营养学课件碳水化合物

营养学课件碳水化合物一、碳水化合物的生理功能1．供能：糖类是世界上大部分人类从膳食中取得热能的最经济和最主要的来源。

2．构成机体组织的重要成分粘蛋白（粘多糖蛋白质）结缔组织糖脂神经组织、细胞膜糖蛋白

抗体、酶、激素

核糖DNA、RNA中大量含有第一节碳水化合物生理功能第2页,共29页，2024年2月25日，星期天3．节约蛋白质作用（sparingproteinaction）

CHO充足可预防蛋白质通过糖异生作用浪费。4．抗生酮作用（antiketogenesis）

CHO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、

-羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。第3页,共29页，2024年2月25日，星期天维持神经系统的功能和解毒大脑的能量供应只靠葡萄糖来提供，脑对低血糖的反应很敏感，例如血糖下降，很快就出现神经系统活动能力上的改变。神经和肺组织也必须由葡萄糖来提供能量。碳水化合物贮存在肝脏的叫肝糖，肝糖在肝内有解毒功能，可对一些化学物质及毒素进行解毒。

有益肠道功能：膳食纤维食品加工中的重要原、辅料第4页,共29页，2024年2月25日，星期天二、机体糖的储存及其利用

被机体吸收后的糖有三个基本去向：进入血流被直接利用；暂时地以糖原的方式储存（在肝脏及肌肉）；转变成脂肪。

这三种去向的比例视机体情况而有不同。一般情况下，糖除作为热能使用外，大部分转变为脂肪。人体五分之一的基础代谢能量用于脑组织，它的能量仅来源于糖。第5页,共29页，2024年2月25日，星期天三、血糖的调节血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖（bloodsugar），血糖的含量是反映体内糖代谢状况的一项重要指标。早晨空腹时，正常人一般血糖水平为4.5mmol/L。食物中的糖消化吸收血糖肝糖原分解非糖物质糖异生氧化分解CO2+H2O糖原合成肌、肝糖原磷酸戊糖通路等其它糖脂类、氨基酸代谢脂肪、氨基酸等尿糖>8.89mmoL/L第6页,共29页，2024年2月25日，星期天激素调节血糖第7页,共29页，2024年2月25日，星期天一、分类、来源CHO也称为糖类，由碳、氢、氧三种元素构成，营养学上一般将其分为四类：多糖双糖可消化多糖寡糖单糖非消化多糖可消化寡糖非消化寡糖两分子单糖第二节食品中重要的碳水化合物第8页,共29页，2024年2月25日，星期天(一)单糖（一）单糖（monosaccharide）以己糖为主，食物中主要有葡萄糖、果糖、半乳糖，还有少量其它糖类；天然水果、蔬菜中，还有少量的糖醇类物质。葡萄糖：重要的能源。果糖：主要存在于蜂蜜和水果中；甜度很高，是通常糖类中最甜的；代谢不受胰岛素制约，可供糖尿病人食用。第9页,共29页，2024年2月25日，星期天(二)双糖（二）双糖（disaccharide）常见的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖等。蔗糖：是食品工业中最重要的甜味物，但多吃对身体健康不利，且会引起龋齿。麦芽糖：由淀粉水解而来，甜度约为蔗糖的1/2。乳糖：是哺乳动物乳汁的主要成分。能够保持肠道中最合适的肠菌丛数，并能促进钙吸收。第10页,共29页，2024年2月25日，星期天异构蔗糖由蔗糖变位酶将α-1.2糖苷键相连的蔗糖转变为α-1.6糖苷键相连的异构蔗糖；甜味品质与蔗糖相似，但甜度为蔗糖的42%；不被口腔中的细菌、酵母发酵、产酸，也不会产生粘着力很强的不溶性葡聚糖，故不致龋；能消化吸收；已作为甜味剂代替蔗糖。第11页,共29页，2024年2月25日，星期天异构乳糖由一分子果糖和一分子半乳糖构成，由乳糖异构而来；不能被消化吸收，但有利于肠道双歧杆菌生长发育，抑制肠中碱性腐败菌的生长，有益健康；促进肠中双歧杆菌合成多种维生素；有整畅通便作用。第12页,共29页，2024年2月25日，星期天

