淀粉 纤维素
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第二节
淀粉 纤维素
一．概述：
1．糖的分类、代表物、特征：
分类 代表物 特征
葡萄糖
不水解，有还原性
蔗 糖
麦芽糖
无还原性，能水解
有还原性，能水解
淀 粉
纤维素
无还原性，能水解
单糖
二糖
多糖
二．多糖的通式
1．多糖具有相同的通式：
(C6H10O5)n
2．其中含有的单糖单元（C6H10O5）的数值n，取值各不相同，只有大致的范围；
3．当n＝几百到几千时，为淀粉；
4．当n＝几千或几千以上时，为纤维素。
5．它们的结构也不同。
三．淀粉
1．淀粉的存在：
①淀粉主要存在于植物的种子和块根里。
②其中谷类中含淀粉较多。
如：大米，约含淀粉80％
小麦，约含淀粉70％
马铃薯，约含淀粉20％
2．淀粉的结构
① 淀粉分子中含有几百到几千个单糖单元。
即：几百到几千个（C6H10O5）
②每个结构单元式量：162。
③相对分子质量从几万到几十万
④属于天然有机高分子化合物
3．淀粉的物理性质
①淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质；
②不溶于冷水；
③在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）
4．淀粉的化学性质
①通常淀粉不显还原性
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性糖：葡萄糖。
（C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6
淀粉 葡萄糖
催化剂
食物中淀粉的检验：
5．如何设计实验证明淀粉的水解已经开始？如何证明淀粉的水解已经完全？如何证明水解没有发生？
第一步：取少量反应液，用碱中和硫酸，加入银氨溶液，水浴加热，观察有无银镜反应发生；
第二步：另取少量反应液，加入少量碘，观察是否有颜色变化，如果无明显现象，则表明，水解已经完全。
例．解释为什么在吃馒头或米饭时，多加咀嚼就会感到有甜味？
答：淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。
（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）
6．淀粉的用途
（1）淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；
（2）可用于制葡萄糖和酒精等；
（3）淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，转化为乙醇：
C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2
催化剂
四．纤维素
1．纤维素的存在
纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。
其中：
棉花含纤维素92％~95％；
亚麻含纤维素约80％；
木材含纤维素约50％。
2．纤维素的结构
（1）纤维素是一种复杂的多糖，分子中含有约几千个单糖单元；
（2）(C6H10O5)n 中，
n＝几千；
（3）属于天然高分子化合物；
（4）纤维素结构与淀粉不同，所以性质有差异。
3．纤维素的化学性质
不显还原性
可发生水解，但比淀粉水解困难
(C6H10H5)n + nH2O
催化剂
△
nC6H12O6（葡萄糖）
纤维素的水解：
例．如何设计实验检验纤维素水解已经开始？
答案：
取少量反应液，滴加几滴硫酸铜溶液，再加入过量 NaOH溶液，中和作催化剂的硫酸，一直加到出现Cu(OH)2沉淀，最后，加热煮沸，观察现象。如果出现红色沉淀，表明已经开始水解。
4．纤维素的内部结构特征
纤维素分子由几千个单糖单元构成，其中，每个单糖单元中含三个醇羟基，因此，能显示出醇的性质。发生酯化反应，生成酯。
如：与硝酸反应，生成纤维素硝酸酯（俗名：硝酸纤维）、纤维素乙酸酯（俗名：醋酸纤维）。
方程式见下页。
纤维素的酯化反应
（C6H7O2）
O—NO2
O—NO2
O—NO2
n
（C6H7O2）
OH
OH
OH
n
3n HNO3
3nH2O
＋
＋
纤维素硝酸酯
（硝酸纤维）
浓硫酸
5．纤维素的用途（6个方面）
棉麻纤维大量用于纺织工业
木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含N量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐璐和喷漆）
制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片
制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）
食物中的纤维素有利于人的消化。
酶：
是由活的微生物体产生的、具有特殊催化能力的蛋白质。它能在常温、常压下促进微生物体内一系列的分解与合成代谢的各种反应。因此又叫做生物催化剂。根据酶在微生物细胞中的活动部位，可分为胞外酶和胞内酶。胞外酶——是由细胞产生后分泌到细胞外面进行活动的酶。主要是单成分的水解酶类，包括水解多糖（淀粉、纤维素等）和寡糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖等）的酶、蛋白质和脂肪酶等。 胞内酶——是在细胞内部起作用的酶 。
淀粉酶：
是水解淀粉和糖元酶类的总称，也是最早、用途最广的一类酶。广泛存在于动植物和微生物中，其种类很多，按其水解淀粉的方式不同，可分为以下四种： 1、a-淀粉酶； 2、β-淀粉酶； 3、葡萄糖淀粉酶； 4、异淀粉酶。
蛋白酶：
是催化肽键水解的一类酶。蛋白质在蛋白酶作用下，迅速水解为胨、肽、，最后成为氨基酸。在食品工业中，主要用于肉类嫩化、啤酒澄清、乳酪制造、酱油、面包及蛋白水解物制造等。此外，也广泛用于皮革、毛皮、毛纺、丝绸、医药、日用化工等行业。
