第二章碳水化合物ppt课件.ppt
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1、第二章 碳水化合物Unit2 Carbohydrates王 瑞吕梁学院病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程教学目的：了解碳水化合物的概念 掌握碳水化合物的分类 了解碳水化合物的生理功能、化学结构、化性质 及在食品工业中的应用。教学重点:碳水化合物的分类及其化学性质。教学难点：变旋光现象、常见碳水化合物的结构及其化学性质。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程Contents本章主要内容第二节 单糖和低聚糖第三节 多糖第一节 引 论病原体侵入机体，消弱
2、机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言一、碳水化合物的一般概念1.Definition碳水化合物(Carbohydrates)表达式Cx(H2O)y多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 碳水化合物是自然界中最丰富的有机物，自然界的生物物质中，碳水化合物约占3/4，植物体中含量最丰富，约占其干重的85%90%，其中又以纤维素最为丰富。碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源，人类摄取食物的总能量
3、中大约80%由碳水化合物提供。碳水化合物与食品的加工和保藏有密切关系，如：食品的褐变就与还原糖有关，食品的粘性及弹性与淀粉和果胶等多糖分不开蔗糖，果糖等作甜味剂病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言2.Classification 分类：按组成分类1)单糖（Monosaccharides）：不能再被水解的多羟基醛、酮，是碳水化合物的基本单位。单糖又分为醛糖和酮糖。2）低聚糖（寡糖Oligosaccharides)：由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。3）多糖(Polysacc
4、harides)：由10个以上单糖分子缩合而成。根据组成多糖的单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言2.Classification 分类：按功能组成分类 1）结构多糖 2）贮存多糖 3）抗原多糖病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言二、食品原料中的碳水化合物u Carbohydrates comprise more than 75%of the
5、 dry matter of Plants.eg:corn,vegetable,fruit,and so on.u Monosaccharides&Oligasaccharides is usually found in the vegetable and fruit.u Polysaccharides can mainly be found in corn,seed,root,stem plants.病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言常见水果、蔬菜中的游离糖含量（鲜重计）病原体侵
6、入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言常见水果、蔬菜中的游离糖含量（鲜重计）含量很少:16%病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言从上表中可以看出:天然食物中游离糖的含量很少；加工的食品中则较多。如何将植物源食物中的贮存多糖和结构多糖转化为可溶性多糖？目前可采取的方法有：适时采
7、收；采后处理；加工中添加水解酶等病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言 玉米 v 在蔗糖转化为淀粉前采摘，加热破坏转化酶系，玉米很甜 v 成熟后采摘或未及时破坏酶系，玉米失去甜味，而且变硬变老 水果 v 成熟前采摘，后熟过程中酶促反应使淀粉转变为糖，水果变软，变熟，变甜糖淀粉的转化病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.1 Introduction 引言三、食品中碳水化合物的作用碳水化合物与食品加工质量碳水化合物
8、与食品的营养色泽与碳水化合物口感与碳水化合物质构与碳水化合物提供膳食热量促进肠道蠕动具有保健功能病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2 食品中的单糖和低聚糖一、单糖 Carbohydrates1.结构：单糖根据羰基类型可分为醛糖和酮糖两大类。根据所含糖原子的数目，单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理
9、过程 环的生成使羰基变为手性碳，因而产生了两个异构体，它们的差别只在于链端手性碳构型的不同，分别称为-和-型。如：2.单糖的旋光现象病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程Nicol棱镜(偏振片)什么叫旋光性？欲知旋光性旋光性，先说偏振光偏振光普通光有无数个振动平面，振动平面与光的前进方向相垂直偏振光与棱镜晶轴平行的振动平面晶轴aabbccdd只有一个振动平面的光旋光度旋光度不旋光物质旋光性物质光活性物质光活性物质a a病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理
