度每 100ml 水，分别溶解 14.5g，18.5g 和 23.2g。环状糊精的环内侧在性质上相对地比外侧 憎水，在溶液中同时憎水和亲水物质时，憎水物质能优先被环内侧憎水基吸附。由于环状糊 精具有这种特性，在食品工业中得以广泛应用。环状糊精与表面活性剂协同，起乳化剂作用； 对挥发性芳香物质，有防止挥发的作用；对易氧化和易光解 物质有保护作用；对食品的色、香、味也具有保护作用，同时也可除去一些食品中的苦味和 异味。 图 2-7 α-环状糊精的结构 2.2.3.2 具有保健作用的低聚糖 （1）低聚果糖 低聚果糖（fructooligosaccharide），又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，是指在蔗糖分子 的果糖残基上通过β-（1→2）糖苷键连接 1～3 个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果 五糖组成的混合物。其结构式可表示为 G-F-Fn（G 为葡萄糖，F 为果糖，n=1～3），属于果 糖与葡萄糖构成的直链杂聚糖，见图 2-8。 蔗果三糖 蔗果四糖 蔗果五糖 O CH2OH H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O CH2 H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O CH2OH H HO OH H CH2OH H O O CH2 H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O H2C H HO OH H CH2OH H O O CH2OH H HO OH H CH2OH H O
度每 100ml 水，分别溶解 14.5g，18.5g 和 23.2g。环状糊精的环内侧在性质上相对地比外侧 憎水，在溶液中同时憎水和亲水物质时，憎水物质能优先被环内侧憎水基吸附。由于环状糊 精具有这种特性，在食品工业中得以广泛应用。环状糊精与表面活性剂协同，起乳化剂作用； 对挥发性芳香物质，有防止挥发的作用；对易氧化和易光解 物质有保护作用；对食品的色、香、味也具有保护作用，同时也可除去一些食品中的苦味和 异味。 图 2-7 α-环状糊精的结构 2.2.3.2 具有保健作用的低聚糖 （1）低聚果糖 低聚果糖（fructooligosaccharide），又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，是指在蔗糖分子 的果糖残基上通过β-（1→2）糖苷键连接 1～3 个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果 五糖组成的混合物。其结构式可表示为 G-F-Fn（G 为葡萄糖，F 为果糖，n=1～3），属于果 糖与葡萄糖构成的直链杂聚糖，见图 2-8。 蔗果三糖 蔗果四糖 蔗果五糖 O CH2OH H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O CH2 H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O CH2OH H HO OH H CH2OH H O O CH2 H HO OH H CH2OH H O CH2 H HO OH H CH2OH H O H H H HO OH H OH H CH2OH O O O H2C H HO OH H CH2OH H O O CH2OH H HO OH H CH2OH H O
