1、食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系概述概述三大营养物质：糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质：糖类、脂肪、蛋白质糖类在生命体中的作用：糖类在生命体中的作用：构成生物体组织的重要物质构成生物体组织的重要物质 提供生命活动所需要的能量。提供生命活动所需要的能量。注意：糖类与碳水化合物两概念的科学性注意：糖类与碳水化合物两概念的科学性食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 糖类化合物是自然界蕴藏量最为丰富、对所有生物体非糖类化合物是自然界蕴藏量最为丰富
2、、对所有生物体非常重要的一类有机化合物；习惯上也称其为碳水化合物，这常重要的一类有机化合物；习惯上也称其为碳水化合物，这是因为此类化合物的一般通式可以表示为是因为此类化合物的一般通式可以表示为Cn(H20)m；但随着；但随着研究的不断深入，所发现的符合糖类化合物结构及性质特性、研究的不断深入，所发现的符合糖类化合物结构及性质特性、但其组成不符合以上通式的糖类或糖的衍生物逐渐增多，例但其组成不符合以上通式的糖类或糖的衍生物逐渐增多，例如鼠李糖、脱氧核糖的组成分别为如鼠李糖、脱氧核糖的组成分别为C6H12O5、C5H10O4，不符，不符合碳水化合物的通式；又如由甲壳素得到的壳聚糖，其分子合碳水化合
3、物的通式；又如由甲壳素得到的壳聚糖，其分子中含有中含有N元素，也不符合碳水化合物的通式。因此，以碳水元素，也不符合碳水化合物的通式。因此，以碳水化合物定义此类物质是不合适的，应将它们称为糖类化合物。化合物定义此类物质是不合适的，应将它们称为糖类化合物。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 糖类化合物可以定义为多羟基的醛类、酮类化合物糖类化合物可以定义为多羟基的醛类、酮类化合物或其聚合物及其各类衍生物。按其结构中含有基本结构或其聚合物及其各类衍生物。按其结构中含有基本结构单元的多少，糖类化合物可以分作单糖、低聚糖及多糖
4、单元的多少，糖类化合物可以分作单糖、低聚糖及多糖三种类型；单糖类化合物是低聚糖及多糖基本的结构单三种类型；单糖类化合物是低聚糖及多糖基本的结构单元，常见的为含元，常见的为含47个个C的单糖分子，结构中由于具有的单糖分子，结构中由于具有多个手性多个手性C原子，因此这类化合物具有众多的同分异构原子，因此这类化合物具有众多的同分异构体。既有构造异构体，也有复杂的构型异构体。低聚糖体。既有构造异构体，也有复杂的构型异构体。低聚糖及多糖是单糖的聚合物，聚合是通过苷键的形成进行的。及多糖是单糖的聚合物，聚合是通过苷键的形成进行的。对于多糖类化合物的研究，是目前糖类化合物研究中的对于多糖类化合物的研究，是目
5、前糖类化合物研究中的热点；与蛋白质、核酸等生物大分子一样，多糖类化合热点；与蛋白质、核酸等生物大分子一样，多糖类化合物也有复杂的高级结构。物也有复杂的高级结构。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 第二节第二节 糖糖 类类 一、糖的概念及分类一、糖的概念及分类1、概念、概念糖是多羟基醛或多羟基酮及其缩合、聚合物以及某些衍糖是多羟基醛或多羟基酮及其缩合、聚合物以及某些衍生物的总称。生物的总称。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系2、分类、分类
6、糖糖(碳水化合物碳水化合物)单糖单糖:不能被水解成更小分子的糖，是碳水化合不能被水解成更小分子的糖，是碳水化合物的基本单位。如物的基本单位。如:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖。果糖和半乳糖。寡糖寡糖:由由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和单糖。以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和乳糖是其重要代表。乳糖是其重要代表。多糖多糖:由许多单糖分子缩合而成。由许多单糖分子缩合而成。以淀粉、糖以淀粉、糖原、纤维素等最为重要。原、纤维素等最为重要。结合糖结合糖:指糖与非糖物质的结合物，也叫复合糖指糖与非糖物
