第三章碳水化合物

1、 第三章第三章 碳水化合物碳水化合物 chapter 3: carbohydrates 一、一、概述概述 二、單糖、低聚糖的物理特性二、單糖、低聚糖的物理特性 三、糖類的化學(xué)性質(zhì)三、糖類的化學(xué)性質(zhì) 四、四、功能性低聚糖功能性低聚糖 五、淀粉五、淀粉 六、非淀粉多糖六、非淀粉多糖 一一、概述概述 introduction1 1、概念、概念 concept 糖類是多羥基的醛、酮及其衍生物和縮合物。糖類是多羥基的醛、酮及其衍生物和縮合物。 習(xí)慣上稱為碳水化合物。習(xí)慣上稱為碳水化合物。cn(h20)m 2 2、分類、分類 classification 單糖單糖monosaccharides; 低聚糖低

2、聚糖（寡糖（寡糖）（單糖數(shù)小于等于）（單糖數(shù)小于等于1010）oligasaccharides; ; 多聚糖多聚糖 polysaccharides. 3 3、作用、作用 供能；糖供能；糖脂脂 構(gòu)成神經(jīng)組織和細(xì)胞膜的成分；生構(gòu)成神經(jīng)組織和細(xì)胞膜的成分；生理功能物質(zhì)：糖蛋白、粘蛋白；風(fēng)味結(jié)合功能理功能物質(zhì)：糖蛋白、粘蛋白；風(fēng)味結(jié)合功能（色、香、味）；保持食品粘、彈性（質(zhì)構(gòu)）（色、香、味）；保持食品粘、彈性（質(zhì)構(gòu)） 4 4、食品中的糖類物質(zhì)、食品中的糖類物質(zhì) 植物干重植物干重3/43/4由糖類構(gòu)成由糖類構(gòu)成表表3 31 1 主要糧種的糖類含量主要糧種的糖類含量 ( (以干重計以干重計)()(單位：單

3、位：) ) 糧食糧食 可溶性糖可溶性糖* * 淀粉淀粉 纖維素纖維素 半纖維素半纖維素 小麥小麥 2.05.0 5876 2.33.7 4.97.5 大麥大麥 6.07.0 5666 5.9 10.5 黑麥黑麥 1.93.0 5863 2.6 10.2 燕麥燕麥 0.33 5060 12.6 14.4 糙米糙米 0.46 7580 10.5 - 玉米玉米 1.53.7 6070 2.4 6.2 高粱高粱 1.03.0 6970 1.92.2 3.44.6 *可溶性糖類是指葡萄糖、麥芽糖及蔗糖等單糖和低聚糖的總和?？扇苄蕴穷愂侵钙咸烟?、麥芽糖及蔗糖等單糖和低聚糖的總和。表表3 32 2 普通食品

4、中的糖含量普通食品中的糖含量/%/% 食品食品 糖糖/% /% 食品食品 糖糖/%/%可口可樂可口可樂 9 9 橙汁橙汁 1010脆點心脆點心 12 12 冰淇淋冰淇淋 1818番茄醬番茄醬 29 29 蛋糕（干）蛋糕（干） 3636韌性餅干韌性餅干 20 20 果凍（干）果凍（干） 8383 水果、蔬菜游離糖含量水果、蔬菜游離糖含量 見見p40p40表表3 33 3 、 3 34 4 表33水果中游離糖含量(以鮮重計)(單位：) 水果 d一葡萄糖 d一果糖 蔗糖 蘋果 1.17 6.04 3.78 梨 0.95 6.77 1.61 香蕉 6.04 2.01 10.03 葡萄 6.86 7.8

5、4 2.25 桃 0.91 1.18 6.92 櫻桃 6.49 7.38 0.22 草莓 2.09 2.40 1.03 蜜橘 1.50 1.10 6.01 杏 4.03 2.00 3.04 西瓜 0.74 3.42 3.11 番茄 1.52 1.51 0.12 甜柿肉 6.20 5.41 0.81 枇杷肉 3.52 3.60 1.32 表34 蔬菜中游離糖含量(以鮮重計)(單位：) 蔬菜 d一葡萄糖 d一果糖 蔗糖 菠菜 0.09 0.04 0.06 胡蘿卜 0.85 0.85 4.24 黃瓜 0.86 0.86 0.06 洋蔥 2.07 1.09 0.89 硬花甘藍(lán) 0.73 0.67 0.

6、42 甜玉米 0.34 0.31 3.03 甘薯 0.33 0.30 3.37 甜菜 0.18 0.16 6.11 花椰菜 0.73 0.67 0.42 萵苣 0.07 0.16 0.07 番茄 1.12 1.34 0.01植物中游離糖分變化植物中游離糖分變化 谷、莖、根類植物：谷、莖、根類植物： 未成熟未成熟 陳化、后熟陳化、后熟 - - 淀粉淀粉 游離可溶糖游離可溶糖 貯貯 存存 水果：水果： 未成熟未成熟 貯存后熟貯存后熟 - - 成熟、可溶糖成熟、可溶糖 淀粉淀粉 淀粉酶淀粉酶 味酸味酸 甜甜動物產(chǎn)品中的糖類物質(zhì)含量少動物產(chǎn)品中的糖類物質(zhì)含量少 肌肉、肝臟肌肉、肝臟 含一定糖元、葡聚糖

7、含一定糖元、葡聚糖 乳汁乳汁 含乳糖含乳糖 鮮半奶鮮半奶 乳糖乳糖4.8%4.8% 鮮人乳鮮人乳 乳糖乳糖 6.7%6.7%二、單糖、低聚糖的物理特性單糖、低聚糖的物理特性 （一）溶解度（一）溶解度均易溶于水，但溶解度不同均易溶于水，但溶解度不同 果糖果糖 蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖 乳糖乳糖 20 78.9% 66.6% 46.7% 16.1% 20 78.9% 66.6% 46.7% 16.1% 50 86.9% 72.0% 70.9% 61.2% 50 86.9% 72.0% 70.9% 61.2% 因為葡萄糖溶解度低，濃度高，則析出晶體。所以在淀粉因為葡萄糖溶解度低，濃度高，則析出晶體。所

8、以在淀粉糖漿中，為了防止結(jié)晶析出，一般控制葡萄糖含量糖漿中，為了防止結(jié)晶析出，一般控制葡萄糖含量果汁、蜜餞、果脯類食品利用糖作保存劑，需要糖具有高溶解度。果汁、蜜餞、果脯類食品利用糖作保存劑，需要糖具有高溶解度。 果糖含量溶解度果糖含量溶解度 所以，果糖含量高的（溶解度大），果葡糖漿其食品保存性好所以，果糖含量高的（溶解度大），果葡糖漿其食品保存性好 （二）滲透壓（二）滲透壓 滲透壓隨滲透壓隨，滲，滲，% %同，小，分同，小，分子數(shù)目越多，滲則大。子數(shù)目越多，滲則大。滲滲nrtnrt/v/v= =wrtwrt/mv/mv 單糖的滲透壓對于抑制不同的微生物生長是單糖的滲透壓對于抑制不同的微生物生

