多糖功效：阿拉伯胶、瓜尔豆胶在食品中的应用

1. 果胶质

果胶质是植物细胞壁成分之一，存在于相邻细胞壁之间的中胶层中，起到使细胞黏着在一起的作用。果胶在植物的根、茎、叶、果实和种子里都有分布，蔬菜和水果中含量较高。主要是由α-1，4半乳糖醛酸单位组成的骨架链，另外还有少量的鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖构成侧链。

根据植物的不同成熟过程，果胶质可分为原果胶、可溶性果胶和果胶酸，其主要差别是各类果胶的甲氧基含量不相同，随着植物的成熟，果胶物质的甲氧基含量有所下降。

（1）原果胶 原果胶泛指一切水不溶性果胶类物质。存在于未成熟的水果和植物的茎、叶中，一般认为是它与纤维素或半纤维素结合成不溶于水的高分子化合物而使细胞黏合，未成熟的水果之所以坚硬，这直接与原果胶有关。随着水果的成熟，原果胶在酶的作用下逐步水解为水溶性的果胶酯酸，水果也就由硬变软了。

（2）可溶性果胶 可溶性果胶又称果胶酯酸，是指甲氧基比例较大的果胶酸。它主要是半乳糖醛酸甲酯及少量半乳糖醛酸通过α-1，4糖苷键连接而成的长链高分子化合物，其中含有少数有序或无序的α-1，2糖苷键连接的鼠李糖。它可溶于水，完全水解后生成半乳糖醛酸。

（3）果胶酸 纯的果胶酸是由很多个半乳糖醛酸通过α-1，4糖苷键结合而成的线形长链高分子化合物。果胶酸不含甲氧基，由果胶酯酸和原果胶构成。它无黏性，微溶于水。果胶酸分子结构中含有游离的羧基，因此可与Ca²⁺、Mg²⁺等矿物质生成不溶于水的果胶酸盐，可用来测定果胶酸的含量。

果胶酸、适量的糖分和有机酸混合可生成凝胶，果冻的加工就是利用此特性。因此在食品加工中以含有较大量果胶为原料的水果来制作果脯、果酱、糕点及果冻制品。果胶还可用作巧克力、糖果的稳定剂。但在果酒、果汁的生产中，果胶产生的凝胶会使产品产生沉淀、混浊，造成过滤困难，还可影响产品质量。

2. 阿拉伯胶

阿拉伯胶又称金合欢树胶，是金合欢树树汁的渗出物凝结而成，主要包括树胶醛糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等。品质良好的阿拉伯胶颜色呈琥珀色，且颗粒大而圆。阿拉伯胶在主链中是由β-半乳糖通过β-1，3糖苷键连接而成，而侧链是通过β-1，6糖苷键相连接。

阿拉伯胶易溶于水，具有高度的可溶解性，溶液黏度低。其具有良好的乳化特性，能避免香精的挥发与氧化，可以延长风味品质，也用作烘焙制品的香精载体。阿拉伯胶还能与高糖相溶，因此可广泛用于太妃糖、果胶软糖以及软果糕等的制作中。它在糖果中的功能是阻止蔗糖结晶和乳化脂肪组分，防止脂肪从表面析出产生 “白霜”。此外，阿拉伯胶可作为泡沫稳定剂，将它加入啤酒中可在瓶壁产生挂壁效应。阿拉伯胶还与植物油及树脂等一起用作饮料的雾浊剂，以增加饮料外观的多样性。营养学上，阿拉伯胶没有热量，是良好的水溶性膳食纤维，被用于保健品糖果及饮料。在医学上阿拉伯胶还具有降低血液中胆固醇的功能。

3. 卡拉胶

卡拉胶又称鹿角菜胶、角叉菜胶。卡拉胶是从某些红藻类海草中采用稀碱液分离提取出来的亲水性胶体。它是由吡喃半乳糖和3，6-脱水半乳糖通过α-1，3糖苷键和β-1，4糖苷键交替连接而成的直链多糖类硫酸酯的钙盐、钾盐、钠盐、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同，可分为K型、I型、L型。

卡拉胶不溶于冷水，但可溶胀成胶块状，不溶于有机溶剂，易溶于热水成半透明的胶体溶液。它形成的凝胶能在口中熔化，且具有口感好、外观好、光泽发亮的特点。根据这些优点它广泛用于牛奶及多种食品的加工中，卡拉胶同牛奶蛋白质可以形成稳定的复合物，使形成的凝胶强度增强。在果冻制造中常作为凝胶剂，用卡拉胶制成的果冻富有弹性且没有离水性。用卡拉胶做透明水果软糖，水果香味浓，甜度适中，爽口不黏牙，而且透明高度，加到一般的硬糖和软糖中能使产品口感滑爽，更富弹性，黏性小，稳定性增高。在冰淇淋和雪糕的制作中，加入卡拉胶和少量淀粉可使脂肪和其他固体成分分布均匀，防止乳成分分离和冰晶在制造与存放时增大，它能使冰淇淋和雪糕组织细腻，滑爽可口，还有助于冰淇淋的成形性和抗融性。

4. 瓜尔豆胶

瓜尔豆胶主要是由β-甘露糖通过-1，4糖苷键相连，侧链则是在C₆上连接α-吡喃半乳糖，即由半乳糖和甘露糖以1∶2组成的高分子质量水解胶体多糖类。呈白色至淡黄褐色粉末。水溶液为中性。在冷水中易水合生成高黏度的溶液，故主要用作增稠剂。

