第三章-碳水化合物

第三章碳水化合物汪東風(fēng)wangdf@0532-820315751第三章碳水化合物第一節(jié)概述一、碳水化合物的一般概念碳水化合物術(shù)語(yǔ)單糖的數(shù)量單糖、寡糖和多糖單糖的種類均多糖或雜多糖多糖的來(lái)源植物多糖、動(dòng)物多糖和微生物多糖體內(nèi)的功能結(jié)構(gòu)多糖、貯藏多糖和功能多糖多糖復(fù)合物2第三章碳水化合物二、食品原料中的碳水化合物

水果及蔬菜中游離糖含量(%鮮重計(jì))D-葡萄糖D-果糖蔗糖水果葡萄6.867.842.25桃子0.911.186.92生梨0.956.771.61櫻桃6.497.380.22櫻桃2.092.401.03蔬菜甜菜1硬花甘藍(lán)0.730.670.42胡蘿卜0.850.854.24黃瓜0.860.860.063第三章碳水化合物常見部分谷物食品原料中碳水化合物含量(按每100g可食部分計(jì))谷物名稱碳水化合物（g）纖維素(g)谷物名稱碳水化合物(g)纖維素(g)全粒小麥69.32.1全粒稻谷71.81.0強(qiáng)力粉70.20.3糙米73.90.6中力粉73.40.3精白米75.50.3薄力粉74.30.3全粒玉米68.62.0黑麥全粉68.51.9玉米碴75.90.5黑麥粉75.00.7玉米粗粉71.11.4全粒大麥69.41.4玉米細(xì)粉75.30.7大麥片73.50.7精小米72.40.5全粒燕麥54.710.6精黃米71.70.8燕麥片66.51.1高粱米69.51.74第三章碳水化合物普通食品中的糖含量食品糖的百分含量（%）食品糖的百分含量（%）可口可樂(lè)9蛋糕（干）36脆點(diǎn)心12番茄醬29冰淇淋18果凍（干）83上表說(shuō)明，目前加工的食品中水溶性糖含量比其相應(yīng)的原料來(lái)說(shuō)，要多得多。這是為滿足食品的風(fēng)味和色澤需要而人為加入的。5第三章碳水化合物三、碳水化合物與食品質(zhì)量①碳水化合物是營(yíng)養(yǎng)的基本物質(zhì)之一。②形成一定色澤和風(fēng)味。③游離糖本身有甜度，對(duì)食品口感有重要作用。④食品的粘彈性也是與碳水化合物有很大關(guān)系，如果膠、卡拉膠等。④食品中纖維素、果膠等不易被人體吸收，除對(duì)食品的質(zhì)構(gòu)有重要作用外，還是膳食纖維的構(gòu)成成分。⑤某些多糖或寡糖具有特定的生理功能，是保健食品的主要活性成分。6第三章碳水化合物第二節(jié)碳水化合物的理化性質(zhì)及食品功能性一、碳水化合物的結(jié)構(gòu)（一）、單糖食品中的單糖多以D-構(gòu)型。單糖中部分基團(tuán)發(fā)生變化，即單糖衍生物。食品中主要的單糖衍生物有：?jiǎn)翁堑牧姿狨?、脫氧單糖、氨基糖、糖酸、糖醛酸、糖二酸、抗壞血酸、糖醇、肌醇、糖苷等。（二）、糖醇與糖苷1、糖醇糖醇指由糖經(jīng)氫化還原后的多元醇(Polyols)，按其結(jié)構(gòu)可分為單糖醇和雙糖醇。目前所知，除海藻中有豐富的甘露糖醇外，在自然界糖醇存在較少。糖醇的商品名稱均以相應(yīng)糖加上“醇”來(lái)稱呼。糖醇大都是白色結(jié)晶，具有甜味，易溶于水，是低甜度、低熱值物質(zhì)。作為糖類重要的氫化產(chǎn)物，不具備糖類典型的鑒定性反應(yīng)，具有對(duì)酸堿熱穩(wěn)定，具備醇類的通性，不發(fā)生美拉德色變反應(yīng)。7第三章碳水化合物2、肌醇肌醇是環(huán)已六醇，結(jié)構(gòu)上可以排出九個(gè)立體異構(gòu)體，其中七個(gè)是內(nèi)消旋化合物，二個(gè)是旋光對(duì)映體。肌醇異構(gòu)體中具有生物活性的只有肌-肌醇，一般就稱它為肌醇。肌醇通常以游離形式存在于動(dòng)物的肌肉、心臟、肝、肺等組織中，同時(shí)多與磷酸結(jié)合形成磷酸肌醇，在高等植物中，肌醇的六個(gè)羥基都成磷酸酯，即肌醇六磷酸；磷酸肌醇還易與體內(nèi)的鈣、鎂結(jié)合，形成糖醇六磷酸的鈣鎂鹽。肌-肌醇結(jié)構(gòu)8第三章碳水化合物3、糖苷糖苷是單糖的半縮醛上羥基與非糖物質(zhì)縮合形成的化合物。糖苷的非糖部分稱為配基或非糖體，連接糖基與配基的鍵稱苷鍵。根據(jù)苷鍵的不同，糖苷可分為含氧糖苷、含氮糖苷和含硫糖苷等。糖苷通常包含一個(gè)呋喃糖環(huán)或一個(gè)吡喃糖環(huán)，新形成的手性中心有α或β型兩種。因此，D-吡喃葡萄糖應(yīng)看成是α-D-和β-D-異頭體的混合物，形成的糖苷也是α-D-和β-D-吡喃葡萄糖苷的混合物。一般在自然界中存在的糖苷多為β-糖苷。9第三章碳水化合物（三）、低聚糖低聚糖又稱為寡糖，它是由2～10個(gè)糖單位以糖苷鍵結(jié)合而構(gòu)成的碳水化合物，可溶于水。自然界中以游離狀態(tài)存在的低聚糖的聚合度一般不超過(guò)6個(gè)糖單位，其中主要是二糖和三糖。如果組成低聚糖的糖基是相同種的為均低聚糖，不同為雜低聚糖。1、概述2、環(huán)狀糊精環(huán)狀糊精是由6～8個(gè)D-吡喃葡萄糖通過(guò)α-1，4糖苷鍵連接而成的D-吡喃葡萄糖基低聚物。由6個(gè)糖單位組成的稱為α-環(huán)狀糊精，由7個(gè)糖單位組成的稱為β-環(huán)狀糊精，由8個(gè)糖單位組成的稱為γ-環(huán)狀糊精。10第三章碳水化合物

α、β及γ-環(huán)狀糊精除分子量不同外，水中溶解度、空穴內(nèi)徑等也有不同。環(huán)狀糊精的結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性，是一個(gè)中間為空穴的圓柱體，內(nèi)壁被C-H所覆蓋，與外側(cè)相比有較強(qiáng)的疏水性。因此，環(huán)狀糊精能穩(wěn)定的將一些非極性的化合物截留在環(huán)狀空穴內(nèi)，從而起到穩(wěn)定食品香味的作用。11第三章碳水化合物（四）、多糖1、多糖的結(jié)構(gòu)多糖的分子量較大，DP（Degreeofpolymerization）值由11到幾千,一般大于10（也有一些教材將DP值大于20時(shí)定義為多糖）；多糖的形狀有直鏈和支鏈兩種。多糖可由一種或由幾種單糖單位組成，前者稱為均多糖（homoglycans），后者稱雜多糖（heteroglycans）。單糖殘基序列可以是周期性交替重復(fù)的，一個(gè)周期包含一個(gè)或幾個(gè)交替的結(jié)構(gòu)單元；結(jié)構(gòu)單元序列也可能包含非周期性鏈段分隔的較短或較長(zhǎng)的周期性排列殘基鏈段；也有一些多糖鏈的糖基序列全是非周期性的。多糖的聚合度實(shí)際上是不均一的，也就是說(shuō)多糖的分子量沒有固定值，多呈高斯分布。多糖分子的不均一性主要受體內(nèi)代謝狀態(tài)有較大關(guān)系。此外，某些多糖以糖復(fù)合物或混合物形式存在，例如糖蛋白、糖肽、糖脂、糖綴合物等糖復(fù)合物，它們的分子量大小受影響因素更多。12第三章碳水化合物二、碳水化合物的理化性質(zhì)1、溶解性單糖、糖醇、糖苷、低聚糖等一般是可溶于水的。糖醇在水中溶解時(shí)吸收的熱量要比蔗糖高得多，適宜制備具有清涼感的食品。

糖苷的溶解性能與配體有很大關(guān)系。多糖分子鏈中的每個(gè)糖基單位大多數(shù)平均含有3個(gè)羥基，有幾個(gè)氫鍵結(jié)合位點(diǎn)可和一個(gè)或多個(gè)水分子形成氫鍵。此外，環(huán)上的氧原子以及糖苷鍵上的氧原子也可與水形成氫鍵，因此，多糖分子鏈中每個(gè)單糖單位能夠完全被溶劑化，使之具有較強(qiáng)的持水能力和親水性，易于水化和溶解。與多糖的羥基通過(guò)氫鍵結(jié)合的水被稱為水合水或結(jié)合水，這部分水由于使多糖分子溶劑化而自身運(yùn)動(dòng)受到限制，通常這種水不會(huì)結(jié)冰，也稱為塑化水，它使多糖分子溶劑化。在凝膠和新鮮組織食品的總含水分中，這種水合水所占的比例較小。13第三章碳水化合物