7、质的结合物，也叫复合糖或糖的衍生物。常见的有糖胺、糖酸、糖脂、或糖的衍生物。常见的有糖胺、糖酸、糖脂、糖蛋白等。糖蛋白等。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系二、单糖和低聚糖的结构和特性二、单糖和低聚糖的结构和特性（一）单糖的结构（一）单糖的结构1、直链结构、直链结构基础化学相应内容：基础化学相应内容：同分异构：同分异构：碳链异构、位置异构、官能团异构、立体异构碳链异构、位置异构、官能团异构、立体异构手性与手性分子的标记（手性与手性分子的标记（D/L；R/S）旋光作用与变旋现象旋光作用与变旋现象投影式、键线式投影式、
8、键线式醛类的性质醛类的性质2、环状结构、环状结构食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系HCHOOHHHOOHHOHHCH2OH葡萄糖HOCHOHHHOOHHOHHCH2OH甘露糖HCHOOHHHOHHOOHHCH2OH半乳糖HHOOHHOHHCH2OHO果糖HOCHOHOHHCH2OHHOH阿拉伯糖CHOOHHCH2OHHOHHOHHO木糖CHOOHHOHHHHOHCH3鼠李糖HCHOOHHHOHHOOHHCOOH半乳糖醛酸HCHOOHHHOOHHOHHCOOH葡萄糖醛酸OHHCH2OHCH2OHCH2OHHOHHHO
9、HOH山梨糖醇D-D-D-D-D-D-D-D-D-CHOOHHCH2OHHHOHOHCHOOHHCH2OHHHOHHD-核糖D-脱氧核糖1、直链结构、直链结构食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系醛、酮与亚硫酸氢钠（醛、酮与亚硫酸氢钠（40%）的加成反应）的加成反应CONaO-S-OHCOHSO3NaCONaSO3H+O醇钠强酸强酸盐 白（）食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系当一个醇与一个醛反应时形成一个半缩醛，与一个酮反应形当一个醇与一个
10、醛反应时形成一个半缩醛，与一个酮反应形成时半缩酮，再结合一个醇可以分别形成缩醛或缩酮。但葡成时半缩酮，再结合一个醇可以分别形成缩醛或缩酮。但葡萄糖只能形成半缩醛。萄糖只能形成半缩醛。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系葡萄糖环化葡萄糖环化-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖 变旋变旋2、环状结构、环状结构-异构体：异构体：半缩醛羟半缩醛羟基与基与CH2OH在链异侧；在链异侧；或或半缩醛羟基与半缩醛羟基与C5上上的羟基的羟基在链同侧。在链同侧。-异构体：异构体：半缩醛羟半缩醛羟基与基与C
11、H2OH在链同侧；在链同侧；或或半缩醛羟基半缩醛羟基C5上的羟上的羟基基在链异侧。在链异侧。-D-(+)-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖+112o (37%）-D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 +18.7o (63%)食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系吡喃糖具有两种不同的构象，椅式或船式。吡喃糖具有两种不同的构象，椅式或船式。许多己糖主要以相当坚硬的椅式存在，如葡萄糖的许多己糖主要以相当坚硬的椅式存在，如葡萄糖的四种椅式构象，其中以四种椅式构象，其中以一一D一葡萄糖一葡萄糖(4C1)和和一一D一葡一葡萄糖萄糖(1C4)最为稳
12、定。以船式存在的己糖较少，因为船最为稳定。以船式存在的己糖较少，因为船式结构较易变形并且能量较高。还有其它形式，例如半式结构较易变形并且能量较高。还有其它形式，例如半椅式和扭曲排列，但这些形式都具有较高的能量，不常椅式和扭曲排列，但这些形式都具有较高的能量，不常遇到。遇到。3、单糖的构象、单糖的构象食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系OHHHHHOHOHOHOHOHOHHHHHOHOHOHOHOHHCHOOHHHOOHHOHHCH2OHD(+)葡萄糖D(+)葡萄糖D(+)葡萄糖平衡混合物苷羟基处于a键所有羟基均处于e
13、稳定性差稳定性好键椅式构象椅式构象船式构象船式构象食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系OHHOOHHOOCH2OH+CH3OH干HCl+HOOHHOOOCH3CH2OHHOOHHOOOCH3CH2OH糖的半缩醛羟基与其他羟基化合物脱水生成的化合物，糖的半缩醛羟基与其他羟基化合物脱水生成的化合物，称为糖苷，生成糖苷的反应为成苷反应。称为糖苷，生成糖苷的反应为成苷反应。-D-甲基甲基葡萄糖苷葡萄糖苷 -D-甲基甲基葡萄糖苷葡萄糖苷糖苷基与配基之间连接的键称为糖苷基与配基之间连接的键称为苷键苷键。OOHHOHOCH2HNN