（三）糖醇

是糖的衍生物，食品工业中常用其代替蔗糖作甜味剂使用。山梨糖醇可由葡萄糖氢化制得；代谢时可转化成果糖，而不转变成葡萄糖，适合糖尿病人的甜味剂；还可用作保湿剂。乳糖醇由乳糖催化加氢制成；甜度为蔗糖的30%-40%；能值很低，可供糖尿病和肥胖病患者食用。第13页,共29页，2024年2月25日，星期天木糖醇可由木糖氢化制得，代谢利用可不受胰岛素调节，因而可被糖尿病人接受；不能被口腔细菌发酵，可阻止新龋形成和原有龋齿的发展。麦芽糖醇由麦芽糖氢化制得；非能源物质，是心血管病、糖尿病等患者的理想甜味剂。第14页,共29页，2024年2月25日，星期天(三)寡糖（四）寡糖，低聚糖（oligosaccharide）由3-10个单糖构成的小分子多糖。低聚果糖是指在蔗糖分子果糖残基上结合1-3个果糖的糖，包括蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖。是良好的双歧杆菌增殖因子。第15页,共29页，2024年2月25日，星期天低聚乳果糖由葡萄糖、果糖和半乳糖三个单糖组成，是以乳糖和蔗糖（1：1）为原料，利用节杆菌产生的β-呋喃果糖苷酶作用，分解蔗糖生成的果糖基转移到乳糖还原性末端C1位羟基上生成的。是良好的双歧杆菌增殖因子。第16页,共29页，2024年2月25日，星期天低聚异麦芽糖是由2-5个葡萄糖单位构成,且其中至少有一个糖苷键是α(1-6).包括异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和异麦芽五糖等。不被消化吸收，不致龋，具有很好的双歧杆菌增殖活性。低聚木糖是由2-7个木糖以β-（1→4）糖苷键结合而成的低聚糖。甜度接近麦芽糖，适合用在酸性饮料中，具有很好的双歧杆菌增殖活性。第17页,共29页，2024年2月25日，星期天大豆低聚糖是一类可溶性低聚糖的混合物，主要成分有水苏糖、棉籽糖和蔗糖。具有很好的双歧杆菌增殖活性。第18页,共29页，2024年2月25日，星期天植物多糖淀粉(starch)纤维素(fiber)动物多糖糖原(glycogen)（五）多糖（polysaccharide）由10个以上单糖构成的大分子糖，按组成不同可分为：杂多糖和同多糖；按是否可消化吸收可分为：可消化吸收的多糖和不可消化吸收的多糖。重要的有糖原、淀粉、纤维素，均由葡萄糖分子构成其它植物多糖第19页,共29页，2024年2月25日，星期天淀粉：直链淀粉（α1→4糖苷键）和支链淀粉（支链为α1→6糖苷键）改性淀粉：是利用化学、物理、甚至基因工程的方法改变天然淀粉的理化性质（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），用以满足食品加工所需功能特性。如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。包括氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉（预糊化淀粉）、双醛淀粉等等。第20页,共29页，2024年2月25日，星期天抗性淀粉：又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，定义为：在小肠中不能被酶解，但在人的胃肠道中可以与挥发性脂肪酸等起发酵反应的一类淀粉结构,具有类似膳食纤维的重要生理功效。抗性淀粉可抵抗酶的分解，在体内释放葡萄糖缓慢，具有较低的胰岛素反应，可控制血糖平衡，减少饥饿感，特别适宜糖尿病患者食用；具有可溶性食用纤维的功能，食后可增加排便量，减少便秘，减少结肠癌的危险；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，因而具有一定的减肥作用。第21页,共29页，2024年2月25日，星期天RS1:物理包埋淀粉，指那些因细胞壁的屏障作用或蛋白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉，如部分研磨的谷物和豆类中的一些淀粉。RS2:抗性淀粉颗粒，指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是具有致密的结构和部分结晶结构，其抗性随着糊化完成而消失。抗性淀粉一般分为四类:即RSI、RS2、RS3、RS4:第22页,共29页，2024年2月25日，星期天RS3：回生淀粉，指糊化后在冷却或储存过程中结晶而难以被淀粉酶分解的淀粉，也称为老化淀粉。它是抗性淀粉的重要成分，通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象方面等的变化形成，因而也是重要的一类抗性淀粉。RS4：化学改性淀粉，主要指经过物理或化学变性后，由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入而产生的抗酶解淀粉部分，如羧甲基淀粉、交联淀粉等。第23页,共29页，2024年2月25日，星期天非淀粉多糖：除淀粉以外的多糖。包括：纤维素、半纤维素、果胶、植物胶、藻类多糖等。果胶（包括原果胶、果胶和果胶酸，存在于果蔬的软组织中，常作为食品增稠剂使用）树胶（植物分泌胶，如阿拉伯胶和黄原胶）海藻胶（来自海藻类，如琼脂和红藻胶等）第24页,共29页，2024年2月25日，星期天一、淀粉水解

淀粉

糊精糊精：常用于增稠、稳定或保水等。酸水解酶水解第三节食品加工对碳水化合物的影响第25页,共29页，2024年2月25日，星期天二、淀粉的糊化和老化通常将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物质称为糊化作用；糊化淀粉为α-淀粉，未糊化的淀粉称为β-淀粉。α-淀粉缓慢冷却后可再次回变为难消化的β-淀粉，这就是淀粉的老化（回生）。第26页,共29页，2024年2月25日，星期天三、沥滤损失四、焦糖化作用

是糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上的结果，在高温作用下糖类形成两类物质，一类是糖的脱水产物，另一类是糖的裂解产物，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值，但适当控制可使食品呈现诱人的色泽和风味，这类反应在糖果及烘烤食品的加工过程中不同程度的都会呈现。1．糖的脱水产物为焦糖或称酱色，脱水过程及生成产物如下：蔗糖→异蔗糖酐→焦糖酐→焦糖素2．糖的裂解产物为挥发性醛酮类物质，裂解过程如下：蔗糖→还原糖→羟甲基糠醛→甘油醛＋烯

丙糖→丙酮醛第27页,共29页，2024年2月25日，星期天五、羰氨反应