图 2-8 低聚果糖的结构式 低聚果糖多存在于天然植物中，如菊芋、芦笋、洋葱、香蕉、番茄、大蒜、蜂蜜及某些 草本植物中。低聚果糖具有卓越的生理功能，包括作为双歧杆菌的增殖因子；属于人体难消 化的低热值甜味剂；水溶性的膳食纤维；能降低机体血清胆固醇和甘油三酯含量及有抗龋齿 等诸多优点。低聚果糖的黏度、保湿性、吸湿性、甜味特性及在中性条件下的热稳定性与蔗 糖相似，甜度较蔗糖低。低聚果糖不具有还原性，参与美拉德反应程度小，但其有明显的抑 制淀粉回生的作用。近年来备受人们的重视，尤其日本、欧洲对其的开发应用走在世界前列， 我国也已开始生产该产品。低聚果糖已广泛应用于乳制品、乳酸饮料、糖果、焙烤食品、膨 化食品及冷饮食品中。 目前低聚果糖多采用适度酶解菊芋粉来获得。此外也可以蔗糖为原料，采用β-D-呋喃 果糖苷酶（β-D-fructofuranosidase）的转果糖基作用，在蔗糖分子上以β-（1→2）糖苷键 与 1～3 个果糖分子相结合而成，该酶多由米曲霉和黑曲霉生产得来。 （2）低聚异麦芽糖 低聚异麦芽糖(Isomaltooligosaccharide,以下简称 IMO),又称异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖、 分枝低聚糖等,是指包含有葡萄糖分子间以 α-1，6 糖苷键结合的低聚糖总称，主要成分为 异麦芽糖（IG2）、潘糖（P）、异麦芽三糖（IG3）及四糖以上（Gn）的低聚糖, IMO 中 IG2(Isomaltose)、P(Panose)、IG3(Isomaltotriose)的化学结构式见图 2-9。 异麦芽糖（Isomaltose） 潘糖（Panose） 异麦芽 三糖（Isomaltotriose） 图 2-9 异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖的结构式 IMO 在自然界中少量存在于酱油、清酒、酱类、蜂蜜及果葡糖浆中。IMO 也可作为双 歧杆菌促进因子，有防止龋齿的作用，起水溶性膳食纤维的作用。它还具有良好的低腐蚀性、 耐酸耐热性、难发酵性和保湿性等，在食品、医药、饲料工业中得到越来越广泛的应用。我 国轻工行业标准规定 IMO 是淀粉糖的一种，商品 IMO 产品规格有两种：IMO-50 型 （IG2+P+IG3+Gn≥50%）和 IMO-90 型（IG2+P+IG3+Gn≥85%），其余成分为葡萄糖、麦芽 糖和麦芽三糖。目前，IMO 的生产大致有以下两种途径：一是利用糖化酶（Glucoamylase） 的逆合作用，在高浓度葡萄糖溶液中将葡萄糖逆合生成异麦芽糖、麦芽糖等低聚糖，尽管申 请的专利很多，但鉴于该方法所生产的 IMO 产品存在产率低，产物复杂，生产周期长等缺 O O H H H HO OH H OH H CH2OH O OH H H H HO OH H HO H CH2 O O H H H HO OH H OH H CH2OH O O H H H HO OH H HO H CH2 O OH H H H HO OH H OH H CH2 O OH H H H OH H OH H CH2OH O O H H H HO OH H OH H CH2OH O H H H HO OH H HO H CH2 O
图 2-8 低聚果糖的结构式 低聚果糖多存在于天然植物中，如菊芋、芦笋、洋葱、香蕉、番茄、大蒜、蜂蜜及某些 草本植物中。低聚果糖具有卓越的生理功能，包括作为双歧杆菌的增殖因子；属于人体难消 化的低热值甜味剂；水溶性的膳食纤维；能降低机体血清胆固醇和甘油三酯含量及有抗龋齿 等诸多优点。低聚果糖的黏度、保湿性、吸湿性、甜味特性及在中性条件下的热稳定性与蔗 糖相似，甜度较蔗糖低。低聚果糖不具有还原性，参与美拉德反应程度小，但其有明显的抑 制淀粉回生的作用。近年来备受人们的重视，尤其日本、欧洲对其的开发应用走在世界前列， 我国也已开始生产该产品。低聚果糖已广泛应用于乳制品、乳酸饮料、糖果、焙烤食品、膨 化食品及冷饮食品中。 目前低聚果糖多采用适度酶解菊芋粉来获得。