9、長是有差別的。有差別的。 蔗糖液可以抑制一般酵母生長。蔗糖液可以抑制一般酵母生長。 蔗糖液才能抑制一般細(xì)菌生長。蔗糖液才能抑制一般細(xì)菌生長。 蔗糖液才能抑制一般霉菌生長。蔗糖液才能抑制一般霉菌生長。 密餞、果脯是靠糖的滲透壓高才具有較好的密餞、果脯是靠糖的滲透壓高才具有較好的保存性。保存性。 （三）結(jié)晶性（三）結(jié)晶性各種糖的結(jié)晶性不一樣各種糖的結(jié)晶性不一樣蔗糖易結(jié)晶，晶體大蔗糖易結(jié)晶，晶體大葡萄糖易結(jié)晶，晶體小葡萄糖易結(jié)晶，晶體小果糖、轉(zhuǎn)化糖難結(jié)晶。果糖、轉(zhuǎn)化糖難結(jié)晶。糖果制造、應(yīng)用結(jié)晶性差異糖果制造、應(yīng)用結(jié)晶性差異、硬糖不能單獨用蔗糖、硬糖不能單獨用蔗糖、舊式制造硬糖方法：、舊式制造硬糖方法

10、：加入有機(jī)酸，蔗糖加入有機(jī)酸，蔗糖轉(zhuǎn)化糖（）以防止蔗糖結(jié)晶轉(zhuǎn)化糖（）以防止蔗糖結(jié)晶、新式制造硬糖方法、新式制造硬糖方法添加淀粉糖漿（）工藝簡單，效果好添加淀粉糖漿（）工藝簡單，效果好 具有以下優(yōu)點：具有以下優(yōu)點： ：保存性好：保存性好 ：含糊精，增強(qiáng)糖果韌性，強(qiáng)度，粘性，不易破裂，晶體：含糊精，增強(qiáng)糖果韌性，強(qiáng)度，粘性，不易破裂，晶體聚合成球形（淀粉糖漿代替部分蔗糖）聚合成球形（淀粉糖漿代替部分蔗糖）（四）冰點降低（四）冰點降低冰點降低與質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系為冰點降低與質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系為tt凝凝=k=k凝凝* *m m tt凝凝( (葡萄糖）葡萄糖） tt凝凝( (蔗糖蔗糖) (m) (m萄萄

11、mm蔗蔗) )淀粉糖漿淀粉糖漿, ,轉(zhuǎn)化程度越大轉(zhuǎn)化程度越大(de(de大大),),冰點降低越多。冰點降低越多。冰點相對降低值比較：冰點相對降低值比較：糖糖 m m tt凝凝蔗糖蔗糖 342 1.00342 1.00葡萄糖葡萄糖 180 1.90180 1.90淀粉糖漿淀粉糖漿de=30 647 0.53de=30 647 0.53淀粉糖漿淀粉糖漿de=36 543 0.63de=36 543 0.63淀粉糖漿淀粉糖漿de=42 430 0.80de=42 430 0.80生產(chǎn)雪糕類冰凍食品生產(chǎn)雪糕類冰凍食品, ,使用冰點降低較小的糖液為好使用冰點降低較小的糖液為好( (等濃度等濃度) )tt

12、凝凝( (淀粉糖漿淀粉糖漿+ +蔗糖混合液）蔗糖混合液） tt凝凝( (蔗糖蔗糖) )使用使用dede值小的淀粉糖漿效果更好值小的淀粉糖漿效果更好作用：節(jié)約電能作用：節(jié)約電能; ;促進(jìn)冰粒細(xì)膩、粘稠度高（糊精多）促進(jìn)冰粒細(xì)膩、粘稠度高（糊精多）; ; 甜味低而溫和甜味低而溫和; ;可口性好?？煽谛院谩?( (五五) )粘度粘度 糖的粘度與糖的種類及溫度有關(guān)：糖的粘度與糖的種類及溫度有關(guān)： 粘度：萄、果粘度：萄、果 蔗蔗 單糖單糖 結(jié)合能力結(jié)合能力 結(jié)合功能的作用結(jié)合功能的作用: :保持顏色；保留風(fēng)味發(fā)揮物保持顏色；保留風(fēng)味發(fā)揮物 對噴霧干燥、冷凍干燥等脫水食品，其風(fēng)味對噴霧干燥、冷凍干燥等脫水

13、食品，其風(fēng)味結(jié)合功能起著重要作用結(jié)合功能起著重要作用 例：例：schardingerschardinger( (沙丁格沙丁格) )糊精風(fēng)味結(jié)合功能糊精風(fēng)味結(jié)合功能 又名：環(huán)狀糊精（又名：環(huán)狀糊精（n=6 , 7-, 8-n=6 , 7-, 8-） 環(huán)狀淀粉環(huán)狀淀粉 結(jié)構(gòu)：（結(jié)構(gòu)：（c c6 6h h1212o o6 6）n n=6n n=6，7 7，8 8 （d-d-葡萄糖）葡萄糖）n n， -1.4-1.4甙鍵甙鍵 環(huán)內(nèi)側(cè)環(huán)內(nèi)側(cè)- -疏水疏水, ,環(huán)外側(cè)環(huán)外側(cè)- -親水親水, ,中間具有中間具有 疏水疏水 性的空性的空穴，因此它可以包含穴，因此它可以包含 脂脂 溶性的物質(zhì)。溶性的物質(zhì)。 性狀

14、：白色結(jié)晶性粉末，熔點性狀：白色結(jié)晶性粉末，熔點360360（穩(wěn)定）（穩(wěn)定） 2626，溶解度，溶解度，18.5g/100ml18.5g/100ml 作用：保存揮發(fā)性香料，制成干粉、掩蓋苦味及異作用：保存揮發(fā)性香料，制成干粉、掩蓋苦味及異味（變?yōu)闊o味）；保護(hù)易氧化，易見光分解物質(zhì)；改味（變?yōu)闊o味）；保護(hù)易氧化，易見光分解物質(zhì)；改善香料，色素等理化性質(zhì)（溶解度（油），水中分散善香料，色素等理化性質(zhì)（溶解度（油），水中分散性、風(fēng)味、反應(yīng)性）；與表面活性劑合用，起乳化劑性、風(fēng)味、反應(yīng)性）；與表面活性劑合用，起乳化劑作用。作用。三、糖類的化學(xué)性質(zhì)三、糖類的化學(xué)性質(zhì)（一）水解（一）水解 1. 1. 轉(zhuǎn)化

15、糖的生成轉(zhuǎn)化糖的生成 蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖+ + 果糖果糖 右旋右旋 左旋左旋 蔗糖水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖的混合物，蔗糖水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖的混合物，稱為轉(zhuǎn)化糖（旋光發(fā)生改變）稱為轉(zhuǎn)化糖（旋光發(fā)生改變） 2. 發(fā)酵性發(fā)酵性 糖類發(fā)酵對食品加工具有重要意義。酵母菌能使糖類發(fā)酵對食品加工具有重要意義。酵母菌能使葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖等發(fā)酵而成酒精，葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖等發(fā)酵而成酒精，同時放出二氧化碳。這是葡萄酒、黃酒和啤酒生同時放出二氧化碳。這是葡萄酒、黃酒和啤酒生產(chǎn)及面包膨松的基礎(chǔ)。產(chǎn)及面包膨松的基礎(chǔ)。 酵母菌酵母菌 c6h12o6 2 c2h5oh + 2co2 經(jīng)酵母菌發(fā)酵