由于多糖的屬性而不會(huì)增加水的滲透性和顯著降低水的冰點(diǎn)，因此，多糖是一種冷凍穩(wěn)定劑，在凍藏溫度（-18℃）以下，無(wú)論是高分子質(zhì)量或低分子質(zhì)量的多糖，均能有效阻止食品的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)受到破壞，從而有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和貯藏穩(wěn)定性。

在大分子碳水化合物中還有一部分高度有序的多糖，其分子鏈因相互緊密結(jié)合而形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，與水接觸的羥基極大地減少，因此不溶于水，只有使分子鏈間氫鍵斷裂才能增溶。

大部分多糖不具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因此易在水中溶解或溶脹。在食品工業(yè)和其他工業(yè)中使用的水溶性多糖和改性多糖，通常被稱為膠或親水膠體。

大分子多糖溶液都有一定的粘稠性，其溶液的粘度取決于分子的大小、形狀、所帶凈電荷和溶液中的構(gòu)象。多糖(膠或親水膠體)的增稠性和膠凝性對(duì)食品有重要的影響。14第三章碳水化合物2、水解反應(yīng)（1）、糖苷的水解在食品中糖苷的含量雖然不高，但具有重要的生理效應(yīng)和食品功能性（鏈接相關(guān)文獻(xiàn)）。如，天然存在的皂角苷是強(qiáng)泡沫形成劑和穩(wěn)定劑，黃酮糖苷使食品產(chǎn)生苦味和顏色。一旦糖苷發(fā)生水解不僅其苷元的溶解度相應(yīng)降低，而且其苦澀味減輕，對(duì)食品的色澤及口感都產(chǎn)生了重要影響。與此同時(shí)，糖苷的某些功能消失，有害性的產(chǎn)生或消除。A、糖苷水解的意義氧糖苷連接的O-苷鍵在中性和弱堿性pH環(huán)境中是穩(wěn)定的，而在酸性條件下易水解。食品中（除酸性較強(qiáng)的食品外）大多數(shù)糖苷都是穩(wěn)定的。B、糖苷的水解15第三章碳水化合物糖苷在酸性條件下水解過(guò)程以甲基吡喃糖苷①為例加以說(shuō)明，其酸水解過(guò)程是：其一通過(guò)佯鹽（Oxoniunsalt）②和離子③；其二經(jīng)過(guò)⑤和環(huán)離子⑥。最終都生成吡喃糖④。但以①→⑤→⑥→④途徑為主（左圖）。16第三章碳水化合物糖苷的酶水解時(shí)，糖基部分變?yōu)榉磻?yīng)活性高的半椅式構(gòu)象，使糖苷鍵變?nèi)酰擒諒拿阜肿由系玫劫|(zhì)子給糖苷氧原子，當(dāng)氧從這個(gè)碳原子上分離出來(lái)時(shí)，即產(chǎn)生一個(gè)正碳離子，此正碳離子與酶分上的陰離子基團(tuán)-COO-作用而暫時(shí)穩(wěn)定，直到與溶劑中的-OH-作用，完成水解作用。酶水解的對(duì)糖苷和配基均有一定的專一性。硫代葡萄糖苷在硫代葡萄糖苷酶作用下的水解示意圖17第三章碳水化合物苦杏仁苷酸水解或酶水解示意圖苯甲醛氫氰酸龍膽二糖苦杏仁苷的功能性消失產(chǎn)生有害成分18第三章碳水化合物食物中主要的硫代糖苷及其水解產(chǎn)生物糖苷食物原料水解后的分解物苦杏仁苷和野黑櫻苷苦扁桃和干艷山姜的芯葡萄糖+氫氰酸+苯甲醛亞麻苦苷亞麻籽種子及種子粕D-葡萄糖+氫氰酸

+丙酮巢菜糖苷豆類（烏豌豆和巢菜）巢菜糖+氫氰酸

+苯甲醛里那苷金甲豆（黑豆）和鷹嘴豆、蠶豆D-葡萄糖+氫氰酸+丙酮（產(chǎn)物還未完全確定）百脈根苷牛角花屬的ArabicusD-葡萄糖+氫氰酸

+牛角花黃素蜀黍氰苷高梁及玉米D-葡萄糖+氫氰酸+水楊醛黑芥子苷黑芥末（同種的Juncea）D-葡萄糖+異硫氰酸鹽丙酯+KHSO4葡萄糖苷各種油菜科植物D-葡萄糖+5-乙烯-2-硫代惡唑烷，或是致甲狀腺腫物+KHSO4蕓臺(tái)葡萄糖硫苷各種油菜科植物各種硫化氫化合物+H2S+KHSO419第三章碳水化合物（2）、低聚糖及多糖的水解

低聚糖容易被酸和酶水解，但對(duì)堿較穩(wěn)定。

蔗糖水解稱為轉(zhuǎn)化，生成等摩爾葡萄糖和果糖的混合物稱為轉(zhuǎn)化糖（invertsuger）。

多糖在酸或酶的催化下也易發(fā)生水解，并伴隨粘度降低、甜度增加。在果汁、果葡糖漿等生產(chǎn)過(guò)程中常利用酶作催化劑水解多糖。

用淀粉生產(chǎn)玉米糖漿就是應(yīng)用了低聚糖及多糖在酸和酶作用下易水解的原理進(jìn)行的。

正如糖苷的水解速度，除了受它的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還受pH、時(shí)間、溫度和酶的活力等因素的影響。低聚糖和多糖的水解速度也受它的結(jié)構(gòu)、pH、時(shí)間、溫度和酶活性等因素的影響。20第三章碳水化合物3、氧化反應(yīng)含有游離醛基的醛糖或能產(chǎn)生醛基的酮糖都是還原糖，在堿性條件下，有弱的氧化劑存在時(shí)可被氧化成醛糖酸（aldonicacid）；有強(qiáng)的氧化劑存在時(shí)，醛糖的醛基和伯醇基均被氧化成羧基，形成的醛糖二酸（aldaricacid）。醛糖在酶作用下也可發(fā)生氧化。如某些醛糖在特定的脫氫酶作用下其伯醇被氧化，而醛基被保留，生成糖醛酸（uronicacid）。D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下易氧化成D-葡糖酸，商品D-葡糖酸及其內(nèi)酯的制備如下圖所示。21第三章碳水化合物4、還原反應(yīng)單糖的羰基在適當(dāng)?shù)倪€原條件下可被還原成對(duì)應(yīng)的糖醇（polyol），酮糖還原由于形成了一個(gè)新的手性碳原子，因此能得到兩種相應(yīng)的糖醇。下圖是葡萄糖及果糖還原產(chǎn)生的糖醇。

22第三章碳水化合物5、酯化與醚化反應(yīng)糖分子中的羥基能與有機(jī)酸和一些無(wú)機(jī)酸形成酯，如D-葡萄糖-6-磷酸酯、D-果糖-1，6-二磷酸酯等（下圖）。商業(yè)上常將玉米淀粉衍生化生成單酯和雙酯，最典型的是琥珀酸酯、琥珀酸半酯和二淀粉己二酸酯。蔗糖脂肪酸酯是食品中一種常用的乳化劑。D-葡萄糖-6-磷酸酯D-果糖-1，6-二磷酸酯23第三章碳水化合物糖中羥基如醇羥基，除能形成酯外還可生成醚。多糖醚化后可明顯改善其性能。例如，食品中使用的羧甲基纖維素鈉和羥丙基淀粉等（將在下節(jié)中介紹）。在紅藻多糖特別是瓊脂膠、κ-卡拉膠和ι-卡拉膠中存在一種特殊的醚，即這些多糖中的D-半乳糖基的C3和C6之間由于脫水形成的內(nèi)醚。3,6-脫水-α-Ｄ-半乳糖吡喃基24第三章碳水化合物三、碳水化合物的食品功能性（一）、親水功能碳水化合物含有許多親水性羥基，它們靠氫鍵鍵合與水分子相互作用，形成了碳水化合物對(duì)水有較強(qiáng)的親和力。例如，將不同結(jié)構(gòu)的單糖或低聚糖放置在不同的濕度（RH）若干時(shí)間后就能結(jié)合一定的空氣中水分（下表）糖吸收潮濕空氣中水分的百分含量（%）糖20℃、不同相對(duì)濕度（RH）和時(shí)間60%，1h60%，9d100%，25dD-葡萄糖0.070.0714.5D-果糖0.280.6373.4蔗糖0.040.0318.4麥芽糖（無(wú)水）0.807.018.4含結(jié)晶水麥芽糖5.055.1未測(cè)無(wú)水乳糖0.541.21.4含結(jié)晶水乳糖5.055.1未測(cè)25第三章碳水化合物糖醇除了甘露醇、異麥芽酮糖醇，均有一定吸濕性，特別在相對(duì)濕度較高的情況下。此外糖醇的吸濕性和其自身的純度有關(guān)，一般純度低其吸濕性也高。鑒于糖醇的吸濕性適于制取軟式糕點(diǎn)和膏體的保濕劑，要注意在干燥條件下保存糖醇，以防止吸濕結(jié)塊。多糖在放置在不同的濕度（RH）若干時(shí)間后也能結(jié)合一定的空氣中水分并有較好的持水性，即保濕性（下圖）。茶多糖的吸濕性（左圖RH=81%，中圖RH=43%）與保濕性（右RH=43%）26第三章碳水化合物（二）、粘度與凝膠作用1、粘度的概念粘度(viscosity)是表征流體流動(dòng)時(shí)所受內(nèi)摩擦阻力大小的物理量，是流體在受剪切應(yīng)力作用時(shí)表現(xiàn)出的特性。粘度常用毛細(xì)管粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、落球式粘度計(jì)和振動(dòng)式粘度計(jì)等來(lái)測(cè)定。單糖、糖醇、低聚糖及可溶性大分子多糖都有一定的粘度，影響碳水化合物的粘度的因素較多，主要有內(nèi)在因素（如，平均分子量大小、分子鏈形狀等）和外界因素（如，碳水化合物的濃度、溫度等）。多糖溶液的粘度與其相應(yīng)食品的增稠性及膠凝性都有重要關(guān)系，是食品的主要功能性；此外，通過(guò)控制多糖溶液的粘度還可控制液體食品及飲料的流動(dòng)性與質(zhì)地，改變半固體食品的形態(tài)及O/W乳濁液的穩(wěn)定性。2、多糖溶液的粘度27第三章碳水化合物糖分子的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀多糖溶液的粘度同分子的大小、形狀、所帶凈電荷及其所在溶液中的構(gòu)象有關(guān)。