此外也可以蔗糖为原料，采用β-D-呋喃 果糖苷酶（β-D-fructofuranosidase）的转果糖基作用，在蔗糖分子上以β-（1→2）糖苷键 与 1～3 个果糖分子相结合而成，该酶多由米曲霉和黑曲霉生产得来。 （2）低聚异麦芽糖 低聚异麦芽糖(Isomaltooligosaccharide,以下简称 IMO),又称异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖、 分枝低聚糖等,是指包含有葡萄糖分子间以 α-1，6 糖苷键结合的低聚糖总称，主要成分为 异麦芽糖（IG2）、潘糖（P）、异麦芽三糖（IG3）及四糖以上（Gn）的低聚糖, IMO 中 IG2(Isomaltose)、P(Panose)、IG3(Isomaltotriose)的化学结构式见图 2-9。 异麦芽糖（Isomaltose） 潘糖（Panose） 异麦芽 三糖（Isomaltotriose） 图 2-9 异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖的结构式 IMO 在自然界中少量存在于酱油、清酒、酱类、蜂蜜及果葡糖浆中。IMO 也可作为双 歧杆菌促进因子，有防止龋齿的作用，起水溶性膳食纤维的作用。它还具有良好的低腐蚀性、 耐酸耐热性、难发酵性和保湿性等，在食品、医药、饲料工业中得到越来越广泛的应用。我 国轻工行业标准规定 IMO 是淀粉糖的一种，商品 IMO 产品规格有两种：IMO-50 型 （IG2+P+IG3+Gn≥50%）和 IMO-90 型（IG2+P+IG3+Gn≥85%），其余成分为葡萄糖、麦芽 糖和麦芽三糖。目前，IMO 的生产大致有以下两种途径：一是利用糖化酶（Glucoamylase） 的逆合作用，在高浓度葡萄糖溶液中将葡萄糖逆合生成异麦芽糖、麦芽糖等低聚糖，尽管申 请的专利很多，但鉴于该方法所生产的 IMO 产品存在产率低，产物复杂，生产周期长等缺 O O H H H HO OH H OH H CH2OH O OH H H H HO OH H HO H CH2 O O H H H HO OH H OH H CH2OH O O H H H HO OH H HO H CH2 O OH H H H HO OH H OH H CH2 O OH H H H OH H OH H CH2OH O O H H H HO OH H OH H CH2OH O H H H HO OH H HO H CH2 O
点而难以工业化推广。二是利用α-转移葡萄糖苷酶（α- transglucosidase）的转苷作用生成， 这是工业化生产 IMO 的主要方法。主要以淀粉为原料，首先经过耐高温α-淀粉酶液化，再 用真菌α—淀粉酶或β-淀粉酶糖化，同时用α-转移葡萄糖苷酶糖化转苷为 IMO 产品，再 经脱色、浓缩、干燥而成。α-转移葡萄糖苷酶主要由黑曲霉生产得来。 （3）大豆低聚糖 大豆低聚糖（soybean oligosaccharide）是从大豆子粒中提取出可溶性低聚糖的总称。主 要成分为水苏糖、棉子糖和蔗糖。棉子糖和水苏糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的支链 杂聚糖，是在蔗糖的葡萄糖基一侧以α（1→6）糖苷键连接 1 或 2 个半乳糖。其中棉子糖 （raffinose）又称蜜三糖，是α-D-吡喃半乳糖基（1→6）-α-D-吡喃葡萄糖（1→2）-β-D- 呋喃果糖。纯净棉子糖为白色或淡黄色长针状结晶，结晶体一般带有 5 分子结晶水，其水溶 液的比旋光度[α] D 20 为+105°，无水棉子糖 [α] D 20 为+123.1°，带结晶水的棉子糖熔点为 80℃，不带结晶水的为 118℃～119℃。棉子糖易溶于水，比甜度为 0.2～0.4，微溶于乙醇， 不溶于石油醚。其吸湿性在所有低聚糖中是最低的，即使在相对湿度为 90%的环境中也不 吸水结块。棉子糖属于非还原糖，参与美拉德反应的程度小，热稳定性较好。 