烹飪化學(xué)知識(shí)

1、烹飪化學(xué)4第四章糖類一、教學(xué)目的與要求1、 熟悉幾種重要的單糖、雙糖和多糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2、 了解糖類的的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)3、 掌握淀粉的糊化與老化對(duì)食品的影響及應(yīng)用二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1、 蔗糖的性質(zhì)及其在烹飪中的應(yīng)用2、淀粉的糊化與老化對(duì)食品的影響三、課時(shí)安排與教學(xué)方法教學(xué)內(nèi)容（計(jì)劃實(shí)際）課時(shí)數(shù)課程類型教學(xué)方法第一節(jié) 糖類概述1理論第二節(jié) 單糖2理論第三節(jié) 低聚糖2理論第四節(jié) 多糖4理論實(shí) 驗(yàn) 淀粉的性質(zhì)2實(shí)驗(yàn)合計(jì)11四、教學(xué)過(guò)程第四章糖類第一節(jié)糖類概述一、糖類在自然界中的存在糖類是食品的重要成分。它廣泛存在于植物體中，是綠色植物經(jīng)過(guò)光合作用的產(chǎn)物，占植物體干重的5080。動(dòng)物體內(nèi)不能制造糖類

2、，而是以食用的植物的糖類為能源。因此糖類主要是由植物性食品供給。二、糖類的生理功能1、 糖類是人和動(dòng)物體主要的供能物質(zhì)。2、 糖類可與脂類形成糖脂，是構(gòu)成神經(jīng)組織與細(xì)胞膜的成分；3、 糖類還可與蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白及粘蛋白，它們都是具有重要生理功能的物質(zhì)。三、糖類與食品加工的關(guān)系1、 還原糖能使食品變褐；2、 保持食品的粘彈性（淀粉與果膠等）；3、 賦予食品甜味（單糖、二糖）。四、糖類的結(jié)構(gòu)1、組成：糖類由碳、氫、氧三種元素組成。2、通式：其中大多數(shù)成員的氫與氧之比為2：1，與水組成相同，可用通式Cn(H20)m來(lái)表示，故稱為碳水化合物。但亦有例外，如在自然界中存在的脫氧核糖(C5H1004)及

3、鼠李糖(C6H1205)，根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)應(yīng)該屬于糖類，但其組成并不符合上面通式；而有些化合物，如甲醛(CH20)醋酸(C2H402)，乳酸(C3H603)及苯三酚(C6H603)等雖然分子組成符合上述通式，但從結(jié)構(gòu)及性質(zhì)上講，則與糖類完全不同，因此，碳水化合物已失去原有的涵義了。3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：從化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，糖類是多羥基醛或多羥基酮及它們的縮聚物和衍生物。五、糖類的分類糖類根據(jù)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以分為單糖、低聚糖和多糖1、單糖單糖是糖類的基本單位，即單獨(dú)存在不能再被水解的多羥基醛或多羥基酮。分類：根據(jù)每一成員的組成碳原子數(shù)又分為丙糖(三碳糖)、丁糖(四碳糖)、戊糖(五碳糖)、己糖(六碳糖

4、)等，其中以己糖在自然界分布最廣。單糖又按羰基的類型不同而分為醛糖和酮糖。2、低聚糖也叫寡糖，系由210個(gè)單糖分子脫水縮合而成的糖。完全水解后得到相應(yīng)分子數(shù)的單糖。分類：根據(jù)聚合度又分為二糖、三糖、四糖等等，其中以二糖的分布最廣，也最為重要。3、多聚糖多聚糖是少則幾十個(gè)，多則幾千、幾萬(wàn)個(gè)單糖分子的脫水縮聚產(chǎn)物，它們都是高分子化合物。完全水解后產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)目的單糖分子。分類：多聚糖習(xí)慣上簡(jiǎn)稱多糖，根據(jù)其組成單體的種數(shù)又分為均一多糖（同多糖）和混合多糖（雜多糖）。均一多糖：由一種單糖所組成的，例如淀粉、纖維素、糖元等混合多糖：由兩種以上單糖組成，如半纖維素、果膠等。第二節(jié)單糖單糖是低聚糖和多聚糖的基

5、本構(gòu)成單位。所有食物中的低聚糖和多聚糖攝入人體后，都必須水解成單糖后，才能被機(jī)體吸收和利用。一、單糖的分子結(jié)構(gòu)前已述及單糖按碳原子數(shù)可分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖等；按羰基又可分為醛糖和酮糖，這里先討論醛糖，然后再用綜合比較的方法介紹酮糖。(一)醛單糖醛單糖按多羥基醛的構(gòu)造來(lái)描述，其最簡(jiǎn)單的成員應(yīng)是羥基乙醛CH2(OH)CHO。這個(gè)化合物沒(méi)有手性碳原子，所以只有一種構(gòu)型式。當(dāng)羥基乙醛分子中插入一個(gè)-CHOH-基團(tuán)形成其高一級(jí)成員甘油醛(應(yīng)稱為醛糖)時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)手性碳原子，從而有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。即：對(duì)于這個(gè)甘油醛，我們?cè)诹Ⅲw異構(gòu)化學(xué)那一章中已經(jīng)熟悉了。它被選作確定分子相對(duì)構(gòu)型的基準(zhǔn)物質(zhì)，上述左

6、邊的那個(gè)構(gòu)型是右旋體，指定作為D型的基準(zhǔn)，右邊的那個(gè)構(gòu)型是左旋體，指定作為L(zhǎng)型的基準(zhǔn)，分別叫做D(+)-甘油醛和L(-)-甘油醛。如果繼續(xù)在甘油醛分子中增加-CHOH-基團(tuán)，則會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)系列的高級(jí)成員。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，我們?cè)谶@里只列出D系列的成員(到己糖為止)。對(duì)于L系列，要求學(xué)生自行練習(xí)后寫出。自然界存在的單糖，多為D型，L型極少見(jiàn)。例如存在于一些天然樹(shù)膠中的L(+)-樹(shù)膠糖也有人稱為L(zhǎng)(+)-阿拉伯糖便是這種少見(jiàn)現(xiàn)象的一例。至于D型糖，則分布極廣，為丁糖中的D(-)-赤蘚糖(存在于赤蘚藻中)；戊糖中的D(-)-核糖(存在于核酸中)、D(-)-樹(shù)膠糖(存在于某些糖苷中)、D(+)-木糖(存在于

