(5)焦糖色素的性质
焦糖是一种黑褐色胶态物质 等电点在pH3.0-6.9,甚至低于pH3
粘度100-3000cp
(6) 工业上生产的焦糖色素
以蔗糖为原料生产的三种色素及用途

催化


pH2-4.5 耐酸焦糖色素 （可用于可口可乐饮料，棕色） 糖和铵盐加热 pH4.2-4.8 焙烤食品用焦糖色素 （红棕色） 蔗糖加热 pH3-4 啤酒美色剂 （含醇类饮料，红棕色）
※一 美拉德反应Maillard reaction

美拉德反应（羰氨反应）：指羰基与氨 基经缩合、聚合反应生成类黑色素和某 些风味物质的非酶褐变反应。
烤面包、烤肉 啤酒的黄褐色 酱油和陈醋的褐色

（1）美拉德反应过程
初期阶段
羰 氨 缩 合 分 子 重 排 脱 胺 脱 水
中期阶段
脱 胺 重 排
a.α、β不饱和醛>α－双羰基化合物>酮 b. 五碳糖 : 核糖 > 阿拉伯糖 > 木糖 ; 六碳糖：半乳糖 > 甘露糖 > 葡萄 糖;五碳糖的褐变速度大约是六碳糖的10倍。 c.单糖>双糖（如蔗糖，分子比较大，反应缓慢） d.还原糖含量与褐变成正比
②氨基化合物的种类
a.胺类物质>氨基酸>肽类>蛋白质 b.含S-S，S-H不易褐变 c.有吲哚，苯环的胺类物质易褐变 d.碱性氨基酸易褐变 e.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变
＞淀粉＞纤维素
温度对溶解过程和溶解速度具有决定性影响

t=20℃时，葡萄糖 47％ 蔗糖 66％ 果糖 79％
果糖具有较好的食品保存性。

果葡糖浆的浓度％ 果葡糖浆中果糖含量％ 71 42 77 55 80 90
果糖含量较高的果葡糖浆，其保存性能较好


高浓度的糖液具有防腐保质的作用 ，在70％ 以上 能抑制霉菌、酵母的生长。
低聚糖
糖
是指聚合度小于或等于10的糖类。
oligosaccharides
多
糖
polysaccharides
结合糖
又称为多聚糖，是指聚合度大于10的糖类。 多糖可分为同多糖和杂多糖。
由糖与非糖物质如脂类或蛋白质共价结合， 分别形成糖酯，糖蛋白和蛋白聚糖，总 glycoconjugate 称为结合糖和复合糖。
美拉德反应
小

结
美拉德反应概念 美拉德反应的一般过程 反应影响因素 美拉德反应对食品品质的影响 在食品加工中的应用（包利用和控制）
※二焦糖化反应 Caramelization

(1) 概念：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖
浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生 成深色物质的过程，称为焦糖化反应。
（4）介质的影响 （5）不同糖类之间的影响

蔗糖+果葡糖浆
5%葡萄糖+10%蔗糖
2 旋光性 optical activty
旋光性: 是一种物质使直线偏振光的振动平面 发生旋转的特性。
※单糖的比旋光度定义：指lmL含有1g糖的溶液于
20℃，在0.1m长的旋光管内使偏振光旋转的角度。一般采 用钠光。可用于糖的鉴别。
五 单糖的氧化反应 oxidation reaction

（以葡萄糖为例）
单糖含有游离的羰基，即醛基或酮基，而酮基在稀碱溶液中能转 化为醛基，因此，单糖具有醛的通性。 1）D-葡萄糖 溴水等弱氧化剂 D-葡萄糖酸
钙离子 加热脱水
葡萄糖酸钙
萄酸-δ -内酯 2）D-葡萄糖
浓硝酸
D-葡
1,6-D-葡萄糖二酸
⑥金属离子
Fe(Fe3+> Fe2+) 催化还原酮的氧化促进褐变 Cu Na＋对褐变无影响 Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变
（4）Maillard反应对食品品质的影响
不利方面：
a.营养损失，特别是必须氨基酸损失严重
b.产生某些致癌物质
c.对某些食品，褐变反应导致的颜色变化影 响质量。（如浓缩果汁，蛋粉的加工）
5 结晶性crystallinity
﹟糖的特征之一是能形成结晶，糖溶液越纯越易
结晶。
﹟不同糖类的糖结晶性质是有差别的。
﹟蔗糖＞葡萄糖＞果糖（较难结晶）＞淀粉糖浆 （不能结晶，并能够防止蔗糖结晶）
﹟应用：生产硬糖果时以蔗糖为主，可以添加适 量的淀粉糖浆。
6 渗透压osmotic pressure
﹟ 渗透压越高的糖对食品的保存效
3） D-葡萄糖 强氧化剂作用 被氧化成二氧化碳和水 4） D-葡萄糖
氧 化 酶
D-葡萄糖醛酸
D-葡萄糖醛酸具有很重要的生理意义。它可以和人体中 的某些有毒物质结合形成苷类，然后随着尿液排除体外， 从而起到解毒的作用。
六 单糖的还原反应reduction reaction
单糖分子中含有自由的醛基或半缩醛基，可以被还 原剂还原为羟基，从而形成多羟基醇。 1） D-葡萄糖 还原剂 D-葡萄糖醇（D-山梨醇） 2） D-甘露糖 3） D-木糖
化酶。
加入亚硫酸盐（羰氨缩合之前加入） 钙离子可抑制褐变

