内容正文:
第三讲 碳水化合物
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的有机 化合物,因分子式中氢和氧的比例恰好与水相同为 2∶1而得名。
一些不属于碳水化合物的分子也有同样的元素组 成比例,如醋酸(C2H4O2 )、乳酸(C3H6O3 )等。
一些化合物在结构与性质方面都与糖类相似,如 鼠李糖(C6H12O5 ),但确属糖类。
1927年,国际化学名词委员会曾建议用“糖类” 一词来代替碳水化合物。但由于习惯和接受率,“ 碳水化合物”一词至今仍被广泛使用。
碳水化合物是人类膳食能量的最主要的来源。
分类
(糖分子聚合度) 亚组 组成
糖(1~2) 单糖 葡萄糖,果糖,半乳糖
双糖 蔗糖,麦芽糖,乳糖,海藻糖
糖醇 山梨醇,甘露糖醇
寡糖(3~9) 异麦芽低聚寡糖 麦芽糊精
其他寡糖 棉子糖,水苏糖,低聚果糖
多糖(≥10) 淀粉 直链淀粉,支链淀粉,变性淀 粉
非淀粉多糖 纤维素,半纤维素,果胶,亲 水胶质物
第一节 碳水化合物种类和益生元
表3-1 碳水化合物分类
一、糖
糖主要包括单糖、双糖和糖醇。单糖的分子结构 简单,不再被水解,可直接被消化道吸收利用。
(一)单糖
1、葡萄糖
葡萄糖是单糖中最重要的一种,人体的血糖就 是葡萄糖。所有动物的血液中都有这种糖, 但含 量很少。葡萄糖广泛存在于大多数水果和蔬菜中 ,水果中含量最为丰富,尤以葡萄中含量最多。
2、果糖
果糖是最甜的一种糖,其甜度是葡萄糖的1.75倍 。果糖和蔗糖同时存在于大多数水果中,蜂蜜中含 量最多。
3、半乳糖
半乳糖几乎全部以结合形式存在,在自然界中 不单独存在。主要是乳糖、水苏糖、棉子糖等 的组成成分之一。其甜度低于葡萄糖。
(二)双糖
食物中的双糖主要有蔗糖、麦芽糖和乳糖等,双 糖是由两个单糖分子上的羟基脱水生成的糖苷, 广泛存在于自然界中。
1、蔗糖
由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成。蔗糖 广泛存在于植物中,甘蔗和甜菜含量丰富, 是绵 白糖、砂糖、红糖的主要成分。
2、麦芽糖
由两分子葡萄糖缩合而成。以谷类种子发出的 芽中含量较多,尤以麦芽中含量最多,因此称麦 芽糖。
3、乳糖
由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成。它 只存在于动物的乳汁中,甜度仅为蔗糖的1/6。
乳糖不溶于水,在消化道中由乳糖酶作用而分解 成葡萄糖和半乳糖。
(三)糖醇
糖醇是单糖的衍生物。
1、山梨醇
主要存在于植物的果实中,工业上可通过羟化 葡萄糖而制得。在体内山梨醇转变成果糖, 90% 以上被吸收并代谢,其肠道吸收过程比葡萄糖慢 得多,对血糖的影响比葡萄糖小得多,因此,山 梨醇常作为甜味剂而用于食品中。
2、甘露醇
在海藻、蘑菇中含量丰富。甘露醇可通过甘露 糖羟化而获得。在临床上可作为利尿剂,或在食 品工业上作为无糖食品的甜味剂。
3、木糖醇
广泛存在于水果、蔬菜中,甜度与蔗糖相等。 工业上可通过氢化木糖而获得,常作为甜味剂。
二、寡糖
寡糖又称低聚糖,是由3~9个单糖构成的一类小 分子多糖。由于寡糖中的化学键不能被人体消化 酶分解,因此,不易被消化。常见的低聚糖主要 有棉子糖、水苏糖、低聚果糖、大豆低聚糖等。
摄入大量豆类常引起腹部胀气,主要是由于棉 子糖、水苏糖不能被消化道中的消化酶分解, 而被肠道微生物发酵产气引起的。
三、多糖
多糖由大于或等于10个葡萄糖分子脱水缩合而成, 无甜味, 一般不溶于水,在营养学上可分为淀粉 和非淀粉多糖。
(一)淀粉
淀粉是由许多的葡萄糖单体联结而成。
1 .直链淀粉
直链淀粉由葡萄糖分子残基通过“-l,4-糖苷键相 连而成。直链淀粉可溶解于热水中, 与碘产生蓝 色反应,天然食物中含量少。直链淀粉容易“老 化 ”,形成难以消化的抗性淀粉。
2 .支链淀粉
支链淀粉由葡萄糖分子残基通过“-l,4-糖苷键和 “-l,6-糖苷键相连而成。支链淀粉难溶于水, 遇碘 产生棕色反应。支链淀粉易使食物糊化,消化率
较高。
3 .变性淀粉
又称改性淀粉,是指普通淀粉经过物理或化学方 法处理后,使其某些性质改变的淀粉。食品工业中 常用于增稠、稳定冷冻食品内部结构、改善食物的 风味等。
4 .抗性淀粉
是健康人小肠内剩余的不被消化吸收的淀粉及其 降解产物的总称。广泛存在于一些水果及豆科作物 中,其特性是在小肠内部消化,在结肠内发酵并完 全吸收。
一种形式,故又称为动物淀粉 。它存在于肝脏、肌肉和其他 组织中,人体中的淀粉约有1/3 存在于肝脏,称为肝糖原,可 维持人体正常的血糖浓度;其 余2/3存在于肌肉,称为肌糖原 ,可提供肌肉运动所需要的能 量。糖原和血糖的总量占体重 1%以下,与蛋白质和脂肪相比 ,碳水化合物是体内含量较少
5 .糖原
为淀粉在动物体内贮存能量的
的大分子营养素。
(二)非淀粉多糖
非淀粉多糖主要由