7、木膠和多種植物的莖、干中)；至于最重要的己醛糖，除了眾所周知的D(+)葡萄糖外，尚有D(+)-甘露糖(存在于某些植物和水果中)和D(+)-半乳糖(存在人及哺乳動(dòng)物的乳汁中)。從表4-1所列的醛單糖D-型系列化合物可知，它們何以會(huì)存在如此多的立體異構(gòu)體，就是因?yàn)樗鼈兊姆肿又泻惺中蕴荚拥木壒?，而且都符?n這個(gè)公式。如以己醛糖為例，它含有4個(gè)手性碳原子，所以2416，它應(yīng)有16種對(duì)應(yīng)異構(gòu)體(除已寫出的8種D型體外，尚有8種L型體)。在立體化學(xué)中，為了研究上的方便。對(duì)于那些含有多個(gè)手性碳原子的化合物，把那些只有第一個(gè)手性碳原子不同的化合物，叫做差向異構(gòu)物(也叫表里異構(gòu)物)。即表4-1中用大括號(hào)聯(lián)

8、系在一起的一對(duì)化合物，如D(+)-葡萄糖和D(+)-甘露糖等，都互為差向異構(gòu)體。(二)酮單糖酮單糖的最簡(jiǎn)單的成員甘油酮 CH2CCH2OH OOH它不含手性碳原子，所以沒(méi)有任何構(gòu)型異構(gòu)體。如果在其分子中插入一個(gè)CH2OH基團(tuán)，則得到的丁酮糖，因含有一個(gè)手性碳原子，應(yīng)有兩個(gè)對(duì)映異構(gòu)體，且按照立體化學(xué)的規(guī)則，分別為D型和L型，即依此類推，當(dāng)碳原子數(shù)增加到6時(shí)，即為己酮糖，它應(yīng)含有3個(gè)手性碳原子，按公式238，它即應(yīng)有8種對(duì)映異構(gòu)體，其中有4種D型體，4種L型體。其實(shí)在自然界，迄今為止，只發(fā)現(xiàn)一種主要的己酮糖，這就是果糖，而且是D(-)-果糖，其余的七種都是用人工方法合成的。D(-)-果糖的構(gòu)型式為

9、：這個(gè)構(gòu)型式的C3C5與D(+)-葡萄糖和D(+)-甘露糖的C3-C5構(gòu)型相同。所以也可以看成是它們的差向異構(gòu)體，但實(shí)際不是，因?yàn)樗鼈儾粚儆谕粋€(gè)系列。(三)單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)無(wú)論是醛單糖還是酮單糖，因其分子中既含有羰基，又含有羥基，故而能夠按半縮醛(酮)的作用方式生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)以葡萄糖和果糖為例：開(kāi)鏈?zhǔn)江h(huán)式很明顯，原來(lái)開(kāi)鏈?zhǔn)降娜┗荚邮欠鞘中蕴荚印，F(xiàn)在成環(huán)以后，由于醛基氧原子變成了半縮醛羥基，于是新產(chǎn)生一個(gè)手性碳原子，從而使得環(huán)式比開(kāi)鏈?zhǔn)降膶?duì)映異構(gòu)體增加了一倍，即環(huán)式中以波紋線標(biāo)示的羥基，因其在碳鏈的右側(cè)或左側(cè)而形成一對(duì)對(duì)映體。同樣，對(duì)于己酮糖來(lái)說(shuō)，如以D(-)-果糖為例，也有類似的情況。

10、即原來(lái)的酮基氧原子變成了半縮酮羥基，也新增加了一個(gè)手性碳原子，相應(yīng)的對(duì)映異構(gòu)體數(shù)目也增加了一倍。上述討論，不是簡(jiǎn)單的符號(hào)游戲，而是通過(guò)糖溶液的變旋光現(xiàn)象，確證上述轉(zhuǎn)變的存在，而且在水溶液中確有下列平衡體系存在。這里要說(shuō)明的是：對(duì)于那個(gè)半縮醛羥基來(lái)說(shuō)，它的空間位置也有兩種選擇，于是規(guī)定：凡是半縮醛羥基與其定位的碳原子(即C5)上的羥基在鏈的同一側(cè)的叫型；在不同一側(cè)的叫型。仿此，我們也可以寫出D(-)-果糖相應(yīng)的平衡體系，即：-D(-)-果糖 D(-)-果糖-D(-)-果糖以上所述的這些結(jié)構(gòu)式，都是以費(fèi)歇爾投影式為基礎(chǔ)的，特別是用來(lái)表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，缺乏真實(shí)感。為此英國(guó)化學(xué)家哈武斯(SNHawort

11、h)將以費(fèi)歇爾投影式為基礎(chǔ)的氧環(huán)式轉(zhuǎn)變?yōu)橐赃拎?六元環(huán))或呋喃(五元環(huán))為基本骨架的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式，叫做哈武斯式。這種轉(zhuǎn)變過(guò)程可以表示如下：即先從直立的費(fèi)歇爾式(1)平放為()式，即旋轉(zhuǎn)900，原來(lái)在直立式右側(cè)的原子或基團(tuán)到了鏈的下側(cè)，直立式左側(cè)的原子或基團(tuán)到了鏈的上側(cè)。然后把C5上所連接的三個(gè)基團(tuán)按虛線箭頭所示方向互換位置，并沿水平方向曲折起來(lái)得到()式。最后把()式按()式箭頭所示的方向進(jìn)行半縮醛化，就得到(V)和()兩種哈武斯式。哈武斯結(jié)構(gòu)式的書寫規(guī)則規(guī)定，凡是半縮醛羥基在環(huán)平面下方的叫式，在環(huán)平面上方的叫式。而且一般都把環(huán)氧原子寫在右上角。同理，可以寫出果糖的兩種呋喃環(huán)式，即：-D(-)呋

12、喃果糖-D(-)呋喃果糖對(duì)于一個(gè)從事食品化學(xué)工作或研究的人員來(lái)說(shuō)，葡萄糖和果糖的這些結(jié)構(gòu)書寫方法，要熟練地掌握。其實(shí)，要真正討論單糖的立體化學(xué)，光掌握構(gòu)型式還是不夠的，還必須熟悉它們的構(gòu)象式，以葡萄糖為例，它的兩種穩(wěn)定構(gòu)象式為：-D(+)吡喃葡萄糖-D(+)吡喃葡萄糖以上這兩個(gè)構(gòu)象式,可以立刻解釋為什么在水溶液平衡體系中,式的含量高達(dá)64，因?yàn)樗牧u基都是連接在平伏鍵上的。二、單糖的物理性質(zhì)（一）旋光性一切單糖分子都具有旋光性。旋光性是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)。許多單糖在水溶液中有變旋光現(xiàn)象，說(shuō)明了這些糖溶液是一種動(dòng)態(tài)的平衡系統(tǒng)。幾種重要的單糖的旋光度見(jiàn)表4-2。表4-2 單糖的旋光度糖型平衡型D