16、的果酒中的酒精，在氧的存在下，經(jīng)酵母菌發(fā)酵的果酒中的酒精，在氧的存在下，可用醋酸桿菌類細(xì)菌按下列反應(yīng)式進(jìn)一步發(fā)酵成可用醋酸桿菌類細(xì)菌按下列反應(yīng)式進(jìn)一步發(fā)酵成醋酸，這是生產(chǎn)醋的機(jī)理。醋酸，這是生產(chǎn)醋的機(jī)理。 醋酸桿菌醋酸桿菌 c2h5oh ch3cooh + h2o（二）脫水和熱降解（二）脫水和熱降解 脫水脫水 糖受酸、熱的作用，易發(fā)生脫水反應(yīng)，如已糖脫水生成糖受酸、熱的作用，易發(fā)生脫水反應(yīng)，如已糖脫水生成5 5羥甲基糠醛或甲酸，乙酰丙酸，或聚合成有色物質(zhì)羥甲基糠醛或甲酸，乙酰丙酸，或聚合成有色物質(zhì) 熱降解熱降解 熱降解反應(yīng)可使碳熱降解反應(yīng)可使碳碳鍵斷裂，產(chǎn)物主要有：醛、酮、酸、碳鍵斷裂，產(chǎn)物主

17、要有：醛、酮、酸、二酮、醇、呋喃、芳香族化合物、二酮、醇、呋喃、芳香族化合物、coco、coco2 2等等（三）（三） 褐變反應(yīng)褐變反應(yīng) browning reaction 褐變分兩類：酶促褐變、非酶促褐變褐變分兩類：酶促褐變、非酶促褐變 酶促褐變是氧與酚類物質(zhì)在多酚氧化酶催化下發(fā)生的一類反酶促褐變是氧與酚類物質(zhì)在多酚氧化酶催化下發(fā)生的一類反應(yīng)，不涉及糖類物質(zhì)。應(yīng)，不涉及糖類物質(zhì)。 非酶促褐變根據(jù)其褐變機(jī)理不同，又分為三種類型：焦糖化非酶促褐變根據(jù)其褐變機(jī)理不同，又分為三種類型：焦糖化褐變、羰氨反應(yīng)褐變、抗壞血酸氧化褐變。褐變、羰氨反應(yīng)褐變、抗壞血酸氧化褐變。 1 1、焦糖化褐變、焦糖化褐變

18、phenomena of caramelizati 糖類物質(zhì)在沒有氨基化合物存在下，加熱到糖類物質(zhì)在沒有氨基化合物存在下，加熱到熔點以上（蔗糖熔點以上（蔗糖200200）時，會變成黑褐色的色）時，會變成黑褐色的色素物質(zhì)，這種作用稱為焦糖化褐變。素物質(zhì)，這種作用稱為焦糖化褐變。 糖受強(qiáng)熱生成兩類物質(zhì)，一是糖脫水形成焦糖受強(qiáng)熱生成兩類物質(zhì)，一是糖脫水形成焦糖（醬色），另一類是裂解形成一些揮發(fā)性的糖（醬色），另一類是裂解形成一些揮發(fā)性的醛酮物質(zhì)，進(jìn)一步縮合，聚合成深褐色物質(zhì)醛酮物質(zhì)，進(jìn)一步縮合，聚合成深褐色物質(zhì) (1) (1)焦糖的形成焦糖的形成 蔗糖形成焦糖可分為三個階段：蔗糖形成焦糖可分為三個階

19、段： 第一階段：蔗糖熔融，溫度至第一階段：蔗糖熔融，溫度至200200左右，第一次起泡，經(jīng)約左右，第一次起泡，經(jīng)約3535分鐘，蔗糖脫去一分子水，生成異蔗糖酐，起泡暫停。分鐘，蔗糖脫去一分子水，生成異蔗糖酐，起泡暫停。 c c1212h h2222o o1111-（脫水，加熱）（脫水，加熱）-c-c1212h h2020o o1010 ( (異蔗糖酐異蔗糖酐) ) 第二階段：發(fā)生第二次起泡現(xiàn)象，持續(xù)第二階段：發(fā)生第二次起泡現(xiàn)象，持續(xù)55min55min，失水，失水9%9%，形成，形成焦糖酐：焦糖酐： 2c2c1212h h2222o o1111 - 4h - 4h2 2o - co - c24

20、24h h3636o o1818 ( (焦糖酐焦糖酐) ) 第三階段：起泡停后進(jìn)入第三階段，進(jìn)一步脫水形成焦糖烯。第三階段：起泡停后進(jìn)入第三階段，進(jìn)一步脫水形成焦糖烯。 3c3c1212h h2222o o1111-8h-8h2 2o-co-c3636h h5050o o2525 ( (焦糖烯焦糖烯) ) 繼續(xù)加熱，生成繼續(xù)加熱，生成 焦糖素焦糖素c c125125h h188188o o8080 有官能團(tuán)：羰、羧、羥、酚羥、烯醇有官能團(tuán)：羰、羧、羥、酚羥、烯醇 蔗糖蔗糖異蔗糖酐異蔗糖酐-焦糖酐焦糖酐-焦糖烯焦糖烯- - 焦糖素焦糖素 可溶可溶 可溶可溶 可溶可溶 難溶難溶 溫和苦味溫和苦味

21、味苦味苦 味苦味苦 深褐色、苦味深褐色、苦味（2 2）活性醛的形成）活性醛的形成 糖在強(qiáng)熱下，可發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性醛糖在強(qiáng)熱下，可發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性醛 已糖已糖（加熱）（加熱） 羥甲基呋喃醛羥甲基呋喃醛 醛醛（聚合）（聚合） 深褐色物質(zhì)深褐色物質(zhì) (3) (3)焦糖色素制法焦糖色素制法 a. a.不加銨鹽法不加銨鹽法 糖糖（160160180180，加熱，加熱，h+h+，3h3h）焦糖焦糖-（ohoh- -，中和），中和）焦糖色（液）焦糖色（液）-（干燥）（干燥）粉粉（塊）狀色素（塊）狀色素 b. b.加銨鹽法加銨鹽法 以亞硫酸氫銨作催化劑。以亞硫酸氫銨作催化劑。( (產(chǎn)品有耐酸性產(chǎn)品

22、有耐酸性) ) c.將糖與（非酸性）銨鹽加熱，產(chǎn)生紅棕色并含有將糖與（非酸性）銨鹽加熱，產(chǎn)生紅棕色并含有帶正電荷的膠體粒子的焦糖色素，其水溶液的帶正電荷的膠體粒子的焦糖色素，其水溶液的phph值值為為4.24.24.84.8，應(yīng)用于烘焙食品、糖漿及布丁等，應(yīng)用于烘焙食品、糖漿及布丁等 2. 2.羰氨反應(yīng)褐變羰氨反應(yīng)褐變 (1) (1)概念概念 凡是羰基與氨基經(jīng)縮合，聚合生成類黑色素凡是羰基與氨基經(jīng)縮合，聚合生成類黑色素的反應(yīng)稱為羰氨反應(yīng)。又稱美拉德反應(yīng)的反應(yīng)稱為羰氨反應(yīng)。又稱美拉德反應(yīng)（maillardmaillard reaction reaction） (2) (2)反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理 分三