第二节
淀粉 纤维素
一．概述：
1．糖的分类、代表物、特征：
分类 代表物 特征
葡萄糖
不水解，有还原性
蔗 糖
麦芽糖
无还原性，能水解
有还原性，能水解
淀 粉
纤维素
无还原性，能水解
单糖
二糖
多糖
二．多糖的通式
1．多糖具有相同的通式：
(C6H10O5)n
2．其中含有的单糖单元（C6H10O5）的数值n，取值各不相同，只有大致的范围；
3．当n＝几百到几千时，为淀粉；
4．当n＝几千或几千以上时，为纤维素。
5．它们的结构也不同。
三．淀粉
1．淀粉的存在：
①淀粉主要存在于植物的种子和块根里。
②其中谷类中含淀粉较多。
如：大米，约含淀粉80％
小麦，约含淀粉70％
马铃薯，约含淀粉20％
2．淀粉的结构
① 淀粉分子中含有几百到几千个单糖单元。
即：几百到几千个（C6H10O5）
②每个结构单元式量：162。
③相对分子质量从几万到几十万
④属于天然有机高分子化合物
3．淀粉的物理性质
①淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质；
②不溶于冷水；
③在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）
4．淀粉的化学性质
①通常淀粉不显还原性
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性糖：葡萄糖。
（C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6
淀粉 葡萄糖
催化剂
食物中淀粉的检验：
5．如何设计实验证明淀粉的水解已经开始？如何证明淀粉的水解已经完全？如何证明水解没有发生？
第一步：取少量反应液，用碱中和硫酸，加入银氨溶液，水浴加热，观察有无银镜反应发生；
第二步：另取少量反应液，加入少量碘，观察是否有颜色变化，如果无明显现象，则表明，水解已经完全。
例．解释为什么在吃馒头或米饭时，多加咀嚼就会感到有甜味？
答：淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。
（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）
6．淀粉的用途
（1）淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；
（2）可用于制葡萄糖和酒精等；
（3）淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，转化为乙醇：
C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2
催化剂
四．纤维素
1．纤维素的存在
纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。
其中：
棉花含纤维素92％~95％；
亚麻含纤维素约80％；
木材含纤维素约50％。
2．纤维素的结构
（1）纤维素是一种复杂的多糖，分子中含有约几千个单糖单元；
（2）(C6H10O5)n 中，
n＝几千；
（3）属于天然高分子化合物；
（4）纤维素结构与淀粉不同，所以性质有差异。
3．纤维素的化学性质
不显还原性
可发生水解，但比淀粉水解困难
(C6H10H5)n + nH2O
催化剂
△
nC6H12O6（葡萄糖）
纤维素的水解：
例．如何设计实验检验纤维素水解已经开始？
答案：
取少量反应液，滴加几滴硫酸铜溶液，再加入过量 NaOH溶液，中和作催化剂的硫酸，一直加到出现Cu(OH)2沉淀，最后，加热煮沸，观察现象。如果出现红色沉淀，表明已经开始水解。
4．纤维素的内部结构特征
纤维素分子由几千个单糖单元构成，其中，每个单糖单元中含三个醇羟基，因此，能显示出醇的性质。发生酯化反应，生成酯。
如：与硝酸反应，生成纤维素硝酸酯（俗名：硝酸纤维）、纤维素乙酸酯（俗名：醋酸纤维）。
方程式见下页。
纤维素的酯化反应
（C6H7O2）
O—NO2
O—NO2
O—NO2
n
（C6H7O2）
OH
OH
OH
n
3n HNO3
3nH2O
＋
＋
纤维素硝酸酯
（硝酸纤维）
浓硫酸
5．纤维素的用途（6个方面）
棉麻纤维大量用于纺织工业
木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含N量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐璐和喷漆）
制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片
制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）
食物中的纤维素有利于人的消化。
酶：
是由活的微生物体产生的、具有特殊催化能力的蛋白质。它能在常温、常压下促进微生物体内一系列的分解与合成代谢的各种反应。因此又叫做生物催化剂。根据酶在微生物细胞中的活动部位，可分为胞外酶和胞内酶。胞外酶——是由细胞产生后分泌到细胞外面进行活动的酶。主要是单成分的水解酶类，包括水解多糖（淀粉、纤维素等）和寡糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖等）的酶、蛋白质和脂肪酶等。 胞内酶——是在细胞内部起作用的酶 。
淀粉酶：
是水解淀粉和糖元酶类的总称，也是最早、用途最广的一类酶。广泛存在于动植物和微生物中，其种类很多，按其水解淀粉的方式不同，可分为以下四种： 1、a-淀粉酶； 2、β-淀粉酶； 3、葡萄糖淀粉酶； 4、异淀粉酶。
蛋白酶：
是催化肽键水解的一类酶。蛋白质在蛋白酶作用下，迅速水解为胨、肽、，最后成为氨基酸。在食品工业中，主要用于肉类嫩化、啤酒澄清、乳酪制造、酱油、面包及蛋白水解物制造等。此外，也广泛用于皮革、毛皮、毛纺、丝绸、医药、日用化工等行业。