13、(+)-葡萄糖D(+)-半乳糖D(+)-甘露糖D(-)-果糖+1120+1440+340-210+52.50+80.50+14.60-920+190+15.40-170-133.50(二)溶解度純凈的單糖，為白色結(jié)晶，具有較強(qiáng)的吸濕性。單糖分子中有多個(gè)羥基，增加了它的水溶性，所以極易溶于水，尤其在熱水中的溶解度極大。參見(jiàn)表12-3。單糖在乙醇中也能溶解，但不溶于乙醚、丙酮、脂肪等有機(jī)溶劑。表4-3 幾種糖在水中的溶解度(glOOg水)名 稱2030405090.8果糖蔗糖葡萄糖374.78199.487.67441.70214.3120.46538.63233.4162.38665.58257

14、.6243.76-563.3(三)甜度單糖均有甜味。糖甜味的高低稱為糖的甜度。就天然糖而言，果糖最甜，葡萄糖次之，半乳糖又次之。單糖甜度順序:果糖葡萄糖半乳糖同一單糖的甜度受結(jié)構(gòu)影響:果糖:=3:1葡萄糖:=3:2三、單糖的化學(xué)性質(zhì)(一)脫水反應(yīng)單糖與強(qiáng)酸(如12以上的濃鹽酸)共同加熱時(shí)，會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)，生成糠醛或其衍生物。例如：己糖糠醛及其衍生物能與-萘酚反應(yīng)顯紫色，故常用于糖的定性和定量分析。單糖與濃硫酸反應(yīng)失水生成碳。(二)酯化反應(yīng)單糖中的醇羥基，在一定條件下，與酸作用則生成酯。這種反應(yīng)在生物體中相當(dāng)重要。例如：-D-葡萄糖-D-6-磷酸葡萄糖P-代表磷酸基這種反應(yīng)在生物體外是相當(dāng)難進(jìn)行

15、的，但在生物體內(nèi)，由于有三磷酸腺苷(ATP)提供能量，從而促進(jìn)了這個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行。(三)氧化反應(yīng)無(wú)論是醛糖或酮糖，都能和銀氨試劑反應(yīng)生成銀鏡，跟費(fèi)林試劑反應(yīng)生成Cu20紅色沉淀。第一個(gè)反應(yīng)被用來(lái)鍍制鏡子，后一個(gè)反應(yīng)可用來(lái)檢驗(yàn)糖尿病便中的糖分。果糖也能進(jìn)行這個(gè)反應(yīng)，因?yàn)樵趬A性條件下，酮糖可經(jīng)過(guò)烯醇化互變轉(zhuǎn)變成醛糖，再與氧化劑反應(yīng)。(四)成脎反應(yīng)這是單糖分子中羰基所起的反應(yīng)。無(wú)論是醛糖和酮糖，都能和苯肼作用生成糖脎。各種糖的糖脎均為有一定結(jié)晶特征的黃色晶體，不僅有特殊的形狀,而且有明顯的熔點(diǎn)，故可以用于糖的鑒定。由于成脎反應(yīng)是在第一和第二個(gè)碳原子上進(jìn)行的，所以凡是差向異構(gòu)體，都會(huì)生成相同的脎，例如葡

16、萄糖、甘露糖和果糖三者的脎是完全一樣的。這個(gè)反應(yīng)經(jīng)過(guò)一系列的中間步驟，但總的結(jié)果可表示為：糖脎(五)成苷反應(yīng)單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式的半縮醛羥基，比其它位置上的羥基活潑，可以繼續(xù)和其它含有活性氫原子的化合物反應(yīng)，縮合失去一分子的水，從而生成一類叫做苷的化合物。例如葡萄糖和甲醇縮合生成甲基葡萄糖苷。-D-吡喃葡萄糖-D-甲基吡喃葡萄糖苷苷也稱甙，近來(lái)我國(guó)有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體規(guī)定，廢甙用苷。在糖苷分子中，糖的部分稱為糖基，非糖部分稱為配基。由型單糖形成的糖苷稱為-糖苷，由型單糖形成的糖苷則稱之為-糖苷。糖苷是無(wú)色無(wú)臭的晶體，味苦，能溶于水和乙醇，難溶于乙醚，有旋光性。天然的糖苷一般是左旋的。糖苷比較穩(wěn)定，其水溶液

17、在一般的條件下不能再轉(zhuǎn)化成開(kāi)鏈?zhǔn)?，?dāng)然也不會(huì)再出現(xiàn)自由的半縮醛羥基。因此，糖苷沒(méi)有變旋光現(xiàn)象，也沒(méi)有還原性。糖苷在堿性溶液中穩(wěn)定，但在酸性溶液中或酶的作用下，則易水解成原來(lái)的糖。糖苷在自然界分布很廣，化學(xué)結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，并且兼有明顯的生理作用，如廣泛存在于銀杏(白果)和許多種水果核仁中的苦杏仁苷，其結(jié)構(gòu)式為：式中的苦杏仁腈部分，系由苯甲醛和HCN加成的結(jié)果?？嘈尤受沼忻黠@的止咳平喘的效果，但因氰基有毒，所以銀杏、杏仁等不宜多吃。(六)發(fā)酵性有好幾種單糖可被酵母、細(xì)菌、霉菌所產(chǎn)生的酶作用而發(fā)酵。常見(jiàn)的發(fā)酵類型如表4-4所示。烹飪中的面團(tuán)發(fā)酵主要是乙醇發(fā)酵，并伴有乳酸發(fā)酵，如發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行得適度，產(chǎn)生

18、獨(dú)特的酒香氣，發(fā)酵過(guò)度便呈酸味。泡菜和腌菜過(guò)程中都有乳酸發(fā)酵作用產(chǎn)生，形成了獨(dú)特的風(fēng)味。通常單糖都可以直接發(fā)酵，而低聚糖(如蔗糖、乳糖等)和多糖(如淀粉)則要在它們水解變成單糖以后才能發(fā)酵。故前者叫直接發(fā)酵，后者叫間接發(fā)酵。只有麥芽糖比較特殊，它既可以被直接發(fā)酵，也可以被間接發(fā)酵。表4-4 糖發(fā)酵類型發(fā)酵種類發(fā)酵方式發(fā)酵微生物主要產(chǎn)物乙醇發(fā)酵乳酸發(fā)酵酪酸發(fā)酵檸檬酸發(fā)酵無(wú)氧無(wú)氧無(wú)氧有氧酵母乳酸菌丁酸菌黑曲霉CO2、C2H5OH等乳酸等丁酸、H2、CO2等檸檬酸等(七)焦糖化和羰氨反應(yīng)糖類在沒(méi)有氨基化合物存在的條件下，在加熱熔融以后，如溫度繼續(xù)升高，則會(huì)變成黑褐色的焦糖，這個(gè)過(guò)程也稱為焦糖化反應(yīng)，