23、個階段：分三個階段： 初始、中間、終了初始、中間、終了 a.a.初始階段初始階段兩個步驟：第一步：羰氨縮合兩個步驟：第一步：羰氨縮合 薛夫堿薛夫堿 n n一葡萄糖基胺一葡萄糖基胺 cccccch2ohnhohohhhohhohhrcccccch2ohnhhohohhhohhhorr-nh2-h2occcccch2ohohohohhhohhohh第二步：分子重排第二步：分子重排 阿姆德瑞阿姆德瑞( (amadoriamadori) )分子重排分子重排 n n一葡萄糖基胺一葡萄糖基胺 單果糖胺單果糖胺 1- 1-氨基氨基-1-1-脫氧脫氧-2-2-酮糖酮糖 環(huán)式果糖胺環(huán)式果糖胺 cccccch2o

24、hnhhohohhhohhhorcccccch2ohnhohohhhohhhrohh+-h+ch2ccccch2ohnhoohhhohhohrch2ccccch2ohnhhohhhohhro 也可與氨基化合物生成酮糖基胺，經(jīng)過海因斯也可與氨基化合物生成酮糖基胺，經(jīng)過海因斯( (heyenesheyenes) )分子重排分子重排 n- n-果糖胺果糖胺 2-2-氨基氨基-2-2-脫氧葡萄糖脫氧葡萄糖 ccccch2nhohhhohhohoch2ohrcccccch2ohohnhohhhohhohhrb.b.中間階段中間階段 (p54)(p54)途徑途徑: : 果糖基胺脫水生成果糖基胺脫水生成:

25、a a （3 3脫氧己糖醛酮）脫氧己糖醛酮） b b （3 3，4 4脫氧己糖醛酮）脫氧己糖醛酮） c c （5 5羥甲基羥甲基糠醛）糠醛） 途徑途徑： 果糖基胺脫去胺殘基重排生成果糖基胺脫去胺殘基重排生成: : d d 還原酮還原酮 途徑途徑： 斯特勒克（斯特勒克（streckerstrecker）降解反應(yīng)）降解反應(yīng) 3-3-（3 3，4 4）- -脫氧脫氧- -葡萄糖醛酮等二羰基化合物與葡萄糖醛酮等二羰基化合物與氨基酸反應(yīng)，生成少一個碳的醛及氨基酸反應(yīng)，生成少一個碳的醛及coco2 2及氨基羰基化及氨基羰基化合物（氨基轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上）合物（氨基轉(zhuǎn)移到二羰基化合物上） 果糖基胺果糖基胺

26、 烯醇式果糖基胺烯醇式果糖基胺 烯醇式薛夫堿烯醇式薛夫堿 3- 3-脫氧脫氧- -己糖醛酮己糖醛酮 3 3，4-4-脫氧脫氧- -己糖醛酮己糖醛酮 羥甲基糠醛羥甲基糠醛 ch2ccccch2ohohhhohhohnhorchccccch2ohohhhohhohnhrohh+-h2ochcchccch2ohhohhohnohrh2o-r-nh2ccch2ccch2ohhohhohooh-h2occchchcch2ohhohhoo-h2occhchchchch2ohhoo 果糖基胺脫去胺殘基重排生成還原酮果糖基胺脫去胺殘基重排生成還原酮 ch2ccccch2ohohhhohhohnhroch2cc

27、ccch2ohohhohhohnhroh-r-nh2ch2ccccch2ohohohhohohch3ccccch2ohohohhohoch3ccchcch2ohhohoho 斯特勒克（斯特勒克（streckerstrecker）降解反應(yīng)）降解反應(yīng) 3-3-（3 3，4 4）- -脫氧脫氧- -葡萄糖醛酮等二羰基化合物與氨基葡萄糖醛酮等二羰基化合物與氨基酸反應(yīng)，生成少一個碳的醛、酸反應(yīng)，生成少一個碳的醛、coco2 2、氨基羰基化合物、氨基羰基化合物+r1ccr2oor3chcohonh2r1chcr2onh2r3choco2+ e e 氨基羰基化合物氨基羰基化合物 c. c.終了階段終了階段

28、含兩類：含兩類：、醇醛縮合、醇醛縮合 、聚合成黑色素、聚合成黑色素 、醇醛縮合、醇醛縮合 分子醇醛縮合，脫水生成穩(wěn)定不飽和醛分子醇醛縮合，脫水生成穩(wěn)定不飽和醛r1ch2chor2ch2chor1chcochohr2hr1chcochr2hr1chcochohr2h+ 、聚合成類黑色素、聚合成類黑色素 a a （3 3脫氧己糖醛酮）脫氧己糖醛酮） 聚合聚合 b b （3 3，4 4脫氧己糖醛酮）脫氧己糖醛酮） +rnh+rnh2 2 類黑精色素類黑精色素 c c （5-5-羥甲基羥甲基- -糠醛）糠醛） d d 還原酮還原酮 聚合聚合 e e （氨基羰基化合物）（氨基羰基化合物）-類黑精色素類黑

29、精色素 （3 3）影響因素）影響因素a.a.結(jié)構(gòu)：戊糖結(jié)構(gòu)：戊糖 已糖已糖 雙糖，雙糖， 半乳糖半乳糖 甘露糖甘露糖 葡萄糖葡萄糖 果糖，果糖， 醛糖醛糖 酮糖酮糖 一般胺類一般胺類 氨基酸、肽氨基酸、肽 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 堿性氨基酸堿性氨基酸( (末端末端) )的氨基易褐變的氨基易褐變, ,如賴、精、組如賴、精、組 b.b.溫度溫度tt，vv，增加，增加1010，v3-5v3-5倍。倍。3030以上快，以上快，2020以下慢，低溫防止褐變以下慢，低溫防止褐變c.c.氧氣：室溫下氧能促進(jìn)褐變，氧促進(jìn)氧氣：室溫下氧能促進(jìn)褐變，氧促進(jìn)v vc c、脂肪氧化褐變。、脂肪氧化褐變。d.d.水分水分:10-

30、15%h:10-15%h2 2o o最易褐變，干燥食品，褐變抑制，最易褐變，干燥食品，褐變抑制，（冰淇淋粉）（冰淇淋粉）e.phe.ph值值: ph3: ph3時，時，phph，ph=7.8-9.2 vph=7.8-9.2 v ph6, ph6,增慢增慢f.f.金屬金屬: :催化，催化，（，）g.g.亞硫酸鹽亞硫酸鹽: :阻止生成薛夫氏堿，葡萄糖基胺阻止生成薛夫氏堿，葡萄糖基胺（）非酶促褐變控制（）非酶促褐變控制 、使用比較不易發(fā)生褐變的食品原料、使用比較不易發(fā)生褐變的食品原料 、降溫、降溫 、降低氧氣濃度，采取真空、充氮包裝、降低氧氣濃度，采取真空、充氮包裝 、控制水分含量、控制水分含量 、

