文档介绍：第三章碳水化合物
碳水化合物的分类
单糖
低聚糖
食品中单糖和低聚糖的功能
多糖
江苏食品职业技术学院食品工程系
碳水化合物的分类
概念:
碳水化合物也称糖类,是由碳、氢、氧三种元素组成的。是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物的总称。(羟基-OH,醛基,羰基﹥C=O至少与一个氢原子相连,酮基:两个烃基与羰基相连)。碳水化合物是自然界分布最广、数量最多的一类有机化合物,占所有陆生植物和海藻干重的3/4,存在于所有人类可食的用的植物中。糖类为人体提供日常生活所需的热量,糖类提供的热量占总摄入量的70%-80%。
碳水化合物的作用:
是重要的能量来源与营养来源:
单糖和低聚糖是重要的甜味剂和保藏剂(高浓度糖渗透压大,微生物不易生长):
与食品中其它成分发生反应产生色泽和香味:焦糖化反应,美拉德反应
具有较高黏度、凝胶能力和稳定作用:多指多糖
碳水化合物在加工贮藏中的变化:
有利变化:淀粉糊化,纤维素水解,果胶在水果后熟中的适当降解
不利变化:淀粉老化,马铃薯甜化,甜玉米中蔗糖向淀粉转化
是否有利要依据食品的种类和变化的程度而定:焦糖化反应,美拉德反应
碳水化合物的分类:
单糖:是碳水化合物的基本单位,是不能再被水解的多羟基醛或多羟基酮。单糖又按羟基的类型不同分为醛糖和酮糖。如:核糖、阿拉伯糖,半乳糖,葡萄糖等属于醛糖;果糖属于酮糖。
低聚糖:又叫寡糖,是由2-10个单糖分子脱水缩合而成的糖,完全水解后得到相应分子数的单糖。根据水解后生成单糖分子的数目,又可分为二糖(双糖),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。
多糖:多糖是由很多个单糖分子失水缩合而成的高分子化合物,其单糖单体少则几十个,多则成千上万个,水解后可以生成多个单糖分子。如果多糖是由相同的单糖组成的称为均多糖(或同聚多糖),比如淀粉,纤维素;若多糖是由不相同的单糖缩聚而成的称为混合多糖(或杂多糖),比如果胶,半纤维素等。
单糖
单糖的结构:
1、单糖的化学组成和链状结构:
(1)(H2O)n:所有食物中的低聚糖和多糖摄入人体后,都必须水解成单糖后才能被人体吸收。
(2)自然界中以4,5,6个碳原子的单糖最普遍。6碳糖:葡萄糖,果糖;5碳糖:核糖等等。按照官能团又分为醛糖或酮糖。依分子中碳原子的数目,单糖可分为丙糖,丁糖,戊糖,己糖,庚糖。
(3)分子中碳原子数≥3的单糖含有手型碳原子(即离羰基最员的不对称碳原字),手型碳原子上-OH在右侧的为D型,在左侧的为L型。天然存在的单糖大多为D型。
2、单糖的环状结构:
单糖分子的羰基可以与糖分子本身的一个醇羟基反应,生成分子内的半缩醛或半缩酮,形成五元呋喃环或更稳定的六元吡喃环。天然的糖多以六元环形式存在。
3、单糖的构象:
(1)构象:所谓构象是指1个分子中不改变共价键结构,仅由于单键周围的原子或基团旋转所产生的原子和基团的空间排列。
(2)五元环:成环C原子与O原子处于同一平面;六元环:分子中成环的C原子和O原子不在同一平面内,有椅式和船式两种构象,以稳定的椅式构象占绝对优势。