吉林大学食品化学第3章碳水化合物~FB210解答.ppt

第3章 碳水化合物3 Carbohydrates 食品中的碳水化合物 单糖 monosaccharides 低聚糖 Oligosaccharides 多糖 Polysaccharides 3.1 概述 碳水化合物占所有植物干重的3/4 为人类提供主要的膳食热量、期望的质构、好的口感、甜味 淀粉是植物贮备能量的主要形式 人类食物中碳水化合物提供的热量宜在60%～70% (USA～50%) Cx(H2O)y 具有冷冻保护剂的功能, 可防止脱水与冷冻造成的结构与质构的破坏 1.2 食品原料中的碳水化合物 谷物蔬菜、水果和可供食用的其他植物都含有糖类化合物。食品中常见的单糖是葡萄糖、低聚糖是蔗糖、乳糖、麦芽糖和棉子糖，多糖是淀粉、纤维素、果胶。 谷物中的游离糖类的含量 谷物中游离单糖及多糖含量很低，如大米（0.1%～0.2%）、小麦（0.1%～2.4%）、大豆（0.1%）、玉米（0.6%～0.9%）、鲜嫩荚青豆（2.3%）、鲜青豌豆（0.55%） 蔬菜中的单糖和蔗糖的含量 水果中单糖和二糖的含量（%） 3.3.食品中碳水化合物的生理作用 提供能量 可消化的糖类化合物提供约4000卡/g的热量，它相当于1克蛋白质提供的热量和0.44克脂肪提供的热量。 糖类化合物作为能源时具有很大的优点，在正常条件下它能促进脂肪的利用，从而减少脂肪积累避免肥胖症，它能促使蛋白质补充组织，它与脂肪蛋白质相比更为经济和丰富。 提供甜味 人类和动物消耗糖类化合物除了需要能量外同样欣赏低分子量糖（如蔗糖果糖）的甜味。但消耗较多的甜味糖，会引起某些生理变化，例如龋齿增加，于是促使人们寻找安全无热量或甚至不能代谢的甜味剂。 构成肌体 糖类是构成机体的重要物质，并参与细胞的许多生命活动，例如糖脂是细胞膜与神经组织的组成成分； 糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如某些抗体、酶和激素的组成部分。核糖和脱氧核糖是核酸的重要组成成分。 维持神经系统的功能与解毒 尽管大多数体细胞可由脂肪和蛋白质代替糖作为能源，但脑神经组织需要葡萄糖作为能源，若血、脑中缺葡萄糖可引起不良反应 。 另外，机体肝糖元丰富则对某些细菌毒素抵抗能增强，动物实验显示肝糖元不足则对酒精、砷等毒素解毒作用下降。葡萄糖醛酸是葡萄糖的代谢产物，它对某些药物如吗啡，水杨酸，磺胺类药物有解毒作用。 食品加工中的重要原辅材料 糖类与龋齿 龋齿是一种表面的牙周疾病，这种疾病是由寄生在口腔中的能形成噬菌斑的微生物的生长和产酸后引起的。这些微生物水解蔗糖，通过转移酶的作用将水解的D—葡萄糖转移到直链或支链的多糖上去，这种物质粘附在珐琅质上保护了微生物，并提供了一个缺氧或无氧的条件。在此条件下大多数糖经微生物作用代谢变成乳酸，丙酮酸，醋酸等。酸性PH值引起珐琅质局部剧烈溶解形成D-葡萄糖-6-磷酸盐。氟离子能抑制微生物的生长。 3.2 碳水化合物的理化性质及食品功能性 3.2.1碳水化合物的结构 单糖monosaccharides、多糖的结构 3.2.2 碳水化合物的理化性质 还原反应 氧化反应 酯化与醚化反应 非酶褐变 3.2.3碳水化合物的食品功能性 亲水功能 黏度与胶凝作用 3.2.4非酶褐变反应 Monosaccharides Structure 不能继续水解, C3-9 (esp. 5 and 6) 含有酮基或醛基的多元醇 碳水化合物含手性碳原子 最高编号的手性碳原子羟基在左边位置, 称L-糖 葡萄糖 (Glucose) 吡喃(型)葡萄糖 果糖D-Fructose CH2OH C=O HOCH HCOH HCOH CH2OH 3.2.1.2 糖醇、肌醇、糖苷 糖醇：糖氢化还原后得到的多元醇 有甜味、易溶于水、低热量、稳定性好、不发生褐变 肌醇：环己六醇 磷酸肌醇：能量传递 糖苷：半缩醛上的羟基与非糖物质缩合成的化合物 有药用作用、或有毒 3.2.1.3食品中重要的低聚糖oligosaccharides 麦芽糖 淀粉水解得到的二糖 乳糖 存在于牛奶中的还原性二糖 乳糖具有刺激小肠吸附和持留钙的能力 “乳糖不适症” 蔗糖 非还原性二糖 具有较大的吸湿性和溶解性 麦芽糖 蔗糖 具有特殊功能的低聚糖 低聚果糖 低聚木糖 甲壳低聚糖 环状低聚糖 低聚果糖 fructosan GF2, GF3, GF4等, 存在于香蕉, 蜂蜜, 洋葱, 西红柿, 芦笋, 菊芋和麦类中 生理功能 能被大肠内对人体有保健作用的双歧杆菌利用, 使体内双歧杆菌大量增加 很难被人体消化道酶水解, 是一种低热量糖 可认为是一种水溶性纤维素 抑制肠内沙门氏