31、適當(dāng)降低、適當(dāng)降低phph 、形成鈣鹽，氨基酸與鈣形成不溶化合、形成鈣鹽，氨基酸與鈣形成不溶化合 物，與亞硫酸鹽有協(xié)同作用。物，與亞硫酸鹽有協(xié)同作用。 、加入亞硫酸鹽阻止生成：薛夫氏堿，、加入亞硫酸鹽阻止生成：薛夫氏堿， 葡萄糖基胺葡萄糖基胺 加入亞硫酸鹽，阻止生成：薛夫氏堿，加入亞硫酸鹽，阻止生成：薛夫氏堿， 葡萄糖基胺葡萄糖基胺cccccch2ohohohohhhohhohhnahso3r-nh2-h2occcccch2ohhohohhhohhohhohso3nacccccch2ohhohohhhohhohhnhso3nar 四、功能性低聚糖四、功能性低聚糖 1 1、生理學(xué)功能、生理學(xué)功能

32、 改善人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，可增殖體內(nèi)雙改善人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，可增殖體內(nèi)雙歧桿菌及其它有益菌。歧桿菌及其它有益菌。 發(fā)熱值低發(fā)熱值低 類似于水溶性植物纖維類似于水溶性植物纖維 低聚糖對牙齒無不良影響低聚糖對牙齒無不良影響 難消化低聚糖屬非胰島素依賴型，不易使難消化低聚糖屬非胰島素依賴型，不易使血糖升高，可供糖尿病人食用。血糖升高，可供糖尿病人食用。 功能性低聚糖主要有：低聚果糖、異麥芽功能性低聚糖主要有：低聚果糖、異麥芽低聚糖、低聚半乳糖、帕拉金糖、大豆低聚低聚糖、低聚半乳糖、帕拉金糖、大豆低聚糖、低聚木糖、異構(gòu)乳糖、低聚殼聚糖、低糖、低聚木糖、異構(gòu)乳糖、低聚殼聚糖、低聚瓊脂糖及低聚甘露糖等。

33、聚瓊脂糖及低聚甘露糖等。 2 2、低聚果糖、低聚果糖 蔗果三糖蔗果三糖 蔗果四糖蔗果四糖 蔗果五糖蔗果五糖 低聚果糖已廣泛應(yīng)用于乳制品、乳酸飲料、糖果、低聚果糖已廣泛應(yīng)用于乳制品、乳酸飲料、糖果、焙烤食品、膨化食品及冷飲食品中。焙烤食品、膨化食品及冷飲食品中。 ohhhoho hho hhch2ohoohho hhch2ooohho hhhch2ohch2ohch2ohohohhhoho hho hhch2ohoohho hhch2ooohho hhhch2ch2ohch2ohohoch2ohohho hhhch2ohoohhhoho hho hhch2ohoohho hhch2ooohho

34、hhhch2ch2ohch2ohohoch2ohho hhhch2ohoooch2ohohho hhhch2oh 3 3、低聚異麥芽糖、低聚異麥芽糖 低聚異麥芽糖低聚異麥芽糖( (isomaltooligosaccharideisomaltooligosaccharide，以下簡稱，以下簡稱imo)imo)，又稱異麥芽低聚糖、異麥芽寡糖、分枝低聚糖等，是指包含又稱異麥芽低聚糖、異麥芽寡糖、分枝低聚糖等，是指包含有葡萄糖分子間以有葡萄糖分子間以-1-1，6 6糖苷鍵結(jié)合的低聚糖的總稱，主要糖苷鍵結(jié)合的低聚糖的總稱，主要成分為異麥芽糖成分為異麥芽糖(ig2)(ig2)、異麥芽三糖、異麥芽三糖(ig

35、3) (ig3) 、 潘糖潘糖(p)(p)及四糖及四糖以上以上( (gngn) )的低聚糖的低聚糖 潘糖的結(jié)構(gòu)式潘糖的結(jié)構(gòu)式 異麥芽糖、異麥芽三糖的結(jié)構(gòu)式異麥芽糖、異麥芽三糖的結(jié)構(gòu)式 ohhhohohhohhch2ohoch2oohhhhohohhohhch2oohhhohohhohhch2ohhhohohhohhohoohhhohohhohhch2ohohhhohohhohhch2ohoch2ohhhohohhohhooohhhhohhohhch2oh4 4、大豆低聚糖、大豆低聚糖 大豆低聚糖大豆低聚糖(soybean oligosaccharide)(soybean oligosaccha

36、ride)是從大豆子粒中提取出的可溶性低聚糖的總稱。是從大豆子粒中提取出的可溶性低聚糖的總稱。主要成分為水蘇糖、棉子糖和蔗糖主要成分為水蘇糖、棉子糖和蔗糖 大豆低聚糖中對雙歧桿菌起增殖作用的因大豆低聚糖中對雙歧桿菌起增殖作用的因子是水蘇糖和棉子糖，二者能量值很低，具有子是水蘇糖和棉子糖，二者能量值很低，具有良好的熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性。大豆低聚糖是一良好的熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性。大豆低聚糖是一種安全無毒的功能性食品基料，可部分替代蔗種安全無毒的功能性食品基料，可部分替代蔗糖，應(yīng)用于清涼飲料、酸奶、乳酸菌飲料、冰糖，應(yīng)用于清涼飲料、酸奶、乳酸菌飲料、冰淇淋、面包、糕點、糖果和巧克力等食品中。淇淋、面包、

37、糕點、糖果和巧克力等食品中。 5、甲殼低聚糖甲殼低聚糖 甲殼低聚糖是低聚合度水溶性的（甲殼低聚糖是低聚合度水溶性的（1 1，4 4 ）- -2-2-乙酰氨基乙酰氨基-2-2-脫氧脫氧-d-d-葡聚糖。葡聚糖。 低聚合度水低聚合度水溶性的甲殼素溶性的甲殼素 r=h r=h，氨基葡萄糖；，氨基葡萄糖；r=r=乙酰基，乙酰基，n-n-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖 由于分子中有游離氨基，在酸性溶液中易成鹽，呈陽由于分子中有游離氨基，在酸性溶液中易成鹽，呈陽離子性質(zhì)。離子性質(zhì)。 ohhhhohohhnhrch2ohoohhhhohhnhrch2ohooohhhhohhnhrhch2oh五、淀粉五、淀粉

38、starchstarch （一）淀粉的來源與分布（一）淀粉的來源與分布 淀粉積蓄于植物的種子、莖、根等組織中，是淀粉積蓄于植物的種子、莖、根等組織中，是人類食物的重要物質(zhì)人類食物的重要物質(zhì), ,也是輕工業(yè)和食品工業(yè)的重要也是輕工業(yè)和食品工業(yè)的重要原料。原料。 糧食是糧食種子中最重要的貯藏性多糖；淀粉糧食是糧食種子中最重要的貯藏性多糖；淀粉在禾谷類籽粒中含量特別多，占含糖總量的在禾谷類籽粒中含量特別多，占含糖總量的90%90%左右。左右。下表中為各種糧食籽粒中淀粉的含量。下表中為各種糧食籽粒中淀粉的含量。 淀粉在糧食籽粒中分布不均勻：淀粉在糧食籽粒中分布不均勻：禾谷類糧食籽粒的淀粉主要集中在胚乳