14、CH3OOHOHOCH2OOCH2OCHCN16氮苷氮苷(胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷)（二）糖苷（二）糖苷食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系糖苷在自然界中主要存在于植物的种子、叶片及皮内糖苷在自然界中主要存在于植物的种子、叶片及皮内。天然糖苷大多极毒，但微量糖苷可作为药物。天然糖苷大多极毒，但微量糖苷可作为药物。皂角苷能引起溶血，毛地黄苷有强心作用，根皮苷能皂角苷能引起溶血，毛地黄苷有强心作用，根皮苷能引起葡萄糖尿排出。引起葡萄糖尿排出。P16/生氰糖苷生氰糖苷食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章
15、 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 低聚糖是由低聚糖是由2-10个左右单糖通过缩醛的形式以糖苷键个左右单糖通过缩醛的形式以糖苷键结合而成的糖类。根据水解后生成单糖分子的数目，又可结合而成的糖类。根据水解后生成单糖分子的数目，又可分为二糖分为二糖(双糖双糖)，三糖，四糖等。其中以双糖的分布最广，三糖，四糖等。其中以双糖的分布最广，典型的双糖有蔗糖，麦芽糖。典型的双糖有蔗糖，麦芽糖。1、二糖、二糖 二糖能水解生成两分子单糖，可以看作是由两分子单二糖能水解生成两分子单糖，可以看作是由两分子单糖脱水形成的缩合物。糖脱水形成的缩合物。单糖单体可以是相同的，也可以是不同的，故可分为
16、单糖单体可以是相同的，也可以是不同的，故可分为同聚二糖和杂聚二糖同聚二糖和杂聚二糖。同聚二糖：麦芽糖，异麦芽糖，纤。同聚二糖：麦芽糖，异麦芽糖，纤维二糖，海藻二糖；杂聚二糖：蔗糖，乳糖等。维二糖，海藻二糖；杂聚二糖：蔗糖，乳糖等。二糖可以分为二糖可以分为还原性二糖和非还原性二糖还原性二糖和非还原性二糖。（三）低聚糖的结构和特性（三）低聚糖的结构和特性食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系（1）还原性二糖）还原性二糖 还原性二糖可以看作是一分子单糖的半缩醛羟基与另还原性二糖可以看作是一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的
17、醇羟基失水而成的。这样形成的二糖分子中，一分子单糖的醇羟基失水而成的。这样形成的二糖分子中，有一个单糖单位形成苷，而另一个单位仍然保留有半缩醛有一个单糖单位形成苷，而另一个单位仍然保留有半缩醛基。基。一般性质：有变旋现象、有还原性、能形成糖脎。一般性质：有变旋现象、有还原性、能形成糖脎。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系麦芽糖：麦芽糖：麦芽糖为白色晶体，易溶于水，甜度为蔗糖的麦芽糖为白色晶体，易溶于水，甜度为蔗糖的40%，麦，麦芽糖具有一般单糖的化学性质。麦芽糖在自然界以游离态芽糖具有一般单糖的化学性质。麦芽糖在自
18、然界以游离态存在的很少，主要存在于发芽的谷粒，尤其是麦芽中，在存在的很少，主要存在于发芽的谷粒，尤其是麦芽中，在淀粉酶的作用下，淀粉可以水解为糊精和麦芽糖的混合物，淀粉酶的作用下，淀粉可以水解为糊精和麦芽糖的混合物，其中麦芽糖占其中麦芽糖占1/3，这种混合物是饴糖的主要成分。饴糖具，这种混合物是饴糖的主要成分。饴糖具有一定的黏度，流动性好，有亮度，可用于制作糖果，糖有一定的黏度，流动性好，有亮度，可用于制作糖果，糖浆等食品。浆等食品。比旋光度比旋光度=+136食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系乳糖：乳糖：乳糖是由乳
19、糖是由1分子分子-D-半乳糖与半乳糖与1分子分子D-葡萄糖以葡萄糖以-1,4-糖糖苷键连接的二糖。在乳糖的分子结构中具有半缩醛羟基，苷键连接的二糖。在乳糖的分子结构中具有半缩醛羟基，因此乳糖具有还原性，有变旋现象，能被酸、苦杏仁酶因此乳糖具有还原性，有变旋现象，能被酸、苦杏仁酶和乳糖酶水解。和乳糖酶水解。比旋光度比旋光度=+55.4食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系纤维二糖纤维二糖纤维二糖是由纤维二糖是由2分子分子D-葡萄糖通过葡萄糖通过-1,4-糖苷键连接而成，糖苷键连接而成，能被苦杏仁酶水解而不能被麦芽糖酶水解
