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植物体内多糖 构成植物骨架的果糖，如纤维素和半纤维素 贮存的营养物质，如淀粉、糖原 第三节 多糖
定义： 超过20个单糖的聚合物是多糖。
∙
单糖的个数称为聚合度DP 。DP ﹤100的多糖很少，大多数多糖DP 为200～3000 ∙
kuli纤维素的DP 最大，达7000～15000。 ∙
多糖有两种结构 直链和支链 ∙
相同的糖组成的多糖称为均匀多糖。如：纤维素、直链淀粉、支链淀粉 两种或者多种不同单糖组成的多糖称为杂多糖 ∙
植物体内的多糖是人类食物的主要成分，又是发酵工业的主要原料。 ∙
动物体内的多糖主要是糖原。
∙
thomas征∙
∙ 多糖与单糖、低聚糖的性质相差较大。多糖大部分为粉末，没有甜味，不能溶解，没有变旋现象，也不具有单糖的许多化学性质。
● 多糖的溶解性
∙ 多糖具有较强亲水性和易于水合。每个羟基均可和一个或几个水分子形成氢键。环氧原子以及连接 糖环的糖苷氧原子也可与水形成氢键。使之具有改变和控制水分移动的能力。
∙ 食品的许多功能性质包括质构都同多糖和水分有关。 与多糖通过氢键相结合的水被称为水合水或结合水。这种水合水不会结冰，也称为塑化水，它使多糖分子溶剂化。
∙ 从化学角度来看，这种水并没有牢固地被束缚，但它的运动受到阻滞，它能与其它水分子快速进行自由交换，在凝胶和新鲜组织食品中，水合水占总水中的比例极小。
∙ 水溶性多糖和改性多糖称为胶或亲水胶
● 多糖的粘度与稳定性
∙ 多糖（亲水胶体或胶）主要具有增稠和胶凝功能，此外，还控制流体食品与饮料的流动性质与质构以及改变半固体食品的变形性等。
∙ 在食品产品中，一般使用0.25 ~ 0.5％浓度的胶即能产生粘度和形成凝胶。
● 多糖的粘度与稳定性的影响因素
1、 高聚物溶液的粘度同分子的大小、形状及其在溶剂中的构象有关。
✧ 多糖分子在溶液中呈无序的无规线团状态，但是大多数多糖与严格的随机线团存在偏差，它们形成紧密的团；线团的性质同单糖的组成和连接方式有关。有些线团是紧密的，有些线团是伸展的。
✧ 溶液中线性高聚物分子旋转和伸屈时占有很大的空间， 分子间彼此碰撞的频率高，产
生磨擦，消耗能量，因而产生粘度。
✧线性多糖甚至在浓度很低时形成粘度很高的溶液。链长增加，高聚物占有的体积增加，
溶液的粘度增加。
◆线性分子，高粘度
◆支链分子，体积小，低粘度
2、带电多糖，粘度增高
✧仅带一种类型电荷（一般带负电荷，它由羧基或硫酸－酯基电离而得）的直链多糖由于
相同电荷的斥力呈伸展构型，增加了从一端到另一端的链长，高聚物占有体积增大，因而溶液的粘度大大提高。
3、无支链的聚糖通过加热溶于水中，形成不稳定的分子分散体系，很快出现沉淀或胶凝。
✧长分子的链段相互碰撞并在几个糖基之间形成分子间键，因而分子间产生缔合，在重力
作用下产生沉淀或形成部分结晶。
本田思迪改装✧直链淀粉通过加热溶于水，接着将溶液冷却，分子经聚集而沉淀，此过程称为老化。
✧面包和其它烘焙食品冷却时，直链淀粉分子缔合而变硬。长时间贮存后，支链淀粉分子
也会缔合产生老化。
4、不带电的直链均一多糖分子倾向于缔合和形成部分结晶。侧链可阻止分子链缔合。
1）具有带电基团的直链多糖由于库仑斥力阻止链段相互靠近也能形成稳定的溶液。
2）海藻酸钠，每个糖基单位是一个醛酸基，含有一个以盐的形式存在的羧酸基；
3）黄原胶中每5个糖基单位有一个醛酸和一个羧酸基存在。但如海藻酸钠溶液pH降到3，羧酸的电离受到一些抑制，因为单体组分的pKa为3.38和3.65，最终分子带电较少，能缔合、沉淀或形成凝胶。庄荣昌
4）卡拉胶是一种带负电的直链混合物，由于在直链上存在许多带电的硫酸一酯基。这类分子在低pH下不会沉淀，因为在所有实用的pH范围内硫酸盐基团都保持电离状态。
5、亲水胶体溶液的流动性质同水合分子的大小、形状、柔顺性以及带电荷的多少有关。多糖溶
液一般呈现两种流动性质：
(1)假塑性
✧假塑性流体是剪切变稀，随剪切速率增高，粘度快速下降。液体流动越快，粘度越低，
流动速率随外力的增加而增加。在倒出、咀嚼、吞咽、泵送、混合过程中，流动速率随所
加的力增大而增大。
✧粘度变化与时间无关；随剪切率变化，流动速率也发生瞬时改变。
✧线性高聚物分子形成剪切变稀的假塑性溶液，一般来说，胶的分子量越高，假塑性越大。
◆“短流”(short flow)：假塑性大，口感不粘
◆“长流”(long flow)：假塑性小，口感粘稠
✧对大多数胶溶液，温度升高引起粘度下降，但黄原胶在0-100℃除外。
(2)触变性
✧第二类剪切变稀流动。在触变流动中，随流速增加，粘度下降并不是瞬时发生的，在
恒定的剪切速率下触变溶液的粘度下降和时间有关。