39、的淀粉禾谷類糧食籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉細(xì)胞內(nèi)；細(xì)胞內(nèi)；豆類集中在種子的子葉中；豆類集中在種子的子葉中；薯類則在塊根和塊莖里面。薯類則在塊根和塊莖里面。 （二）淀粉粒（二）淀粉粒 starch granule 淀粉粒：淀粉在胚乳細(xì)胞中以顆粒狀存淀粉粒：淀粉在胚乳細(xì)胞中以顆粒狀存在，故稱為淀粉粒。在，故稱為淀粉粒。 不同來源的淀粉粒其形狀、大小及構(gòu)造不同來源的淀粉粒其形狀、大小及構(gòu)造各不相同，可以此借助顯微鏡觀察來鑒別淀粉各不相同，可以此借助顯微鏡觀察來鑒別淀粉的種類及來源，并可檢查粉狀糧食中混雜的淀的種類及來源，并可檢查粉狀糧食中混雜的淀粉種類。粉種類。 1、淀粉粒的形狀淀粉粒的形狀th

40、e shape of starch granule 淀粉粒有圓形、卵形或橢圓形淀粉粒有圓形、卵形或橢圓形（oval or elliptical）和三角形三種和三角形三種。馬鈴薯淀粉粒馬鈴薯淀粉粒 較大者卵形、較大者卵形、 較小者為圓形較小者為圓形 小麥淀粉粒較大者為小麥淀粉粒較大者為 大米淀粉粒為多角形大米淀粉粒為多角形 圓形，較小者為卵形；圓形，較小者為卵形； 玉米淀粉粒有圓形和多角形兩種玉米淀粉粒有圓形和多角形兩種 大麥淀粉粒大麥淀粉粒 燕麥淀粉粒燕麥淀粉粒 莢豆淀粉粒莢豆淀粉粒 竹芋淀粉粒竹芋淀粉粒 2 2、淀粉粒的大小、淀粉粒的大小 the size of the starch gra

41、nulethe size of the starch granule 各種糧食的淀粉粒的大小相差很大，以顆各種糧食的淀粉粒的大小相差很大，以顆粒長軸的長度表示粒長軸的長度表示 一般介于一般介于2 2120120微米之間微米之間 馬鈴薯的淀粉粒為最大馬鈴薯的淀粉粒為最大 (15(15120120微米微米) ) 大米淀粉粒為最小大米淀粉粒為最小(2(21010微米微米) )。 同一種類糧食的淀粉粒，其大小亦很不相同一種類糧食的淀粉粒，其大小亦很不相同。例如，玉米淀粉粒最小的為同。例如，玉米淀粉粒最小的為2 25 5微米最微米最大的為大的為3030微米，平均為微米，平均為10101515微米微米;

42、;小麥的淀小麥的淀粉粒，小的粉粒，小的2 21010微米，大的微米，大的25253535微米。微米。 3. 3.淀粉粒的結(jié)構(gòu)淀粉粒的結(jié)構(gòu) starch granule structurestarch granule structure 有環(huán)層結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒有環(huán)層結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒 （1 1）環(huán)層結(jié)構(gòu)）環(huán)層結(jié)構(gòu) 在顯微鏡下細(xì)心觀察時，淀粉粒都具在顯微鏡下細(xì)心觀察時，淀粉粒都具有環(huán)層結(jié)構(gòu)。有的可以看到明顯的環(huán)紋有環(huán)層結(jié)構(gòu)。有的可以看到明顯的環(huán)紋( (或輪紋或輪紋),),與樹木的年輪有些相像。其中與樹木的年輪有些相像。其中以馬鈴薯淀粉粒的環(huán)紋最為明顯以馬鈴薯淀粉粒

43、的環(huán)紋最為明顯. . 加熱加熱過的淀粉粒再用水處理，可使環(huán)層互相過的淀粉粒再用水處理，可使環(huán)層互相分離。分離。 2 2）晶體結(jié)構(gòu)）晶體結(jié)構(gòu) 淀粉粒具有雙折射性淀粉粒具有雙折射性(birefringence)(birefringence)，在偏光顯，在偏光顯微鏡下觀察，呈現(xiàn)出一種黑色的十字，將淀粉粒分成微鏡下觀察，呈現(xiàn)出一種黑色的十字，將淀粉粒分成四個白色的區(qū)域，稱為偏光十字四個白色的區(qū)域，稱為偏光十字(polarizing cross)(polarizing cross)或馬耳他十字或馬耳他十字( (maltesemaltese cross) cross)，這是淀粉粒為球晶，這是淀粉粒為球晶體

44、的重要標(biāo)志。體的重要標(biāo)志。 十字的交點恰恰位于粒心，因此可以幫助粒心的定十字的交點恰恰位于粒心，因此可以幫助粒心的定位。位。 不同種類淀粉粒的偏光十字的位置、形狀和明顯程不同種類淀粉粒的偏光十字的位置、形狀和明顯程度都各有差異。度都各有差異。 例如，馬鈴薯的偏光十字最明顯，玉米、高粱和木例如，馬鈴薯的偏光十字最明顯，玉米、高粱和木薯淀粉明顯程度稍遜，麥淀粉則不很明顯。薯淀粉明顯程度稍遜，麥淀粉則不很明顯。 偏光顯微鏡下馬鈴薯淀粉粒的形態(tài)偏光顯微鏡下馬鈴薯淀粉粒的形態(tài) （用（用x-x-衍射法研究的結(jié)果也證實淀粉粒中具有晶體結(jié)衍射法研究的結(jié)果也證實淀粉粒中具有晶體結(jié)構(gòu)；用酸及酶處理淀粉粒的結(jié)果說明

45、淀粉粒中構(gòu)；用酸及酶處理淀粉粒的結(jié)果說明淀粉粒中具有耐具有耐酸、耐酶作用的結(jié)晶性部分及易被酸、酶作用的非晶質(zhì)部酸、耐酶作用的結(jié)晶性部分及易被酸、酶作用的非晶質(zhì)部分。各種淀粉粒的結(jié)晶度不同）分。各種淀粉粒的結(jié)晶度不同） 3) 3) 單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒 淀粉粒依其本身構(gòu)造，如粒心的數(shù)目和環(huán)層的排淀粉粒依其本身構(gòu)造，如粒心的數(shù)目和環(huán)層的排列的不同，又可分為單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒三種。列的不同，又可分為單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒三種。 單粒：只有單粒：只有個粒心，有同心排列個粒心，有同心排列( (例如小麥淀粉例如小麥淀粉粒粒) )和偏心排列和偏心排列( (例如馬鈴薯淀粉粒例如馬鈴薯淀粉粒););

