食品化学第二章糖类.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,*,食品化学第二章糖类,一、糖类化合物得定义及分类,二、单糖,三、低聚糖,四、多聚糖,五、糖类在食品加工和贮藏中得变化,第一节 糖类得定义及分类,一、糖类定义,碳水化合物,C,n,(H2O),m,鼠李糖,C,6,H,12,O,5,脱氧核糖,C,5,H,10,O,4,N,S,P,乙酸,C,2,H,4,O,2,符合,C,n,(H,2,O),m,糖类化合物,:,多羟基得醛类、酮类化合物或其聚合物及其各类衍生物,酮基,醛基,(HCOH)n,H,2,C,OH,CH,O,H,2,COH,C,O,H,2,COH,(HCOH)n,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,二、糖得分类,聚合度,单糖(,monosaccharide):,:,不能被水解变成更简单更小分子得糖类,低聚糖(,oligosaccharide),:,由,2-10,个单糖聚合成得糖,多糖(,polysaccharide),:,水解时产生,10,个以上单糖分子得糖类,丙糖,甘油醛,丁糖,戊糖,已糖,庚糖,赤藓糖,赤藓酮糖,核糖,脱氧核糖,核酮糖,木酮糖,葡萄糖,半乳糖,甘露糖,果糖、山梨糖,景天庚酮糖,醛糖,酮糖,C,数,葡萄糖,醛糖,果糖,酮糖醛基,酮基,分子式相同,寡糖,(oligo-),:,oligo,来自希腊文,意为少。,二糖:麦芽糖,(maltose),、乳糖,(lactose),、,蔗糖,(sucrose),三糖:棉子糖,四糖,、,大部分单糖和寡糖都就是结晶状化合物,溶于水,并有甜味。,多糖也就是单糖得聚合物,有很长得链,其结构为线型或分支型。按照她们得结构可分为两大类。,均一多糖(同多糖):一种单糖聚合而成,如淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。,非均一多糖(杂多糖):两种或两种以上得单糖聚合而成,如透明质酸,半纤维素等。,同多糖,杂多糖,三、糖类化合物得功能,糖类化合物就是生物体维持生命活动所需能量得主要来源,功能:,1、就是营养得基本物质之一,2、,形成一定色泽和风味,3、,游离糖本身有甜度,食品口感,4、,食品得黏弹性 果胶 卡拉胶,5、,食品得质构,膳食纤维得构成成分 纤维素、果胶,6、,保健食品 多糖或寡糖,能源物质:淀粉,能源物质:糖原,与膜蛋白和膜脂相连得糖,通信天线,糖就是世界上存在最多得一类有机化合物,也就是人类所需要得最基础得物质。,CO,2,光合作用,糖,一切含碳物质,分解代谢,合成代谢,糖就是自然界分布很广得一类化合物,几乎所有得动物、植物和微生物体内都含有糖类。,贮藏性糖,:低聚糖,淀粉,糖原,结构性糖,:纤维素,木质素,壳多糖,肽聚糖,四、几种常见食品得糖含量,大多数植物只含有少量得蔗糖,大量膳食蔗糖来自经过加工得食品。,蔗糖就是从甜菜和甘蔗中分离得到,食品,糖类化合物含量,谷物,糖类化合物含量,可口可乐,9%,小麦,71、4%,冰淇淋,18%,玉米,70、6%,果冻,83%,高粱,71、2%,第二节 单 糖,一、单糖得结构和构象,单糖:糖类化合物中最简单、不能再水解为更小单位得糖类,分子结构:单糖就是含有一个自由醛基或酮基得多羟基得醛类或多羟基得酮类化合物,具有开链式和环式结构。,碳原子数目:丙糖(三碳糖);丁糖(四碳糖);戊糖(五碳糖);己糖(六碳糖)等。