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第三節(jié) 重要的碳水化合物

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-04-24

一、單糖   

    1、葡萄糖   

    葡萄糖又叫右旋糖。廣泛存在于水果、蔬菜、血液、蜂蜜等食品中,是雙糖和許多重要的多糖(如淀粉、纖維素等)的組成成分?梢赃M行多種發(fā)酵。是一種重要的單糖成分。

    2、果糖

    果糖又叫左旋糖。在己糖中甜度最高,吸濕性最強。廣泛存在于生物界,其游離態(tài)多與葡萄糖共存?梢员唤湍赴l(fā)酵。

    3、半乳糖 

   半乳糖一般無游離狀態(tài)存在,僅為乳糖、棉子糖和瓊脂等的組成成分。可以被乳酸菌發(fā)酵。

    4、甘露糖

    甘露糖無游離態(tài)存在,為半纖維素等的組成成分。可以被酵母發(fā)酵。

二、寡糖

    1、蔗糖

    蔗糖又稱甘蔗糖或甜菜糖,是由葡萄糖和果糖分子縮合失水形成的,為一種多面體結(jié)晶,易溶于水,味很甜,是日常攝食的主要食用糖。但是,蔗糖難溶于乙醇,從而成為食品工業(yè)上將蔗糖制成夾心食品的一種依據(jù)。蔗糖可以與金屬離子形成蔗糖鹽。由于這個性質(zhì),在機體內(nèi),蔗糖可與鈣離子反應結(jié)合,生成一種難溶于水的鈣鹽蔗糖鈣,從而影響機體對蔗糖和鈣的利用,所以,有人稱蔗糖鈣為“糖強盜”。

蔗糖+鈣離子→蔗糖鈣↓

    濃蔗糖溶液具有抑制微生物生長的特性,因此,可以用來生產(chǎn)和保存某些食品。這也是為什么要用蔗糖來生產(chǎn)蜜餞果品、果醬和果凍的重要原因。

    蔗糖主要存在于甘蔗、甜菜、胡蘿卜、水果和其他一些植物中(表4-4)。工業(yè)制糖,主要采用的是甘蔗和甜菜這二種原料。

4-4  某些植物中的蔗糖含量

   

蔗糖質(zhì)量分數(shù)/%

   

蔗糖質(zhì)量分數(shù)/%

甘蔗

甜菜

菠蘿

甜栗

玉米秸

14~18

16~20

12~15

10~18

8~12

棕櫚汁

樺樹汁

甜槭汁

胡蘿卜

3~6

2~4

3

3

 2、麥芽糖麥芽糖主要存在于發(fā)芽的大麥(麥芽)和谷粒、麥芽抽提物和由淀粉分解而得到的糖漿中,很容易在酸或酶的作用下發(fā)生分解。

3、乳糖

乳糖由葡萄糖和半乳糖構(gòu)成,難溶于水,具有還原性。主要存在于哺乳動物的乳汁中,一般牛乳含4%,人乳含5%~7%。乳糖不能被純酵母發(fā)酵,但可以被乳酸菌發(fā)酵,而這正是牛奶變酸的原因,也是制備酸奶的基礎(chǔ)。

三、多糖

l、淀粉

淀粉由葡萄糖殘基構(gòu)成,幾乎存在于所有的植物中,尤其以一些植物的種子、塊根、根和球莖中含量豐富,如谷類含淀粉約70%~80%,豆類約30%~50%,土豆約10%~24%。這主要得助于淀粉的可貯存性。根據(jù)熱水溶解的性質(zhì)差別,可以把淀粉區(qū)分為可溶的直鏈淀粉和不溶的支鏈淀粉。這種區(qū)別可以從結(jié)構(gòu)上得到最終的證明。一般淀粉中,直鏈淀粉和支鏈淀粉都有存在,只是含量不同罷了。但是,在極個別的情況下,有的淀粉,如糯米大部為支鏈淀粉;還有的淀粉,如個別豆類淀粉大部為直鏈淀粉。

由于結(jié)構(gòu)的差異,直鏈淀粉與支鏈淀粉在性質(zhì)上也有不少的差別。例如,直鏈淀粉遇-碘化鉀溶液顯藍色,支鏈淀粉則顯紫色。

淀粉可以在酸和酶的作用下發(fā)生分解。在工業(yè)上,可以利用這種分解來生產(chǎn)多種食品,如酒、糊精、淀粉糖漿和葡萄糖等。

2、糖原

糖原是動物和人體內(nèi)的貯備糖,主要存在于動物性食品中。如同淀粉之于植物一樣,糖原對于動物和人,有“動物淀粉”的稱呼。糖原由葡萄糖殘基構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉類似,但是分支更多。遇碘-碘化鉀溶液顯紅褐色。

3、纖維素

據(jù)估計,纖維素在植物界碳含量中約占50%以上?梢钥隙ǎ械闹参镄允称,中都含有纖維素,只是含量的不同而已。纖維素為無色無臭無味的物質(zhì),由葡萄糖殘基構(gòu)成,完全不溶于水,也不糊化。纖維素不能被人體消化吸收,只有食草動物才能利用纖維素。但這并不意味著纖維素對人體無所作為。纖維素在酸的作用下可以發(fā)生分解,經(jīng)過多步分解過程以后,可以得到葡萄糖。用濃硫酸(低溫)或稀硫酸(高溫和高壓)作用木材廢料,可以得到大約20%的葡萄糖。這是一個很有意義的開發(fā)工作。