大豆低聚糖中对双歧杆菌起增殖作用的因子是水苏糖和棉子糖，二者能量值很低，具有 良好的热稳定性和酸稳定性。大豆低聚糖是一种安全无毒的功能性食品基料，可部分替代蔗 糖，应用于清凉饮料、酸奶、乳酸菌饮料、冰淇淋、面包、糕点、糖果和巧克力等食品中。 大豆低聚糖广泛存在于各种植物中，以豆科植物中含量居多，除大豆外，豌豆、扁豆、 豇豆、绿豆和花生等均有存在。一般是以生产浓缩或分离大豆蛋白时得到的副产物大豆乳清 为原料，经加热沉淀，活性炭脱色，真空浓缩干燥等工艺制取。 （4）低聚木糖 低聚木糖（xylooligosaccharide）是由 2～7 个木糖以β-（1→4）糖苷键连接而成的低 聚糖，其中以木二糖为主要成分，木二糖含量越多，其产品质量越好。木二糖的化学结构式 见图 2-10。低聚木糖的比甜度为 0.4～0.5，甜味特性类似于蔗糖。低聚木糖有显著的双歧杆 菌增殖作用，可促进机体对钙的吸收，有抗龋齿作用，在体内代谢不依赖胰岛素，可作为糖 尿病或肥胖症患者的甜味剂。非常适合用于酸奶、乳酸菌饮料和碳酸饮料等酸性饮料中。 图 2-10 木二糖的结构式 低聚木糖一般是以富含木聚糖（xylan）的植物（如玉米芯、蔗渣、棉子壳和麸皮等） 为原料，通过木聚糖酶的水解作用，然后分离精制而获得。工业上多采用球毛壳霉 （Chaetomium globosum）产生内切型木聚糖酶进行木聚糖的水解，然后分离提纯而制得低 聚木糖。 （5）低聚乳果糖 商品化的低聚乳果糖是一种包括低聚乳果糖、乳糖、葡萄糖以及其他游离低聚糖在内的 混合物。纯净的低聚乳果糖是由半乳糖、葡萄糖、果糖残基组成，是以乳糖和蔗糖（1：1） O H H H H OH H OH OH H O H H H H HO OH H OH H O
点而难以工业化推广。二是利用α-转移葡萄糖苷酶（α- transglucosidase）的转苷作用生成， 这是工业化生产 IMO 的主要方法。主要以淀粉为原料，首先经过耐高温α-淀粉酶液化，再 用真菌α—淀粉酶或β-淀粉酶糖化，同时用α-转移葡萄糖苷酶糖化转苷为 IMO 产品，再 经脱色、浓缩、干燥而成。α-转移葡萄糖苷酶主要由黑曲霉生产得来。 （3）大豆低聚糖 大豆低聚糖（soybean oligosaccharide）是从大豆子粒中提取出可溶性低聚糖的总称。主 要成分为水苏糖、棉子糖和蔗糖。棉子糖和水苏糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的支链 杂聚糖，是在蔗糖的葡萄糖基一侧以α（1→6）糖苷键连接 1 或 2 个半乳糖。其中棉子糖 （raffinose）又称蜜三糖，是α-D-吡喃半乳糖基（1→6）-α-D-吡喃葡萄糖（1→2）-β-D- 呋喃果糖。纯净棉子糖为白色或淡黄色长针状结晶，结晶体一般带有 5 分子结晶水，其水溶 液的比旋光度[α] D 20 为+105°，无水棉子糖 [α] D 20 为+123.1°，带结晶水的棉子糖熔点为 80℃，不带结晶水的为 118℃～119℃。棉子糖易溶于水，比甜度为 0.2～0.4，微溶于乙醇， 不溶于石油醚。其吸湿性在所有低聚糖中是最低的，即使在相对湿度为 90%的环境中也不 吸水结块。棉子糖属于非还原糖，参与美拉德反应的程度小，热稳定性较好。 大豆低聚糖中对双歧杆菌起增殖作用的因子是水苏糖和棉子糖，二者能量值很低，具有 良好的热稳定性和酸稳定性。大豆低聚糖是一种安全无毒的功能性食品基料，可部分替代蔗 糖，应用于清凉饮料、酸奶、乳酸菌饮料、冰淇淋、面包、糕点、糖果和巧克力等食品中。 大豆低聚糖广泛存在于各种植物中，以豆科植物中含量居多，除大豆外，豌豆、扁豆、 豇豆、绿豆和花生等均有存在。一般是以生产浓缩或分离大豆蛋白时得到的副产物大豆乳清 为原料，经加热沉淀，活性炭脱色，真空浓缩干燥等工艺制取。 （4）低聚木糖 低聚木糖（xylooligosaccharide）是由 2～7 个木糖以β-（1→4）糖苷键连接而成的低 聚糖，其中以木二糖为主要成分，木二糖含量越多，其产品质量越好。