食品营养与食品安全

1、PART 6 碳水化合物（carbohydrate） 碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组 成的一大类化合物，也称糖类。 一、碳水化合物的分类 1. 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等。 2. 双糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖等。 3. 寡糖：由310个单糖组成的多糖。 棉籽糖、水苏糖等。 4. 多糖：由10个以上单糖组成的多糖。 糖原、淀粉、膳食纤维*。 5.复合糖:是身体的最佳能源 OH OHH HOH HOH O OH O OH H H H OH OH HOH H CH2OH 葡萄糖(glucose) 已醛糖 果糖(fructose) 已酮糖 OH O HOH OHH HOH HOH 1. 单糖 不能再

2、水解的糖。 O OH OH HOH2C H H OH H CH2OH O OH H H OH H OH H OH H CH2OH O H HH H OHOH OH HOH2C OH O HOH OHH OHH HOH 半乳糖(galactose) 已醛糖 核糖(ribose) 戊醛糖 OH HOH HOH OH O H 2. 寡糖 常见的几种二糖有 麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 葡萄糖 蔗 糖 (sucrose) 葡萄糖 果糖 乳 糖 (lactose) 葡萄糖 半乳糖 能水解生成少数几个分子单糖的糖，各单糖 之间借脱水缩合的糖苷键相连。 重要的二糖 麦芽糖 乳糖 a a-D-葡萄糖 O

3、H OH OH CH2OH O OH D-葡萄糖 OH OH OH CH2OH O OH H2O OH OH OH CH2OH O OH OH CH2OH O OH O + a a - or b b-D-麦芽糖 a a1,4 b b-D-半乳糖 OH OH OH CH2OH O OH D-半乳糖 OH OH OH CH2OH O OH OH OH OH CH2OH O OH OH CH2OH O OHO + a a - or b b-D-乳糖 b b1,4 蔗糖 HO b b-D-呋喃果糖a a-D-吡喃葡萄糖 OH OH HO CH2OH O OH H2O OH OH OH CH2OH O

4、O + 蔗糖 HO OH CH2OH O OH HOH2C a a1,b b2 1 2 3 4 5 6 OH CH2OH O CH2OH 1 2 3 4 5 6 OH OH OH CH2OH O O HO OH CH2OH O CH2OH 1 2 3 4 5 6 a a-D-吡喃葡萄糖 b b-D-呋喃果糖 3. 多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。 常见的多糖有 淀 粉 (starch) 糖 原 (glycogen) 纤维素 (cellulose) 淀粉 是植物中养分的储存形式 淀粉颗粒 糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式 糖原在体内的作用 糖原是体内糖的贮存形式 糖原贮存的主要器官是肝脏和肌肉

5、组织 肝糖原： 含量可达肝重的5%(总量为90-100g) 肌糖原： 含量为肌肉重量的1-2%(总量为200-400g) 人体内糖原的贮存量有限， 一般不超过500g. 肝细胞中的糖原颗粒 糖原颗粒 纤维素 作为植物的骨架 -1,4-糖苷键 纤维素 纤维素是一种葡萄糖聚合的多糖 (葡聚 糖) 一种 线形 葡聚糖 通过 b1,4 糖苷键连接 动物缺少纤维素酶 纤维素很难被人体消化 O OH CH2OH OH OH O OH CH2OH OH O OH CH2OH OH O OH CH2OH OH . . . . . OH b b-D-葡萄糖 b b1,4 键 线 形 还原端 O OO 直链淀粉V

6、s.纤维素 不同的糖苷键 a1,4 vs b1,4 在溶液中形成不同的分子形状 直链淀粉螺旋结构 纤维素折叠结构 (Solomons and Fryhle, 2000; John Wiley & Sons, Inc.) Fig. 9 4. 结合糖 糖与非糖物质的结合物。 糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。 糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。 常见的结合糖有 *膳食纤维：是存在于 食物中的各类纤维，大 都不能被人体消化吸收， 传肠而过。 不溶性纤维：纤维 素、半纤维素、木质素。 可溶性纤维：果胶、 树胶、粘胶。 二、碳水化合物的生理功能 1. 提供能量

7、：1g碳水化合物在体内氧 化可提供16.7kJ (4.0kcal) 的能量。糖类 占机体全部能量的70%70%。 2. 是机体的构成成分：糖脂、糖蛋白 核糖。 3. 节约蛋白质作用：充足的碳水化合 物摄入，可节省体内蛋白质的消耗，增加 氮储留。 4. 抗生酮作用：碳水化合物可提供充 足的草酰乙酸，同脂肪分解产生的乙酰 基结合，进入三羧酸循环被彻底氧化。 从而，避免了由于脂肪酸氧化不全而产 生过量的酮体（乙酰乙酸、b-羟丁酸、 丙酮）所导致的酮血症。 5. 解毒作用：肝脏中的葡萄糖醛酸能 结合某些外来化学物，将其排出体外。 6. 提供膳食纤维：绝大部分膳食纤维 不能被人体消化吸收，却有重要的生理

8、 功能。 增强肠道功能、有利粪便排出。 降低血糖和血胆固醇。 控制体重和减肥。 预防结肠癌。 1. 1. 小肠消化吸收 淀粉：经胰淀粉酶分解为双糖。 双糖：经小肠粘膜细胞麦芽糖酶、 蔗糖酶、乳糖酶分解为单糖。 单糖：直接吸收入血。 2. 2. 结肠发酵吸收 部分膳食纤维被结肠细菌分解， 产生水分、气体、短链脂肪酸。短链脂肪 酸可吸收。 三、碳水化合物的消化吸收 淀粉分类 水解时间长短 易消化淀粉 RDS 缓慢消化淀粉 SDS 抗性淀粉 RS p 抗性淀粉(resistant starchresistant starch)：又称抗酶解淀粉及难消化 淀粉，这种淀粉较其他淀粉难降解，在体内消化缓慢，

