(11)--3.4碳水化合物的食品功能性.ppt

3.4“多才多艺的它多才多艺的它”-碳水化合物的食品功能性碳水化合物的食品功能性23.4.1 碳水化合物的亲水功能碳水化合物的亲水功能碳水化合物含有许多亲水性羟基，它们靠氢键键合与水分子相互作用，形成了碳水化合物对水有较强的亲和力。例如将不同结构的单糖或低聚糖放置在不同湿度（RH），若干时间后就能结合一定空气中的水分。表 糖吸收潮湿空气中水分的百分含量3碳水化合物的亲水能力是最重要的食品功能性质之一，碳水化合物结合水的能力通常体现在吸湿性和保湿性方面。图3-20 茶多糖的吸湿性和保湿性 4黏度黏度是表征流体流动时内摩擦阻力大小的物理量，是流体在受剪切应力作用时表现出的特性。单糖、糖醇、低聚糖和可溶性大分子多糖都有一定的黏度。已知影响碳水化合物黏度的因素很多，主要的内在因素有平均分子量的大小、分子链形状等，外在因素有温度、浓度等。3.4.2.1 黏度的概念黏度的概念3.4.2 碳水化合物的黏度和凝胶作用碳水化合物的黏度和凝胶作用5多糖溶液的黏度与其相应食品的增稠剂及胶凝性都有重要关系，是食品的主要功能性；此外，通过控制多糖溶液的黏度还可以控制液体食品及饮料的流动性与质地，改变半固体食品的形态及OW乳浊液的稳定性。3.4.2.2 多糖溶液的黏度多糖溶液的黏度6多糖溶液的黏度同分子的大小、形状、所带电荷及其所在溶液中的构象有关。多糖分子在溶液中的形状是围绕糖基连接键振动的结果，一般呈无规则线团状。大多数多糖在溶液中所呈现的无规则线团状性质与多糖的组成及连接方式有密切关系。图3-21 多糖分子的无规线团状7同样聚合度（DP）的直链多糖和支链多糖在水溶液中的黏度就大不一样。支链多糖溶液的黏度远低于相同DP的线性多糖溶液。图3-22 相同分子量的线性多糖（a）和高度支链多糖（b）在溶液中占有的相对体积（a）（b）8另外，多糖在溶液中所带电荷状态对其黏度也有重要影响，例如直链多糖。pH值因影响多糖在溶液中所带电荷状态，因此pH值对黏度也有显著影响。不带电荷的直链均多糖，因其分子链中仅有一种中性单糖的结构单元和一种键型，分子链间倾向于缔合和形成部分结晶，这些结晶区不溶于水，而且非常稳定；通过加热，多糖分子溶于水并形成不稳定的分散体系，随后分子链间又相互作用形成有序排列，快速形成沉淀或胶凝现象。淀粉中出现的这种不溶解效应成为“老化”。伴随老化，水被排除，则称为“脱水收缩”。（a）（b）9凝胶作用是多糖的又一重要特性。在食品加工中，多糖或蛋白质等大分子，可通过氢键、疏水相互作用、范徳华引力、离子桥接、缠结或共价键等相互作用，形成海绵状的三维网状凝胶结构。网孔中充满着液相，液相是由较小分子质量的溶质和部分高聚物组成的水溶液。例如，果冻、肉冻、鱼冻等。（a）（b）图3-23 典型的三维网状凝胶结构示意图3.4.2.3 凝胶作用凝胶作用10碳水化合物是一类很好的风味固定剂，能有效地保留挥发性风味成分，如醛类、酮类及脂类。在商业上使用较多的阿拉伯树胶能在风味物颗粒的周围形成一层厚膜，从而可以防止水分的吸收、挥发和化学氧化造成的损失。对于喷雾或冷冻干燥的食品，这些食品中的碳水化合物在脱水过程中对保持挥发性风味成分起着重要作用，随着脱水的进行，使糖水的相互作用转变成糖风味剂的相互作用。3.4.3 风味结合功能风味结合功能11碳水化合物在非酶褐变过程中除了产生深颜色类黑精色素外，还产生了多种挥发性物质，使加工食品产生特殊的风味。蒸蛋糕蒸蛋糕烤蛋糕烤蛋糕3.4.4碳水化合物褐变产物与食品风味碳水化合物褐变产物与食品风味12甜度是一个相对值，它是在相同条件下以蔗糖的甜度为1作为标准，通过比较得出的。我们所知的所有糖、糖醇及低聚糖均有一定甜度，某些糖苷、多糖复合物也有很好的甜度，这是赋予食品甜味的主要原因。人能感受到的甜味因糖的组成、构型和物理形态不同而异。3.4.5甜度甜度 糖糖 乳糖乳糖 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 甘露糖醇甘露糖醇 甘油甘油 蔗糖蔗糖 果糖果糖相对甜度相对甜度 0.27 0.5 0.50.7 0.6 0.7 0.8 1 1.11.5