木二糖的化学结构式 见图 2-10。低聚木糖的比甜度为 0.4～0.5，甜味特性类似于蔗糖。低聚木糖有显著的双歧杆 菌增殖作用，可促进机体对钙的吸收，有抗龋齿作用，在体内代谢不依赖胰岛素，可作为糖 尿病或肥胖症患者的甜味剂。非常适合用于酸奶、乳酸菌饮料和碳酸饮料等酸性饮料中。 图 2-10 木二糖的结构式 低聚木糖一般是以富含木聚糖（xylan）的植物（如玉米芯、蔗渣、棉子壳和麸皮等） 为原料，通过木聚糖酶的水解作用，然后分离精制而获得。工业上多采用球毛壳霉 （Chaetomium globosum）产生内切型木聚糖酶进行木聚糖的水解，然后分离提纯而制得低 聚木糖。 （5）低聚乳果糖 商品化的低聚乳果糖是一种包括低聚乳果糖、乳糖、葡萄糖以及其他游离低聚糖在内的 混合物。纯净的低聚乳果糖是由半乳糖、葡萄糖、果糖残基组成，是以乳糖和蔗糖（1：1） O H H H H OH H OH OH H O H H H H HO OH H OH H O
为原料，在节杆菌（Arthrobacter）产生的β-呋喃果糖苷酶催化作用下，将蔗糖分解产生的 果糖基转移至乳糖还原性末端的 C1 位羟基上生成，结构式见图 2-11。 图 2-11 低聚乳果糖的结构式 低聚乳果糖促进双歧杆菌增殖效果极佳，可以抑制肠道内有毒代谢物的产生。它具有低 热值、难消化、降低血清胆固醇、整肠等作用，同时它具有与蔗糖相似的甜味和食品加工特 性，可广泛应用于各种食品中，如糖果、乳制品、饮料、糕点等。它还可作为甜味剂、填充 剂、稳定剂、增香剂、增稠剂等用于药物、化妆品、饲料中。 除上述几种保健低聚糖外，其他低聚糖如异麦芽酮糖、低聚半乳糖、低聚龙胆糖、低聚 甘露糖、海藻糖、乳酮糖等都已有所研究或已经工业化。 2.3 食品多糖 2.3.1 概述 多糖（polysaccharide）是指 10 个以上单糖分子通过糖苷键连接而成的高聚物。单糖的 个数称为聚合度（DP），DP＜100 的多糖是很少见的，大多数多糖的 DP 为 200～300。多糖 没有均一的聚合度，分子量具有一个范围，常以混合物形式存在。根据多糖链的结构，多糖 可分为直链多糖和支链多糖。按其组分的繁简，多糖可概括为同多糖和杂多糖两大类。前者 是由某一种单糖所组成，后者则为一种以上的单糖或其衍生物所组成，其中有的还含有非糖 物质。多糖广泛分布于自然界，食品中多糖有淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、果胶、植物 胶、种子胶及改性多糖等。 多糖的性质受到构成糖的种类、构成方式、置换基种类和数目以及分子量大小等因素的 影响，多糖与单糖、低聚糖在性质上有较大差别。它们一般不溶于水，无甜味，不具有还原 性。它经酸或酶水解时，可以分解为组成它的结构单糖，中间产物是低聚糖。它被氧化剂和 碱分解时，反应一般是复杂的，但不能生成其结构单糖，而是生成各种衍生物和分解产物。 多糖具有大量羟基，因而多糖具有较强的亲水性，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，易于水合和溶解。多糖（亲水胶体或胶）主要具有增稠和胶 凝的功能，此外还能控制流体食品与饮料的流动性质与质构以及改变半流体食品的变形性 等。一些多糖还能形成海绵状的三维网状凝胶结构，这种具有粘弹性半固体凝胶具有多功能 用途，它可作为增稠剂、泡沫稳定剂、稳定剂、脂肪代用品等。 很多多糖具有某种特殊生理活性，如真菌多糖等。许多研究表明，存在于香菇、银耳、 金针菇、灵芝、云芝、猪苓、茯苓、冬虫夏草、黑木耳、猴头菇等大型食用或药用真菌中的 某些多糖组分，具有通过活化巨噬细胞来刺激抗体产生等而达到提高人体免疫能力的生理功 能。这些多糖由于具备比从动物血液中提取的免疫球蛋白更大的适用性而日益受到人们的重 视。此外，其中大部分还有很强烈的抗肿瘤活性，对癌细胞有很强的抑制力。一些多糖还具 有抗衰老、促进核酸与蛋白质合成、降血糖和血脂、保肝、抗凝血等作用。因此，真菌多糖 O H H H HO H OH H OH CH2 OH O H CH2OH H HO OH H O CH2OH H H H OH H OH H CH2 OH O O