9、 吸收和进入血液都较缓慢。 p 抗性淀粉本身仍然是淀粉，其化学结构不同于纤维，但 其性质类似溶解性纤维（大多数被肠道细菌分解-副产 品产气) 不易被肠道消化吸收，不易分解为葡萄糖，而是在大肠中被生理性 细菌发酵，产生短链脂肪酸与气体，刺激有益菌生长 控制血糖平衡，减少饥饿感( (特别是午夜）特别适宜糖尿病患者食用； 预防癌症：抗性淀粉可以在结肠内被细菌发酵和重吸收，不增加粪 便量。发酵以后，其代谢产物一方面维持肠道酸性环境，另一方面 促进毒素的分解与排出，后可增加排便量，减少便秘，减少结肠癌 的危险； 抗性淀粉可减少血胆固醇和三甘油脂的量，因食用抗性淀粉后排泄 物中胆固醇和三甘油脂的量增加，抗

10、性淀粉所产生的热量约只有糖 类的一半，具有一定的减肥作用； 保健：充饥解饿低能量 土豆、香蕉、通心粉、豆类、玉米、全麦面食富含抗性淀粉 食品中的抗性淀粉含量受是加工工艺以及烹调方法 策略: 增加上述富含抗性淀粉成分的食物在餐桌上的比例，如土豆、 香蕉、玉米、面粉等； 能够生吃的食物尽量生吃，如香蕉、红薯等； 剩米饭或熟土豆凉了热后再吃。 消化能力差的人少吃或不吃为妙 四、碳水化合物的参考摄入量 1. 碳水化合物适宜摄入量(AI): 碳水化合物应提供55%65%的膳食总 能量（2岁以下婴幼儿除外）。 相当于每天摄入约300400g碳水化合 物，至少为275g。 2. 膳食纤维的推荐摄入量(推算结

11、果): 总膳食纤维2535g。 血糖指数与碳水化合物有关么？ 血糖指数(G1)：这个数值代表着一种食物 被摄入后对血液中葡萄糖的影响程度。 High GI Foods (GI 70)高血糖指数食物 110 Maltose麦芽糖 100 Glucose葡萄糖 98 Rice, short grain糯米 93 Potato, Russet, baked焗薯（土豆） 91 Honey蜜糖 86 Potato, instant即食薯茸 83 Rice, medium grain中圆米 83 Cornflakes玉米片 76 Doughnut甜麫圈 75 French fries炸薯条 75 Pump

12、kin南瓜 74 Soda cracker梳打饼 72 Popcorn爆谷（玉米花） 72 Bread, wheat, white白麫饱 72 Bread, whole wheat全麦麫饱 72 Corn chips炸玉米片 72 Bagel麫圈 72 Watermelon西瓜 70 Tapioca西谷米 Low GI Foods (GI 55)低血糖指数食物 38 Tomato soup番茄汤 38 Fish fingers炸鱼条 37 Yam番薯 36 Milk, whole全脂奶（牛乳） 35 Milk, 2% fat低脂奶（牛乳） 34 Milk, chocolate朱古力奶（牛乳）

13、33 Milk, skim脱脂奶（牛乳） 33 Apricots, dried杏乾 33 Mung bean noodle粉丝 29 Prunes梅子 28 Sausages肉肠 22 Cashews腰果 22 Fructose果糖 15 Soybeans黄豆 14 Peanuts花生米 7 Xylitol木糖醇 0 Sucralose三氯蔗糖 案例 根据血糖指数选水果 根据水果的血糖指数大小，分成四级。第一级 首选 第二级 次选，第三级少吃，第四级少吃。 一级水果的血糖指数 樱桃2232 李子2434 柚2536 苹果3654 梨子363 鲜桃 2847 广柑434 西瓜2637 二级水果的

14、血糖指数 芒果556 蕃茄55 弥猴桃526 三级水果的血糖指数 葡萄 62 桔子66 桔汁 67 菠萝 667 四级水果的血糖指数 葡萄干641193 干鲜果脯类906 成熟的或放置时间较长（因糖化）比不成熟、新鲜的水果血 糖指数高。 含水量少比含水量大的水果血糖指数高。 五、碳水化合物的食物来源 1. 碳水化合物： 谷类 65%(麦子)80%(大米) 薯类 15%(马铃薯) 35%(木薯) 豆类 20%(黄豆) 60%(红豆) 根茎类蔬菜 坚果类 水果类 食糖 2. 膳食纤维* 谷类4.5 淀粉类22.2 干豆类20.2 鲜豆类4.3 瓜果类2.7 叶菜类2.7 *单位：g/100g可食部 据新华社武汉9 9月1717日专电( (记者黎昌政) ) 患有 糖尿病的7575岁吴太婆一口气吃了6 6小块无糖月饼， 结果血糖飙升，并出现糖尿病并发症的中毒症 状，被送往医院紧急抢救后才清醒过来。 糖尿病患者“暴食”月饼险丢命 糖是否会导致糖尿病 糖是否会增加心脏病发病的风险 主要是饱和脂肪酸，有些人因遗传会 易于对糖响应升高血脂浓度。 糖是否会