20、，是能被苦杏仁酶水解而不能被麦芽糖酶水解，是-葡萄糖苷。葡萄糖苷。纤维二糖分子结构中也保留有一个半缩醛羟基，所以具有纤维二糖分子结构中也保留有一个半缩醛羟基，所以具有还原性，有变旋现象。还原性，有变旋现象。纤维二糖在自然界中纤维二糖在自然界中以结合态存在，是纤维素以结合态存在，是纤维素水解的中间产物。人的体水解的中间产物。人的体内只有内只有-1,4-糖苷键的消糖苷键的消化酶，不含化酶，不含-1,4-糖苷键糖苷键酶，所以膳食纤维在人体酶，所以膳食纤维在人体无法消化。无法消化。比旋光度比旋光度=+35食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院
21、食品与生物工程系（2）非还原性二糖）非还原性二糖 非还原性二糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分非还原性二糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的半缩醛羟基失水而成的，这类二糖分子中由于不子单糖的半缩醛羟基失水而成的，这类二糖分子中由于不存在半缩醛羟基，因而无还原性，无变旋现象。存在半缩醛羟基，因而无还原性，无变旋现象。蔗糖：蔗糖：蔗糖是食物中主要的低聚糖，是一种蔗糖是食物中主要的低聚糖，是一种典型的非还原性糖，也是一种杂聚二糖，典型的非还原性糖，也是一种杂聚二糖，它是由一分子它是由一分子-D-葡萄糖葡萄糖C1上的半缩醛羟上的半缩醛羟基与基与-D-果糖果糖C2上的半缩醛羟基失去上的半缩醛羟
22、基失去1分子分子水，通过水，通过1,2-糖苷键连接而成的二糖。蔗糖糖苷键连接而成的二糖。蔗糖分子中没有保留半缩醛羟基，因此它没有分子中没有保留半缩醛羟基，因此它没有还原性，也没有变旋现象。还原性，也没有变旋现象。比旋光度比旋光度=+66.5食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 蔗糖是最重要的甜味剂，但近来发现许多疾病可能与蔗糖是最重要的甜味剂，但近来发现许多疾病可能与过多摄入蔗糖有关，比如龋齿，肥胖，高血压，糖尿病。过多摄入蔗糖有关，比如龋齿，肥胖，高血压，糖尿病。蔗糖是无色晶体，易溶于水，在稀酸或酶的作用下得到葡蔗
23、糖是无色晶体，易溶于水，在稀酸或酶的作用下得到葡萄糖和果糖的等量混合物。由于在水解的过程中，溶液的萄糖和果糖的等量混合物。由于在水解的过程中，溶液的旋光度由右旋变为左旋，因此通常把蔗糖的水解作用称为旋光度由右旋变为左旋，因此通常把蔗糖的水解作用称为转化作用。转化作用。转化作用所生成的等量葡萄糖与果糖的混合物转化作用所生成的等量葡萄糖与果糖的混合物称为转化糖。称为转化糖。因为蜜蜂体内有蔗糖酶，所以蜂蜜中存在转因为蜜蜂体内有蔗糖酶，所以蜂蜜中存在转化糖。蔗糖水解后，因其含有果糖，所以甜度比蔗糖大。化糖。蔗糖水解后，因其含有果糖，所以甜度比蔗糖大。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第
24、一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系海藻糖：海藻糖：海藻糖又叫酵母糖，存在于海藻、昆虫和真菌体内。它海藻糖又叫酵母糖，存在于海藻、昆虫和真菌体内。它是由两分子是由两分子D葡萄糖在葡萄糖在C1上的两个半缩醛羟基之间上的两个半缩醛羟基之间脱水，通过脱水，通过1，1糖苷键结合而成的二糖糖苷键结合而成的二糖。其分子结。其分子结构中不存在半缩醛羟基，所以也是一种非还原性滩。海构中不存在半缩醛羟基，所以也是一种非还原性滩。海藻糖为白色晶体，溶于水，熔点藻糖为白色晶体，溶于水，熔点96.597.5，是各种昆，是各种昆虫血液中的主要血糖。虫血液中的主要血糖。比旋光度比旋光度=+178
25、食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 常见的三糖：棉籽糖，龙胆三糖，水苏糖，麦芽三糖等。常见的三糖：棉籽糖，龙胆三糖，水苏糖，麦芽三糖等。最常见的、广泛游离在自然界中的是棉籽糖。最常见的、广泛游离在自然界中的是棉籽糖。在棉籽、桉树的干性分泌物以及甜菜中含量较多，它在棉籽、桉树的干性分泌物以及甜菜中含量较多，它是由是由1分子分子 D半乳糖，半乳糖，1分子分子D葡萄糖，葡萄糖，1分子分子D果糖组成。果糖组成。棉籽糖是非还原性糖。棉籽糖是非还原性糖。2、三糖、三糖比旋光度比旋光度=+105.2食品化学食品化学FOOD CH