,羰基特点:醛糖和酮糖,自然界最简单得单糖就是,丙醛糖(甘油醛),和,丙酮糖,;,自然界最重要也最常见得单糖就是,葡萄糖,和,果糖,具有相同数目与种类得元素组成得化合物,具有相同得分子式和相对分子质量,分子结构不同,同分异构,(,体,),结构异构,立体异构,原子连接在一起得次序不同,即构造不同,构造相同,但原子在空间得分布不同,即构型不同,立体模型,透视式,投影式,结构式,具有相同结构和构型得分子,由于分子中得某个原子,(,基团,),绕,C-C,单键自由旋转而形成多种不同得暂时性得易变得空间结构,即构象。,几何,(,顺反,),异构,旋光,(,光学,),异构,D-,葡萄糖,D-,甘露糖,D-,葡萄糖,D-,果糖,不对称碳原子,(asymmetric carbon atom),:,就是指与四个不同得原子或原子基团共价连接并因此失去对称性得四面体碳,A,MIRROR,B,手性碳原子,对映体,含有,n,个,C*,得化合物,组成,2,n,/2,对对映体。,旋光性,(optical activity),:,旋光物质使平面偏振光得偏振面发生旋转得能力,自然光,尼科尔棱镜,偏光,右旋,(+),左旋,(-),检偏振器,盛液管,旋光物质,含有,n,个,C*,得化合物,旋光异构体得数目为,2,n,。,旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能力称旋光性、光学活性或旋光度。,-,为比旋光度，即单位浓度和单位长度下的旋光度，是特征物理常数。,L-,旋光管的长度，以分米表示；,C-,浓度，即在,100ml,溶液中所含溶质的克数；,-,是在钠光灯（,=589.0nm,）为光源，温度为,t,，管长为,L,，浓度为时所测得的旋光度。,甘油醛:,分子式,C,3,H,6,O,3,结构式,CH,2,OH-CHOH-C-H,球棍模型,透视式,Fischer,投影式,O,碳水化合物具有大量光学异构体,需要一个最简单得具有手性碳原子得单糖作为参考标准,这就就是甘油醛,她有一个手性中心,有一对光学对映体。,1906,年人为规定右旋甘油醛为,D,型,左旋甘油醛为,L,型。,卢森诺夫,(Rosanoff),规定,凡单糖中直链分子式最末得一个不对称碳原子得构型与,D-,甘油醛一致得就称其为,D,型糖,不一致得就就是,L,型糖(,DL,要大写)。任何糖都可以看作就是由甘油醛或二羟丙酮派生出来得。离醛基或离酮基最远得手性碳得羟基得方向来确定糖得,DL,构型。,DL,仅指一种构型,指以甘油醛为标准而确定得相对构型,不表示旋光方向。旋光方向就是以(,+,)、(,)来加以表示得。,确定链状结构得方法(葡萄糖):,a、,与,Fehling,试剂或其她醛试剂反应,含有醛基,就是糖得一种氧化反应,b、,与乙酸酐反应,产生具有五个乙酰基得衍生物。,c、,用钠汞齐作用,生成直链得山梨醇。,单糖得链状结构,葡萄糖,葡萄糖,简写,链状结构用,Fisher,投影式表示:碳骨架、竖直写;氧化程度最高得碳原子在上方,单糖从丙糖到庚糖,除二羟丙酮外,都含有手性碳原子(,C*,)。,所有得醛糖都可以看成就是甘油醛得醛基碳下端逐个插入,C*,延伸而成。,D-,甘油醛衍生而来得称,D,系醛糖,由,L-,甘油醛衍生而来得称,L,系醛糖。,天然存在得已醛糖都就是,D,型得。,含有,n,个,C*,得化合物,旋光异构体得数目为,2,n,组成,2,n,/2,对对映体。