内容正文:
2024/3/6
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食品营养与卫生学
第二章 营养学基础
第三节 碳水化合物
教学目标
理解碳水化合物的分类、碳水化合物(包括膳食纤维)的功能、乳糖不耐受性
了解碳水化合物的供给量及不同碳水化合物的食物来源
碳水化合物简介
由碳、氢、氧三元素组成的一类化合物
是重要的宏量营养素和能量来源
碳水化合物提供的能量占总能量的百分比在不同地区差异很大:40%~80%
一、碳水化合物的分类
FAO/WHO1998年的报告中把碳水化合物分为糖、低聚糖、多糖三类。
(一)糖(单糖、双糖、糖醇)
葡萄糖
D-型、L-型,人体只能代谢D-型葡萄糖
构成其他碳水化合物的基本单位
生物活性物质的合成前体:嘌呤、嘧啶、氨基酸、糖蛋白、糖脂等
1. 单糖:不能被水解的最简单的碳水化合物
果糖
葡萄糖的同分异构体,左旋糖
存在于水果、蜂蜜,动物体内极少
甜度大(蔗糖的1.2-1.5倍),吸收比葡萄糖慢、不依赖于胰岛素,对血糖影响小
果糖的磷酸酯在糖代谢中发挥重要作用
半乳糖
极少以单糖形式存在于食物中
存在于乳糖、蜜二糖、水苏糖、棉籽糖中
半乳糖需转变为葡萄糖之后才能被代谢利用
2.双糖:由两分子单糖脱水缩合而成
蔗糖
D-葡萄糖+D-果糖
存在于所有植物中
甘蔗、甜菜中含量高
乳糖
D-葡萄糖+D-半乳糖
只存在于奶类及其制品中,鲜奶中含量约5%
乳糖不耐受:小肠粘膜上皮细胞乳糖酶分泌减少或缺失,导致乳糖消化和吸收障碍,在摄取含乳糖的奶类及奶制品后,会出现肠胃不适、胀气、腹痛、腹泻等消化道症状。
麦芽糖
D-葡萄糖+ D-葡萄糖,α-1,4糖苷键
存在于发芽的谷粒中,尤其是麦芽
海藻糖
两分子葡萄糖,半缩醛羟基缩合而成
存在于海藻、食用蘑菇中
保护生物膜抵御干旱、冷冻、渗透压胁迫
可用于食品、果蔬保鲜
3.糖醇
单糖还原后的产物,常见的有:山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇
营养特点
在体内消化、吸收慢,代谢不需要胰岛素
产生的能量比葡萄糖少,升高血糖的作用远小于葡萄糖
用途
食品加工中用作甜味剂、湿润剂
(二)低聚糖
又称为寡糖:3-9个单糖分子构成
甜度低:只有蔗糖的30-60%
包括:异麦芽糖、低聚果糖、大豆低聚糖等
异麦芽糖
由数目不等的葡萄糖分子聚合:异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖等
聚合度增加,甜度降低
极少游离存在,仅存在于酱油等发酵食品中
低聚果糖
蔗糖分子的果糖残基上结合1-3个果糖构成
存在于果蔬,尤其是洋葱、大蒜、牛蒡、芦笋、香蕉
甜度只有蔗糖的30-60%
大豆低聚糖
存在于大豆中的可溶性糖的总称,包括:
棉籽糖(蜜三糖):葡萄糖+果糖+半乳糖
水苏糖:四糖,葡萄糖+果糖+半乳糖+半乳糖
大豆胀气因子:大豆低聚糖不被小肠吸收,在结肠被微生物发酵产气
低聚糖的营养价值
整肠作用:
结肠发酵:低聚糖难以被小肠、胃消化吸收,在结肠被双歧杆菌等分解,产生H2、甲烷、CO2、短链脂肪酸
双歧杆菌形成优势种群,竞争抑制有害微生物
短链脂肪酸促进大肠上皮细胞生长发育和矿物质吸收
抗龋齿作用:
低聚糖不易致龋齿病原菌发酵产酸
因此,可部分替代蔗糖
增强免疫作用
激活和促进免疫活性物质的合成和释放,如:
激活巨噬细胞、T细胞,促进肿瘤坏死因子、干扰素合成和释放
作为特定人群的甜味剂
肥胖症、糖尿病
与膳食纤维类似功能
降低血清胆固醇
吸收肠内毒素
预防结肠癌
(三)多糖
10个及以上单糖分子组成的高分子聚合物
营养学上分为淀粉多糖和非淀粉多糖
1. 淀粉多糖
淀粉
存在于谷类、根茎类植物中
人类碳水化合物的主要来源
最丰富、最廉价的产能营养素
根据聚合方式分为直链淀粉和支链淀粉
直链淀粉:有数十至数百个葡萄糖分子,α-1,4-糖苷键连接的直链
支链淀粉:直链之间以α-1,6-糖苷键连接
食物中以支链淀粉为主:
一般占65-81%
玉米、小麦约占75-80%
支链淀粉含量高则糯性强
根据淀粉在肠道内消化时间长短分为易消化淀粉、缓慢消化淀粉、抗性淀粉
抗性淀粉:在健康人小肠内不被消化吸收的淀粉及其降解产物的总称,分为三类:
RS1:生理不接受的淀粉,如整粒或部分碾磨的谷类
RS2:特殊晶体结构的淀粉,如生土豆、青香蕉
RS3:老化的淀粉,如冷的熟土豆、谷类
抗性淀粉在小肠仅部分消化,但可在结肠发酵并吸收
改性淀粉:通过物理或化学方法改变的淀粉,不包括基因改造生产的淀粉
例如:高粘度淀粉、交联淀粉等
糖原:动物淀粉
存在于动物肝脏和肌肉中
生理功能:
迅速分解为葡萄糖,快速供给能量
肝糖原维持血糖浓度恒定
肌糖原提供运动所需能量
2.非淀粉多糖
多为植物细胞壁成分:80-90%
是膳食纤维的主要成分
膳食纤维:不能被人体消化酶消化、且不能被人小肠吸收的非淀粉多糖和木质素
非淀粉多糖包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶等
纤维素
植物细胞壁的主要成分