,与酸作用,复合反应,单糖受酸和热作用，失水缩合生成,低聚糖反应称为复合反应。,连接方式,:,1,3-,糖苷键,1,6-,糖苷键,不是水解反应逆反应。,比如：,2 C,6,H,12,O,6,C,12,H,22,O,11,+H,2,O,2,分子,G,复合成,异麦芽糖,(-1,6),龙胆二糖,(-1,6),淀粉酸水解,5,75/140,脱水反应,分子内脱水,复合反应,分子间脱水,比如：,HOCHCHOH HCCH,HCH CHCHO H,+,HC CCHO +3 H,2,O,OH OH,O,5,、复合反应和脱水反应,与酸作用,76/140,6,、氧化反应,在不一样氧化条件下，糖类被氧化成不一样产物,强氧化剂：,G CO,2,+H,2,O,Br/H,2,O,：,G,葡萄糖酸,脱水,内酯,内酯,浓硝酸：,醛糖 二元酸,G,氧化酶：,G,葡萄糖醛酸,77/140,Contents,本,章,主,要,内,容,第二节 单糖和低聚糖,第三节 多糖,第一节 引 论,78/140,4,.3 多糖,Polysaccharides,一、概述,定义,:,超出10个单糖聚合物为多糖,单糖个数称为聚合度（,DP,-,Degree of Polymerization,）,大多数多糖,DP,为,200-3000,纤维素,DP,最大，达,7000-15000,79/140,储存多糖,抗原多糖,按功效分,结构多糖,植物中纤维素、木聚糖、虾蟹外壳中甲壳素、细菌夹膜，都是这类糖。这类糖性质稳定，不溶于水，不易水解。,这类多糖有淀粉、糖原等。淀粉是植物贮藏养料，分为直链和支链两种,聚合度300-500。,糖蛋白是一些含有主要生理功效物质如一些抗体、酶和激素组成部分。,80/140,多糖作用,：,生理功效,膳食纤维,-,植物多糖,很高持水力；,对阳离子有结合交换能力；,对有机化合物有吸附螫合作用；,含有类似填充容积；,可改变肠道系统中微生物群组成。,真菌多糖,增强免疫,降血糖,降血脂,抗肿瘤,抗病毒,如香菇多糖，人参多糖，灵芝多糖和茶叶多糖等,81/140,水结合功效：,做增稠剂，胶凝剂，澄清剂等,多糖作用,：,水结合功效,多糖溶解性,:,多羟基，氧原子，形成氢键,结合水，不结冰，多糖分子溶剂化,不会显著降低冰点，提供冷冻稳定性,保护产品结构和质构，提供贮藏稳定性,大多数多糖不结晶,胶或与亲水胶体,82/140,多糖溶液黏度与稳定性,:,高聚物溶液黏度同分子大小、形态及其在溶剂中构象相关。,主要含有增稠和胶凝功效,还控制流体食品与饮料流动性质与质构以及改变半固体食品变形性等,0.25%,0.5%,83/140,线性分子，很高粘度,支链分子，粘度较低,占有空间,碰撞频率,多糖溶液黏度与稳定性,84/140,直链多糖,带电，粘度提升,静电斥力，链伸展，链长增加，占有体积增大,海藻酸钠、黄原胶及卡拉胶形成稳定高粘溶液,不带电，倾向于缔合、形成结晶,碰撞时形成份子间键，分子间缔合，重力作用,下产生沉淀和部分结晶,淀粉老化,多糖溶液黏度与稳定性,85/140,凝胶,三维网络结构,氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥连、缠结或共价键,网孔中液相,凝胶特征,二重性,固体,-,液体,粘弹性半固体,86/140,二、淀粉,(Starch),Contents,（一）淀粉普通性质,（二）淀粉结构,（三）淀粉理化性质,（四）淀粉糊化,（五）淀粉老化,87/140,（一）淀粉普通性质,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。,淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称,淀粉粒,。,88/140,89/140,（二）淀粉结构,直链淀粉（,Amylose,）,直链淀粉叫,糖淀粉,，是葡萄糖经过,-14,连接而成，聚合度,300-500,。,90/140,直链淀粉（,Amylose,）,空间构型：,呈,螺旋,形，,内部仅含-H,，,亲油,性;-,OH亲水性在外部,。,淀粉分子螺旋结构既能够是双螺旋也能够是单螺旋；双螺旋中每一圈每股包含三个糖基，而单螺旋中每一圈包含六个糖基。,91/140,支链淀粉又叫,脂淀粉,，也是葡萄糖经过-1,4糖苷键连接而成，但在,C,6,上有分支糖链,，聚合度3000，平均支链长25个葡萄糖单位。