19、也就是食品行業(yè)中熬制糖色的過(guò)程。如果在加熱時(shí)同時(shí)有氨基化合物存在，則發(fā)生羰氨反應(yīng)，是食物產(chǎn)生非酶褐變的一種反應(yīng)。四、重要的單糖(一)核糖核糖屬于戊糖。自然界中存在的核糖有D核糖、D2脫氧核糖。它們的重要性在于它們是細(xì)胞中遺傳信息的載體核酸的組成成分。D-核糖的比旋光度為-23.70、D-2-脫氧核糖的比旋光度為-60.00。它們的開(kāi)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和氧環(huán)式結(jié)構(gòu)如下：核糖和2-脫氧核糖與某些堿性雜環(huán)化化合物形成的糖苷，在生物化學(xué)中叫做核苷。核苷的5號(hào)位羥基與磷酸所形成的酯做核苷酸。核苷酸是組成核酸的單體，可用通式表示如下：(二)葡萄糖葡萄糖廣布于自然界。在室溫下，從水溶液結(jié)晶析出的葡萄糖，是含有一分子結(jié)

20、晶水的單斜晶系結(jié)晶，構(gòu)型為-D-葡萄糖。熔點(diǎn)80，比旋光度+110.120，在50以上則變?yōu)闊o(wú)水葡萄糖。自98以上的熱水溶液或酒精溶液中析出的葡萄糖，是無(wú)水的斜方結(jié)晶，構(gòu)型為-D-葡萄糖，熔點(diǎn)146147，比旋光度+ 19.260。葡萄糖甜度約為蔗糖的6575，其甜味有涼爽之感，適宜食用。葡萄糖加熱后逐漸變?yōu)楹稚?，溫度?70以上，則生成焦糖。葡萄糖液能被多種微生物發(fā)酵，是發(fā)酵工業(yè)的重要原料。工業(yè)上生產(chǎn)葡萄糖，都用淀粉為原料，經(jīng)酸法或酶法水解而制得。(三)果糖果糖多與葡萄糖共存于果實(shí)及蜂蜜中。果糖易溶于水，在常溫下難溶于酒精。果糖吸濕性特強(qiáng)，因而從水溶液結(jié)晶較困難。但果糖從酒精溶液中析出的是無(wú)

21、水結(jié)晶，熔點(diǎn)為102104。果糖為左旋糖，其比旋光度受溫度影響較大，如10的果糖溶液，在O時(shí)，-104.090，而在90,時(shí)=-51.750。果糖比糖類中其它糖都甜，尤其是-果糖的甜度最大，其甜度隨溫度而變，為蔗糖的1.03(熱時(shí))1.73(冷時(shí))倍。果糖很容易消化，適于幼兒和和糖尿病患者食用，它不需要胰島素的作用，能直接被人體代謝利用。在食品工業(yè)上，用異構(gòu)化酶在常溫常壓下使葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。思考題P3853、4、6練習(xí)題P3861第三節(jié)低聚糖構(gòu)成:低聚糖也稱寡糖。在分子結(jié)構(gòu)上很像苷，不過(guò)其中的糖基和配基兩個(gè)部分都是糖而已。性質(zhì):由于低聚糖仍屬小分子化合物，所以它們也還可以形成結(jié)晶體，可溶于水

22、，有甜味，也有旋光活性，可在酸性溶液或酶存在下水解成單糖，而且只有在水解成單糖以后，人體才能吸收利用它。還原性糖:低聚糖分子中，如果仍然有個(gè)別組成的單糖保留了半縮醛羥基，則這種低聚糖便具有和單糖一樣的性質(zhì)，如有變旋光現(xiàn)象、能夠成脎成苷，并具有氧化性和還原性。這種低聚糖叫還原糖。非還原性糖:如果組成單糖相互之間都以半縮醛羥基互相縮合，在形成的低聚糖分子中不再有半縮醛羥基，那么這種低聚糖便不再能起上述反應(yīng)，這種低聚糖稱為非還原性糖。重要的二糖(雙糖):在人的營(yíng)養(yǎng)成分中最常見(jiàn)的二糖是蔗糖、麥芽糖和乳糖。一、蔗糖(一)結(jié)構(gòu):蔗糖是食物中存在的主要低聚糖，是一種典型的非還原性糖。它是由一分子葡萄糖和一分

23、子果糖彼此以半縮醛(酮)羥基相互縮合而成的，其構(gòu)型哈武斯式的最佳表示為：-D(+)吡喃葡萄糖-D(-)呋喃果糖注意:右側(cè)的-果糖部分翻了個(gè)身，括弧中所示為我們習(xí)慣的構(gòu)型式。(二)性質(zhì):1、蔗糖是烹飪中最常用的甜味劑，其甜味僅次于果糖。2、它是一種無(wú)色透明的單斜晶型的結(jié)晶體，易溶于水，較難溶于乙醇。蔗糖的相對(duì)密度為1.588，純凈蔗糖的熔點(diǎn)為185186，商品蔗糖的熔點(diǎn)為160186。3、蔗糖在水中的溶解度隨著溫度的升高而增加。加熱至200時(shí)即脫水形成焦糖。4、蔗糖是右旋糖，其16水溶液的比旋光度是+66.50。蔗糖在稀酸或酶的作用下水解，生成等量的葡萄糖和果糖的混合物，這種混合物叫做轉(zhuǎn)化糖。它

24、們的比旋光度也發(fā)生了變化。即如下式：蔗糖 H2O D葡萄糖 D果糖+66.50=+52.70=-920轉(zhuǎn)化糖=-19.750促進(jìn)這個(gè)轉(zhuǎn)化作用的酶叫轉(zhuǎn)化酶，在蜂蜜中大量存在，故蜂蜜中含有大量的果糖，其甜度較大，比葡萄糖的甜度幾乎大一倍。在烹飪過(guò)程中，轉(zhuǎn)化作用也存在于面團(tuán)的發(fā)酵過(guò)程的早期。蔗糖可以被酵母菌分泌的蔗糖酶所水解，所以在烘制面包的面團(tuán)中，蔗糖是不可缺少的添加劑。因?yàn)樗粌H有利于面團(tuán)的發(fā)酵，而且在烘烤過(guò)程中，所發(fā)生的焦糖化反應(yīng)能增進(jìn)面包的顏色。5、再結(jié)晶蔗糖溶液在過(guò)飽和時(shí)，不但能形成晶核，而且蔗糖分子會(huì)有序地排列，被晶核吸附在一起，從而重新形成晶體。這種現(xiàn)象稱作蔗糖的再結(jié)晶。烹飪中制作掛霜