26、EMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系三、食品中重要的单糖、低聚糖及其衍生物三、食品中重要的单糖、低聚糖及其衍生物（一）单糖（一）单糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖（二）低聚糖（二）低聚糖蔗糖、麦芽糖、乳糖蔗糖、麦芽糖、乳糖转化糖的转化糖的DE值值 表示淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中，还原性表示淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中，还原性糖全部当作葡萄糖计算时，其占干物质的百分比。糖全部当作葡萄糖计算时，其占干物质的百分比。异构糖（果葡糖浆）异构糖（果葡糖浆）麦芽糖浆麦芽糖浆食品化学食品化学FOOD CH
27、EMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含量约为乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含量约为5%-8%，牛羊乳中含量为，牛羊乳中含量为4%-5%，乳糖能溶于水，无吸湿性，乳糖能溶于水，无吸湿性，甜度为蔗糖的甜度为蔗糖的39%，人乳和牛乳等中含有的乳糖结构不同，人乳和牛乳等中含有的乳糖结构不同，被消化吸收状况不同。被消化吸收状况不同。乳糖的存在可以促进婴儿肠道双歧杆菌的生长。乳酸乳糖的存在可以促进婴儿肠道双歧杆菌的生长。乳酸菌使乳糖发酵变为乳酸。在乳糖酶的作用下，乳糖可水解菌使乳糖发酵变为乳酸。在乳糖酶的作用下，乳糖可
28、水解成成D葡萄糖和葡萄糖和D半乳糖而被人体吸收。乳糖容易吸收香半乳糖而被人体吸收。乳糖容易吸收香气成分和色素，所以在食品加工中可用它来传递这些物质。气成分和色素，所以在食品加工中可用它来传递这些物质。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系（三）糖的衍生物（三）糖的衍生物 1、山梨醇（葡萄糖醇）、山梨醇（葡萄糖醇）2、木糖醇、木糖醇3、麦芽糖醇、麦芽糖醇糖尿病的典型症状是糖尿病的典型症状是“三多一少三多一少”（多饮、多食、多尿、体重减少）（多饮、多食、多尿、体重减少）食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一
29、章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系四、单糖和低聚糖的性质及在食品工业中的应用四、单糖和低聚糖的性质及在食品工业中的应用（一）糖类物质的物理性质（一）糖类物质的物理性质相对甜度、溶解度、结晶性质、吸湿性和保湿性、相对甜度、溶解度、结晶性质、吸湿性和保湿性、渗透压、旋光性、异构化；渗透压、旋光性、异构化；甜度是食品鉴评学中的单位，这是因为甜度目前还难以甜度是食品鉴评学中的单位，这是因为甜度目前还难以通过化学或物理的方法进行测定，只能通过感官比较法来得通过化学或物理的方法进行测定，只能通过感官比较法来得出相对的差别，所以甜度是一个相对值。一般以出相对的差别，所以甜度是一个相
30、对值。一般以10%或或15%的蔗糖水溶液在的蔗糖水溶液在20时的甜度为时的甜度为1.0来确定其它甜味物质的甜来确定其它甜味物质的甜度，因此又把甜度称为比甜度。度，因此又把甜度称为比甜度。1、相对甜度、相对甜度食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系甜度的影响因素：甜度的影响因素：糖的甜味依糖类的种类不同而异，不同的糖甜度糖的甜味依糖类的种类不同而异，不同的糖甜度强弱顺序如下：强弱顺序如下：果糖转化糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖乳果糖转化糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖乳糖糖 糖的甜度依糖的构型（糖的甜度依糖的构型（型和型和型）不同而异
31、。型）不同而异。糖的甜度随糖类物质物理形态而变。糖的甜度随糖类物质物理形态而变。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系如表如表1-5：糖的溶解度：糖的溶解度2、溶解度、溶解度 各种糖都能溶于水，其溶解度随温度各种糖都能溶于水，其溶解度随温度而而。单糖类化合物在水中都有比较大的溶解度，但不溶于乙醚、丙酮等单糖类化合物在水中都有比较大的溶解度，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。有机溶剂。不同的单糖在水中的溶解度不同，其中果糖最大，如不同的单糖在水中的溶解度不同，其中果糖最大，如20 时，果时，果糖在水中的溶解度为糖在水中的溶解
