烹饪营养教程第3讲碳水化合物第4讲脂肪及能量课件

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。第一节 碳水化合物种类和益生元分类(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α-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α-l,4-糖苷键和α-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。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。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。5．糖原为淀粉在动物体内贮存能量的一种形式，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的大分子营养素。（二）非淀粉多糖非淀粉多糖主要由植物细胞壁成分组成，在体内不能被消化吸收，在营养学上称为膳食纤维，包括纤维素、半纤维素和果胶、木质素等。1．纤维素纤维素是植物的骨干，植物细胞壁的主要成分，分布于植物的根、茎、叶、花、果、种子以及谷类的外壳中。在人体消化道内缺乏消化纤维素的酶，同时其水溶性较小。不能被酸水解，因此，不能被人体消化吸收。半纤维素半纤维素也是植物细胞壁的主要成分，通常与纤维素同时存在于植物性食物中。在人体消化道内不能被消化酶分解，但在大肠中易被细菌发酵，大肠中半纤维素比纤维素更易于被细菌分解。果胶果胶是存在于蔬菜和水果软组织中的无定形物质，可在热溶液中溶解，在酸性溶液中遇热形成凝胶，在食品加工中常作为增稠剂使用。4．木质素木质素是使植物木质化的物质，虽然包括在不可利用的碳水化合物的范畴内，但它并不是真正的碳水化合物，而是苯基一丙烷衍生物的聚合物，因与纤维素、半纤维素同时存在于植物细胞壁中，进食时往往一并摄入人体内，而被认为是膳食纤维的组成成分。通常果蔬植物所含的木质素甚少，人和动物均不能消化木质素。四、益生元某些不消化的碳水化合物在结肠发酵时，有选择性地刺激肠道菌的生长，特别是某些益生菌群的增殖，如乳酸杆菌、双歧杆菌。益生菌可提高人体消化系统功能，尤其是肠道功能。不被消化的碳水化合物常被称为“益生元”，如低聚果糖、菊粉、非淀粉多糖、抗性淀粉等。第二节 碳水化合物的功能与食物来源一、碳水化合物的生理功能（一）储存和提供能量（二）构成机体组织及重要生命物质（三）节约蛋白质

（四）抗生酮作用

（五）解毒作用（六）增强肠道功能二、碳水化合物的缺乏与过量（一）缺乏在饥饿、禁食或某些病理状态下，细胞中的碳水化合物储备（如糖原）耗竭，为了维持血糖浓度的稳定和满足脑部的供能，体内的糖异生反应得到激活，脂肪动员加强，可导致酮症酸中毒。（二）过量长期的高碳水化合物摄入对糖尿病发生和发展不利。三、膳食参考摄入量与食物来源膳食碳水化合物的

膳食宏量营养素可

接受范围（AMDR）为占总能量摄入量

的50%～65%。添

加糖的摄入量占总

能量摄入量要小于10%。中国居民碳水化合物平均需要量（EAR）（一）膳食参考摄入量中国居民碳水化合物平均需要量（EAR）人群总碳水化合物（克/天）0岁~65（AI）0.5岁~80（AI）1岁~12011岁~15018岁~12065岁~—孕妇130乳母160（二）食物来源碳水化合物主要来自谷类、薯类，还来源于水果蔬菜类食物和纯碳水化合物（包括淀粉和糖）等。粮谷类一般含碳水化合物60%~80%，薯类含量为15%~29%，豆类为40%~60%。单糖和双糖的来源主要是蔗糖、糖果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮料和蜂蜜等。乳糖是哺乳动物乳腺分泌的一种特有的碳水化合物，一般仅存在于奶及奶制品中。乳糖在不同动物的乳中含量略有不同，常见的几种动物乳中的乳糖浓度：人奶为7.0%；牛奶为4.7%；马奶为2.6%；绵羊奶为4.4%；山羊奶为4.6%。第三节 膳食纤维一、膳食纤维的主要特性（一）吸水作用（二）黏滞作用（三）结合有机化合物作用（四）阳离子交换作用（五）细菌发酵作用二、膳食纤维的生理功能（一）有利于食物的消化过程（二）降低血清胆固醇（三）预防胆结石形成（四）维护结肠功能（五）防止能量过剩和肥胖（六）防止便秘三、膳食参考摄入量与食物来源（一）参考摄入量膳食纤维的特定建议值（SPL）使用其适宜摄入量（AI）为每日摄入25克。特定建议值（SPL），是指某些疾病易感人群膳食中这些成分的摄入量达到或接近这个建议水平时，有利于维护人体健康。（二）食物来源膳食纤维主要来源于植物性食物，如粮谷类的