在剪切停止后，重新回复到原有粘度需要一定的时间。这种性质反映了凝胶→溶液→凝胶的转变，换句话说，触变溶液在静止时显示一种弱凝胶结构。
●凝胶---高聚物分子（如多糖、蛋白质）
1、三维网络结构
∙凝胶是海绵状三维网状结构。
∙高聚物分子通过氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥联、缠结或共价键形成连结区，网孔中充满液相，液相是由相对分子质量低的溶质和部分高聚物链组成的水溶液。
∙食品产品中，高聚物分子（多糖或蛋白质）或原纤维能形成凝胶网络。
∙这种结构类型称为穗状胶束，肩并肩平行链代表结合区的定向结晶结构，结合区之间空洞充满可溶性高聚物链段和其它溶质的水溶液。
2、凝胶具有两重性
●既具有固体性质，也具有液体性质
●海绵状三维网状结构对外界应力具有显著的抵抗作用，是具有粘弹性的半固体，显示部分弹
性和粘性。
●连续液相中的分子是完全可以移动的，使凝胶的硬度比正常固体小，因此在某些方面呈现粘
性液体性质。
●多糖凝胶一般仅含有1％高聚物，水分可以高达99 ％，但能形成很强的凝胶。例如甜食凝
胶、肉冻、水果块、仿洋葱圈、类肉宠物食品以及糖霜等。
3、凝胶的制备
聚合物分子或分子聚集体必须首先存在于溶液中，然后部分从结合区溶液中出来形成三维凝胶网状结构。
一般来说，凝胶形成后如果结合区变大，那么网就变得较紧密，结构收缩，产生脱水收缩（在凝胶表面上出现液滴称为脱水收缩）。
∙淀粉是混合物，可分为直链淀粉(可溶性淀粉)和支链淀粉
∙普通种类淀粉中含17~27%的直链淀粉，其余为支链淀粉
●淀粉的结构
1、直链淀粉
①直链淀粉是D-葡萄糖残基以α-1,4糖苷键连接的多苷链，一般由200-300个葡萄糖单位组成。属于同聚多糖。
（直链结构）
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②直链淀粉并不是完全伸直的。直链淀粉借助分子内羟基间的氢键卷曲成螺旋状，每一圈螺旋有六个葡萄糖单位。残基上的游离羟基大都处于螺旋圈内侧。
③直链淀粉可被人体内淀粉酶完全水解，最终转变为葡萄糖，容易被人体吸收。
2、支链淀粉
①支链淀粉的分子较直链淀粉大，聚合度为600-6000个葡萄糖残基，是由多个短链的直链淀粉结合而成。各分支也都是α-1,4糖苷键成链，但在分支点上则为α-1,6糖苷键，分支与分支之间间距为11-12个葡萄糖残基。每个支链淀粉约有50个以上的分支，每个分支的支链约有20-30个葡萄糖残基构成。其分子结构见下图。（支链结构）
②人体内的淀粉酶只有α-1,4-淀粉酶，因此，α-1,6-键须在酸和多种酶的作用下才能被水解消化
●淀粉颗粒
∙淀粉在植物中以颗粒形式存在
∙淀粉颗粒：是多个淀粉分子的集体，成白固体状。
∙特点：植物种类不同，淀粉颗粒的形状和大小不同
∙形状：用以判断品种
∙结构：结晶区与非结晶区交替层的结构，形成微晶束，如同洋葱的层状结构
∙淀粉颗粒的偏光十字：在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒表面上呈现
黑十字，称为偏光十字。
偏光十字产生的原因：晶体结构
应用：①不同品种淀粉颗粒的偏光十字不同，用以判断淀粉
的种类；②判断糊化终点
●淀粉的糊化（α化）
1、淀粉的糊化定义（详细）：淀粉颗粒具有结晶区和非结晶区交替层的结构，通过加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，颗粒开始水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶液中，溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂，双折射消失，这个过程称糊化。
（精简概念）：淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。
∙具有胶束结构的生淀粉称为β-淀粉。处于糊化状态的淀粉称为α化淀粉。
2、淀粉糊化本质：糊化的本质是淀粉粒中结晶区和非结晶区的淀粉分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。
3、淀粉糊化可分为三个阶段
a.可逆吸水阶段：水分进入非结晶区，体积略有膨胀；
b.不可逆吸水阶段：随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”；
c.淀粉粒解体阶段，淀粉分子全部进入溶液。
4.糊化温度：糊化温度是一个范围。双折射开始消失的温度为糊化开始温度，双折射完全消失的温度为糊化终了温度。各种淀粉的糊化温度不相同。
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