32、度为374.78g/100g，而葡萄糖为，而葡萄糖为87.67g/100g。随着温。随着温度的变化，单糖在水中的溶解度亦有明显的变化，如温度由度的变化，单糖在水中的溶解度亦有明显的变化，如温度由20 提高提高到到40,葡萄糖的溶解度则变为葡萄糖的溶解度则变为162.38g/100g。利用糖类化合物较大的溶解度及对于渗透压的改变，可以抑制微利用糖类化合物较大的溶解度及对于渗透压的改变，可以抑制微生物的活性，从而达到延长食品保质期的目的。但要做到这一点，糖生物的活性，从而达到延长食品保质期的目的。但要做到这一点，糖的浓度必需达到的浓度必需达到70%以上。常温下（以上。常温下（20-25)，单糖中只
33、有果糖可以，单糖中只有果糖可以达到如此高的浓度，其它单糖及蔗糖均不能。而含有果糖的果葡糖浆达到如此高的浓度，其它单糖及蔗糖均不能。而含有果糖的果葡糖浆可以达到所需要的浓度。可以达到所需要的浓度。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系3、结晶性质、结晶性质 蔗糖易结晶，晶体很大；葡萄糖也易结晶，蔗糖易结晶，晶体很大；葡萄糖也易结晶，但晶体但晶体细小；果糖和转化糖则较难于结晶。细小；果糖和转化糖则较难于结晶。糖果制造时，要应用糖结晶性质上的差别。糖果制造时，要应用糖结晶性质上的差别。例如：例如：生产硬糖果不单独用蔗糖，而应
34、添加适量的淀粉糖浆，生产硬糖果不单独用蔗糖，而应添加适量的淀粉糖浆，这是因为：这是因为：淀粉糖浆不含果糖，吸潮性较转化糖低，糖果保存淀粉糖浆不含果糖，吸潮性较转化糖低，糖果保存性较好。性较好。淀粉糖浆含有糊精，能增加糖果的韧性、强度和粘性，淀粉糖浆含有糊精，能增加糖果的韧性、强度和粘性，使糖果不易碎裂。使糖果不易碎裂。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系4、吸湿性和保湿性、吸湿性和保湿性 凡是能溶于水的糖都具有吸湿性，如果糖、蔗糖；凡是能溶于水的糖都具有吸湿性，如果糖、蔗糖；水溶性很小甚至不溶于水的糖有些也有吸湿性，
35、如淀粉。水溶性很小甚至不溶于水的糖有些也有吸湿性，如淀粉。不同种类的糖吸湿性不同。（见下表）不同种类的糖吸湿性不同。（见下表）不纯的糖或糖浆比纯糖的吸湿性强，不纯的糖或糖浆比纯糖的吸湿性强，并且吸湿的速并且吸湿的速度也快。度也快。各种食品对糖的吸湿性和保湿性要求不同。各种食品对糖的吸湿性和保湿性要求不同。吸湿性吸湿性和和保湿性保湿性反映了单糖和水之间的关系，反映了单糖和水之间的关系，分别指在较高空气湿分别指在较高空气湿度条件下吸收水分的能力和在较低空气湿度下保持水分的能力度条件下吸收水分的能力和在较低空气湿度下保持水分的能力。这两种。这两种性质对于保持食品的柔软性、弹性、贮存及加工都有重要的意
36、义。性质对于保持食品的柔软性、弹性、贮存及加工都有重要的意义。不同的单糖其结晶形成的难以程度不同，如葡萄糖容易形成结晶且不同的单糖其结晶形成的难以程度不同，如葡萄糖容易形成结晶且晶体细小，果糖难于形成结晶等。晶体细小，果糖难于形成结晶等。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 相对湿度与时间相对湿度与时间 60%，1h 60%，9天天100%，25天天 D-葡萄糖葡萄糖 0.07 0.07 14.5 D-果糖果糖 0.28 0.63 73.4 蔗糖蔗糖 0.04 0.04 18.4 麦芽糖麦芽糖(无水无水)0.08 7
37、.0 18.4麦芽糖麦芽糖(水化物水化物)5.05 5.0 乳糖乳糖(无水无水)0.54 1.2 1.4 乳糖乳糖(水化水化)5.05 5.1 糖在潮湿空气中吸收的水分（糖在潮湿空气中吸收的水分（%20）由表可推得糖的吸湿性大小为：由表可推得糖的吸湿性大小为：果糖果糖高转化糖高转化糖低转化和中度转化的淀粉糖低转化和中度转化的淀粉糖无水葡萄糖无水葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖蔗糖蔗糖食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系5、渗透压、渗透压 相同浓度下溶质相对分子质量越小，分子数目越多，相同浓度下溶质相对分子质量越小，分子数目