多糖分子在溶液中的形狀是圍繞糖基連接鍵振動(dòng)的結(jié)果，一般呈無(wú)序的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀態(tài)（下圖）。大多數(shù)多糖在溶液中所呈現(xiàn)的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀性質(zhì)與多糖的組成及連接方式有密切關(guān)系。28第三章碳水化合物支鏈多糖在溶液中鏈與鏈之間的相互作用不太明顯，因而分子的溶劑化程度較線性多糖高，更易溶于水。特別是高度支化的多糖比同等DP的直鏈多糖占有的“有效體積”的回轉(zhuǎn)空間要小得多（下圖），因而分子之間相互碰撞的頻率也較低，溶液的粘度也就遠(yuǎn)低于相同DP的線性多糖溶液。相同分子質(zhì)量的線性多糖和高度支鏈多糖在溶液中占有的相對(duì)體積29第三章碳水化合物另外，多糖在溶液中所帶電荷狀態(tài)對(duì)其粘度也有重要影響。對(duì)于僅帶一種電荷的直鏈多糖，由于同種電荷產(chǎn)生靜電斥力，使得分子伸展、鏈長(zhǎng)增加和占有的“有效體積”增加，因而溶液的粘度大大提高。

pH值對(duì)粘度大小有較顯著的影響，其原因與多糖在溶液中所帶電荷狀態(tài)有密切關(guān)系。如含羧基的多糖在pH2.8時(shí)電荷效應(yīng)最小，這時(shí)羧基電離受到了抑制，這種聚合物的行為如同不帶電荷的分子。一般而言，不帶電荷的直鏈均多糖，因其分子鏈中僅具有一種中性單糖的結(jié)構(gòu)單元和一種鍵型，分子鏈間傾向于締合和形成部分結(jié)晶，這些結(jié)晶區(qū)不溶于水，而且非常穩(wěn)定。通過(guò)加熱，多糖分子溶于水并形成不穩(wěn)定的分散體系，隨后分子鏈間又相互作用形成有序排列，快速形成沉淀或膠凝現(xiàn)象。淀粉中出現(xiàn)的這種不溶解效應(yīng)，稱為“老化”。伴隨老化，水被排除，則稱之為“脫水收縮”。30第三章碳水化合物3、膠凝作用多糖的膠凝作用是又一重要特性。在食品加工中，多糖或蛋白質(zhì)等大分子，可通過(guò)氫鍵、疏水相互作用、范德華引力、離子橋接(ioniccrossbridges)、纏結(jié)或共價(jià)鍵等相互作用，能形成海綿狀的三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)（下圖）。網(wǎng)孔中充滿著液相，液相是由較小分子質(zhì)量的溶質(zhì)和部分高聚物組成的水溶液。典型的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)示意圖31第三章碳水化合物

支鏈分子或雜聚糖分子間不能很好地結(jié)合，因此不能形成足夠大的連結(jié)區(qū)和一定強(qiáng)度的凝膠。這類多糖分子只形成粘稠、穩(wěn)定的溶膠。同樣，帶電荷基團(tuán)的分子，例如含羧基的多糖，鏈段之間的負(fù)電荷可產(chǎn)生庫(kù)侖斥力，因而阻止連結(jié)區(qū)的形成。不同的凝膠具有不同的用途，選擇標(biāo)準(zhǔn)取決于所期望的粘度、凝膠強(qiáng)度、流變性質(zhì)、體系的pH值、加工時(shí)的溫度、與其他配料的相互作用、質(zhì)構(gòu)等。

多糖溶液的上述性質(zhì)，賦予多糖在食品及輕工業(yè)有廣泛的應(yīng)用，如作為增稠劑、絮凝劑、泡沫穩(wěn)定劑、吸水膨脹劑、乳狀液穩(wěn)定劑等。32第三章碳水化合物（三）、風(fēng)味結(jié)合功能碳水化合物是一類很好的風(fēng)味固定劑，能有效地保留揮發(fā)性風(fēng)味成分，如醛類、酮類及酯類。

環(huán)狀糊精由于內(nèi)部呈非極性環(huán)境，能有效地截留非極性的風(fēng)味成分和其他小分子化合物。阿拉伯樹膠在風(fēng)味物顆粒的周圍形成一層厚膜，從而可以防止水分的吸收、揮發(fā)和化學(xué)氧化造成的損失。對(duì)于噴霧或冷凍干燥脫水的那些食品，食品中的碳水化合物在脫水過(guò)程中對(duì)保持揮發(fā)性風(fēng)味成分起著重要作用，隨著脫水的進(jìn)行，使糖-水的相互作用轉(zhuǎn)變成糖-風(fēng)味劑的相互作用。33第三章碳水化合物（四）、碳水化合物褐變產(chǎn)物與食品風(fēng)味

碳水化合物在非酶褐變過(guò)程中除了產(chǎn)生深顏色類黑精色素外，還產(chǎn)成了多種揮發(fā)性物質(zhì)，使加工食品產(chǎn)生特殊的風(fēng)味，例如花生、咖啡豆在焙烤過(guò)程中產(chǎn)生的褐變風(fēng)味。褐變產(chǎn)物除了能使食品產(chǎn)生風(fēng)味外，它本身可能具有特殊的風(fēng)味或者能增強(qiáng)其他的風(fēng)味，具有這種雙重作用的焦糖化產(chǎn)物是麥芽酚和乙基麥芽酚。

糖的熱分解產(chǎn)物有吡喃酮、呋喃、呋喃酮、內(nèi)酯、羰基化合物、酸和酯類等。這些化合物總的風(fēng)味和香味特征使某些食品產(chǎn)生特有的香味。34第三章碳水化合物（五）、甜味所有糖、糖醇及低聚糖均有一定甜度，某些糖苷、多糖復(fù)合物也有很好的甜度，這是賦予食品甜味的主要原因。人所能感覺到的甜味因糖的組成、構(gòu)型和物理形態(tài)不同而異(下表)。糖的相對(duì)甜度（W/W，%）糖溶液的相對(duì)甜度結(jié)晶的相對(duì)甜度蔗糖?-D-果糖α-D-葡萄糖?-D-葡萄糖α-D-半乳糖?-D-半乳糖α-D-甘露糖?-D-甘露糖α-D-乳糖?-D-乳糖?-D-麥芽糖棉子糖水蘇四糖100100～17540～79＜α異頭體27-59苦味16～384846～5223-1001807482322132苦味1632-110糖醇的甜度除了木糖醇的甜度和蔗糖相近外，其他糖醇的甜度均比蔗糖低。由于糖醇能被人體小腸吸收進(jìn)入血液代謝，產(chǎn)有一定熱量，是一種營(yíng)養(yǎng)性甜味劑，但由于其熱值均比葡萄糖要低些，因此，糖醇是很好的低熱量食品甜味劑。35第三章碳水化合物非酶褐變的類型酚類物質(zhì)褐變美拉德反應(yīng)焦糖化褐變抗壞血酸褐變非揮發(fā)性成分有色成分無(wú)色成分揮發(fā)性成分食品質(zhì)量與安全四、非酶褐變反應(yīng)(一)、非酶褐變的類型及歷程1、美拉德反應(yīng)的類型36第三章碳水化合物2、美拉德反應(yīng)及其反應(yīng)歷程

醛醇類及脫氮聚合物類醛亞胺類和酮亞胺類HMF或糠醛類黑素類（含氮的褐色的聚合物或共聚物類）醛糖Amadori重排N-葡萄糖基胺含自由氨基化合物還原酮類Amadori重排產(chǎn)品（ARP）（1-氨基-1-脫氧-2-酮糖）羥甲基糠醛(HMF)或糠醛的Schiffs堿裂解產(chǎn)物（丙酮醇、二乙?；?、丙酮醛等）脫氫還原酮類pH≤7pH>7pH>7醛類Strecker降解+氨基化合物+氨基化合物–氨基化合物+氨基化合物+氨基化合物+氨基化合物37第三章碳水化合物還原糖如葡萄糖和氨基酸或蛋白質(zhì)中的自由氨基失水縮合生成N-葡萄糖基胺，葡萄基胺經(jīng)Amadori重排反應(yīng)生成1-氨基-1-脫氧-2-酮糖：開始階段：1-氨基-1-脫氧-D-果糖38第三章碳水化合物

