食品化学第四章碳水化合物优秀课件

乳糖不耐症
乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖 有将液体引向肠腔的趋势，产生腹胀和痉挛。
乳糖不耐症随着年龄增大而加重。 有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响，
一种方法是通过发酵如在生产酸奶和乳制品时除去乳糖 另一种方法是加入乳糖酶减少乳中乳糖。
食品中重要的低聚糖——蔗糖
α-葡萄糖和β-果糖头头相连
色泽与碳水化合物 口感与碳水化合物 质构与碳水化合物
4.2 单糖及低聚糖
一、单糖和低聚糖的结构及功能
1、单糖（Monosaccharides） 2、低聚糖（Oligosaccharides） 3、糖苷（Glycosides）
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 不同的基团，四个基团在空间的两种不同排列（构 型）呈镜面对称。
圆柱形
-OH在外侧，C-H和O在环 内侧
环的外侧亲水，中间空穴 是疏水区域
作为微胶囊壁材，包埋脂 溶性物质
环状糊精的立体结构示意图
风味物、香精油、胆固醇
环状糊精的应用
➢ 保持食品香味的稳定
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。
C5 差向异构
环状结构
-与-构型
异侧
C1为手性碳原子，它有 右侧两种端位异构
同侧
己糖构象—— 己糖可以形成呋喃型和吡喃型
环式与开环式相互转换
β-D-吡喃葡萄糖溶于水时，形成具有：开环、五元环、 六元环及七元环等不同异构体的混合物。
室温下，以六元环为主。
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
➢ 保持天然食用色素的稳定
如：虾青素经CD的包接，提高对光和氧的稳定性。
➢ 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
➢ 除去食品的异味
鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CD包接可除去
糖苷的基本概念
是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中 的-OH、-NH2、-SH（巯基）等发生缩合反应，失 去水后形成的化合物。
n-糖有n-2个手性碳原子
2、低聚糖（Oligosaccharides）
➢ 食品中重要的低聚糖 ➢ 具有特殊功能的低聚糖 ➢ 环状低聚糖
食品中重要的低聚糖——麦芽糖
淀粉水解后得到的二糖
具有潜在的游离醛基，是一种还原糖
温和的甜味剂
糖苷配基
D-葡萄糖
—1,4
食品中重要的低聚糖——乳糖
牛乳中的还原性二糖 发酵过程中转化为乳酸 在乳糖酶作用下水解 乳糖不耐症
糖苷配基
D-半乳糖
β-1,4
D-葡萄糖
发酵乳制品如大多数酸奶和干酪中乳糖含量很少， 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 乳糖酶 D-葡萄糖 + D-半乳糖
乳糖到达小肠后才被消化，小肠内存在乳糖酶。 乳糖促进肠道钙的吸收和保留。
➢ 增殖双歧杆菌 ➢ 难水解，热量低 ➢ 抑制腐败菌，维
护肠道健康 ➢ 防止龋齿 ➢ 香蕉、蜂蜜、大
蒜、西红柿、洋 葱
GF4
环状低聚糖
又名沙丁格糊精或环状淀粉，由α-Ｄ-葡萄糖通 过1,4-糖苷键首尾相连构成。
聚合度为6,7,8,分别称为,,环状糊精。
N=6
N=7
N=8
环状糊精的结构特点：
高度对称性
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
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
三、食品中碳水化合物的作用
碳水化合物与 食品的营养
提供膳食热量 促进肠道蠕动 具有保健功能
碳水化合物与 食品加工质量
非还原性二糖
1
具有极大的吸湿性和溶解性，能
形成具高渗透性的高浓度溶液。
可用作防腐剂和保湿剂。
2
冷冻保护剂，可防止脱水和由冷
冻引起的结构和质构的破坏。
甘蔗与甜菜
食品中重要的低聚糖
三糖
麦芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖
聚合度为4～10的低聚糖
麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖
具有特殊功能的低聚糖
食品化学第四章碳水化合物
糖类化合物的结构与功能间的关系
难点
本
第一节 概述
章
主
要
第二节 单糖及低聚糖
内
容
第三节 多糖
4.1 概述
一、碳水化合物的一般概念
1.碳水化合物 (Carbohydrates) 表达式Cn(H2O)m 多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。
按组成分 分 类
按功能分
单糖 低聚糖 多糖 结构多糖 储存多糖 抗原多糖
组成：糖、配基（非糖部分 ）
配基部分
O-糖苷
S-糖苷
N-糖苷
糖苷的生理功能
类黄酮糖苷：具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
1、单糖（Monosaccharides）
链式结构－糖差分向子异中构除了C1外，任何一个手性碳原子
具有不同的构型称为差向异构。
➢醛糖：C4 如差D向－甘异露构糖、是CD2－差葡向萄异糖构的C2差向异构。 ➢酮糖：C5 差向异构 环状结构－端位异构
链式结构－醛糖
C2 差向异构
C4 差向异构
链式结构－酮糖
❖功能性食品
➢西方国家：低热、低脂、低胆固醇、低盐、低糖及高纤 维食品
➢日本：功能食品因子，低聚糖和短肽
❖功能性低聚糖
Leabharlann Baidu❖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。
❖功能性低聚糖的主要功能
❖增殖双歧杆菌维护肠道健康
具有特殊功能的低聚糖——低聚果糖
1 β-2,1 2
GF2
GF3
生理活性：
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。
从上图表中可以看出: 天然食物中游离糖的含量很少；加工的食品中则较多。
如何将植物源食物中的贮存多糖和结构多糖转 化为可溶性多糖？
目前可采取的方法有： 适时采收； 采后处理； 加工中添加水解酶等
单糖——不能再被水解的多羟基醛、酮，是碳水化 合物的基本单位。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。根据组成 多糖的单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。
二、食品中的碳水化合物
碳水化合物在植物中含量占干重的80%以上