    4、瓊脂   

    屬于半乳聚糖類,由瓊脂糖和瓊脂膠組成,含有硫和鈣元素。與水有很強的結(jié)合力,在約 l%~2%時即可形成堅韌的凝膠。可以用某些紅藻類物質(zhì)制備。

    瓊脂可以用作食品增稠劑,主要用于生產(chǎn)果凍、果醬等食品。

    5、果膠

    果膠主要存在于植物的果肉和皮部分,如蘋果渣(含10%~15%,干重)、甜菜渣(含 20%)、檸檬果皮和西瓜皮等。由一些大分子物質(zhì)混合構(gòu)成,一般認為,果膠的構(gòu)成成分中,都含有半乳糖醛酸酯或其衍生物。果膠與水也有很強的結(jié)合力,可以浸脹形成堅韌的凝膠,也可以用作食品增稠劑。

    6、藻酸鹽

    藻酸鹽易溶于水,在有二價或高價陽離子(如鈣離子)存在的情況下,可以生成凝膠。藻酸鹽的凝膠與濃度和pH值的關(guān)系不大。

    藻酸鹽由藻酸制得,而藻酸則是由海藻提取出來的。因此,也將這種藻酸(鹽)稱作為海藻酸(鹽)。藻酸屬于多糖類物質(zhì),與藻酸鹽相反,它不溶于水。

四、其他碳水化合物

    1、糖漿

    糖漿是一種混合碳水化合物的水溶液,為淀粉或葡萄糖等工業(yè)水解產(chǎn)品。目前主要有兩種類型的糖漿,即淀粉糖漿和果葡糖漿:

    (1)淀粉糖漿是一種無色、透明和粘稠的液體,由淀粉經(jīng)過不完全水解制得。主要碳水化合物有葡萄糖、麥芽糖、低聚糖和糊精等。通過控制水解的程度,可以得到甜度、粘度等不同的各種產(chǎn)品,以適合于實際的需求。一般淀粉糖漿的儲存性質(zhì)良好。

  (2)果葡糖漿也叫異構(gòu)糖漿,是一種無色透明液體。由葡萄糖在異構(gòu)酶的作用下部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣嵌频茫妓衔餅槠咸烟呛凸。通過對反應轉(zhuǎn)化條件的控制,可以得到各種不同的轉(zhuǎn)化率。

2、糖苷

4—5  主要糖苷物質(zhì)的分類

類別

代表物

醇糖苷

大豆皂苷

酚糖苷

香草醛

氮糖苷

核酸

芥子苷

黑芥子苷,白芥子苷

氰(基)苷

苦杏仁苷

糖苷主要存在于植物的種子、葉子及皮內(nèi)。在天然糖苷中,配糖體有醇類、醛類、酚類、甾醇和嘌嶺等。按照配糖體,可以把糖苷劃分為五類(表4—5)。一般糖苷易溶于水,但是,不能與Fehling試劑作用。糖苷可以在酸或酶等的作用下發(fā)生分解。糖苷的分解,有時會產(chǎn)生很典型的芳香物質(zhì)。例如,可可豆或香蕉在成熟過程中,可以由糖苷的分解釋放出特征的芳香氣味;綠茶的糖苷在酶解時,可以釋放出典型的芳香油;黑芥子以及山芋(辣根)子中的黑芥子苷和白芥子中的白芥子苷在發(fā)生酶解時,可以產(chǎn)生具有強烈刺激性氣味的芥子油。   

    存在于苦杏仁、杏仁和桃仁中的苦杏仁苷,可以在水的作用下分解成其組成成分龍膽二糖和杏仁腈。這種分解產(chǎn)物可以產(chǎn)生對人體劇毒的氫氰酸,所以,生產(chǎn)杏仁和桃仁原料時,必須仔細地用水將糖苷物質(zhì)即苦味完全除去。

    3、糖醇

    糖醇是一類單糖衍生物,可溶于水及乙醇中,具有甜味,一般比較穩(wěn)定。常見的糖醇有甘露醇、山梨醇、木糖醇和麥芽糖醇。

    (1)甘露醇  其熔點為106℃。廣泛存在于各種植物組織中。海帶中的甘露醇含量比較豐富,約占干物質(zhì)的5.2%~20.5%,是制取甘露醇的天然原料。

    (2)山梨醇  其熔點為97.5℃。在植物界分布很廣泛,尤其是水果,如梨、蘋果、櫻桃、李子、桃和杏等,大多含有5%~10%的山梨醇。但是葡萄中卻不含山梨醇,由于山梨醇還不能被酵母發(fā)酵,故據(jù)此可以鑒別葡萄酒的真?zhèn)巍?O:P>

    (3)木糖醇  主要存在于香蕉、楊梅、胡蘿卜、萵苣、菠菜等植物中。熔點為90—94℃,易溶于水,吸濕性小,化學性質(zhì)穩(wěn)定,不能被酵母等發(fā)酵。

    (4)麥芽糖醇  是由麥芽糖氫化而制得的產(chǎn)品,易溶于水,且保濕性強,不能被微生物利用。

 
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