1-氨基-1-脫氧-2-酮糖根據(jù)pH值的不同發(fā)生降解，當(dāng)pH值等于或小于7時(shí)，Amadori產(chǎn)物主要發(fā)生1，2-烯醇化而形成糠醛(當(dāng)糖是戊糖時(shí))或羥甲基糠醛(當(dāng)糖為己糖時(shí))：中間階段：1，2-烯胺醇3-脫氧已糖醛酮羥甲基呋喃醛（HMF）Amadori產(chǎn)物39第三章碳水化合物當(dāng)pH值大于7溫度較低時(shí)

1-氨基-1-脫氧-2-酮糖較易發(fā)生2,3-烯醇化而形成還原酮類,還原酮較不穩(wěn)定，既有較強(qiáng)的還原作用，也可異構(gòu)成脫氫還原酮（二羰基化合物類）：40第三章碳水化合物當(dāng)pH值大于7溫度較高時(shí)

1-氨基-1-脫氧-2-酮糖較易裂解，產(chǎn)生1-羥基-2-丙酮、丙酮醛、二乙酰基等很多高活性的中間體。這些中間體還可繼續(xù)參與反應(yīng)，如脫氫還原酮易使氨基酸發(fā)生脫羧、脫氨反應(yīng)形成醛類和α-氨基酮類，這個(gè)反應(yīng)又稱為Strecker降解反應(yīng)：41第三章碳水化合物反應(yīng)過(guò)程中形成的醛類、酮類都不穩(wěn)定，它們可發(fā)生聚合反應(yīng)產(chǎn)生醛醇類脫氮聚合物類：終期階段：在美拉德反應(yīng)過(guò)程中有氨基存在時(shí)，反應(yīng)的中間產(chǎn)物都能與氨基發(fā)生縮合、脫氫、重排、異構(gòu)化等一系列反應(yīng)，最終形成含氮的棕色聚合物或共聚物，統(tǒng)稱為類黑素(Mlanoidin)。-H2O-H2O42第三章碳水化合物3、焦糖化褐變及其反應(yīng)歷程糖類在沒有含氨基化合物存在時(shí)，加熱到溶點(diǎn)以上也會(huì)變?yōu)楹诤值纳匚镔|(zhì)，這種作用稱為焦糖化作用。溫和加熱或初期熱分解能引起糖異頭移位、環(huán)的大小改變和糖苷鍵斷裂以及生成新的糖苷鍵。但是，熱分解由于脫水主要引起左旋葡聚糖的形成或者在糖環(huán)中形成雙鍵，后者可產(chǎn)生不飽和的環(huán)狀中間體，如呋喃環(huán)。

共軛雙鍵的存在產(chǎn)生顏色，同時(shí)可發(fā)生縮合反應(yīng)使之聚合，使食品產(chǎn)生色澤和風(fēng)味。一些食品，例如焙烤、油炸食品，焦糖化作用控制得當(dāng)，可使產(chǎn)品得到悅?cè)说纳珴膳c風(fēng)味。各種糖類生成的焦糖在成分上都相似，但焦糖化學(xué)組成復(fù)雜，至今還不清楚。一般可將焦糖化作用產(chǎn)生的成分分為二類：一類是糖的脫水后的聚合產(chǎn)物，即焦糖或稱醬色；

另一類是一些熱降解產(chǎn)物，如揮發(fā)性的醛、酮類等物質(zhì)。43第三章碳水化合物蔗糖熔融起泡異蔗糖酐-H2O加熱加熱加熱-H2O焦糖酐（Caramelan）焦糖素（Caramelin）焦糖烯起泡、脫水-H2O-H2O加熱從該圖可知焦糖化作用是以連續(xù)的加熱失水、聚合作用為主線的反應(yīng)，所產(chǎn)生的焦糖是一類結(jié)構(gòu)不明的大分子物質(zhì)。催化劑可加速這類反應(yīng)的發(fā)生，如，蔗糖是用于生產(chǎn)焦糖色素和食用色素香料的物質(zhì)，在酸或酸性銨鹽存在的溶液中加熱可制備出焦糖色素（鏈接相關(guān)文獻(xiàn)），并廣泛應(yīng)用于糖果、飲料等食品。焦糖的形成44第三章碳水化合物第一階段：由蔗糖熔融開始，經(jīng)一段時(shí)間起泡，蔗糖脫去一分子水，生成無(wú)甜味而具溫和苦味的異蔗糖酐（1，3’，2，2’-雙脫水-α-D-吡喃葡萄糖苷基-β-D-呋喃果糖）。這是焦糖化的開始反應(yīng)，起泡暫時(shí)停止。由蔗糖形成焦糖素的反應(yīng)歷程可分三階段：第二階段：是持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的失水階段，在此階段異蔗糖酐縮合為焦糖酐。焦糖酐是一種平均分子式為C24H36O18的淺褐色色素，焦糖酐的熔點(diǎn)為138℃，可溶于水及乙醇，味苦。第三階段：是焦糖酐進(jìn)一步脫水形成焦糖烯，焦糖烯繼續(xù)加熱失水，生成高分子量的難溶性焦糖素。焦糖烯的熔點(diǎn)為154℃，可溶于水，味苦，分子式為C36H50O25。焦糖素的分子式為C125H188O80，難溶于水，外觀為深褐色。45第三章碳水化合物②、熱降解產(chǎn)物的產(chǎn)生酸性條件下醛類形成：在酸性條件下加熱，醛糖或酮糖進(jìn)行烯醇化，生成1,2-烯醇式己糖1,2-烯醇式己糖葡萄糖3-脫氧葡萄糖醛酮46第三章碳水化合物3-脫氧葡萄糖醛酮羥甲基糠醛B、堿性條件醛類的形成還原糖在堿性條件下發(fā)生互變異構(gòu)作用，形成中間產(chǎn)物1,2-烯醇式己糖，1,2-烯醇式己糖形成后，在強(qiáng)熱下裂解生成醛類。47第三章碳水化合物48第三章碳水化合物4、抗壞血酸褐變及其反應(yīng)歷程抗壞血酸不僅具有酸性還具有還原性，因此，常作為天然抗氧化劑?？箟难嵩趯?duì)其它成分抗氧化的同時(shí)它自身也極易氧化。其氧化有兩種途徑：有氧時(shí)抗壞血酸被氧化形成脫氫抗壞血酸,再脫水形成DKG(2,3-二酮古洛糖酸)后，脫羧產(chǎn)生酮木糖，,最終產(chǎn)生還原酮。還原酮極易參與美拉德反應(yīng)的中間及最終階段。此時(shí)抗壞血酸主要是受溶解氧及上部氣體的影響，分解反應(yīng)相當(dāng)迅速。49第三章碳水化合物當(dāng)食品中存在有比抗壞血酸氧化還原電位高的成分時(shí)，無(wú)氧時(shí)抗壞血酸也因失氫而被氧化，生成脫氫抗壞血酸或抗壞血酸酮式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在水參與下抗壞血酸酮式環(huán)狀結(jié)構(gòu)開環(huán)成2，3-二酮古洛糖酸；2，3-二酮古洛糖酸進(jìn)一步脫羧、脫水生成呋喃醛或脫羧生成還原酮。呋喃醛、還原酮等都會(huì)參與美拉德反應(yīng)，生成含氮的褐色的聚合物或共聚物類?？箟难嵩趐H＜5.0的酸性溶液中氧化生成脫氫抗壞血酸，速度緩慢，并反應(yīng)使可逆的。50第三章碳水化合物51第三章碳水化合物5、酚類成分的褐變及其反應(yīng)歷程（1）、兒茶素的結(jié)構(gòu)兒茶素按其結(jié)構(gòu)，至少包括有A、B、C三個(gè)核，其母核是α-苯基苯并吡喃衍生物。ABC2’6’23當(dāng)R1=R2=H時(shí)，B環(huán)是兒茶酚基，上式為兒茶素；當(dāng)R1=OH，R2=H時(shí)，B環(huán)是焦沒食子酸基，上式為沒食子兒茶素。