麸皮和糠含有大量纤维素、半纤维素和木质素；柑橘、苹果、香蕉、柠檬等水果和洋白菜、甜

菜、苜蓿、豌豆、蚕豆等蔬菜含有较多的果胶。除了天然食物所含自然状态的膳食纤维外，近

年有多种粉末状、单晶体等形式从天然食物中

提取的膳食纤维产品。第四节 食物血糖生成指数1981年，加拿大多伦多大学的营养学教授大卫·靳克斯提出了食物血糖生成指数的概念。许多淀粉食物（面包、土豆和许多品种的大米）都能够快速消化和吸收，并不是普遍认为的比糖缓慢。一样的食物，不同的加工方法可有不同的血糖反应。一、食物血糖生成指数的概念GI=

某食物在食后2小时血糖曲线下面积

×100%相当含量葡萄糖在食后2

小时血糖曲线下面积血糖生成指数（GI）指的是人体食用一定食物后会引起多大的血糖反应。它通常反映了一个食物能够引起人体血糖升高多少的能力。血糖生成指数是由人体试验而来的，而多数评价食物的方法是化学方法，因此也常说食物血糖生成指数是一种生理学参数。当血糖生成指数在55以下时，可认为该食物为低GI食物；当血糖生成指数在55—70之间时，该食物为中等GI食物；当血糖生成指数在70以上时，该食物为高GI食物。高GI的食物或膳食，表示进入胃肠后消化快、吸

收完全，葡萄糖迅速进入血液，血糖浓度波动大；

低GI的食物或膳食，则表示在胃肠内停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低，下降速度

慢，血糖浓度波动小。二、食物血糖生成指数的应用（一）人类主食如谷类和薯类是人体血糖高低的主导（二）同等量的碳水化合物，有不一样的血糖生成（三）糖，并不比米饭的血糖高（四）一样的食物，由于加工工艺不一样，有不一样的血糖应答（五）不消化碳水化合物可以被结肠细菌利用，然后再消化吸收elements第4讲

脂肪及能量第一节 食物中的脂类物质与构成脂类是脂肪和类似脂肪物质的统称。包括脂肪、类脂（磷脂和固醇类）。人体脂类总量约占体重的10%~20%。脂类油脂占全身脂类总量的95%，体内重要的储能和供能物质中性脂肪(甘油三酯)类脂磷脂固醇占全身脂类总量的5%，是细胞膜、机体组织器官、尤其是神经组织的重要组成成分一、脂肪脂肪主要由甘油三酯构成，三分子脂肪酸与一分子的甘油形成甘油三酯。来自动物性食物的甘油三酯由于碳链长、饱和程度高，熔点高，常温下呈固态，故称为脂；来自植物性食物中的甘油三酯由于不饱和程度高，熔点低，故称油。人体内脂肪主要分布在腹腔、皮下和肌肉纤维之间，与食物中甘油三酯的生理功能有相同或不同之处。脂肪酸是构成脂肪的基本单位，是具有甲基端（-CH3）和羧基端（-COOH）的碳氢链，大多数脂肪酸含有排列成一条直链的偶数碳原子。目前已知存在于自然界的脂肪酸有40多种。（一）脂肪酸脂肪是由甘油和脂肪酸构成，其中甘油的分子比较简单，脂肪的性质和特点主要取决于脂肪酸。1．按碳原子数分类长链脂肪酸(14~24碳)中链脂肪酸(6~12碳)

短链脂肪酸(2~4碳)脂肪酸(按其碳链长短分)2．按其碳链上是否存在双键分类脂肪酸(按其饱和程度)饱和脂肪酸(不含双键)不饱和脂肪酸(含双键)单不饱和脂肪酸(含一个双键)多不饱和脂肪酸(含两个及以上双键)脂肪酸的命名和表达方式可以用碳的数目和不饱和双键的数目来表示。例如棕榈酸为16个碳的饱和脂肪酸，没有不饱和双键，

