食品化学课件之碳水化合物.ppt

（二）淀粉的物理性质 所有的淀粉颗粒在显微镜下皆显示出一个裂口，称为淀粉的脐点, 在偏光显微镜下观察，淀粉具有双折射,黑色偏光十字的中心正好在脐点, 说明淀粉是球状结晶。 淀粉粒的偏振光十字纹(1) 上图分别为玉米淀粉的偏振光显微照片和普通光学显微照片。 淀粉粒的偏振光十字纹(2) 上图分别为大麦淀粉的普通光学显微照片和偏振光显微照片。 （三）淀粉的化学性质 1、与碘反应：直链淀粉遇碘产生蓝色，而支链淀粉遇碘产生紫红色。 糊精与碘的反应随分子质量的减小，溶液呈色依次变化为： 蓝色-紫色-橙色-无色。 但淀粉、糊精与碘的反应并不是化学反应，是一个物理过程， 是由于碘在淀粉分子螺旋中吸附而引起的。 在淀粉分子的每一个螺旋中能吸附一分子的碘，吸附的作用力为范德华力，这种作用力改变了碘的原有色泽。 对于糊精来说，聚合度为4-6与碘呈无色，聚合度为8-20与碘呈红色，聚合度为大于40与碘呈蓝色。 支链淀粉一般与碘呈紫色，因为其支链的长度一般为20-30。 2、水解反应：工业上常通过淀粉水解来生产各种化工原料， 根据淀粉的水解程度度的不同可得到糊精、淀粉糖浆、果葡糖浆、麦芽糖浆、葡萄糖等， 常用的生产方法有酸法和酶法。 淀粉水解的程度用DE值表示，DE值是指还原糖（按葡萄糖计）所占干物质的百分数。 DE<20的产品为麦芽糊精，DE值在20~60之间的为淀粉糖浆。 一、多糖的性质 1、多糖的溶解性 多糖具有大量羟基，因而多糖具有较强亲水性，易于水合和溶解。 在食品体系中多糖具有控制水分移动的能力，同时水分也是影响多糖的物理与功能性质的重要因素。 食品的许多功能性质和质构都同多糖和水分有关。 多糖是相对分子质量较大的大分子，它不会显著降低水的冰点，是一种冷冻稳定剂。 除了高度有序具有结晶的多糖不溶于水外，大部分多糖不能结晶，因而易于水合和溶解。 在食品工业和其他工业中使用的水溶性多糖与改性多糖被称为胶或亲水胶体。 2、多糖溶液的黏度与稳定性 可溶性大分子多糖都可以形成黏稠溶液。 多糖（亲水胶体或胶）的增稠性和胶凝性是食品中的主要功能， 此外还能控制流体食品与饮料的流动性与质构以及改变半固体食品的变形性等， 一般使用0.25％～0.5％浓度的胶即能产生极大的黏度甚至形成凝胶。 大分子溶液的黏度取决于分子的大小、形状、所带净电荷和在溶液中的构象。 支链多糖溶液的黏度远低于聚合度相同的线型多糖。 对于仅带一种电荷的线型多糖溶液呈现高的黏度，如黄原胶、海藻酸钠。 对于不带电荷的线型均一多糖，如纤维素或直链淀粉，趋向于缔合和形成部分结晶，它们通过加热溶于水中形成不稳定的分子分散体系，它会非常快地出现沉淀和胶凝。 亲水胶体溶液的流动性同水合分子的大小、形状、柔顺性、所带电荷的多少有关。 大多数亲水胶体溶液随温度升高黏度下降，但是黄原胶溶液在0～100℃内黏度基本保持不变。 3、凝胶 胶凝作用是多糖的又一重要特性。 凝胶（gel）：在分散介质中的胶体粒子或高分子溶质，形成整体构造而失去了流动性， 或胶体全体虽含大量液体介质但处于固化的状态。 在食品加工中，多糖或蛋白质等大分子，可通过氢键、疏水作用、范德华引力、离子桥联、缠结或共价键等作用，在多个分子间形成多个联结区。 这些分子与分散的溶剂水分子缔合，最终形成由水分子布满的连续的三维空间网络结构。 凝胶兼有固体和液体的某些特性，不像连续液体那样完全具有流动性，也不像有序固体具有明显的刚性， 而是一种能保持一定形状，可显著抵抗外界应力作用，具有黏性液体某些特性的黏弹性半固体。 凝胶中含有大量的水，有时甚至高达99％，如带果块的果冻、肉冻、鱼冻等。 凝胶强度依赖于联结区结构的强度， 如联结区不长，链与链不能牢固地结合在一起，这样的凝胶属于易破坏和热不稳定凝胶。 如联结区包含长的链段，则链与链之间的作用力非常强，这类凝胶硬而稳定。 支链分子或杂聚糖分子间不能很好地结合，因此不能形成足够大地联结区和一定强度地凝胶，只能形成粘稠、稳定的溶胶。 带电荷基团的分子，如含羧基的多糖，链段之间的负电荷可产生库仑斥力，阻止联结区的形成。 亲水胶体具有多功能用途， 它可以作为增稠剂、结晶抑制剂、澄清剂、成膜剂、脂肪代用品、絮凝剂、泡沫稳定剂、缓释剂、悬浮稳定剂、吸水膨胀剂、浮状液稳定剂以及胶囊剂等。 每种食品都有一种或几种独特性质。 4、水解 在酶或酸的催化下，低聚糖和多糖的糖苷键易发生水解，并伴随黏度降低。糖苷水解反应机理为： H＋ ＋ ROH H2O -H+ 二、淀粉 （一）淀粉的结构 天然淀粉具有直链淀粉和支链淀粉两种结构： 直链淀粉是由D-吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接起来的连状大分子，一般链长为250～300个葡萄糖单位。 直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺旋 ，每转一圈有6个葡