25、菜就是利用了這一原理。6、無(wú)定形蔗糖溶液在熬制過(guò)程中，隨著濃度的升高，其含水量逐漸降低，當(dāng)含水量為2左右時(shí)，停止加溫并冷卻，這時(shí)蔗糖分子不易形成結(jié)晶，而只能形成非結(jié)晶態(tài)的無(wú)定形態(tài)玻璃體。玻璃體不易被壓縮、拉伸，在低溫時(shí)呈透明狀，并具有較大的脆性。烹飪中拔絲菜的制作就依據(jù)于此。（三）在烹飪中的應(yīng)用甜味劑添加劑蜜汁、掛霜、拔絲菜肴。（四）來(lái)源烹飪中常用的白砂糖、綿白糖、冰糖的主要成分均是蔗糖。制糖的原料為甘蔗和甜菜。甘蔗中蔗糖的含量為1625，甜萊中為1215。（五）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值蔗糖食入人體后，在小腸中因蔗糖酶的作用，水解生成葡萄糖和果糖而被人體吸收。二、麥芽糖（一）結(jié)構(gòu)麥芽糖是由兩分子-D-葡萄糖通

26、過(guò)1，4-苷鍵結(jié)合而成的。麥芽糖結(jié)構(gòu)的哈武斯式和變旋光數(shù)據(jù)如下:-麥芽糖D+1680-麥芽糖 D=+1180達(dá)到平衡時(shí)，D=+1360（二）性質(zhì)1、還原性糖麥芽糖分子中仍保留了一個(gè)半縮醛羥基，所以它是典型的還原性糖。具有單糖所有的一切性質(zhì)，諸如變旋光現(xiàn)象、成脎、成苷和氧化還原性等等。2、物理性質(zhì)麥芽糖為白色針狀結(jié)晶，含一分子結(jié)晶水。熔點(diǎn)為160165，易溶于水而微溶于乙醇。麥芽糖的甜度僅為蔗糖的46。3、發(fā)酵性麥芽糖也是可發(fā)酵性糖，直接、間接發(fā)酵均可。4、水解在面團(tuán)發(fā)酵時(shí)，它能被麥芽糖酶所水解生成兩分子葡萄糖，葡萄糖則是酵母菌生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料。（三）來(lái)源麥芽糖在新鮮的糧食中并不游離存在，只有谷類

27、種子發(fā)芽或淀粉貯存時(shí)受到麥芽淀粉酶的水解時(shí)才大量產(chǎn)生。利用大麥芽中的淀粉酶，可使淀粉水解為糊精和麥芽糖的混合物，其中麥芽糖占13。這種混合物稱為飴糖。飴糖具有一定的粘度，流動(dòng)性好，有亮度。在制作“北京烤鴨”時(shí)，需用飴糖涂在鴨皮上，待糖液晾干后進(jìn)烤爐，在烤制過(guò)程中糖的顏色發(fā)生變化，使得鴨皮產(chǎn)生誘人的色澤。三、乳糖（一）結(jié)構(gòu)乳糖是半乳糖和葡萄糖以1，4苷鍵結(jié)合而成。它的哈武斯式如下：-半乳糖葡萄糖-乳糖85.00 熔點(diǎn)：223（無(wú)水）-乳糖34.90熔點(diǎn)：252到達(dá)平衡時(shí)，55.30（二）性質(zhì)1、還原性糖因?yàn)槠浞肿又斜Ａ袅似咸烟堑陌肟s醛羥基，所以乳糖也是還原性二糖，2、物理性質(zhì)乳糖為白色結(jié)晶，在水

28、中的溶解度較小，其相對(duì)甜度僅為蔗糖的39。乳糖不能被酵母菌發(fā)酵，但能被乳酸菌作用產(chǎn)生乳酸發(fā)酵。酸奶的形成就是依據(jù)于此。乳糖的存在可以促進(jìn)嬰兒腸道中雙歧桿菌的生長(zhǎng)。乳糖容易吸收香氣成分和色素，故可用它來(lái)傳遞這些物質(zhì)。如在面包制作時(shí)加入乳糖，則它在烘烤時(shí)因發(fā)生羰氨反應(yīng)而形成面包皮的金黃色。（三）來(lái)源乳糖是哺乳動(dòng)物乳汁中的主要糖分。人乳中含乳糖57，牛、羊乳中含45。第四節(jié)多糖多糖類(高聚糖)廣泛存在于生物界中。植物體內(nèi)由光合作用生成的單糖經(jīng)縮合后成為多糖，可作為貯存物質(zhì)，或作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)。動(dòng)物將攝入的多糖先經(jīng)消化變?yōu)閱翁?，以供機(jī)體的需要，而多余部分則重新構(gòu)成特有的多糖(肝糖原)，貯存于肝臟中。多糖是

29、一類天然高分子化合物，是由上千個(gè)單糖以糖苷鍵相連形成的高聚糖，一般有1，4及1，6苷鍵兩種，所以多糖也是一種苷。自然界組成多糖的單糖有戊糖或己糖，醛糖或酮糖，或一些單糖衍生物，如糖醛酸、氨基糖等。多糖不是純粹的單一物質(zhì)，而是由聚合度不同的物質(zhì)組成的混合物。在性質(zhì)上多糖與單糖或低聚糖不同，一般不溶于水，有的即是溶解，也只是形成膠體溶液，無(wú)甜味，一般不能形成結(jié)晶，無(wú)還原性。多糖在酶或酸的作用下依水解程度不等而生成單糖殘基數(shù)不同的斷片，最后完全水解生成單糖。與烹飪有關(guān)的多糖主要有淀粉、糖元、纖維素、果膠質(zhì)等。一、淀粉在自然界中，淀粉是以顆粒狀大量存在于植物的種子、(如麥、米、玉米等)、塊莖(如薯類)

30、以及干果中(如栗子、白果等)，也存在于植物的其它部位。它是植物最重要的貯藏性糖，也是人體所需熱能的主要來(lái)源。從植物中分離得到的淀粉多是白色粉末狀，若在顯微鏡下觀察，可以看到不同來(lái)源的淀粉粒的形狀和大小都不相同，一般來(lái)說(shuō)，地下淀粉多為大而圓滑的顆粒，地上淀粉多為小且有棱角的顆粒。如圖41所示。圖41 淀粉粒的形狀我們從圖中看到的是淀粉顆粒的構(gòu)造，每一個(gè)淀粉顆粒中又包含了許多個(gè)淀粉分子，而每一個(gè)淀粉分子又是由許多個(gè)葡萄糖分子聚合而成的，由于分子結(jié)構(gòu)不同，又分成了直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類，其性質(zhì)也有所不同。(一)淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)淀粉經(jīng)淀粉酶水解生成麥芽糖，而用酸水解則生成葡萄糖，由此可見(jiàn)，淀粉是由葡萄

