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1、现代酿酒技术实验室,王如如,生物化学,第一章 糖类化合物,第一节 概述第二节 单糖第三节 重要的寡糖第四节 几种重要的植物多糖,第一节 概述,一、概念 糖类的构成元素：碳 氢 氧 糖分子中氢与氧的比例是二比一，正好与水分子的组成相同，故糖类有“碳水化合物”之称。分子通式表示为：Cn(H2O)n。概念：单糖是多羟醛或多羟酮及它们的环状半缩醛或衍生物。,生物学作用:(1)作为生物能源。(2)作为其他物质如蛋白质、核酸、脂类等生物合成的碳源。(3)作为生物体的结构组织。如纤维素是植物茎秆等支撑组织的结构成分，甲壳质是虾、蟹等动物硬壳组织的结构成分。(4)糖蛋白，糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理
2、活性功能。,糖类化合物,糖类化合物,二、种类单糖：单糖是不能再水解成更小分子的多羟基醛或多羟基酮。寡糖：由2-6个相同或不同的单糖分子缩合而成的低聚糖分子，多糖：由很多个单糖分子脱水缩合而成的生物大分子，是自然界中糖类化合物存在的主要形式，根据分子组成特点，可将多糖分为均质多糖（同型多糖-淀粉）和非均质多糖（异型多糖）。复合糖：糖和非糖物质共价结合成的复合物,第二节 单糖,一、结构“+”或“-”是代表旋光性 D-或L-代表构型-或-代表异头物“呋喃”或“吡喃”则代表环状半缩醛的成环方式。例如：-D(+)-吡喃葡萄糖，-D(-)-呋喃果糖等。,单 糖,二、单糖的理化性质 一般物理性质 重要化学性
3、质,单 糖,一般物理性质(1)溶解度 单糖分子易溶于水，不溶于有机溶剂。(2)甜度 各种糖的甜度不同，规定蔗糖溶液的甜度为l(3)旋光度和比旋光度 单糖分子中都有不对称碳原子。因此，其溶液都有旋光性。每种糖都有特征性的比旋光度。据此，可鉴别糖的纯度。,YOUR TOPIC GOES HERE,YOUR TOPIC GOES HERE,重要化学性质氧化作用 所有的单糖都是还原糖，易被氧化成酸酯化反应 单糖的所有醇羟基及半缩醛羟基都可与酸成酯。糖的成苷作用 生成糖苷,糖苷分子中的非糖部分叫做苷元。还原成醇 单糖分子的游离羧基易被还原成醇。C6H12O6(葡萄糖)-(催化剂)2CH3CH2OH（乙醇
4、）+2CO2,YOUR TOPIC GOES HERE,强酸催化脱水作用 单糖在强酸作用下，受热脱水生成糠醛或糠醛衍生物。在碱性条件下的异构反应 发酵作用 己糖中的D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖均易被酵母发酵生成酒精和CO2。与苯肼成脎（s）反应,YOUR TOPIC GOES HERE,三、重要的单糖概念？多羟醛 多羟酮,YOUR TOPIC GOES HERE,单糖是多羟醛或多羟酮及它们的环状半缩醛或衍生物。,第三节 重要的寡糖,自然界中重要的寡糖有双糖和三糖等。一、双 糖 双糖是由两个环状单糖分子以-或-糖苷键结合而成的。自然界中游离存在的重要双糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。,YOUR T
5、OPIC GOES HERE,麦芽糖 麦芽糖由两分子-D-葡萄糖分子缩合而成，是葡萄糖基-1，4-葡萄糖苷，结构式为：,YOUR TOPIC GOES HERE,麦芽糖易溶于水，属还原性双糖。易被酵母发酵。麦芽糖大量存在于发芽谷粒中，特别是麦芽中。是籽粒中淀粉被酶促水解的产物。工业上，通过酶促水解淀粉大量生产麦芽糖。(举例),YOUR TOPIC GOES HERE,二、三 糖常见的三糖有棉子糖、龙胆三糖和松三糖等。,第四节 重要的植物多糖淀粉,一、分布和结构高等植物的根、茎、叶、花、果、种等组织器官中，都有淀粉存在。其中，谷物种子、薯类块根、马铃薯块茎及各种水果和坚果等，是贮存淀粉最多的器官