38、越多，渗透压就越大。渗透压就越大。利用渗透压使食品脱水，利用渗透压使食品脱水，降低水分活性、抑制微生降低水分活性、抑制微生物发育来提高贮藏性及风味。物发育来提高贮藏性及风味。糖液的渗透压对于抑制不同微生物的生长是有差别糖液的渗透压对于抑制不同微生物的生长是有差别的。例如的。例如50蔗糖溶液能抑制一般酵母的生长，但抑制蔗糖溶液能抑制一般酵母的生长，但抑制细菌和霉菌的生长，则分别需要细菌和霉菌的生长，则分别需要65和和80的浓度。的浓度。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系6、旋光性、旋光性 糖分子中都有不对称碳原子，其
39、溶液都有旋光性，在一糖分子中都有不对称碳原子，其溶液都有旋光性，在一定条件下测定一定浓度糖溶液的旋光性，可以计算其比旋定条件下测定一定浓度糖溶液的旋光性，可以计算其比旋光度。光度。每种糖都有特征性的比旋光度，根据糖的比旋光度可以每种糖都有特征性的比旋光度，根据糖的比旋光度可以鉴别糖的纯度。鉴别糖的纯度。所有的单糖均有旋光性，常见单糖的比旋光度（所有的单糖均有旋光性，常见单糖的比旋光度（20,钠光）为：钠光）为：D-葡萄糖葡萄糖+52.2 D-甘露糖甘露糖 +14.2 D-果糖果糖 -92.4 D-阿拉伯糖阿拉伯糖 -105.0 D-半乳糖半乳糖 +80.2 D-木糖木糖 +18.8当单糖溶解在
40、水中的时候，由于开链结构和环状结构直接的互相当单糖溶解在水中的时候，由于开链结构和环状结构直接的互相转化，因此会出现变旋现象。在通过测定比旋光确定单糖种类时，一转化，因此会出现变旋现象。在通过测定比旋光确定单糖种类时，一定要注意静置一段时间（定要注意静置一段时间（24h）。）。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系7、冰点降低、冰点降低 糖溶液浓度高，相对分子质量小，冰点降低得多。葡萄糖溶液浓度高，相对分子质量小，冰点降低得多。葡萄糖冰点降低的程度高于蔗糖，淀粉糖浆转化程度增高，冰糖冰点降低的程度高于蔗糖，淀粉糖浆转化
41、程度增高，冰点降低得多。点降低得多。例如生产雪糕类冰冻食品常混合使用淀粉糖浆和蔗糖。例如生产雪糕类冰冻食品常混合使用淀粉糖浆和蔗糖。8、粘度、粘度 葡萄糖和果糖的粘度蔗糖；淀粉糖浆的粘度较高，其葡萄糖和果糖的粘度蔗糖；淀粉糖浆的粘度较高，其粘度随转化程度的增高而降低。粘度随转化程度的增高而降低。葡萄糖的粘度随着温度升高而葡萄糖的粘度随着温度升高而，而蔗糖的粘度则随着，而蔗糖的粘度则随着温度升高而温度升高而。在食品生产中，可借调节糖的粘度来提高食品的稠度和在食品生产中，可借调节糖的粘度来提高食品的稠度和可口性。可口性。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分
42、化学闽北职业技术学院食品与生物工程系9、抗氧化性、抗氧化性 糖溶液具有抗氧化性，如葡萄糖、果糖、淀粉糖浆糖溶液具有抗氧化性，如葡萄糖、果糖、淀粉糖浆 氧气在糖溶液中的溶解量低于在水溶液中的，所以氧气在糖溶液中的溶解量低于在水溶液中的，所以有利于保持鲜果的风味、颜色及维生素有利于保持鲜果的风味、颜色及维生素C。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系（二）糖类物质的化学性质（二）糖类物质的化学性质1、被氧化、被氧化 生成糖酸或醛糖酸、糖酸内酯生成糖酸或醛糖酸、糖酸内酯2、被还原、被还原 生成醇生成醇3、水解反应、水解反应
43、得到转化糖，增加甜度得到转化糖，增加甜度4、焦糖化反应、焦糖化反应 产生色泽和风味产生色泽和风味5、美拉德反应、美拉德反应 产生色泽和风味产生色泽和风味非酶褐变非酶褐变食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系CHOCH2OHCH2OHCH2OHONa-HgH2Na-HgH2D-甘露醇D-葡萄糖D-山梨醇D-果糖Na-HgH2还原作用还原作用 在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成糖醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。糖醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。食品化学食
44、品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系水解作用水解作用 在酸或酶的催化下，双糖等低聚糖或多糖水解成单糖。在酸或酶的催化下，双糖等低聚糖或多糖水解成单糖。蔗糖的水解产物为转化糖（一分子右旋蔗糖在盐酸的蔗糖的水解产物为转化糖（一分子右旋蔗糖在盐酸的作用下水解生成作用下水解生成1分子左旋葡萄糖和分子左旋葡萄糖和1分子左旋果糖的混合分子左旋果糖的混合物，水解改变了旋光方向）物，水解改变了旋光方向）OHOH2COHHOCH2OHOCH2OHHOOHOHOOCH2OHHOOHOHOH+OHOH2CHOHOOHCH2OH蔗糖葡萄糖果糖转化糖食