31、糖單位組成的鏈狀結(jié)構(gòu)。用熱水處理可將淀粉分為兩種成分：一種為可溶解部分，稱為直鏈淀粉，另一種不溶解部分稱為支鏈淀粉。1、直鏈淀粉的結(jié)構(gòu)非還原性末端還原性末端直鏈淀粉是D（+）葡萄糖以1，4苷鍵連接起來(lái)的，一條長(zhǎng)而不分枝的多苷鏈。每個(gè)直鏈淀粉分子有一個(gè)還原性端基（存在半縮醛羥基）和一個(gè)非還原性端基。直鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量約在60 000左右，相當(dāng)于是300400個(gè)葡萄糖分子縮合而成，直鏈淀粉不是完全伸直的，它的分子通常是卷曲成螺旋形，如圖4-2，每一圈有6個(gè)葡萄糖殘基。直鏈淀粉溶于熱水，以碘液處理產(chǎn)生藍(lán)色。圖42 直鏈淀粉分子示意圖2、支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)支鏈淀粉首先由D（+）葡萄糖以1，4苷鍵連結(jié)成

32、一條主鏈，然后在主鏈上以1，6苷鍵與較短的以1，4苷鍵連結(jié)的鏈相連結(jié)，形成支鏈。支鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量非常大，是在50 0001 000 000之間支鏈淀粉中有一根較長(zhǎng)的主鏈，在主鏈上又分出許多支鏈。在支鏈與主鏈的銜接處都是葡萄糖殘基的1，6苷鍵結(jié)合。一般的主鏈每隔69個(gè)葡萄糖殘基就有一個(gè)支鏈，每個(gè)支鏈的長(zhǎng)度在1518個(gè)葡萄糖殘基左右。在一般的淀粉中都含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種，如玉米淀粉、馬鈴薯淀粉分別含有27和20的直鏈淀粉，其余部分為支鏈淀粉。有的淀粉(如糯米)全部為支鏈淀粉，而有的豆類淀粉全部是直鏈淀粉。3、直鏈淀粉與支鏈淀粉的性質(zhì)淀粉與碘能起顯色反應(yīng)。直鏈淀粉與碘產(chǎn)生藍(lán)色，而支鏈淀粉

33、則顯紫紅色。淀粉與碘反應(yīng)的顏色主要取決于淀粉鏈的長(zhǎng)度和分支的密度。淀粉在酸或酶的作用下水解，經(jīng)過(guò)幾個(gè)中間階段，最后全部生成葡萄糖。水解的過(guò)渡產(chǎn)物糊精的相對(duì)分子質(zhì)量是逐步降低的。因此，在整個(gè)水解過(guò)程中，水解液與碘反應(yīng)的顏色也逐步發(fā)生變化淀粉紅色糊精無(wú)色糊精麥芽糖葡萄糖（遇碘顯藍(lán)色) (遇碘顯紅色) (遇碘不顯色) (遇碘不顯色)類型分子構(gòu)成分子形態(tài)溶解性與I2反應(yīng)糊化性老化性直鏈淀粉由葡萄糖以-1,4苷鍵縮合而成直鏈卷曲呈螺旋狀無(wú)分支結(jié)構(gòu)不溶于冷水可溶于熱水呈藍(lán)色易糊化易老化支鏈淀粉由葡萄糖-1,4和-1,6苷鍵縮合而成聚合體近似球狀，具有樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)分支卷曲呈螺旋狀不溶于水只在熱水中溶脹呈

34、紫紅色不易糊化不易老化上面講到的是有關(guān)淀粉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的有關(guān)內(nèi)容。大家都知道淀粉是一種非常重要的烹飪?cè)?，而且烹調(diào)工藝多與加熱有關(guān)，那么淀粉在受熱以后，會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？(二)淀粉的糊化1、淀粉糊化原理（1）定義：淀粉混合于水中，攪拌使成為乳狀懸浮液，稱為淀粉乳漿。若停止攪拌，并留有足夠的靜置時(shí)間，則水中淀粉可以全部聚沉，上層幾乎是清水。這說(shuō)明淀粉不溶于冷水。若將淀粉乳漿加熱至一定溫度（一般在55以上），則淀粉粒吸水膨脹，隨著溫度的升高，淀粉粒的體積不斷增大，以至于最后破裂，乳漿全部變成粘性很大的糊狀物，稱為淀粉糊。淀粉糊形成以后，雖然停止攪拌，但仍不會(huì)發(fā)生沉淀。這種將淀粉混合于水中并加熱

35、，達(dá)到一定溫度后，則淀粉粒溶脹、崩潰，形成粘稠的均勻的糊狀物，這種變化稱為淀粉的糊化。（2）糊化溫度：淀粉粒在突然膨脹時(shí)的溫度稱為糊化開(kāi)始溫度。因各種淀粉粒的大小不同，待所有淀粉粒全部膨脹時(shí)，糊化的溫度又會(huì)發(fā)生變化，所以任何淀粉的糊化作用，都有一定的溫度范圍。淀粉發(fā)生糊化時(shí)所需的溫度稱為糊化溫度。淀粉粒開(kāi)始溶脹時(shí)的溫度，稱為糊化開(kāi)始溫度。形成淀粉糊時(shí)的溫度，稱為糊化終了溫度。不同種類的淀粉，糊化溫度有所不同。如表45表4-5 淀粉的糊化溫度淀粉種類糊化溫度開(kāi) 始中 間終 了土豆甘薯玉米小麥大米高粱5958624868696374676174688372647875（3）糊化作用的本質(zhì)糊化作用的

36、本質(zhì)是淀粉顆粒中有序態(tài)(晶態(tài))和無(wú)序態(tài)(非晶態(tài))的淀粉分子之間的氫鍵斷裂，分散在水中形成親水性膠體溶液。烹飪中用淀粉來(lái)掛糊、上漿、勾芡以及煮水餃、蒸饅頭、烤面包等，這些過(guò)程都涉及到淀粉的糊化。由此可見(jiàn)，不僅加熱可以是淀粉糊化。凡是能切斷氫鍵的手段都可以使淀粉糊化，如二甲基亞砜，液氨、強(qiáng)堿等強(qiáng)的切斷氫鍵的溶液，即使在常溫下也可使淀粉糊化。（4）糊化過(guò)程糊化作用的過(guò)程可分為下面三個(gè)階段：可逆吸水階段。水分進(jìn)入淀粉粒的非晶質(zhì)部分，體積略有膨脹，此時(shí)冷卻干燥，顆?？梢詮?fù)原。一般常溫下的漂洗、浸泡都屬這一階段。不可逆吸水階段。隨著溫度升高，水分進(jìn)入淀粉微晶間隙，不可逆地大量吸水，導(dǎo)致結(jié)晶“溶解”，淀粉粒