瓜尔豆胶与小麦粉和某些其他树胶有协同效应。在焙烤食品中添加瓜尔豆胶可延长货架期，降低点心糖衣中蔗糖的吸水性。可用于改善肉制食品的品质，增加黏稠性。在冷饮如冰淇淋中能防止冰晶产生。在面制品如面条中能保持优良的品质，而且延长货架时间。在饮料、乳制品中起到增稠持水和稳定剂作用，并改善口感作用。

5. 琼脂

琼脂又称琼胶，俗称洋菜、凉粉，其主要成分是具有凝胶作用的琼脂糖和无凝胶作用的琼脂胶，它是从海藻类中提取的黏质类多糖。琼脂糖是由β-吡喃半乳糖和3，6-脱水-α-吡喃半乳糖之间以β-1，4糖苷键相互连接而成的线形多糖。

琼脂不溶于冷水，能溶于热水形成溶胶。还很容易形成凝胶，通常在32～39℃，不需其他物质即可形成坚实的凝胶。琼脂具有热稳定性和良好的抗酶解能力。根据这些性质，琼脂在食品工业中可作为稳定剂及胶凝剂，可以改善冷饮食品的组织结构，提高凝结能力和黏稠度，防止冰晶析出，保持良好的滑润口感；可以作为果汁的浊度稳定剂；糖果工业中可用作软糖的基质。

知识链接

诱发疾病的罪魁祸首——果糖

果糖的名字在成分表中变化多端，它在制糖工业上最常见的名字是高果糖浆（HFCS）。高果糖浆对人体健康会产生较大影响，原因在于它与蔗糖所产生的热量大致相当，但在人体内却无法以同样方式进行代谢。目前科学家发现，果糖对现代重大的流行病包括癌症、心脏病、高血压、肾功能损害，甚至痴呆症等，都能产生诸多影响。(www.xing528.com)

伦敦帝国学院在《高血压》（Hypertension）杂志发布的研究显示，人们每天喝含糖饮料会对血压产生很大影响。果糖会导致血流中的一氧化氮含量降低，而一氧化氮对于血管的正常扩张至关重要。

美国杂志《临床内分泌及新陈代谢学》上的一项调查也指出，果糖可能引发肝损伤。研究负责人金伯·斯坦霍普博士解释说，果糖会加重肝脏负担，并转换成脂肪肝，引发高血脂，加大患心血管疾病的风险。果糖也可能增加患糖尿病的风险，因为脂肪肝可能引发胰岛素抗性增加，胰岛素抗性又对引发糖尿病关系极大。

普林斯顿大学也有实验研究表明，长期食用高果糖浆会导致体内脂肪非正常增长，尤其集中在腹部。这样的腹部脂肪能提高中风和患心脏病的风险。

剑桥大学的研究还表明果糖会加重 “痴呆症”。通过对动物进行实验发现，果糖摄入量与动物大脑中的β-淀粉样蛋白板块的形成有关，该物质在患有阿尔兹海默症人群中很常见。

水果中富含天然的果糖，果糖作为一种甜味剂也普遍应用于我们的日常食物中。每天将果糖的摄入量维持在一个可控范围之下并非易事。如今，不仅果汁中有果糖，从饼干到冰淇淋等各式各样的食品和饮料也都能见其踪影：添加了果糖的压块干粮和饼干，更有嚼头；冰淇淋以及酸奶饮品中添加了果糖，吃起来更加香滑；冷冻食品中用高果糖浆降低结晶；添加了高果糖浆的烘焙食物，色泽金黄，极其诱人；一罐低脂的水果味酸奶含有10小勺果糖甜味剂；一罐软饮料所含的果糖更是高达13勺……

《美国饮食协会》杂志刊发的一项研究指出，喝果汁时所吸收的大量果糖，会增加患直肠癌的概率。专家称，水果本身富含纤维、维生素C和抗氧化剂等物质，有助于对抗肠癌，但这些物质会在加工过程中都丢失掉，所以建议吃水果尽量不要榨成汁。英国饮食协会建议，我们每天所喝的果汁量应维持在150mL以下。

本章小结

糖类化合物是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物，主要由碳、氢、氧所组成。糖类化合物根据其是否能水解以及水解的情况不同，可分为单糖、低聚糖和多糖，单糖类化合物既能通过分解为动植物体提供能量，又能做甜味剂；低聚糖类化合物具有增加食物风味和调节肠道菌群、润肠通便、调节血脂、调节免疫等保健作用，多作为一种食物配料被广泛应用于乳制品、乳酸菌饮料、双歧杆菌酸奶、谷物食品和保健食品中，尤其是应用于婴幼儿和老年人的食品中；多糖类化合物具有抗肿瘤、免疫调节、降血糖、降血脂、抗氧化和抗衰老作用，它的主要功能是提供能量，尤其是淀粉的老化和糊化在食品加工过程中经常运用。

复习思考题

1. 糖类化合物的定义是什么？是如何分类的？

2. 简述单糖的化学性质并举例说明某些性质在食品工业中的应用。

3. 食品中单糖有哪些物理性质以及在食品工业中如何应用？

4. 食品中低聚糖有哪些物理和化学性质？

5. 为什么高浓度的糖可用于食品保藏？

6. 食品中常见的多糖有哪些，分别有什么用途？

7. 什么是淀粉的糊化作用？举例说明。

8. 什么是淀粉的老化作用？老化作用的原因是什么？

9. 果胶有几类，各自在什么条件下凝胶？

10. 为什么水果生时硬，熟时软？

11. 为什么方便面开水冲泡即可食用？