,D,系单糖和,L,系单糖,D(+),甘油醛,D(-),赤藓糖,D(-),苏糖,D(-),核糖,D(-),阿位伯糖,D(+),木糖,D(+),甘露糖,D(-),来苏糖,D(+),半乳糖,D(+),葡萄糖,dihydroxyacetone,二羟丙酮,erythrulose,D(-)-,赤藓糖,ribulose,D(-)-,核酮糖,xylulose,D(+)-,木酮糖,Psicose,allulose,D(+)-,阿洛酮糖,fructose,D(-)-,果糖,sorbose,D(+)-,山梨糖,tagalose,D(-)-,塔格酮糖,含有多个手性碳原子得两种化合物彼此之间得差别只在于单一不对称碳原子得构型,也叫表异构体。,差向异构体(,epimer),D(+),甘露糖,D(+),半乳糖,D(+),葡萄糖,(,1,)、不象醛类那样形成缩醛,而就是只和一分子得醇形成半缩醛(,Hemiacetals),单糖得环状结构,1,、单糖得环状结构得证据,(,2,)、葡萄糖得醛基不能象一般醛类那样与,Schiff,试剂,(,品红,-,亚硫酸)起反应发生紫红色反应,即不能使被亚硫酸漂白了得品红呈现红色。葡萄糖也不能与亚硫酸氢钠起加成反应。,(,3,)、变旋现象,(mutarotation):,一般醛类在水溶液中 只有一个比旋度,但新配制得葡萄糖水溶液得比旋随时间而变化。,=+112,称,-D-(+),葡萄糖,=+18、7,称,-D-(+),葡萄糖变旋现象将这两种葡萄糖分别溶于水后,其旋光率都逐渐变为,+52、7,这一现象称变旋现象。,变旋就是由于分子立体结构发生某种变化得结果。,半缩醛羟基与决定构型得羟基(,C5,上得羟基)在同一侧得为,-,型,不在同一侧得为,-,型。,1893,年,Fisher,提出环状结构说。,半缩醛羟基,异头碳,单糖由直链结构变成环状结构后,羰基碳原子成为新得手性中心,导致,C1,差向异构化,产生两个非对映异构体(,-D-,葡萄糖,-D-,葡萄糖),由于差向得位置就是第一位,C,因此也叫,异头体(物)(,anomer,)。,因此糖实际上应当称之为多羟基半缩醛和半缩酮。,Haworth,投影式,异头碳羟基与末端羟甲基就是反式得为,异头物,顺式为,异头物,开链得单糖形成环状半缩醛时,最容易出现五元环,(,呋喃)和六元环(吡喃)。,D-,葡萄糖,C5,上得羟基与,C1,得醛基加成生成 六元环得为吡喃(型)葡萄糖(,glucopyranose,)。,D-,果糖,C5,上得羟基与,C2,得酮基加成形成五元环得为呋喃(型)果糖(,Fructofuranose,),吡喃糖和呋喃糖,38%,62%,0、02%,0、5%,0、5%,D-,葡萄糖在水溶液中主要以吡喃糖,(,pyranose),存在,呋喃糖,(furanose),次之。,D-,果糖在水溶液中主要以呋喃糖存在,吡喃糖次之。,5,6,单糖得构象,乙烷的构象,交叉式,重叠式,环已烷得构象,根据原子模型得研究,有两种类型得空间排布得构象:椅式(,chair),和船式,(boat),。,碳原子得四个键得键角就是,109、28,葡萄糖环就是褶曲得,6,个成环原子并不在一个平面上。,直立键(,a,键),交替地垂直伸向平面得上方或下方。,平伏键(,e,键),交替地伸向两平面得上方或下方。,b,-D-Glucose,更稳定,-D(+)-,葡萄糖两种椅式构象中,较大得基团都处于平伏键上得构象就是稳定得 优势构象,二、单糖得物理性质,一、单糖得结构,三、单糖得化学性质,四、重要得单糖及其衍生物,1,、旋光性和变旋性:,就是鉴定糖(所有)得一个重要指标。,变旋现象:伴随着这种异构体间得转变,糖溶液得旋光度也随着转变,这种现象称为变旋现象,2,、甜度:以蔗糖得甜度为标准,物理性质,糖,甜度,糖,甜度,果糖,转化糖,蔗糖,葡萄糖,木糖,175,150,100,70,45,麦芽糖,半乳糖,乳糖,木糖醇,35,30,16,125,3,、溶解性:易溶于水而不溶于乙醚、丙酮等有有溶剂,