46、 復(fù)粒：如大米和燕麥的淀粉粒，是由幾個單粒組復(fù)粒：如大米和燕麥的淀粉粒，是由幾個單粒組成的，具有幾個粒心，盡管每個單粒可能原來都是成的，具有幾個粒心，盡管每個單粒可能原來都是多角形，但在復(fù)粒的外圍，仍然顯出統(tǒng)一的輪廓；多角形，但在復(fù)粒的外圍，仍然顯出統(tǒng)一的輪廓； 半復(fù)粒：它的內(nèi)部有兩個單粒，各有各的粒心和半復(fù)粒：它的內(nèi)部有兩個單粒，各有各的粒心和環(huán)層，但最外圍的幾個環(huán)輪則是共同的，因而構(gòu)成環(huán)層，但最外圍的幾個環(huán)輪則是共同的，因而構(gòu)成的是一個整粒。的是一個整粒。 ( (三）淀粉的分子結(jié)構(gòu)三）淀粉的分子結(jié)構(gòu) 1 1、淀粉分子的基本組成單位、淀粉分子的基本組成單位-d- -d- 葡葡萄糖萄糖 2 2

47、、兩種不同的淀粉分子、兩種不同的淀粉分子直鏈淀粉和支直鏈淀粉和支鏈淀粉鏈淀粉 3 3、淀粉分子在淀粉粒中排列、淀粉分子在淀粉粒中排列微晶束微晶束 1、淀粉分子的基本組成單位淀粉分子的基本組成單位-d-d-葡萄糖葡萄糖 淀粉經(jīng)局部水解，可生成糊精和麥芽糖，用淀粉經(jīng)局部水解，可生成糊精和麥芽糖，用酸徹底水解，則全部生成酸徹底水解，則全部生成-d-d-葡萄糖，由此葡萄糖，由此證明淀粉分子是以證明淀粉分子是以-d-d-葡萄糖為基本組成單葡萄糖為基本組成單位位 因為淀粉分子只由一種葡萄糖組成，故屬于因為淀粉分子只由一種葡萄糖組成，故屬于同多聚糖或稱均一多聚糖同多聚糖或稱均一多聚糖( (homopolys

48、accharidehomopolysaccharide) ) 組成每個淀粉分子的葡萄糖殘基的數(shù)目稱為組成每個淀粉分子的葡萄糖殘基的數(shù)目稱為聚合度聚合度(degree of polymerization)(degree of polymerization)，用，用d.pd.p表示表示。2 2、兩種不同的淀粉分子兩種不同的淀粉分子直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉和支鏈淀粉 天然淀粉由直、支鏈淀粉組成。天然淀粉由直、支鏈淀粉組成。 (1) (1)天然淀粉的直、支鏈淀粉含量天然淀粉的直、支鏈淀粉含量不同來源淀粉中，含量不同；不同品種，同一品種生長條件不不同來源淀粉中，含量不同；不同品種，同一品種生長條件不同

49、，成熟程度不同，其含量均有差異。（同，成熟程度不同，其含量均有差異。（各文獻(xiàn)報道不一各文獻(xiàn)報道不一致）致） 小麥小麥: : 直鏈直鏈25, 25, 支鏈支鏈7575 大米大米: : 直鏈直鏈17, 17, 支鏈支鏈8383 玉米玉米: : 直鏈直鏈24, 24, 支鏈支鏈7676 糯米糯米: : 直鏈直鏈0-1, 0-1, 支鏈支鏈99-10099-100 高梁高梁: : 直鏈直鏈27, 27, 支鏈支鏈7373 馬鈴薯馬鈴薯: : 直鏈直鏈22, 22, 支鏈支鏈7878 紅薯紅薯: : 直鏈直鏈20, 20, 支鏈支鏈8080 蕎麥?zhǔn)w麥: : 直鏈直鏈28, 28, 支鏈支鏈7272 豌豆

50、豌豆: : 直鏈直鏈75, 75, 支鏈支鏈2525 （2）直鏈淀粉直鏈淀粉 amyloseamylose 以以-d-(1-d-(1，4)4)糖苷鍵的形式相連糖苷鍵的形式相連 并不是完全伸直的，根據(jù)并不是完全伸直的，根據(jù)x-x-衍射分析證明，分子鏈卷曲成螺旋衍射分析證明，分子鏈卷曲成螺旋狀，估計每六個葡萄糖殘基組成螺旋的一個節(jié)距。狀，估計每六個葡萄糖殘基組成螺旋的一個節(jié)距。 直鏈分子的大小一般約為直鏈分子的大小一般約為5 52020萬，聚合度為萬，聚合度為300-1200300-1200。 (3)(3)支鏈淀粉支鏈淀粉 amylopectinamylopectin 糖甙鏈：糖甙鏈：-1-1，4

51、 4 支接點支接點-1-1，6 6（占（占4-5%4-5%苷鍵）苷鍵） 分子量：分子量：2020萬萬600600萬萬 聚合度：聚合度：1 1萬萬3030萬萬 結(jié)構(gòu)形狀：如高梁穗、樹枝狀交叉結(jié)構(gòu)三種鏈：結(jié)構(gòu)形狀：如高梁穗、樹枝狀交叉結(jié)構(gòu)三種鏈：a a、b b、c c a a鏈：外鏈，只含非還原末端基，含鏈：外鏈，只含非還原末端基，含15153030個葡萄糖殘基。個葡萄糖殘基。 b b鏈：鏈：a a與與b b以以-1-1，6 6鍵連接，間隔為鍵連接，間隔為6-126-12個葡萄糖殘基個葡萄糖殘基 c c鏈：主鏈，只一個，一端為還原端，另一端為非還原端。鏈：主鏈，只一個，一端為還原端，另一端為非還原

52、端。3 3、淀粉分子在淀粉粒中排列、淀粉分子在淀粉粒中排列微晶束微晶束 淀粉粒具有彈性變形現(xiàn)象的球晶體結(jié)構(gòu)。有淀粉粒具有彈性變形現(xiàn)象的球晶體結(jié)構(gòu)。有“偏光十字現(xiàn)象偏光十字現(xiàn)象”, ,由許多由許多排列成放射狀微晶束構(gòu)成排列成放射狀微晶束構(gòu)成 以氫鍵結(jié)合長短不一的平行分子束以氫鍵結(jié)合長短不一的平行分子束, ,微晶束大小不一樣微晶束大小不一樣 分子的一部分參加微晶束，另一部分未參加而呈無定形狀態(tài)。（結(jié)晶結(jié)分子的一部分參加微晶束，另一部分未參加而呈無定形狀態(tài)。（結(jié)晶結(jié)構(gòu)占顆粒的構(gòu)占顆粒的60%,60%,具有彈性及變形特點）具有彈性及變形特點） 淀粉粒不溶于水，許多極性基團(tuán)以氫鍵結(jié)合形成微晶束，游離極性

53、基團(tuán)淀粉粒不溶于水，許多極性基團(tuán)以氫鍵結(jié)合形成微晶束，游離極性基團(tuán) 淀粉粒大小淀粉粒大小, ,以粒徑表示，最小的以粒徑表示，最小的2m2m，最大的達(dá)，最大的達(dá)185m185m。晶體聚合成球形。晶體聚合成球形 （四）淀粉的糊化（四）淀粉的糊化 gelatinization 1 1、概念、概念: :若把淀粉的懸浮液加熱，到達(dá)一定溫度時，淀粉粒突若把淀粉的懸浮液加熱，到達(dá)一定溫度時，淀粉粒突然膨脹，體積達(dá)到原來體積的數(shù)百倍之大，懸浮液就形成粘稠的然膨脹，體積達(dá)到原來體積的數(shù)百倍之大，懸浮液就形成粘稠的糊狀膠體溶液糊狀膠體溶液, ,這一現(xiàn)象稱為這一現(xiàn)象稱為“淀粉的糊化淀粉的糊化”。又稱為。又稱為“ “