6、。植物借光合作用合成葡萄糖并将其输送到淀粉贮存器官转化为淀粉，以淀粉粒形成沉积于贮藏细胞中。淀粉粒的形状有圆形、卵圆形和多角形。,淀 粉,淀 粉,一些作物贮藏组织中的淀粉,淀 粉,一些作物贮藏组织中的淀粉,淀 粉,根据分子结构的特点，可将淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,淀 粉,直链淀粉又叫胶性淀粉，是由-D-吡喃葡萄糖脱水缩合，通过-1，4-糖苷键连接而成的线形大分子，如图所示。,淀 粉,支链淀粉分子也是均质多糖。葡萄糖残基除了通过-1，4-糖苷键连结成的糖链之外，还有-1，6-葡萄糖苷键引出的分支。,淀 粉,淀 粉,二、淀粉的糊化和凝沉(1)淀粉的糊化的作用 淀粉在热水中能糊化：加水，淀粉粒吸水
7、溶胀，淀粉粒解体，分子均匀分散成粘性很大的糊状胶体溶液。这种作用过程称为淀粉的糊化。,淀 粉,(2)糊化淀粉的“凝沉”作用 糊化淀粉溶液快速冷却可成冻状凝胶。若长时间放置，缓慢冷却，会变混浊，甚至产生凝结沉淀，这种现象称为“凝沉”，又叫“回生”或“老化”。,淀 粉,淀 粉,三、淀粉的重要化学反应(1)碘显色反应 淀粉遇碘液立即显蓝色，碘显色反应的颜色与葡萄糖链的长度有关。一般天然淀粉大都是直链和支链淀粉的混合物。淀粉遇碘显蓝色。（应用：鉴定糖化；现象？）,淀 粉,(2)水解反应及DE值 淀粉的水解又叫做糖化。反应如下：淀粉的不完全水解产物有糊精、寡糖、麦芽糖等。糊精是淀粉从轻度水解直到变成寡糖
8、之间各种不同相对分子质量中间产物的总称。生产上，常用酒精沉淀和碘反应了解淀粉水解进程。,淀 粉,随着水解反应的进行，还原糖逐渐增加。测定还原糖量，计算葡萄糖值，可以代表淀粉水解(糖化)的程度。葡萄糖值，简称DE值(Dextrose equivalent value)，是在淀粉糖浆生产中用于表示淀粉水解程度的术语，其定义为：还原糖总量(按葡萄糖计)占试样中干物质量的质量分数。DE值越高，说明还原糖越多，剩余的糊精就越少。,淀 粉,淀 粉,(3)淀粉的化学改性发生了结构和性状变化的淀粉衍生物称为改性淀粉。,淀 粉,四、淀粉的糖化 在啤酒酿造中，淀粉的糖化是指辅料的糊化醪和麦芽中的淀粉受到麦芽中淀粉
9、酶的作用，产生以麦芽糖为主的可发酵性糖和以低聚糊精为主的非发酵性糖的过程。在糖化过程中，随着可发酵性糖的不断产生，醪液粘度迅速下降，碘液反应由蓝色逐渐消失至无色。,淀 粉,可发酵性糖是指麦汁中能被酵母发酵的糖类 如：果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖和 棉子糖等。,淀 粉,非发酵性糖是指麦汁中不能被酵母发酵的糖类 如低聚糊精、异麦芽糖、戊糖等。,淀 粉,非发酵性糖，虽然不能被酵母发酵，但他们对啤酒的适口性、粘稠性、泡沫的持久性，以及营养等方面均起着良好的作用。如果啤酒中缺少低聚糊精，则口味变淡，泡沫也不能持久，但含量过多，会造成啤酒发酵度偏低，黏稠不爽口和有甜味的缺点。一般浓色啤酒糖与非糖之比控制在1:0.50.7，浅色啤酒控制在1:0.230.35，干啤酒及其它高发酵度的啤酒可发酵性糖的比例会更高。,第五节 复合糖,糖与非糖物质共价结合形成的复合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖、肽聚糖和糖脂等。,总 结,一、什么是糖类化合物？是如何分类的？二、糖类物质可以经酵母发酵生成酒精和二氧化碳三、麦芽糖的性质四、淀粉及淀粉的糖化,Thank you for your attention!,