10、过程偏振光和偏振面光是一种电磁波，光波振动方向与光波前进方向垂直。偏振光：只在一个平面上振动的光。又叫极化光。偏振面：偏振光振动方向与其前进方向所构成的平面。普通光 偏振光尼科尔棱镜晶轴平行病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 旋光性物质：具有旋光性的物质。也叫光活性物质。旋光性：能使偏振光的振动面旋转的性质。右旋物质：能使偏振光的偏振面向右旋的物质。左旋物质：能使偏振光的偏振面向左旋的物质。偏振光旋转后的偏振光旋光性物质病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病
11、理生理过程 新配制的单糖溶液在放置时，其比旋光度会逐渐增加或减少，最后达到一个恒定的数值。这是由变旋光现象而发现的。+112.2+17.5 含量 36%0.5%64%52.7 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程环状结构r 手性碳原子镜面病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程-与-构型环状结构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程-与-构型同侧异侧环状结构C1为手性碳原子，它有右
12、侧两种端位异构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程环状结构-与-构型病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4、天然存在的主要单糖 戊糖多作为多糖成分或核酸成分存在，游离状态甚少。（A）D-木糖 存在于木材、稻草杆等的半纤维素中（1）戊糖病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 木糖是一种由木屑、稻草、玉米芯等富含半纤维素的植物经水解而得的一种五碳糖,易溶于热乙醇和嘧啶,甜度为蔗糖的
13、67%。木糖与葡萄糖的化学性质相似，可以还原为相应的醇，例如：木糖醇，或氧化成3-羟基-戊二酸。在中国，木糖是生产木糖醇的主要原材料，已经被多个国家批准为无热量甜味剂。人体无法消化，不能利用 1.无热量甜味剂。使用於肥胖及糖尿病患者。亦用於脂肪氧化防止剂量，制酱色的原料及通过美拉德反应制备猪肉等香料。2.木糖对人体肠道内的双歧杆菌有较高的增殖作用，食用木糖能改善人体的微生物环境。提高机体的免疫能力。木糖与食物的配伍性很好，食物中添加少量木糖，便能体现出很好的保健效果。木糖与钙同时摄入，可以提高人体对钙的吸收率和保留率，还能防止便秘。3.用於制取木糖醇。4.由于其提味效果明显，可用于香料和宠物饲
14、料行业 5.由于其可高效的引起美拉德反应，因此可用于生产食品调味剂 6.由于其提色效果明显，可用于食品行业金褐色的着色，如黄油和面包的着色。7.医药原料和医药中间体 8.适用于香精香料的制备病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（B）L-阿拉伯糖 多在果汁和胶质的半纤维素中与果胶质共存 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 己糖病原体侵入机体
15、，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(A)D-葡萄糖：以结合核游离的形式广泛存在于自然界，游离态多存在于水果中，淀粉、糖原、纤维素，葡聚糖等碳水化合物都是D-葡萄糖的聚合物。(B)D-果糖：广泛存在于自然界，游离型多存在于水果中。寡糖的蔗糖、棉子糖、蜜二糖中均有存在，菊粉是D-果糖的聚合物。果糖的甜度在糖类中最大。在工业上，常利用异构酶把葡萄糖异构化为果糖来代替蔗糖。(C)半乳糖：没有游离型，存在于乳糖和棉子糖中。(D)D-甘露糖：它是魔芋甘露聚糖的成分。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁
16、殖，引起不同程度的病理生理过程二、低聚糖（Oligosaccharides）一般由个糖基构成，较重要的低聚糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖、饴糖、麦芽糊精和环状糊精（沙丁格糊精）2.2 食品中的单糖和低聚糖病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程麦芽糖Maltoser 淀粉糖，饴糖r 淀粉水解后得到的二糖 r 具有潜在的游离醛基，是一种还原糖 r 温和的甜味剂 1,4糖苷配基D-葡萄糖病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程D-半乳糖D-葡萄糖-1,4糖苷配基乳糖L
17、actoser 牛乳中的还原性二糖 r 发酵过程中转化为乳酸 r 在乳糖酶作用下水解 r 乳糖不耐症病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程r 非还原性二糖 r-葡萄糖和-果糖头头相连 r 具有极大的吸湿性和溶解性 r 冷冻保护剂12蔗糖Sucrose病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定