,1,4,1,6,支链淀粉（,Amylopectin,）,92/140,93/140,支链淀粉分子排列,分支是成簇和以双螺旋形式存在,形成许多小结晶区,偏光黑十字,侧链有序排列,（二）淀粉结构,94/140,马铃薯淀粉颗粒和偏光十字,（二）淀粉结构,95/140,一些淀粉中直链与支链淀粉百分比,96/140,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）。,（三）淀粉理化性质,97/140,酸水解,酶水解,淀粉酶,淀粉酶,葡萄糖淀粉酶,淀粉水解,液化酶,糖化酶,淀粉,糊精,寡糖,麦芽糖,葡萄糖,98/140,淀粉水解,酶水解,淀粉酶,淀粉酶,葡萄糖淀粉酶,1,4,1,6,越过,1,6,？,水解单元,水解支链淀粉终产物,能,能,能,否,1G,葡萄糖,麦芽糖,异麦芽糖,否,否,2G,麦芽糖,极限糊精,能,能,能,1G,葡萄糖,99/140,淀粉水解,糊精,概念：,淀粉水解过程中所产生分子量不等多糖苷片断,分类：,依据与,I,2,呈色不一样，分为,蓝色糊精,红色糊精,无色糊精,100/140,-,淀粉酶、葡萄糖淀粉酶,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,高果糖浆：,55%D-,果糖，软饮料甜味剂,（果葡糖浆）,淀粉水解,酶水解,101/140,葡萄糖当量（,DE,）,用来衡量淀粉转化为D-葡萄糖程度,定义：还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中百分比,DE反应水解程度大小,指标,当,DE,，更多寡糖，更少多糖,当,DE,，更甜和粘性更小产品,DP,：聚合度,玉米,淀粉水解,酶水解,102/140,103/140,定义：,淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱,氢键,，在水中溶胀，分裂，胶束则,全部瓦解,，形成均匀糊状溶液过程被称为,糊化,。,本质,：,微观结构从,有序,转变成,无序，结晶区被破坏,。,-,淀粉,-,淀粉,氢键,H,2,O,（四）淀粉糊化,104/140,（四）淀粉糊化,105/140,糊化作用三个阶段,106/140,糊化温度,指双折射消失温度,。,糊化温度不是一个点，而是,一段温度范围。,糊化点或糊化开始温度,双折射开始消失温度,糊化终了温度,双折射完全消失温度,（四）淀粉糊化,107/140,108/140,影响淀粉糊化原因：,结构：,直链淀粉,支链淀粉。,Aw：,Aw提升，糊化程度提升。,糖：,高浓度糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。,盐：,高浓度盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度盐存在，对糊化几乎无影响。,温度：,温度越高，糊化程度越大。,109/140,脂类：抑制糊化。,脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。,酸度：,pHT60,不老化,30,60,易老化,50%,低甲氧基果胶,LM DE50%,119/140,果胶物质分类,未甲酯化多聚半乳糖醛酸。,原果胶,(Protopectin),果胶（,Pectin),高度甲酯化多聚半乳糖醛酸,，,只存在于植物细胞壁和未成熟果实和蔬菜中,使其保持较硬质地,，,不溶于水,。,果胶酸：,(Pectic acid),中等度甲酯化多聚半乳糖醛酸,，,存在于植物汁液中。,甲酯化程度,120/140,果蔬成熟过程,未成熟果实细胞间含大量原果胶，与纤维素、木质素、半纤维素等在一起，组织坚硬。伴随成熟进程,原果胶水解结果胶,与纤维素分离,并掺入细胞内、果实组织变软，而有弹性，发生去甲酯化，生结果胶酸。因为果胶酸不含有粘性，,果实变成软,疡,状态。,121/140,果胶物理化学性质,水解：,果胶在酸碱条件下水解，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，生结果胶酸。,溶解度：,果胶与果胶酸在水中溶解度随链长增加而降低,粘度：,粘度与链长正比。,122/140,HM,果胶胶凝机理,条件：（,糖-酸-果胶凝胶,）,糖55%，pH2.03.5,，,果胶=0.30.7%,，,室温100,机理：,酸作用,阻止羧基离解，中和电荷，胶束结晶、凝聚而形成凝胶。,糖作用,脱水以降低胶粒表面吸附水。