當(dāng)時(shí)，發(fā)生了兒茶素與沒食子酸的酯化作用，故可稱為酯型兒茶素或復(fù)雜兒茶素。R1=H時(shí)為兒茶素沒食子酸酯，R1=OH時(shí)為沒食子兒茶素沒食子酸酯。52第三章碳水化合物（2）、兒茶素的氧化反應(yīng)歷程53第三章碳水化合物(二)、非酶褐變對(duì)食品質(zhì)量的影響非酶褐變反應(yīng)中產(chǎn)生二大類對(duì)食品色澤有影響的成分，其一是一類分子量低于1000水可溶的小分子有色成分；其二是一類分子量達(dá)到100000水不可溶的大分子高聚物質(zhì)。非酶褐變反應(yīng)中呈色成分較多且復(fù)雜，到目前為止，人們根據(jù)不同的模擬反應(yīng)結(jié)果，得到水可溶的小分子呈色成分主要有下列幾種：1、非酶褐變對(duì)食品色澤的影響54第三章碳水化合物55第三章碳水化合物水不可溶的大分子呈色成分：關(guān)于水不可溶的大分子高聚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)還不是很清楚。正如水可溶的小分子生色成分受起始原料、反應(yīng)條件的不同，其結(jié)構(gòu)也有很大不同一樣，大分子高聚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)受多方面因素的影響。有關(guān)于類黑素的結(jié)構(gòu)和形成歷程可能如下：56第三章碳水化合物2、非酶褐變對(duì)食品風(fēng)味的影響在高溫條件下，糖類脫水后，碳鏈裂解、異構(gòu)及氧化還原可產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，如乙酰丙酸、甲酸、丙酮醇（1-羥-2-丙酮）、3-羥基丁酮、二乙酰、乳酸、丙酮酸和醋酸等；非酶褐變反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的二羰基化合物，可促進(jìn)很多成分的變化，如氨基酸在二羰基化合物作用下脫氨脫羧，產(chǎn)生大量的醛類。非酶褐變反應(yīng)可產(chǎn)生需要或不需要的風(fēng)味，例如麥芽酚（3-羥基-2-甲基吡喃-4-酮）和異麥芽酚（3-羥基-2-乙酰呋喃）使焙烤的面包產(chǎn)生香味，2-H-4-羥基-5-甲基-呋喃-3-酮有烤肉的焦香味，可作為風(fēng)味增強(qiáng)劑；非酶褐變反應(yīng)產(chǎn)生的吡嗪類及某些醛類等是食品高火味及焦糊味的主要成分。57第三章碳水化合物58第三章碳水化合物氨基酸與葡萄糖（1:1）混合加熱后的香型變化氨基酸Strecher反應(yīng)中生成的醛香型100℃180℃Gly甲醛焦糖香燒糊的糖味Ala乙醛甜焦糖香燒糊的糖味Val異丁醛黑麥面包的風(fēng)味沁鼻的巧克力香Leu異戊醛果香、甜巧克力香燒糊的干酪味Ile2-甲基丁醛霉腐味、果香燒糊的干酪味Thrα–羥基丙醛巧克力香燒糊的干酪味Pheα–甲基苯丙醛紫羅蘭、玫瑰香紫羅蘭、玫瑰香59第三章碳水化合物3、非酶褐變產(chǎn)物的抗氧化作用隨褐變反應(yīng)生成醛、酮等還原性物質(zhì)，它們對(duì)食品有一定抗氧化能力，尤其是防止食品中油脂的氧化較為顯著。因此，自上世紀(jì)八十年代以來(lái)，美拉德產(chǎn)物(MRPs)抗氧化性引起廣泛關(guān)注。

Elizalde等報(bào)道葡萄糖—甘氨酸反應(yīng)系統(tǒng)加熱褐變程度對(duì)抗氧化性影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在加熱12－18小時(shí)下MRPs抗氧化活性最佳。葡萄糖—甘氨酸的MRPs對(duì)大豆油氧化誘導(dǎo)時(shí)間較未添加MRPs的樣品增長(zhǎng)3倍，將鏈傳播的速度降低一半，且還能減少已醛形成。Bedingbaus和Ockerman研究不同氨基酸與糖類的MRPs對(duì)冷藏的加工牛排脂類氧化抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同來(lái)源MRPs具有良好抑制脂類氧化作用。

Yamaguchi等將由木糖—甘氨酸的MRPs經(jīng)sephadexG-l5分離出低分子量的類黑精，再進(jìn)一步用sephadexG-50和G-l00分離，其中一部分類黑精的抗氧化能力在亞油酸中超過(guò)BHA、沒食子酸丙酯等。Yoshimura等通過(guò)電子自旋共振研究葡萄糖－甘氨酸系統(tǒng)MRPs對(duì)活性氧抑制作用，結(jié)果表明此模式下的MRPs可抑制90％以上以·OH形式存在的活性氧。60第三章碳水化合物A圖：從上至下分別是：葡萄糖+丙氨酸，葡萄糖+甘氨酸，葡萄糖+賴氨酸B圖：從上至下分別是：乳糖+丙氨酸，乳糖+甘氨酸，乳糖+賴氨酸雖然MRPs的抗氧化研究已經(jīng)很全面，但將其作為有效的抗氧化劑應(yīng)用于其他食品中仍存在許多問(wèn)題。主要是缺少對(duì)有抗氧化活性的MRPs的特殊結(jié)構(gòu)和其抗氧化機(jī)理的研究。61第三章碳水化合物4、非酶褐變降低了食品的營(yíng)養(yǎng)性a)、氨基酸的損失其中以含有游離ε-氨基的賴氨酸、堿性L-精氨酸和L-組氨酸對(duì)美拉德降解反應(yīng)也很敏感b)、糖及Vc等損失可溶性糖及Vc有大量損失蛋白質(zhì)上氨基如果參與了非酶褐變反應(yīng)，其溶解度也會(huì)降低。c)、蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)性降低D、礦質(zhì)元素的生物有效性也有下降62第三章碳水化合物5、非酶褐變產(chǎn)生有害成分非酶褐變反應(yīng)歷程較為復(fù)雜，產(chǎn)生了大量的中間體或終產(chǎn)物，其中一些成分對(duì)食品風(fēng)味的形成有重要的作用，但一些成分對(duì)食品的安全構(gòu)成隱患。近幾年來(lái)隨著儀器分析手段的提高人們對(duì)有害成分的研究報(bào)道越來(lái)越多，推測(cè)食物中氨基酸和蛋白質(zhì)生成了能引起突變和致畸的雜環(huán)胺物質(zhì)；美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的典型產(chǎn)物D-糖胺可以損傷DNA；美拉德反應(yīng)對(duì)膠原蛋白的結(jié)構(gòu)有負(fù)面的作用，將影響到人體的衰老和糖尿病的形成。但由于非酶褐變反應(yīng)的復(fù)雜性、中間體的不穩(wěn)定性等原因，目前對(duì)非酶褐變產(chǎn)生的有害成分研究較為清楚只有丙烯酰胺（鏈接相關(guān)文獻(xiàn)）。63第三章碳水化合物(三)、影響非酶褐變反應(yīng)的因素及控制方法1、影響因素溫度和時(shí)間糖類與氨基酸的結(jié)構(gòu)食品體系中的pH值

食品中水分含量及金屬離子

高壓的影響64第三章碳水化合物2、非酶褐變的控制⑦鈣鹽①降溫②亞硫酸鹽處理③改變pH值④降低產(chǎn)品濃度⑤使用不易褐變的糖類⑥發(fā)酵法和生物化學(xué)法65第三章碳水化合物第三節(jié)食品中重要的低聚糖和多糖簡(jiǎn)介一、食品中重要的低聚糖在一些天然食物中還存在一些不被消化吸收的并具有某些特殊功能的低聚糖，如低聚果糖、低聚木糖等，它們又稱功能性低聚糖。功能性低聚糖一般具有以下特點(diǎn)：不被人體消化吸收，提供的熱量很低；能促進(jìn)腸道雙歧桿菌的增殖；可預(yù)防牙齒齲變、結(jié)腸癌等。1、大豆低聚糖（soybenoligosaccharide）

大豆低聚糖廣泛存在于各種植物中，以豆科植物含量居多，典型的大豆低聚糖是從大豆中提取，主要成分是水蘇糖（stachyose,占成熟大豆干基3.7%）、棉籽糖（raffinose,占大豆干基1.3%）和蔗糖（占大豆干基5%）。成人每天服用3～5g低聚糖，即可起到增殖雙歧桿菌的效果。66第三章碳水化合物2、低聚果糖（fructo-oligosaccharide）低聚果糖是在蔗糖分子上結(jié)合1～3個(gè)果糖的寡糖，存在于果蔬中，天然的和微生物法得到到低聚果糖幾乎都是直鏈結(jié)構(gòu)如下圖所示。有試驗(yàn)表明，如成人每天服用5～8g低聚果糖，2周后糞便中雙歧桿菌數(shù)可增加10～100倍。低聚果糖還可作為高血壓、糖尿病和肥胖癥患者的甜味劑，它也是一種防齲齒的甜味劑。67第三章碳水化合物3、低聚木糖（xylo-oligosaccharide）低聚木糖是由2～7個(gè)木糖以β（1→4）糖苷鍵結(jié)合而成的低聚糖，其甜度約為蔗糖的40%。低聚木糖的熱穩(wěn)定性好，在酸性條件下（pH2.5～7）加熱也基本不分解，適于用在酸奶、乳酸菌飲料和碳酸飲料等酸性飲料中。低聚木糖的產(chǎn)品的主要成分為木糖、木二糖、木三糖及少量木三糖以上的木聚糖，其中以木二糖為主要成分。木二糖含量越高，則低聚木糖的質(zhì)量越好。低聚木糖一般是以富含木聚糖（xylan）的植物，采用球毛殼酶（chaetomiuglobosum）產(chǎn)生內(nèi)切木聚酶水解木聚糖，然后分離提取低聚木糖。低聚木糖在腸道內(nèi)難以消化，是極好的雙歧桿菌生長(zhǎng)因子，每天僅攝入0.7克即有明顯效果。68第三章碳水化合物4、甲殼低聚糖甲殼低聚糖是一類由N-乙酰-D-氨基葡萄糖或D-氨基葡萄糖通過(guò)β-1，4糖苷鍵連接起來(lái)的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖，其結(jié)構(gòu)式見下圖。69第三章碳水化合物二、淀粉及糖原（一）、淀粉70第三章碳水化合物一些淀粉中直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例淀粉來(lái)源直鏈淀粉(%)支鏈淀粉(%)淀粉來(lái)源直鏈淀粉(%)支鏈淀粉(%)高直鏈玉米50~8515~50燦米26~3174~69玉米2674馬鈴薯2179蠟質(zhì)玉米199木薯1783小麥2872粳米1783淀粉具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)功能，制備淀粉的原料易得，價(jià)格低廉，在食品工業(yè)中，淀粉被廣泛在用作增稠劑、粘合劑、穩(wěn)定劑等，還被大量用作布丁、湯汁、沙司、粉絲、嬰兒食品、餡餅、蛋黃醬等原料。71第三章碳水化合物1.淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)直鏈淀粉是由α-D-吡喃葡萄糖殘基以1→4鍵連接而成的直鏈分子（右圖），分子量為106左右，呈右手螺旋結(jié)構(gòu)，在螺旋內(nèi)部只含氫原子，具親油性；糖鏈上羥基在螺旋外部，具親水性。大多數(shù)直鏈淀粉分子鏈上還存在很少量的α-D-（1→6）鍵分支，α-D-（1→6）鍵占總糖苷鍵的0.3%～0.5%。72第三章碳水化合物支鏈淀粉是一很高分支的大分子（下圖）。葡萄糖基通過(guò)α-(1→4)糖苷鍵連接構(gòu)成它的主鏈，支鏈通過(guò)α-(1→6)糖苷鏈與主鏈連接，分支點(diǎn)的α-D-（1→6）鍵占總糖苷鍵的4%～5%。73第三章碳水化合物直鏈淀粉和支鏈淀粉的性質(zhì)性質(zhì)直鏈淀粉支鏈淀粉分子量糖苷鍵對(duì)老化的敏感性β-淀粉酶作用的產(chǎn)物葡糖淀粉酶作用的產(chǎn)物分子形狀50000－200000主要是α-D-(1→4)高麥芽糖D-葡萄糖主要為線型一百萬(wàn)到幾百萬(wàn)α-D-(1→4)，α-D-(1→6)低麥芽糖，β-極限糊精D-葡萄糖灌木型74第三章碳水化合物2.淀粉的糊化（1）淀粉粒的特性A,綠豆淀粉（平均粒徑：0.016nm）；B,馬鈴薯淀粉（平均粒徑：0.049nm）；C,普通玉米淀粉（平均粒徑：0.013nm）；D,甘薯淀粉（平均粒徑：0.017nm）。75第三章碳水化合物淀粉粒的結(jié)晶區(qū)模型（左）和直鏈淀粉與支鏈淀粉分子呈徑向排列示意圖（右）支鏈淀粉雙螺旋；直鏈淀粉和支鏈淀粉的混合雙螺旋結(jié)構(gòu)；直鏈淀粉的V-螺旋和螺旋中包含的脂；游離脂；游離直鏈淀粉