为原料，在节杆菌（Arthrobacter）产生的β-呋喃果糖苷酶催化作用下，将蔗糖分解产生的 果糖基转移至乳糖还原性末端的 C1 位羟基上生成，结构式见图 2-11。 图 2-11 低聚乳果糖的结构式 低聚乳果糖促进双歧杆菌增殖效果极佳，可以抑制肠道内有毒代谢物的产生。它具有低 热值、难消化、降低血清胆固醇、整肠等作用，同时它具有与蔗糖相似的甜味和食品加工特 性，可广泛应用于各种食品中，如糖果、乳制品、饮料、糕点等。它还可作为甜味剂、填充 剂、稳定剂、增香剂、增稠剂等用于药物、化妆品、饲料中。 除上述几种保健低聚糖外，其他低聚糖如异麦芽酮糖、低聚半乳糖、低聚龙胆糖、低聚 甘露糖、海藻糖、乳酮糖等都已有所研究或已经工业化。 2.3 食品多糖 2.3.1 概述 多糖（polysaccharide）是指 10 个以上单糖分子通过糖苷键连接而成的高聚物。单糖的 个数称为聚合度（DP），DP＜100 的多糖是很少见的，大多数多糖的 DP 为 200～300。多糖 没有均一的聚合度，分子量具有一个范围，常以混合物形式存在。根据多糖链的结构，多糖 可分为直链多糖和支链多糖。按其组分的繁简，多糖可概括为同多糖和杂多糖两大类。前者 是由某一种单糖所组成，后者则为一种以上的单糖或其衍生物所组成，其中有的还含有非糖 物质。多糖广泛分布于自然界，食品中多糖有淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、果胶、植物 胶、种子胶及改性多糖等。 多糖的性质受到构成糖的种类、构成方式、置换基种类和数目以及分子量大小等因素的 影响，多糖与单糖、低聚糖在性质上有较大差别。它们一般不溶于水，无甜味，不具有还原 性。它经酸或酶水解时，可以分解为组成它的结构单糖，中间产物是低聚糖。它被氧化剂和 碱分解时，反应一般是复杂的，但不能生成其结构单糖，而是生成各种衍生物和分解产物。 多糖具有大量羟基，因而多糖具有较强的亲水性，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，易于水合和溶解。多糖（亲水胶体或胶）主要具有增稠和胶 凝的功能，此外还能控制流体食品与饮料的流动性质与质构以及改变半流体食品的变形性 等。一些多糖还能形成海绵状的三维网状凝胶结构，这种具有粘弹性半固体凝胶具有多功能 用途，它可作为增稠剂、泡沫稳定剂、稳定剂、脂肪代用品等。 很多多糖具有某种特殊生理活性，如真菌多糖等。许多研究表明，存在于香菇、银耳、 金针菇、灵芝、云芝、猪苓、茯苓、冬虫夏草、黑木耳、猴头菇等大型食用或药用真菌中的 某些多糖组分，具有通过活化巨噬细胞来刺激抗体产生等而达到提高人体免疫能力的生理功 能。这些多糖由于具备比从动物血液中提取的免疫球蛋白更大的适用性而日益受到人们的重 视。此外，其中大部分还有很强烈的抗肿瘤活性，对癌细胞有很强的抑制力。一些多糖还具 有抗衰老、促进核酸与蛋白质合成、降血糖和血脂、保肝、抗凝血等作用。因此，真菌多糖 O H H H HO H OH H OH CH2 OH O H CH2OH H HO OH H O CH2OH H H H OH H OH H CH2 OH O O