利用maillard反应
控制原材料：核糖 + 半胱氨酸 ：烤猪肉香味 核糖 + 谷胱甘肽 ：烤牛肉香味 控制温度： 葡萄糖 + 缬氨酸 ：100-150℃ 烤面包香味 180℃ 巧克力香味 木糖 +酵母水解蛋白： 90℃ 饼干香型 160℃ 酱肉香型 控制加工方法： 土豆 大麦 水煮： 125种香气 75种香气 烘烤： 250种香气 150种香气
变旋现象mutarotation：指糖刚溶解于水时，其比旋
光度是处于变化中的，但到一定时间后就稳定在一恒定的旋 光度上，这种现象叫变旋现象。
3 溶解度（g/100gH2O） solubility
不同糖在水中的溶解度是不相同的，有 的极易溶于水，有的则不溶于水。
果糖＞葡萄糖＞蔗糖＞麦芽糖＞乳糖（难溶）
第三章 碳水化合物（carbohydrates）
3.1 概述 3.2 单糖的结构及与食品相关的物理学特性 3.3 单糖的食品化学反应 3.4 食品中重要的低聚糖及其性质 3.5 多糖
3.1 概述
一 食品中碳水化合物的作用
＊ 1 是人和动物的主要供能物质，是构成 食品的主要成分。 ＊ 2 低分子糖类可作为甜味剂。 ＊ 3 有利于肠道蠕动，促进消化。 ＊ 4 大分子糖类物质能形成凝胶、糊或作 为增稠剂和稳定剂。
4 吸湿性和保湿性
hydroscopicity and moisture retention

吸湿性：指糖在空气湿度较高的情
况下吸收水分的性质。 保温性：指糖在空气湿度较低条件下 保持水分的性质。 果糖的吸湿性最强，葡萄糖次之。 应用：硬糖果以蔗糖为主；软糖果应用
果葡糖浆为宜；面包、糕点类食品需要 保持松软，同样使用果葡糖浆较好。
T=20℃时 蔗糖溶液（10％/15％） 1.00（甜度） α－D-葡萄糖 0.70（比甜度） β－D－呋喃果糖 1.50（比甜度）
甜度的影响因素
（1）分子量越大溶解度越小，则甜度也小。 （2）糖的不同构型（α 、β 型）也影响糖的甜 度 （3）温度的影响

蔗糖、葡萄糖等溶液的甜度在温度变化时几乎没有变化，而果 糖溶液随着温度的提高其甜度下降。
Strecker 醛 褐色
CO2
脱胺脱水
HMF的积累与褐 变速度有密切的 相关性，HMF积 累后不久就可发 生褐变。
脱胺重排
○
二羰基化合物
还原酮
Strecker降解
末期阶段
缩合与聚合，生成 类黑色素和风味化合 物。
（2）美拉德反应的条件、生成物和特点

条件：还原糖（如葡萄糖）和胺类物质（氨
还原剂
D-甘露醇
还原剂
D-木糖醇
3.4 低聚糖（oligosaccharides）
一食品中重要的低聚糖
二 其它低聚糖
通常由3—6个单糖组成的聚合物，其质量 优劣的标准取决于其所体现出的生理学性质。 低聚果糖、低聚木糖、帕拉金糖、大豆低聚糖、 低聚壳聚糖、低聚甘露糖、糊精等。 特点：1 低热量、低甜度，在体内不易消化，不易吸收。
基酸）加少量的水，加热或长期贮藏
产物：黑色素（类黑精）＋风味化合物 特点：pH值下降（封闭了游离的氨基）；

还原的能力上升（还原酮产生）； 褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有 荧光物质产生；添加亚硫酸盐，可阻止褐变， 但在褐变后期加入不能使之褪色。
（3）影响美拉德反应的因素
①糖的结构、种类及含量
三 与碱的反应 react with bases

在稀碱溶液中，发生烯醇化作用和异构化作用 在浓碱溶液中，单糖发生分解反应。
四 与酸的反应react with acids


1. 强酸中的反应： 单糖在稀无机酸作用下发生糖苷水解逆反应生成 糖苷，即分子间脱水反应，产物包二糖和其它低聚糖， 如葡萄糖主要生成异麦芽糖和龙胆二糖。这个反应是 很复杂的，除要生成。α一和β一1，6键二糖外，还有 微量的其它二糖生成。 2.弱酸(有机酸)中的反应 糖受弱酸和热的作用，易发生分子内脱水反应， 生成环状结构体，如戊糖生成糠醛，糖生成5一羟甲 基糠醛。己酮糖较己醛糖更易发生这种反应。戊糖经 酸作用生成糠醛。

(2) 过程:
脱水:
分子双键 不饱和的环 聚合 高聚物。
缩合或聚合:
裂解 挥发性的醛、酮 缩合或聚合 深色物质
(3)焦糖化反应条件
①无水或浓溶液，温度140-170℃。 ②催化剂的存在加速反应：铵盐、磷酸盐等。 ③碱性环境有利于反应， pH8 比 pH5.9 时快 10 倍。 ④不同糖反应速度不同，例如果糖大于葡 萄糖（熔点的不同）。