76第三章碳水化合物（2）淀粉的糊化淀粉分子結(jié)構(gòu)上羥基之間通過(guò)氫鍵締合形成完整的淀粉粒不溶于冷水，能可逆地吸水并略微溶脹。如果給水中淀粉粒加熱，則隨著溫度上升淀粉分子之間的氫鍵斷裂，因而淀粉分子有更多的位點(diǎn)可以和水分子發(fā)生氫鍵締合。水滲入淀粉粒，使更多和更長(zhǎng)的淀粉分子鏈分離，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的混亂度增大，同時(shí)結(jié)晶區(qū)的數(shù)目和大小均減小，繼續(xù)加熱，淀粉發(fā)生不可逆溶脹。此時(shí)支鏈淀粉由于水合作用而出現(xiàn)無(wú)規(guī)卷曲，淀粉分子的有序結(jié)構(gòu)受到破壞，最后完全成為無(wú)序狀態(tài)，雙折射和結(jié)晶結(jié)構(gòu)也完全消失，淀粉的這個(gè)過(guò)程稱為糊化（dextrinization）。淀粉糊化的本質(zhì)是淀粉微觀結(jié)構(gòu)從有序轉(zhuǎn)變成無(wú)序。

第一階段：水溫未達(dá)到糊化溫度時(shí)，水分只是由淀粉粒的孔隙進(jìn)入粒內(nèi)，與許多無(wú)定形部分的極性基相結(jié)合，或簡(jiǎn)單的吸附，此時(shí)若取出脫水，淀粉粒仍可以恢復(fù)。淀粉糊化分為三個(gè)階段77第三章碳水化合物第二階段：加熱至糊化溫度，這時(shí)大量的水滲入到淀粉粒內(nèi)，粘度發(fā)生變化，淀粉糊的粘度與溫度曲線（下左圖）。此階段水分子進(jìn)入微晶束結(jié)構(gòu)，淀粉原有的排列取向被破壞，并隨著溫度的升高，粘度增加。

第三階段：使膨脹的淀粉粒繼續(xù)分離支解。當(dāng)在95℃恒定一段時(shí)間后，則粘度急劇下降。淀粉糊冷卻時(shí)，一些淀粉分子重新締合形成不可逆凝膠（下右圖）。淀粉顆粒懸浮液加熱到90℃并恒定在95℃的粘度變化曲線淀粉的凝膠形成示意圖78第三章碳水化合物(3)、影響淀粉糊化的因素①水分活度②淀粉結(jié)構(gòu)③鹽④脂類⑤pH值⑥淀粉酶79第三章碳水化合物3．淀粉的老化（Retrogradation）熱的淀粉糊冷卻時(shí)，通常形成粘彈性的凝膠，凝膠中聯(lián)結(jié)區(qū)的形成表明淀粉分子開始結(jié)晶，并失去溶解性。通常將淀粉糊冷卻或貯藏時(shí)，淀粉分子通過(guò)氫鍵相互作用產(chǎn)生沉淀或不溶解的現(xiàn)象，稱做淀粉的老化。淀粉的老化實(shí)質(zhì)上是一個(gè)再結(jié)晶過(guò)程。影響淀粉老化的因素淀粉的種類分子量大小淀粉的濃度無(wú)機(jī)鹽的種類食品的pH值溫度的高低冷凍的速度共存物的影響80第三章碳水化合物4．淀粉的水解淀粉中糖苷鍵在酸及酶的催化下可發(fā)生不同程度的隨機(jī)水解。淀粉分子用酸進(jìn)行輕度水解，只有少數(shù)的糖苷被水解，這個(gè)過(guò)程即為變稀，也稱為酸改性或變稀淀粉。商業(yè)上采用玉米淀粉為原料，應(yīng)用α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解作用制成不同類型的糖漿。如生產(chǎn)高果糖玉米糖漿。淀粉轉(zhuǎn)化為D-葡萄糖的程度（即淀粉糖化值）可用淀粉水解為葡萄糖當(dāng)量（Dextroseequivalency,DE）來(lái)衡量，其定義是還原糖（按葡萄糖計(jì)）在玉米糖漿中所占的百分?jǐn)?shù)（按干物質(zhì)計(jì)）。DE與聚合度DP的關(guān)系式如下：通常將DE＜20的水解產(chǎn)品稱為麥芽糊精，DE為20～60的叫做玉米糖漿。81第三章碳水化合物淀粉水解產(chǎn)品的功能性質(zhì)水解度較大的產(chǎn)品a水解度較小的產(chǎn)品b水解度較大的產(chǎn)品水解度較小的產(chǎn)品甜味粘稠性可發(fā)酵性阻止冰晶生長(zhǎng)吸濕性和保濕性形成質(zhì)地褐變反應(yīng)降低冰點(diǎn)泡沫穩(wěn)定性風(fēng)味增強(qiáng)劑抑制糖結(jié)晶注：a高DE糖漿；b低DE糖漿和麥芽糖漿82第三章碳水化合物5．淀粉改性（1）低粘度變性淀粉低于糊化溫度時(shí)的酸水解，在淀粉粒的無(wú)定形區(qū)發(fā)生，剩下較完整的結(jié)晶區(qū)。淀粉經(jīng)酸處理后，生成在冷水中不易溶解而易溶于沸水的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品稱為低粘度變性淀粉或酸變性淀粉。淀粉懸浮液在高于糊化溫度下加熱，快速干燥脫水后，即得到可溶于冷水和能發(fā)生膠凝的淀粉產(chǎn)品。預(yù)糊化淀粉冷水可溶，省去了食品蒸煮的步驟，且原料豐富，價(jià)格低，比其他食品添加劑經(jīng)濟(jì)，故常用于方便食品中。（2）預(yù)糊化淀粉83第三章碳水化合物（3）淀粉醚化淀粉含有大量的羥基，如少量的羥基被酯化、醚化或氧化，則淀粉的性質(zhì)將發(fā)生相當(dāng)大的變化，從而擴(kuò)大了淀粉的用途。