54、 ”化?；?。 2 2、本質(zhì)、本質(zhì)： 水進(jìn)入微晶束，折散淀粉分子間的締合狀態(tài)，使淀水進(jìn)入微晶束，折散淀粉分子間的締合狀態(tài)，使淀粉分子失去原有的取向排列，而變?yōu)榛靵y狀態(tài)，即淀粉粒中有序粉分子失去原有的取向排列，而變?yōu)榛靵y狀態(tài)，即淀粉粒中有序及無序態(tài)的分子間的氫鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液。及無序態(tài)的分子間的氫鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液。 、過程、過程 分為三個階段：分為三個階段： 第一階段：可逆吸水階段第一階段：可逆吸水階段 水進(jìn)入淀粉水進(jìn)入淀粉粒的非晶部分粒的非晶部分; ; 第二階段：不可逆吸水階段第二階段：不可逆吸水階段 水進(jìn)入淀水進(jìn)入淀粉粒的微晶束間隙，吸水膨脹粉粒的微晶束間隙，吸水膨

55、脹; ; 第三階段：最后解體階段第三階段：最后解體階段 淀粉粒膨脹，淀粉粒膨脹，繼續(xù)分離支解。繼續(xù)分離支解。 4 4、影響淀粉糊化的因素、影響淀粉糊化的因素（1 1） 淀粉結(jié)構(gòu)淀粉結(jié)構(gòu)各種淀粉粒的微晶束的大小及密各種淀粉粒的微晶束的大小及密度各不相同。度各不相同。結(jié)構(gòu)緊密的淀粉，糊化溫度高（難糊結(jié)構(gòu)緊密的淀粉，糊化溫度高（難糊化）；直鏈淀粉含量高的，糊化溫度高，化）；直鏈淀粉含量高的，糊化溫度高，支鏈淀粉支鏈淀粉含量高的易糊化。含量高的易糊化。（2 2）溫度）溫度是糊化的決定性因素是糊化的決定性因素 種類種類 開始糊化溫度開始糊化溫度 完全糊化溫度完全糊化溫度 粳米粳米 59 6159 61

56、糯米糯米 58 6358 63 小麥小麥 65 6865 68 玉米玉米 64 7264 72 馬鈴薯馬鈴薯 59 6759 67 甘薯甘薯 70 7670 76（3 3）水分的影響）水分的影響是不可缺少的因素。是不可缺少的因素。為了使淀粉充分為了使淀粉充分糊化，水分必須在糊化，水分必須在3030以上，水分低于以上，水分低于3030，糊化就不完，糊化就不完全或者不均一。全或者不均一。（4 4）堿的影響）堿的影響淀粉在強(qiáng)堿作用下，室溫下可以糊化。淀粉在強(qiáng)堿作用下，室溫下可以糊化。在日常生活中，煮稀飯加堿，就是因為則有促使淀粉糊化在日常生活中，煮稀飯加堿，就是因為則有促使淀粉糊化的性質(zhì)。的性質(zhì)。（

57、5 5）鹽類的影響）鹽類的影響氯化鈉、氯化鈣等濃溶液，在室溫下氯化鈉、氯化鈣等濃溶液，在室溫下促使淀粉粒糊化。促使淀粉粒糊化。 （6 6）糖：（可溶性）可推遲糊化時間糖：（可溶性）可推遲糊化時間（7 7）脂類的影響）脂類的影響脂類脂類（乳化劑）（乳化劑）與直鏈淀粉能形成包與直鏈淀粉能形成包合化合物合化合物(inclusion compound)(inclusion compound)或復(fù)合體或復(fù)合體(complex)(complex)，它，它可抑制糊化及膨潤。谷類淀粉中含脂類比馬鈴薯淀粉多，可抑制糊化及膨潤。谷類淀粉中含脂類比馬鈴薯淀粉多，因此谷類淀粉不如馬鈴薯淀粉易于糊化因此谷類淀粉不如馬鈴

58、薯淀粉易于糊化。應(yīng)用：方便食品的制作，提高淀粉的應(yīng)用：方便食品的制作，提高淀粉的化程度，即徹底糊化，化程度，即徹底糊化，迅速脫水至迅速脫水至10%10%，在較長的時間內(nèi)不易老化。，在較長的時間內(nèi)不易老化。 （五）糊化淀粉的老化（五）糊化淀粉的老化 retrogradation 1 1、淀粉的老化、淀粉的老化已糊化的淀粉稀溶液，在低溫下靜置一定時間已糊化的淀粉稀溶液，在低溫下靜置一定時間后，溶液變混蝕，溶解度降低，而沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為淀粉后，溶液變混蝕，溶解度降低，而沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。這種淀粉叫的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。這種淀粉叫“凝沉淀粉凝沉淀

59、粉”或或“老化淀粉老化淀粉”。 淀粉的凝沉作用，在固體狀態(tài)下也會發(fā)生，如冷卻的陳饅頭、淀粉的凝沉作用，在固體狀態(tài)下也會發(fā)生，如冷卻的陳饅頭、陳面包或陳米飯，放置一定時間后，便失去原來的柔軟性，也是陳面包或陳米飯，放置一定時間后，便失去原來的柔軟性，也是由于其中的淀粉發(fā)生了凝沉作用。由于其中的淀粉發(fā)生了凝沉作用。 2 2、淀粉老化的本質(zhì)、淀粉老化的本質(zhì)： 在溫度逐漸降低的情況下，溶液中的淀粉分子運(yùn)動減弱，在溫度逐漸降低的情況下，溶液中的淀粉分子運(yùn)動減弱，分子鏈趨向于平行排列，相互靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合形成分子鏈趨向于平行排列，相互靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合形成大于膠體的質(zhì)點而沉淀。因淀粉分子有很多羥基，

60、分子間大于膠體的質(zhì)點而沉淀。因淀粉分子有很多羥基，分子間結(jié)合得特別牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水結(jié)合得特別牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。即糊化的淀粉相鄰分子間的氫鍵部分恢復(fù)，自動排列解。即糊化的淀粉相鄰分子間的氫鍵部分恢復(fù)，自動排列成序，形成一定晶度化的微晶束。成序，形成一定晶度化的微晶束。 3 3、影響因素、影響因素: （1 1） 分子構(gòu)造的影響分子構(gòu)造的影響直鏈淀粉分子呈直鏈狀構(gòu)造，在直鏈淀粉分子呈直鏈狀構(gòu)造，在溶液中空間障礙小，易于取向，易于凝沉，支鏈淀粉分子呈樹枝溶液中空間障礙小，易于取向，易于凝沉，支鏈淀粉分子呈樹枝狀構(gòu)造，在溶液中空間障礙大，不易凝沉。狀構(gòu)造