促进形成链状胶束，形结果胶分子间氢键。胶束失水后而凝聚（结晶沉淀），形成一个含有一定强度和结构类似海绵凝胶体。空隙处吸附着糖水分子。,123/140,影响原因,相对分子质量，凝胶强度,酯化度影响胶凝温度，深入分类,酯化度也影响胶凝所需,pH,快速胶凝,pH,高,慢速胶凝,pH,低,固形物含量与,pH,固形物含量，,pH,，较高温度下胶凝,124/140,凝胶形成速度：,HM,DE,越高形成凝胶速度越,快,LM,DE,越高形成凝胶速度越,慢,125/140,LM,果胶胶凝机理,二价阳离子（,Ca,2+,）,均匀区形成份子间接合区,蛋盒模型,与温度、,pH,、离子强度、,Ca,2+,浓度相关,126/140,果胶主要用途：,果酱与果冻胶凝剂,制造凝胶糖果,酸奶水果基质（,LM,）,增稠剂和稳定剂,乳制品（,HM,）,127/140,纤维素,植物细胞壁主要结组成份，对植物性食品质地影响较大。,结构和性质,由5000-15000个（1，4）D吡喃葡组成。,线性结构，无定型区和结晶区组成。,决定食品紧密性、脆性和良好口感。,大多数不溶于水和难以消化，人体不能产生分解纤维素酶，促进肠道蠕动有利于健康。,无还原性,。,水解比淀粉困难多。,128/140,纤维素 作为植物骨架,-1,4-糖苷键,129/140,改性纤维素,130/140,纤维素与氢氧化钠、一氯乙酸作用生成,含有羧基纤维素醚。,可,与蛋白质形成复合物,，,有利于蛋白质食品增溶,，在馅饼、牛奶、蛋糊及布丁中作增稠剂和粘接剂。,因为羧甲基纤维素,对水结合容量大,，在冰淇淋和其它冷冻食品中，,可阻止冰晶形成,。,预防糖果，糖浆中产生糖结晶,，增加蛋糕等烘烤食品体积，延长食品货架期。,羧甲基纤维素,(CMC),131/140,MCC,微晶纤维素：,用,稀酸,处理纤维素,能够得到,极细纤维素粉末,，称为微晶纤维素。,特点：,不溶于水，稀酸、稀碱及大多数有机溶剂，可吸水胀润。,功效及作用：,抗结剂、无热量填充剂、乳化剂、分散剂、热稳定剂等。,132/140,甲基纤维素,特点：热胶凝作用，加热时变成凝胶，冷却时变成正常溶液。,？,因为极性较小,醚基替换了持水羟基,，因而,水合能力有所下降。,所以，当,水溶液加热时，高聚物溶剂化水分子从主链上解离出来，水合显著下降，分子间缔合加强，产生胶凝。,一旦温度降低，又开始溶解，所以胶凝是可逆。,133/140,甲基纤维素,4,种主要功效：,增稠,表面活性（非离子纤维素醚）,成膜性,形成热凝胶（冷却时熔化）,用于油炸食品 油摄入可降低50%,使用甲基纤维素能够降低脂肪用量，两个机理：,a,.,它们,能提供类脂肪性质,，所以产品脂肪含量能够降低；,b,.,能够,降低油炸食品中吸附,，这是因为由热胶凝产生凝胶结构含有阻油和持水能力，它好似一个粘合剂,134/140,魔芋胶,-,魔芋葡甘聚糖,由D-葡萄糖、D-甘露糖，经过-1，4糖苷键连接成主链。,溶于水，可形成热不可逆弹性凝胶。,利用这一特征。可制作魔竽糕、魔芋豆腐，仿生食品，如虾仁，腰花、肚片、蹄筋、鱿鱼、海参、海蜇皮,魔芋葡甘聚糖与黄原胶混合（1：1），可形成热可逆性凝胶,（熔化温度（6063）利用这一特征可制造果冻布丁、果酱、糖果。,135/140,海藻胶,又称,海藻酸盐,，,海藻酸盐结合Ca2+形成“蛋盒”模型,。,形成,热不可逆凝胶，含有热稳定性,。,可作组食品。如仿水果、凝胶糖果,海藻酸盐与带正电荷氨基酸作用，用于重组肉制品。,可用作增稠剂。,136/140,黄原胶(xanthan),一个微生物多糖,。,特征,良好增稠性,1%溶液粘度相当于100倍1%明胶溶液,较宽pH范围,(,111,),内稳定,粘度不变,（耐酸碱,),0100,内,粘度改变比较小,含有,稳定悬浮液作用,含有,摇变性和假塑性,，摇动时，静止恢复,与瓜尔豆胶、刺槐豆胶有,协同作用,。,137/140,应用：,罐头：悬浮、稳定,冷冻食品：解冻稳定，防脱水,调味品：耐酸、盐、增稠,面包、糕点：保水、防老化,粉丝：耐煮,面团：提升弹性、持气能力。,黄原胶(xanthan),138/140,第,四,章 小 结,单糖和低聚糖结构,单糖物理性质,化学反应,食品主要低聚糖,多糖性质,淀粉,糊化、老化,果胶,酯化度与分类,139/140,作业,1.何谓Maillard反应？怎样抑制不期望Maillard反应？,2.什么是淀粉糊化、老化？,3.何谓HM果胶、LM果胶,？,其胶凝机理有何不一样？,140/140,