18、性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u三糖 麦芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖 u聚合度为410的低聚糖 麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖食品中重要的低聚糖病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程食品中单糖和低聚糖的甜味剂:亲水功能:蜂蜜和大多数果实的甜味主要取决于蔗糖、果糖、葡萄糖等含量（甜度：果糖蔗糖葡萄糖麦芽糖半乳糖）糖分子中含有羟基，具有一定的亲水能力、吸湿性或保湿性和防腐能力。褐变产物赋予食品特殊
19、风味,如麦芽酚,异麦芽酚增加溶解性，如环状糊精、麦芽糊精。糊精做固体饮料的增稠剂和稳定剂。赋予风味:特殊功能:稳定剂:保健功能:病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖v 功能性食品 低热、低脂、低胆固醇、低盐、高纤维素 低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽）v 具有特殊保健功能的低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖低聚果糖v 分子式特点：G-F-Fn（G
20、lucose,Fructose）G-F(蔗)G(葡)+G-F(蔗)+G-F-F(蔗果三糖)+G-F-F-F(蔗果四糖)+G-F-F-F-F(蔗果五糖)果糖转移酶病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖低聚果糖21-2,1GF2GF4 GF3 增殖双歧杆菌 难水解，是一种低热量糖 水溶性食物纤维 抑制腐败菌，维护肠道健康 防止龋齿生理活性：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖低聚果糖v 低聚果糖存在于天然植物中 香
21、蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱 v 作为新型的食品甜味剂或功能性食品配料 v 产酶微生物 米曲霉、黑曲霉病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖低聚木糖v 主要成分为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以上的木聚糖 v 木二糖含量，产品质量 v 甜度为蔗糖的40%木二糖的分子结构-1，4低聚木糖的特性：较高的耐热（100/1h）和耐酸性能（pH28）双歧杆菌所需用量最小的增殖因子 代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者 抗龋齿病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度
22、的病理生理过程具有特殊功能的低聚糖低聚木糖木二糖的分子结构-1，4低聚木糖的生产：两步：提取木聚糖，木聚糖酶法水解 丝状真菌 内切木聚糖酶水解得到低聚木糖-1,4木糖苷酶水解木二糖为木糖 菌株筛选病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程-1,4水溶性 D-氨基葡聚糖具有特殊功能的低聚糖甲壳低聚糖D-氨基葡萄糖甲壳低聚糖的结构生理功能：降低肝脏和血清中的胆固醇 提高机体的免疫功能 增殖双歧杆菌 抗肿瘤作用，防治溃疡病等病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
23、环状低聚糖(Cyclodextrin)又名沙丁格糊精（Schardinger Dextrin）或环状淀粉，由-葡萄糖通过1,4-糖苷键首尾相连构成。聚合度为6,7,8,分别称为,环状糊精。N=6 N=7 N=8病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程环状低聚糖(Cyclodextrin)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程环状糊精(Cyclodextrin)环状糊精的立体结构示意图u 高度对称性 u 圆柱形 u-OH在外侧，C-H和O在环内侧 u 环的
24、外侧亲水，中间空穴是疏水区域 u 作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质 风味物、香精油、胆固醇 环状糊精的结构特点：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程环状糊精(Cyclodextrin)环状糊精的立体结构示意图环状糊精制备工艺：淀粉调浆液化转化终止反应脱色,过滤离交法脱盐真空浓缩喷雾干燥干粉 环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程食品行业:做增稠剂,稳定剂,
25、提高溶解度（做乳化剂）,掩 盖异味等等。固体果汁和固体饮料酒载体。保持食品香味的稳定 食用香精和稠味剂用CD包接，用于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳定。如食用香精玫瑰油，茴香脑等易挥发，易氧化，用CD包接后香味的保持得到改善。保持天然食用色素的稳定如：虾黄素经CD的包接，提高对光和氧的稳定性。食品保鲜将CD和其它生物多糖制成保鲜剂涂于面包、糕点表面可起保水保形作用除去食品的异味鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CD包接可除去。环状糊精的应用病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程农
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