37、膨脹達(dá)原始體積的50100倍。溶脹前溶脹后圖43 淀粉的溶脹過(guò)程解體。淀粉粒最后解體，淀粉分子全部進(jìn)入溶液，分散到水中，形成溶膠或黏稠的糊狀物。淀粉糊多是一個(gè)不均勻的體系。他包含有沒(méi)有完全崩裂的淀粉粒、溶解分散的直鏈淀粉、支鏈淀粉，還有部分機(jī)械破損的淀粉粒碎片等。2、影響淀粉糊化的因素（1）水：沒(méi)有相當(dāng)量的水，淀粉是不能糊化的。要想使淀粉糊化完全，至少需要幾倍以上的水，否則糊化將不完全。如在蒸米飯時(shí)，一般新米需用米量約1.3倍的水（體積比約1：1），陳米需用米量1.5倍（體積比約1：1.2）。（2）溫度：必須高于糊化開(kāi)始溫度。（3）時(shí)間：糊化除需要一定高的溫度外，還需經(jīng)歷一定的時(shí)間。在糊化溫度

38、以下，雖經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間淀粉也不糊化。當(dāng)超過(guò)糊化溫度后，尚需一定長(zhǎng)的時(shí)間才能完全糊化。由下列一組數(shù)據(jù)可以看出，溫度越高，糊化所需時(shí)間越短。用高壓鍋蒸米飯比電飯鍋用時(shí)短，原因亦在此。表46 普通白米完全糊化所需的溫度與時(shí)間溫度時(shí)間65數(shù)十小時(shí)70數(shù)小時(shí)9023小時(shí)982030分鐘上述條件是淀粉糊化的基本條件，也是一般烹調(diào)加工必須具備的條件，掌握不好就會(huì)影響淀粉的糊化，如夾生飯。另外，介質(zhì)的酸堿性也會(huì)影響到淀粉的糊化。（4）PH值：一般淀粉在堿性中易于糊化，且淀粉糊在中性至堿性條件下黏度也是穩(wěn)定的。當(dāng)PH值在5以下時(shí)，淀粉糊的粘度將急劇降低。3、糊化淀粉的應(yīng)用糊化后的淀粉，在黏度、強(qiáng)度、韌性等方面更加適

39、口，同時(shí)由于糊化淀粉更容易被淀粉酶水解，水易糊化淀粉更有利于人體的消化吸收。所以在烹飪加工中應(yīng)用也非常廣泛。（1）富含淀粉的食品原料的熟制品。（2）掛糊、上漿、勾芡，利用糊化淀粉改善菜肴口感。(三)淀粉的老化1、淀粉老化原理（1）定義：糊化了的淀粉糊在室溫下放置時(shí)，硬度會(huì)變大，體積縮小，這種現(xiàn)象稱為淀粉的老化。如面色、饅頭等在放置時(shí)變硬、干縮，主要就是因淀粉糊老化的結(jié)果。（2）老化原理：淀粉的老化是由于糊化了的淀粉，在冷卻和貯存的過(guò)程中，淀粉分子的運(yùn)動(dòng)減弱，分子趨向于平行排列，以某些原有的氫鍵結(jié)合點(diǎn)為核心，相互靠攏、締合，并排擠出水分，恢復(fù)與原來(lái)淀粉結(jié)構(gòu)類似的、致密的整體結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)果如圖4-

40、4所示。老化后的直鏈淀粉非常穩(wěn)定，即使加熱、加壓也很難使它再溶解。如果有支鏈分子混合在一起，則仍然有加熱使其恢復(fù)體的可能。圖4-4淀粉老化模式圖A原有的氫鍵聚合點(diǎn)B、C老化過(guò)程中形成的氫鍵聚合，微晶束形成2、影響淀粉老化的因素（1）淀粉的種類：對(duì)于不同來(lái)源的淀粉，其老化難易程度并不相同。直鏈淀粉比支鏈淀粉易于老化，所以含支鏈淀粉多的糯米或糯米粉制品，不容易發(fā)生老化現(xiàn)象。玉米小麥甘薯土豆黏玉米（2）溫度：高于60或低于-20都不發(fā)生老化。600隨溫度降低，老化速度加快。0-20隨溫度降低，老化速度減慢。24淀粉發(fā)生老化的最適溫度。但是淀粉食物不可能長(zhǎng)時(shí)間放置在高溫境下，那么一經(jīng)冷卻降至常溫即會(huì)發(fā)

41、生老化現(xiàn)象。為了防止淀粉的老化，可將淀粉食物迅速降溫至-20左右，使得淀粉分子間的水分迅速結(jié)晶，從而阻礙了淀粉分子的相互靠近，避免形成氫鍵。如速凍包子就是依據(jù)于此。（3）含水量含水量小于15時(shí)基本不老化，如餅干、方便面等。含水量為3060時(shí)老化的最快。含水量大于6070時(shí)，老化變慢。因?yàn)榛|(zhì)濃度變小，凝聚的機(jī)會(huì)減少。（4）PH值：弱酸性條件促進(jìn)老化。（5）蔗糖：大量蔗糖的存在，會(huì)減緩老化。蔗糖的作用：一是使自由水減少；二是阻礙淀粉分子交聯(lián)凝聚。（6）糊化程度：糊化程度越高，淀粉顆粒解體越徹底，則重新凝聚而老化的速度越慢。淀粉老化后，與生淀粉一樣，人體不易消化吸收，因?yàn)樗鼈儾灰妆坏矸勖缸饔?。因?/p>

42、有必要防止淀粉食物的回生，對(duì)于蒸好的饅頭、煮好的米飯、剛烤好的面包等，都應(yīng)提倡趁熱食用。淀粉的老化是從人類開(kāi)始用火時(shí)就已經(jīng)產(chǎn)生的問(wèn)題，而且多數(shù)情況下是給食品品質(zhì)帶來(lái)不良的影響。但也有少數(shù)利用淀粉老化的例子。3、老化淀粉的應(yīng)用在食品加工和烹飪過(guò)程中，有時(shí)也利用淀粉老化來(lái)制作食品，如粉絲、粉皮和蝦片等。制作這些食品，就要選用易于老化、含直鏈淀粉多的綠豆淀粉之類。這樣可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。二、糖原糖原是動(dòng)物體中的主要多糖?？吩瞧咸烟菢O容易利用的儲(chǔ)藏形式，它是由葡萄糖殘基組成的非常大的有分支的高分子化合物。糖原中的葡萄糖殘基的大部分是以-1，4-糖苷鍵連結(jié)，分枝是以-1，6-糖苷鍵結(jié)合的。大約每10個(gè)

