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。可以進(jìn)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(qiáng)。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�？梢员蝗樗峋l(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�？梢员唤湍赴l(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(jī)體內(nèi)，蔗糖可與鈣離子反應(yīng)結(jié)合，生成一種難溶于水的鈣鹽蔗糖鈣，從而影響機(jī)體對蔗糖和鈣的利用，所以，有人稱蔗糖鈣為“糖強(qiáng)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。
表4-4 某些植物中的蔗糖含量
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植 物 |
蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ |
植 物 |
蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ |
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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-碘化鉀溶液顯藍(lán)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。可以肯定，所有的植物性食品，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(qiáng)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(rèn)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(qiáng)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(shí)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(yīng)轉(zhuǎn)化條件的控制，可以得到各種不同的轉(zhuǎn)化率。
2、糖苷
表4—5 主要糖苷物質(zhì)的分類
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類別 |
代表物 |
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醇糖苷 |
大豆皂苷 |
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酚糖苷 |
香草醛 |
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氮糖苷 |
核酸 |
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芥子苷 |
黑芥子苷，白芥子苷 |
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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(qiáng)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(xì)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)為90—94℃，易溶于水，吸濕性小，化學(xué)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(qiáng)，不能被微生物利用。