淀粉分子中D-吡喃葡萄糖上三個(gè)游離羥基均可進(jìn)行醚化。低取代度(degreeofsubstitution,DS)的羥乙基淀粉糊化溫度降低，淀粉顆粒的溶脹速度加快，淀粉糊形成凝膠和老化的趨勢(shì)減弱。羥烷基淀粉如羥丙基淀粉可作為色拉調(diào)味汁、餡餅食品的添加劑和其他食品的增稠劑。淀粉和酸式正磷酸鹽、酸式焦磷酸鹽以及三聚磷酸鹽的混合物在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)可制成淀粉磷酸單脂。淀粉單磷酸酯因具有極好的冷凍-解凍穩(wěn)定性，通常作為冷凍肉汁和冷凍奶油餡餅的增稠劑。（4）淀粉酯淀粉可與有機(jī)酸在加熱條件下反應(yīng)生成淀粉有機(jī)酸酯，其增稠性、糊的透明性和穩(wěn)定性均優(yōu)于天然淀粉，可用作焙烤食品、湯汁粉料、沙司、布丁、冷凍食品的增稠劑和穩(wěn)定劑，以及脫水水果的保護(hù)涂層和保香劑、微膠囊包被劑。84第三章碳水化合物（5）交聯(lián)淀粉交聯(lián)淀粉是由淀粉與含有雙或多官能團(tuán)的試劑反應(yīng)生成的衍生物。兩條相鄰的淀粉鏈各有一個(gè)羥基被酯化，因此，在毗鄰的淀粉鏈之間可形成一個(gè)化學(xué)橋鍵，這類淀粉稱為交聯(lián)淀粉。這種由淀粉鏈之間形成的共價(jià)鍵能阻止淀粉粒溶脹，對(duì)熱和振動(dòng)的穩(wěn)定性更大。淀粉水懸浮液與次氯酸鈉在低于糊化溫度下反應(yīng)發(fā)生水解和氧化，生成的氧化產(chǎn)物平均每25～50個(gè)葡萄糖殘基有一個(gè)羧基，氧化淀粉用于色拉調(diào)味料和蛋黃醬等較低粘度的填充料，但它不同于低粘度變性淀粉，既不易老化也不能凝結(jié)成不透明的凝膠。（6）氧化淀粉氧化淀粉85第三章碳水化合物種類直鏈淀粉/支鏈淀粉糊化溫度范圍(℃)性質(zhì)普通淀粉1:362～72冷卻解凍穩(wěn)定性不好糯質(zhì)淀粉0:163～70不易老化高直鏈淀粉3:2—4:166～92顆粒雙折射小于普通淀粉酸變性淀粉可變69～79與未變性淀粉相比，熱糊的粘性降低羥乙基化可變58～68(DS0.04)增加糊的透明性，降低老化作用磷酸單酯可變56～66降低糊化溫度和老化作用交聯(lián)淀粉可變高于未改性的淀粉，取決于交聯(lián)度峰值粘度減小，糊的穩(wěn)定性增大乙?；矸劭勺?5～65糊狀物透明，穩(wěn)定性好玉米淀粉改性前后的性質(zhì)比較86第三章碳水化合物（二）、糖原

糖原又稱動(dòng)物淀粉，是肌肉和肝臟組織中的主要儲(chǔ)存的碳水化合物，因?yàn)樗诩∪夂透闻K中的濃度都很低，糖原在食品中的含量很少。糖原是同聚糖，與支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)相似，含α-D-(1→4)和α-D-(1→6)糖苷鍵；但糖原比支鏈淀粉的分子量更大，支鏈更多。從玉米淀粉或其他淀粉中也可分離出少量植物糖原（phytoglycogen），它屬于低分子量和高度支化的多糖。87第三章碳水化合物三、纖維素和半纖維素（一）、纖維素纖維素是由D-吡喃葡萄糖通過(guò)β-D-（1→4）糖苷鍵連接構(gòu)成的線型同聚糖。纖維素羧甲基纖維素鈉鹽1.羧甲基纖維素纖維素經(jīng)化學(xué)改性，可制成纖維素基食物膠。最廣泛應(yīng)用的纖維素衍生物是羧甲基纖維素鈉，它是用氫氧化鈉-氯乙酸處理纖維素制成的，一般產(chǎn)物的取代度DS為0.3～0.9，聚合度為500～2000，其反應(yīng)如下所示：88第三章碳水化合物2.甲基纖維素和羥丙基纖維素甲基纖維素是纖維素的醚化衍生物，其制備方法與羧甲基纖維素相似，在強(qiáng)堿性條件下將纖維素同三氯甲烷反應(yīng)即得到甲基纖維素（methylcelluose,MC）,取代度依反應(yīng)條件而定，商業(yè)產(chǎn)品的取代度一般為1.1～2.2。89第三章碳水化合物羥丙基甲基纖維素（Hydroxypropylmethylcellulose,HPMC）是纖維素與氯甲烷和環(huán)氧丙烷在堿性條件下反應(yīng)制備的，取代度通常在0.002～0.3范圍。90第三章碳水化合物（二）、半纖維素

半纖維素也植物細(xì)胞壁的構(gòu)成成分，它是一類聚合物，水解時(shí)生成的大量戊糖、葡萄糖醛酸和某些脫氧糖。食品中最普遍存在的半纖維素是由β-(1→4)-D-吡喃木糖單位組成的木聚糖，這種聚合物通常含有連接在某些D-木糖基3碳位上的β-L-呋喃阿拉伯糖基側(cè)鏈，其他特征成分是D-葡萄糖醛酸4-O-甲基醚，D-或L-半乳糖和乙酰酯基。

半纖維素在食品焙烤中最主要的作用是提高面粉對(duì)水的結(jié)合能力，改善面包面團(tuán)的混合品質(zhì)，降低混合所需能量，有助于蛋白質(zhì)的摻合，增加面包體積。含植物半纖維素的面包比不含半纖維素的可推遲變干硬的時(shí)間。半纖維素也膳食纖維的來(lái)源之。91第三章碳水化合物四、果膠果膠廣泛分布于植物體內(nèi)，是由α-（1→4）-D-吡喃半乳糖醛酸單位組成的聚合物，主鏈上還存在α-L-鼠李糖殘基，在鼠李糖富集的鏈段中，鼠李糖殘基呈現(xiàn)毗連或交替的位置。各種果膠的主要差別是它們的甲氧基含量或酯化度不相同。植物成熟時(shí)甲氧基和酯化度略微減少，酯化度(DE)用D-半乳糖醛酸殘基總數(shù)中D-半乳糖醛酸殘基的酯化分?jǐn)?shù)×100表示。例如酯化度50%的果膠物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如下所示：通常將酯化度大于50%的果膠稱為高甲氧基果膠(High-methoxylpectin)，酯化度低于50%的是低甲氧基果膠(low-methoxylpectins)。果膠酯酸(pectinicacid)是甲酯化程度不太高的果膠。果膠酯酸因聚合度和甲酯化程度的不同可以是膠體形式或水溶性的，水溶性果膠酯酸又稱為低甲氧基果膠，果膠酯酸在果膠甲酯酶的持續(xù)作用下，甲酯基可全部脫去，形成果膠酸。92第三章碳水化合物