43、殘基中有一個(gè)-1，6苷鍵。糖原的端基含量占9，而支鏈淀粉為4，故糖原的分枝程度比支鏈淀粉約高1倍多。糖原的相對(duì)分子質(zhì)量很高，約為5 000 000，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-5所示。圖4-5 糖元結(jié)構(gòu)示意圖糖原的兩個(gè)主要儲(chǔ)藏部位為肝臟及骨骼肌。肝臟中的糖原濃度比肌肉中要高些，但是在肌肉中儲(chǔ)存的糖原則比肝臟多，這是因?yàn)榧∪獾目偭看蟮枚嗟木壒?。糖原在?xì)胞的胞液中以顆粒狀存在，直徑為1040nm。除動(dòng)物外，在細(xì)菌、酵母、真菌及甜玉米中也有糖原的存在。正常人體所含的糖原共400g左右，其中肝糖原用以維持血液中葡萄糖含量的恒定(穩(wěn)定血糖濃度)，肌糖原則為肌肉內(nèi)的能量?jī)?chǔ)備形式之一。當(dāng)人體攝入過(guò)量的碳水化合物和脂

44、肪時(shí)，就將多余的部分轉(zhuǎn)化成糖原貯存在肝臟和肌肉中；當(dāng)人體內(nèi)因運(yùn)動(dòng)等原因缺糖時(shí)，糖原再分解為葡萄糠供給身體的需要。組成單糖：D葡萄糖結(jié)構(gòu)：1，4苷鍵，1，6苷鍵，有分支。相對(duì)分子質(zhì)量：5000 000端基含量：9。（支鏈淀粉是4）所以糖元的分支比支鏈淀粉高一倍多。在動(dòng)物體內(nèi)的儲(chǔ)藏部位：肝臟、骨骼肌。人體內(nèi)含量：400g三、纖維素和膳食纖維纖維素是植物組織中的一種結(jié)構(gòu)性多糖。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分，在棉花、亞麻、木材中含量均很高。纖維素是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。纖維素像淀粉一樣完全水解也能生成D-葡萄糖，但部分水解則生成纖維二糖。纖維二糖是-D-葡萄糖的苷。所以纖維素與淀粉不

45、同的是，前者的構(gòu)成單元是-D-葡萄糖，后者的構(gòu)成單元是-D-葡萄糖。纖維素分子是D-葡萄糖通過(guò)-1，4-苷鍵相連而成的直鏈分子。含有10 00015 000個(gè)葡萄糖殘基，相對(duì)分子質(zhì)量為1600 0002 400 000。它的部分結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。圖46 纖維素結(jié)構(gòu)示意圖組成單糖：-D-葡萄糖結(jié)構(gòu)：-1,4糖苷鍵，直鏈。聚合度：1000015000個(gè)葡萄糖相對(duì)分子質(zhì)量：16000002400000性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。水解：纖維素水-D-葡萄糖水溶性：不溶于水，但其親水性卻很強(qiáng)，容易吸水膨脹。過(guò)去，人們認(rèn)為纖維素不能被人體消化和利用，無(wú)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，甚至予以排斥。但是從現(xiàn)代

46、營(yíng)養(yǎng)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，雖然人的消化器官不能消化纖維素，可是膳食中必須要含有適量的纖維素，它已成為膳食中不可缺少的部分，稱之為膳食纖維。因?yàn)樗哂写龠M(jìn)腸道蠕動(dòng)，使糞便軟化，解除便秘，并有防止結(jié)腸病變的作用。所以，膳食纖維有助于食物的消化吸收，有利于某些疾病的防治。四、果膠質(zhì)果膠質(zhì)是植物細(xì)胞壁的成分之一，存在于相鄰細(xì)胞壁間的中膠層中，起著將細(xì)胞粘結(jié)在一起的作用。果膠質(zhì)廣泛存在于植物中，尤以果蔬中含量多，但不同的果蔬其果膠質(zhì)的含量不同。果膠物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是D-吡喃半乳糖醛酸以-1，4-苷鍵結(jié)合的長(zhǎng)鏈，通常以部分甲酯化的狀態(tài)存在，即習(xí)稱的果膠，其結(jié)構(gòu)可表示如下：組成單位：D吡喃半乳糖醛酸結(jié)構(gòu)：1，4苷鍵植

47、物體內(nèi)的果膠一般以三種形態(tài)存在。(一)原果膠它是與纖維素和半纖維素結(jié)合在一起的甲酯化聚半乳糖酸苷鏈。存在于植物的細(xì)胞壁中，在未成熟的果蔬中含量較多。未成熟的果蔬比較硬挺，這與原果膠的存在直接有關(guān)。原果膠不溶于水，但在酸或果膠酶的作用下可水解生成果膠。組成：甲酯化聚半乳糖醛酸苷鏈水解：原果膠（不溶于水）水果膠（酯水解）(二)果膠果膠的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量的半乳糖醛酸通過(guò)1，4苷鍵連接成的長(zhǎng)鏈狀高分子化合物。水解后產(chǎn)生半乳糖醛酸。果膠的羧基部分已被甲酯化。果膠易溶于水，不溶于乙醇。果膠的相對(duì)分子質(zhì)量依其來(lái)源不同而異。蘋果、梨等水果中的果膠相對(duì)分子質(zhì)量在25 00035 000之間，柑橘

48、的果膠相對(duì)分子質(zhì)量在40 00050 000之間。組成單位：半乳糖醛酸甲酯、半乳糖醛酸結(jié)構(gòu)：1，4苷鍵性質(zhì)：易溶于水，不溶于乙醇。(三)果膠酸果膠酸稍溶于水，是果膠的甲酯基完全水解后生成的一種酸。遇鈣可形成不溶于水的沉淀，粘性很小，不形成凝膠。未成熟的果蔬細(xì)胞間含有大量的原果膠，組織硬挺，隨著成熟，原果膠水解成纖維素和可溶于水的果膠，并且滲入到細(xì)胞汁液中，使得果實(shí)的組織變軟而有彈性。當(dāng)果膠被去甲酯化變成果膠酸時(shí)，則果實(shí)變成軟瘍狀態(tài)；在腌漬咸菜時(shí)，若采用硬水(含Ca2+、Mg2+)，則可使腌制成的黃瓜等質(zhì)地脆嫩。這是由于生成了果膠酸鈣，鈣的交聯(lián)起到粘聯(lián)組織的作用所致。受到水浸后的馬鈴薯、甘薯等不易煮爛，也是因?yàn)橛泄z酸鈣生成的緣故。果膠水果膠酸甲醇（酯水解）稍溶于水，粘性很小，不形成凝膠，遇鈣形成不溶于水的沉淀。果膠酸鈣果膠酸鈣果膠凝膠的形成：果膠溶液糖有機(jī)酸凝膠0.30.7% 60%65% pH=2.03.5 室溫甚至沸騰果膠是一種親水的膠體物質(zhì)，其水溶液在有適量的糖、有機(jī)酸