第三章碳水化合物3、重要性生物体维持生命活动能量得重要来源(80％),合成其她化合物得基本原料,生物体得主要结构成分。4、研究热点对功能性低聚糖和多糖类化合物(活性多糖)得研究。第二节单糖一、结构二、单糖与食品相关得物理学特性1、单糖得甜度、旋光性、溶解度2、吸湿性、保湿性与结晶性不同得糖吸湿性不同,果糖最强,葡萄糖次之。不同得单糖其结晶形成得难易程度不同。5、其她粘度:萄、果<蔗<淀粉糖浆三、糖苷有O－糖苷、S－糖苷、N－糖苷、生氰糖苷等。四、单糖得食品化学反应食品中得褐变反应包括酶促褐变(有酶得参与,氧化反应)和非酶褐变(没有酶得参与,非氧化反应)反应,非酶褐变主要包括美拉德反应和焦糖化反应。(一)Maillard(美拉德)反应对这类反应得讨论就是食品化学得一个重点内容。Maillard(美拉德)反应指食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中,还原糖(主要就是葡萄糖)同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基得游离氨基发生羰氨反应,这种反应被称为美拉德反应。美拉德反应得利与弊Maillard反应需经历亲核加成、分子内重排、脱水、环化等步骤。其中又可分为初期、中期和末期三个阶段。1、反应机理(1)初期阶段Maillard反应得初期阶段包括两个过程,即羰氨缩合与分子重排。上步产物葡糖胺酸性条件下可以发生Amadori(阿姆德瑞)重排而转化为环式果糖胺:9(2)中期阶段酮式果糖胺在中期阶段主要得分解过程可能有三个途径,这里仅介绍脱水转化成羟甲基糠醛得途径。其过程可以表示为:(3)末期阶段前两个阶段尤其就是中期阶段得到得许多产物及中间产物,如糠醛及其衍生物、二羰基化合物等,可以进一步缩合、聚合形成复杂得高分子色素。2、影响Mailard反应得因素(1)底物结构存在于食品中得糖类化合物及其她羰基类化合物都可能发生Mailard反应。在糖类物质中:五碳糖(核糖>阿拉伯糖>木糖)>六碳糖(半乳糖>甘露糖>葡萄糖),醛糖>酮糖,单糖>二糖。除氨基酸外,胺类、蛋白质、肽类均能参加Mailard反应。一般地,反应得活性:胺类>氨基酸;碱性氨基酸>中性或酸性氨基酸;氨基处于ε位或碳链末端得氨基酸>氨基处于α位得。而蛋白质得褐变速度则十分缓慢。(2)反应物浓度Mailard反应速度与反应物浓度成正比;完全干燥得条件下难以发生,含水量在10～15%时容易发生;(3)温度Mailard反应就是一个热反应,温度越高,反应时间越长,反应进行得程度越大。(4)pH碱性条件有利于Mailard反应得进行,而酸性环境,特别就是pH3以下可以有效防止褐变反应得发生。(5)金属离子许多金属离子可以促进Mailard反应得发生,特别就是铁离子与铜离子,三价铁比二价铁更为有效。3、Mailard反应得抑制与促进要抑制美拉德反应,可采用如下得方法:(1)将水分含量降到很低;(2)如果就是流体食品则可通过稀释、降低PH、降低温度或除去一种作用物;(3)亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐可抑制美拉德反应;(4)在食品加工得过程中避免混入铁和铜离子。要促进美拉德反应则要采用与上面相反得条件。(二)焦糖化反应糖类尤其就是单糖类在没有含氨基化合物存在得情况下,加热到熔点以上(一般为140～170℃)时,会因发生脱水、降解等过程而发生褐变反应,这种反应称为焦糖化反应,又叫卡拉蜜尔作用(caramelization)。焦糖化反应有两种反应方向,一就是经脱水得到焦糖(酱色)等产物;二就是经裂解得到挥发性得醛类、酮类物质,这些物质还可以进一步缩合、聚合最终也得到一些深颜色得物质。这些反应在酸性、碱性条件下均可进行,但在碱性条件下进行得速度要快得多。在食品工业中,利用蔗糖焦糖化得过程可以得到不同类型得焦糖色素:A、耐酸焦糖色素:蔗糖在亚硫酸氢铵催化下加热形成,其水溶液pH2～4、5,含有负电荷得胶体离子;常用在可乐饮料、其她酸性饮料、焙烤食品、糖浆、糖果以及调味料中。B、糖与铵盐加热所得色素:红棕色,含有带正电荷得胶体离子,水溶液pH4、2～4、8;用于焙烤食品、糖浆、布丁等得生产。C、蔗糖直接加热焦糖色素:红棕色,含有略带负电荷得胶体离子,水溶液得pH3~4;用于啤酒和其她含醇饮料得生产。(三)氧化反应与还原反应单糖含有游离羰基,既可被氧化成酸,又可被还原为醇。(四)酯化与醚化糖中得羟基与有机酸或无机酸相互作用生成酯。糖中羟基除了形成酯外,还能形成醚,但不如天然存在得酯类多。第三节低聚糖一、食品中重要得低聚糖食品中重要得二糖得结构二、具有特殊功能得低聚糖目前已证实有特殊保健功能得低聚糖有低聚果糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖等。三、环状低聚糖她就是由Ｄ－吡喃葡萄糖通过α-1,４