是一种很重要的功能性食品基料，某些已被作为临床用药。 2.3.2 淀粉 2.3.2.1 淀粉颗粒和分子结构 淀粉是以颗粒形式普遍存在，是大多数植物的主要储备物，在植物的种子、根部和块茎 中含量丰富。淀粉颗粒的大小与形状随植物的品种而改变，在显微镜下观察时，能根据这些 特征识别不同植物品种的淀粉。淀粉颗粒大致可分为圆形、椭圆形和多角形三种。马铃薯淀 粉颗粒为椭圆形，玉米淀粉颗粒为圆形和多角形两种，稻米淀粉颗粒为多角形。在常见的几 种淀粉中，马铃薯淀粉颗粒最大，而稻米淀粉颗粒最小。 所有的淀粉颗粒皆显示出一个裂口，称为淀粉的脐点。大部分淀粉分子从脐点伸向边缘， 甚至支链淀粉的主链和许多支链也是径向排列的。有些淀粉颗粒在脐点周围有若干条轮纹， 如马铃薯淀粉和木薯淀粉颗粒。在天然状态中，淀粉粒没有膜，表面简单地由紧密堆积的淀 粉链端组成。 淀粉是由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，二者如何在淀粉粒中相互排列尚不清楚，但 它们相当均匀地混合分布于整个颗粒中。不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不 同，即使同一品种因生长条件不同，也会存在一定的差别。一般淀粉中支链淀粉的含量要明 显高于直链淀粉的含量。 直链淀粉是 D-吡喃葡萄糖通过α-1，4 糖苷键连接起来的链状分子，但是从立体构象看， 它并非线性，而是由分子内的氢键使链卷曲盘旋成左螺旋状。在晶体状态下，通过 X 射线 图谱分析认为，直链淀粉取双螺旋结构时，每一圈中每段链包含了 3 个糖基；取单螺旋结构 时，每一圈包含 6 个糖基。在溶液中，直链淀粉可取螺旋结构、部分断开的螺旋结构和不规 则的卷曲结构。如图 2-12 所示。 螺旋 部分断开的螺旋 不规则的卷曲 图 2-12 溶液中直链淀粉的三种结构 支链淀粉是 D-吡喃葡萄糖通过α-1，4 和α-1，6 两种糖苷键连接起来的带分支的复杂 大分子（图 2-13）。支链淀粉整体的结构也远不同于直链淀粉，它呈树枝状，支链都不长， 平均含 20～30 个葡萄糖基。所以，支链虽也可呈螺旋，但螺旋很短
是一种很重要的功能性食品基料，某些已被作为临床用药。 2.3.2 淀粉 2.3.2.1 淀粉颗粒和分子结构 淀粉是以颗粒形式普遍存在，是大多数植物的主要储备物，在植物的种子、根部和块茎 中含量丰富。淀粉颗粒的大小与形状随植物的品种而改变，在显微镜下观察时，能根据这些 特征识别不同植物品种的淀粉。淀粉颗粒大致可分为圆形、椭圆形和多角形三种。马铃薯淀 粉颗粒为椭圆形，玉米淀粉颗粒为圆形和多角形两种，稻米淀粉颗粒为多角形。在常见的几 种淀粉中，马铃薯淀粉颗粒最大，而稻米淀粉颗粒最小。 所有的淀粉颗粒皆显示出一个裂口，称为淀粉的脐点。大部分淀粉分子从脐点伸向边缘， 甚至支链淀粉的主链和许多支链也是径向排列的。有些淀粉颗粒在脐点周围有若干条轮纹， 如马铃薯淀粉和木薯淀粉颗粒。在天然状态中，淀粉粒没有膜，表面简单地由紧密堆积的淀 粉链端组成。 淀粉是由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，二者如何在淀粉粒中相互排列尚不清楚，但 它们相当均匀地混合分布于整个颗粒中。不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不 同，即使同一品种因生长条件不同，也会存在一定的差别。一般淀粉中支链淀粉的含量要明 显高于直链淀粉的含量。 直链淀粉是 D-吡喃葡萄糖通过α-1，4 糖苷键连接起来的链状分子，但是从立体构象看， 它并非线性，而是由分子内的氢键使链卷曲盘旋成左螺旋状。在晶体状态下，通过 X 射线 图谱分析认为，直链淀粉取双螺旋结构时，每一圈中每段链包含了 3 个糖基；取单螺旋结构 时，每一圈包含 6 个糖基。在溶液中，直链淀粉可取螺旋结构、部分断开的螺旋结构和不规 则的卷曲结构。如图 2-12 所示。 螺旋 部分断开的螺旋 不规则的卷曲 图 2-12 溶液中直链淀粉的三种结构 支链淀粉是 D-吡喃葡萄糖通过α-1，4 和α-1，6 两种糖苷键连接起来的带分支的复杂 大分子（图 2-13）。支链淀粉整体的结构也远不同于直链淀粉，它呈树枝状，支链都不长， 平均含 20～30 个葡萄糖基。所以，支链虽也可呈螺旋，但螺旋很短