果膠能形成具有彈性的凝膠，不同酯化度類型的果膠形成凝膠的機(jī)制是有差別的，高甲氧基果膠，必須在低pH值和高糖濃度中方可形成凝膠，一般要求果膠含量＜1%；蔗糖濃度58%～75%；pH2.8～3.5。果膠凝膠加熱至溫度接近100℃時(shí)仍保持其特性。果膠的膠凝作用不僅與其濃度有關(guān)，而且因果膠的種類而異，普通果膠在濃度1%時(shí)可形成很好的凝膠。果膠酯化度對(duì)形成凝膠的影響酯化度%a形成凝膠的條件凝膠形成的快慢pH糖(%)二價(jià)離子＞702.8～3.465無(wú)快50-702.8～3.465無(wú)慢＜502.5～2.6無(wú)有快a.酯化度=(酯化的D-半乳糖醛酸殘基數(shù)/D-半乳糖醛酸殘基總數(shù))×100。93第三章碳水化合物五、瓊膠瓊膠(Agar)又名瓊脂、洋菜、凍粉、涼粉等，日本稱“寒天”，是一種復(fù)雜的水溶性多糖化合物，是由紅海藻綱的某些海藻提取的親水性膠體。瓊膠為無(wú)色或淡黃色的細(xì)條或粉末；半透明，表面皺縮，微有光澤，質(zhì)輕軟而韌，不易折斷，完全干燥后，則脆而易碎；無(wú)臭，味淡；不溶于冷水，但能膨脹成膠塊狀，在沸水中能緩緩溶解。瓊膠是由1，3連接的β-D-吡喃半乳糖（A）與1，4連接的3，6-內(nèi)醚-α-L-吡喃半乳糖（3,6-AG）交替連接而成的線性多糖。不過(guò)，瓊膠糖分子中不同位置的羥基，不同程度地被甲基、硫酸基和丙酮酸所取代。土壤和海洋生物中的瓊膠分解酶能特異性切斷β-1，4糖苷鍵，由此可得到瓊膠低聚糖。瓊膠糖的結(jié)構(gòu)如下：1、瓊膠的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)94第三章碳水化合物瓊膠糖的結(jié)構(gòu)A：易被酸水解的鍵，E:易被β-瓊膠酶水解的鍵，L:3，6-內(nèi)醚-L-半乳糖（3,6-AG），D：D-半乳糖瓊二糖（agarobiose），瓊四糖（agarotetraose），新瓊二糖（neoagarobiose），新瓊四糖（neoagarotetraose）95第三章碳水化合物2、瓊膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品工業(yè)中，瓊膠除作為一種海藻類膳食纖維外，可作為軟糖、羊羹、果凍布丁、果醬、魚肉類罐頭、冰淇淋等作凝固劑、穩(wěn)定劑、增稠劑，發(fā)酵工業(yè)固化酶和固定化細(xì)胞的載體，也可涼拌直接食用，是優(yōu)質(zhì)的低熱量食品。96第三章碳水化合物六、卡拉膠卡拉膠是（Carrageenan），是1862年Stanford從皺波角叉菜Chondruscrispus中最早提取出來(lái)的物質(zhì)，也稱鹿角菜膠、卡拉膠、角叉菜膠等?？ɡz主要存在與紅藻綱中的麒麟菜屬、角叉菜屬、杉藻屬和沙菜屬等的細(xì)胞壁中。它是海藻膠的重要組成部分，是一種具有商業(yè)價(jià)值的親水凝膠（屬天然多糖植物膠）。目前卡拉膠的生產(chǎn)原料主要有：角叉菜（Chondrusocellatus）；伊谷草（Ahnfeltiafurcellata）；瓊枝（Eucheumagelatinae）；麒麟菜（Eucheumamuricatum）；珍珠麒麟菜（Eucheumaoramurai）；小杉藻（Gigartinaintermedia）；海蘿（Gloiopeltisfurcata）；叉枝藻（Gymnogongrusflabelliformis）；凍沙菜（Hypneajaponika）；鹿角沙菜（Hypneacervicornis）；長(zhǎng)枝沙菜（Hypneacharoides）等。97第三章碳水化合物1、卡拉膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)卡拉膠是從紅藻中提取的一種水溶性、天然高分子多糖化合物。其分子量一般介于1～5×105之間?？ɡz是由1,3-β-D-吡喃半乳糖和1，4-α-D-吡喃半乳糖作為基本骨架，交替連接而成的線形多糖類硫酸酯的鈣、鉀、鈉、鎂、銨鹽和3，6-內(nèi)醚半乳糖直鏈聚合物所組成。一般來(lái)說(shuō)，κ－卡拉膠結(jié)構(gòu)中的硫酸基約25%，3，6－內(nèi)醚－半乳糖的含量為34%；τ－卡拉膠分別為32%和30%，λ－卡拉膠含35%的硫酸基，而3，6－內(nèi)醚－半乳糖的含量極低。根據(jù)半酯式硫酸基在半乳糖上所連接的位置不同（即組成和結(jié)構(gòu)的不同）卡拉膠可分為七種類型：κ-卡拉膠、τ-卡拉膠、λ-卡拉膠、μ-卡拉膠、ν-卡拉膠、θ-卡拉膠、ξ-卡拉膠?？ɡz產(chǎn)品一般為無(wú)臭、無(wú)味的白色至淡黃色粉末?？ɡz形成的凝膠是熱可逆性的，即加熱凝結(jié)融化成溶液，溶液放冷時(shí)，又形成凝膠。在熱水或熱牛奶中所有類型的卡拉膠都能溶解；在冷水中，卡拉膠溶解，卡拉膠的鈉鹽也能溶解，但卡拉膠的鉀鹽或鈣鹽只能吸水膨脹而不能溶解；卡膠不溶于甲醇、乙醇、丙醇、乙丙醇和丙酮等有機(jī)溶劑。食品工業(yè)上有應(yīng)用價(jià)值的三種卡拉膠（κ-、τ-、λ-）。98第三章碳水化合物三種基本卡拉膠的結(jié)構(gòu)示意圖99第三章碳水化合物三種常用卡拉膠的基本性質(zhì)性質(zhì)條件κ-卡拉膠τ-卡拉膠λ-卡拉膠溶解性熱水70℃以上溶解70℃以上溶解溶解冷水Na鹽可溶；和NH4鹽膨脹Na鹽可溶；Ca鹽形成觸變分散體所有鹽類溶解熱牛奶溶解溶解溶解冷牛奶不溶不溶分散并增稠冷牛奶（加焦磷酸鈉）增稠或凝固增稠或凝固增稠或凝固濃糖水熱溶難溶熱溶濃鹽水冷、熱不溶熱溶熱溶有機(jī)溶劑不溶不溶不溶凝固性陽(yáng)離子影響加K＋形成硬凝膠Ca2＋形成強(qiáng)凝膠不凝固凝膠類型脆硬并泌水有彈性，不泌水不凝固刺槐豆膠的影響協(xié)同不協(xié)同不協(xié)同pH穩(wěn)定性中性和堿性穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定酸性（pH=3.5）溶液水解，加熱加速水解；凝膠態(tài)穩(wěn)定水解可混性通常可與非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑相混，但不能與陽(yáng)離子表面活性劑相混100第三章碳水化合物2、卡拉膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品卡拉膠的作用食品卡拉膠的作用冰淇淋(雪糕)預(yù)防乳清分離、延緩溶化甜果凍、羊羹膠凝劑巧克力牛奶、膠脂牛乳懸浮，增加質(zhì)感滑潤(rùn)，增加質(zhì)感果汁飲料使細(xì)小果肉粒均勻，懸浮，增加軟糖口感，優(yōu)良膠凝劑煉乳乳化穩(wěn)定面包增加保水能力，延緩變硬加工干酪防止脫液收縮餡餅糊狀效應(yīng)，增加質(zhì)感嬰兒奶粉防止脫脂和乳漿分離調(diào)味品懸浮劑，賦形劑，帶來(lái)亮澤感覺牛奶布丁膠凝劑，增加質(zhì)感罐裝食品膠凝，穩(wěn)定脂肪冷凍發(fā)泡糕肉食品防止脫液收縮，粘結(jié)劑奶昔懸浮，增加質(zhì)感啤酒工業(yè)澄清劑，穩(wěn)定劑酸化乳品增加質(zhì)感，滑膩101第三章碳水化合物七、褐藻膠褐藻膠（algin,又稱海藻膠），包括水溶性褐藻酸鈉、鉀等堿金屬鹽類和水不溶性褐藻酸（alginicacid）及其與二價(jià)以上金屬離子結(jié)合的褐藻酸鹽類（alginates）。市場(chǎng)上出售的褐藻膠一般是指水溶性的褐藻酸鈉或海藻酸鈉（Sodiumalginate）。褐藻膠是褐藻細(xì)胞壁的填充物質(zhì)，是所有褐藻共有的。世界上生產(chǎn)褐藻膠的國(guó)家一般都是用本國(guó)沿海野生的大型褐藻為原料，如巨藻（Macrocystispyrifera），海帶類（Laminaria）等。褐藻膠是由糖醛酸結(jié)合成的大分子線性聚合物，大多是以鈉鹽形式存在。褐藻酸是由兩種單體β-D-吡喃甘露糖醛酸（M）和α-L-吡喃古洛糖醛酸（G）單位組成，褐藻膠分子長(zhǎng)鏈?zhǔn)遣痪鶆虻?，分?M)n，(G)n和(MG)n各段。褐藻酸在純水中幾乎不溶，為無(wú)色非晶體物，也不溶于乙醇等有機(jī)溶劑。但在pH值為5.8～7.5之間可吸水膨脹，溶解成均勻透明的液體，當(dāng)在其中加入酸時(shí)，大部分褐藻酸析出。褐藻酸鈉易與蛋白質(zhì)、糖、鹽、甘油、少許淀粉、磷酸鹽類共溶。1、褐藻膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)102第三章碳水化合物2、褐藻膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用用途主要利用性能褐藻膠種類冷食（冰淇淋、雪糕等）增稠性，水合性，鈣反應(yīng)褐藻酸鈉、褐藻酸鈣、褐藻酸丙二酯（PGA）乳制品（奶油、干酪、乳劑等）穩(wěn)定性，增稠性，乳化性同上醬類（果醬、蛋黃醬、番茄醬、調(diào)味汁）膠凝性，增稠性，耐酸性PGA，褐藻酸鈉面食（掛面、方便面、通心粉、面包）水合性，組織改良性同上膠凍食品（肉凍、果凍等）膠凝性同上酒類（啤酒、白酒、果酒等）泡沫穩(wěn)定性，凝集澄清性同上糖果（飴糖、膠奶糖、巧克力等）增稠性，粘結(jié)性褐藻酸鈉，褐藻酸鈣，PGA肉糜、魚糜等穩(wěn)定性，粘結(jié)性褐藻酸鈉，PGA103第三章碳水化合物八、海藻硒多糖海藻硒多糖（seleniumpolysaccharide，簡(jiǎn)稱SPS）是硒同海藻多糖分子結(jié)合形成的新型有機(jī)硒化物。目前研究的海藻硒多糖主要有：硒化卡拉膠、微藻（螺旋藻）硒多糖和單細(xì)胞綠藻（綠色巴夫藻）硒多糖等幾種。其中硒可能以-SeH和硒酸酯兩種形式存在。硒化卡拉膠是由亞硒酸鈉與卡拉膠反應(yīng)制得。硒化κ-卡拉膠和λ-卡拉膠中硒含量分別達(dá)2512和1157ug/g。經(jīng)分析表明，硒化產(chǎn)物仍保持硫酸酯多糖的基本構(gòu)型，其中硒以兩個(gè)不同的價(jià)態(tài)存在，卡拉膠中部分硫被硒取代，形成硒酸酯，其末單元的3，6－內(nèi)醚－D－半乳糖在C-1位開環(huán)形成C-Se-H結(jié)構(gòu)。104第三章碳水化合物硒酸酯多糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用制品名稱推薦用量（mg/kg）添加方式純

化

水2以適量水溶解后在灌裝前添加乳

制

品4以適量水溶解后，在均質(zhì)工序添加乳酸飲料4直接溶于工藝用水中果

汁4直接溶于工藝用水中啤

酒2灌裝前添加果

凍4以適量水溶解后．與其他添加劑一起添加糕點(diǎn)餅干4直接溶于工藝用水中保健食品固體10000－20000；飲液0.5