45、品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系 糖类尤其是单糖类在没有氨基化合物存在的情况下，加糖类尤其是单糖类在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（一般为热到熔点以上（一般为140170）时，会因发生脱水、降）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（卡拉蜜尔作用（caramelization)。焦糖化反应有两种反应方向：焦糖化反应有两种反应方向：一是经脱水得到焦糖（脱水糖），产生颜色；一是经脱水得到焦糖（脱水糖），产生颜色
46、；二是经裂解得到挥发性的醛类、酮类物质，产生风味。二是经裂解得到挥发性的醛类、酮类物质，产生风味。这些物质还可以进一步缩合、聚合最终也得到一些深颜色的这些物质还可以进一步缩合、聚合最终也得到一些深颜色的物质。这些反应在酸性、碱性条件下均可进行，但在碱性条物质。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的速度要快得多。件下进行的速度要快得多。焦糖化反应焦糖化反应P25/焦糖色素焦糖色素食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系美拉德反应美拉德反应 美拉德（美拉德（Maillard,L.C.；法国化学家）反应也叫羰
47、；法国化学家）反应也叫羰氨反应，单糖或还原糖中的羰基能与氨基酸、蛋白质、氨反应，单糖或还原糖中的羰基能与氨基酸、蛋白质、胺等含氨基的化合物进行缩合，产生具有特殊气味的棕胺等含氨基的化合物进行缩合，产生具有特殊气味的棕褐色缩合物。是食品在加热或长期储存后发生褐变的主褐色缩合物。是食品在加热或长期储存后发生褐变的主要原因。要原因。由于此类反应得到的是棕色的产物且不需酶催化，由于此类反应得到的是棕色的产物且不需酶催化，所以也将其称为非酶褐变。所以也将其称为非酶褐变。几乎所以的食品或食品原料内均含有羰基类物质和几乎所以的食品或食品原料内均含有羰基类物质和氨基类物质，因此均可能发生氨基类物质，因此均可能
48、发生Maillard反应。对这类反应反应。对这类反应的讨论是食品化学的一个重点内容。的讨论是食品化学的一个重点内容。食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系五、食品中的多糖及其功能五、食品中的多糖及其功能多糖的概念多糖的概念 多糖是由多个单糖单位通过糖苷键连接起来的高分子多糖是由多个单糖单位通过糖苷键连接起来的高分子化合物，在一定的条件下，糖苷键断裂，完全水解后最终化合物，在一定的条件下，糖苷键断裂，完全水解后最终产物是单糖。产物是单糖。多糖的分类多糖的分类 聚多糖聚多糖 结构多糖结构多糖 储存多糖储存多糖 食品化学食品
49、化学FOOD CHEMISTRY第一章第一章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系聚多糖聚多糖 同聚多糖：由同一种单糖聚合而成的，如淀粉，糖原，同聚多糖：由同一种单糖聚合而成的，如淀粉，糖原，纤维素（由葡萄糖聚合）纤维素（由葡萄糖聚合）杂聚多糖：由多种单糖及其衍生物组成，如多糖胶杂聚多糖：由多种单糖及其衍生物组成，如多糖胶（D-葡萄糖：葡萄糖：D-甘露糖：甘露糖：D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸2：2：1）结构多糖结构多糖 不溶性多糖不溶性多糖纤维素和甲壳多糖纤维素和甲壳多糖储存多糖储存多糖 能量储存能量储存淀粉和糖原淀粉和糖原食品化学食品化学FOOD CHEMISTRY第一章第一
50、章 食品成分化学食品成分化学闽北职业技术学院食品与生物工程系多糖的性质多糖的性质（1）无甜味，无还原性。）无甜味，无还原性。（2）不溶于水，大多数难以消化：如纤维素和半纤维素。）不溶于水，大多数难以消化：如纤维素和半纤维素。（3）不同水溶性多糖分子可形成不同特性的凝胶。）不同水溶性多糖分子可形成不同特性的凝胶。（4）多糖在酶或酸的作用下依水解程度不同而生成单糖残）多糖在酶或酸的作用下依水解程度不同而生成单糖残基数不同的糖类物质，最后完全水解生成单糖。基数不同的糖类物质，最后完全水解生成单糖。多糖类物质由于其分子中含有大量的极性基团，因此对于水分子具多糖类物质由于其分子中含有大量的极性基团，因此