故以C16:0表示；油酸含有18个碳和一个不饱和双键，以C18:1表示。CH3

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

-CH2

-CH2

–CH2-

CH2

–CH2

–CH2-

COOH棕榈酸C16:0油酸 C18:1CH3

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH=CH

-

CH2

–CH2

–CH2

–CH2-

CH2

–CH2

–CH2-

COOH饱和脂肪酸丁酸（C4:0）

己酸（C6:0）

辛酸（C8:0）

癸酸（C10:0）

月桂酸（C12:0）肉豆蔻酸（C14:0）棕榈酸（

C16:0

）硬脂酸（

C18:0

）花生酸（

C20:0

）山嵛酸（

C22:0

）木蜡酸（

C24:0

）3．按羧酸不饱和双键出现的位置分类示例：CH3

–CH2

–CH2

-CH2

-CH2

–CH2-

CH2

–CH2

–CH2

-

COOHΔ编号系统 10987654321n或ω编号系统

l2345678910n-3系列多不饱和脂肪酸：

α-亚麻酸、

EPA、DHAn-6系列多不饱和脂肪酸：亚油酸、花生四烯酸4．按羧酸的空间结构分类天然食物中的油脂，其脂肪酸结构多为顺式脂肪酸。人造黄油是植物油经氢化处理后而制成的，在此过程中，植物油的双键与氧结合变成饱和键，并使其形态由液态变为固态，同时其结构也由顺式变为反式。（二）必需脂肪酸α-亚麻酸（C18∶3）

含18个碳原子3个双键的n-3系CH3

–CH2

–CH2

–CH2

–CH2

–CH

=CH–CH2

–CH=CH-

CH2

–

CH2

–CH2

–CH2-CH2

–CH2

–CH2-

COOHCH3

–CH2

–CH

=CH

–CH2

–CH

=CH–CH2

–CH=CH-

CH2

–

CH2

–CH2

–CH2-

CH2

–CH2

–CH2-

COOH18∶2亚油酸（C

）必需脂肪酸是指人体必需，自身不能合成，需要从食物中获得的脂肪酸。必需脂肪酸有两种：含18碳原子2个双键的n-6系多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸必需脂肪酸有以下功能：①构成磷脂的组成成分②前列腺素合成的前体③参与胆固醇代谢④参与动物精子的形成⑤维护视力（三）其他多不饱和脂肪酸1．

n-6系列多不饱和脂肪酸亚油酸和花生四烯酸是n-6系列多不饱和脂肪酸中重要的脂肪酸2．n-3系列多不饱和脂肪酸α-亚麻酸，EPA，DHAEPA：即二十碳五烯酸（C20:5）

DHA：二十二碳六烯酸（C22:6），俗称脑黄金二、类脂类类脂：类似脂肪物质，主要包括磷脂、固醇类、糖脂。类脂在体内的含量较恒定，即使肥胖患者其含量也不增多；反之，在饥饿状态也不减少，故有

“固定脂”或“不动脂”之称。（一）磷脂磷脂是含有磷酸根、脂肪酸、甘油和氮的化合物。体内除甘油三酯外，磷脂是最多的脂类。磷脂的功能主要有：①磷脂也和甘油三酯一样提供能量；②可促进细胞内、外的物质交流；③乳化剂作用磷脂可以使体液中的脂肪悬浮在体液中，有利于其吸收、转运和代谢；④

对预防心血管疾病具有一定作用；⑤可促进和改善大脑组织和神经系统的功能。（二）类固醇及固醇人体内90%的胆固醇存在于细胞之中——是人体内许多重要的活性物质的合成材料，如胆汁、性激素（如睾酮）、肾上腺素（如皮

质醇）等，因此肾上腺皮质中胆固醇含量很高，主要作为激素合成的原料。——胆固醇还可在体内转变成7-脱氢胆固醇，

后者在皮肤中经紫外线照射可转变成维生素D3。2015

版《美国居民膳食指南》中撤销了对胆固醇的摄入限制。2013年中国营养学会制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》，也撤销了2000

年版对胆固醇摄入量的推荐值＜300毫克/天的规定，也没有设定膳食胆固醇的宏量营养素可接受范围（AMDR）。虽然血液中的胆固醇含量应该受到控制，但是没有实验表明食物中的胆固醇含量高会一定被人体吸收导致血液中胆固醇含量高。这项改动并非说明胆固醇完全无害，只是认为其危害性不足以对之加以限制，胆固醇仍然是心血管健康的潜在威胁之一。（三）糖脂糖脂是含有碳水化合物、脂肪酸和氨基乙醇的化合物。糖脂包括脑苷脂类和神经苷脂。糖脂也是构成细胞膜所必需的。第二节 脂类的生理功能与食物来源一、脂类的生理功能（一）供给能量、贮存能量（二）促进脂溶性维生素吸收（三）维持体温、保护脏器（四）增加饱腹感（五）提高膳食感官性状二、膳食脂肪的营养学评价（一）脂肪的消化率食物脂肪的消化率与其熔点密切相关。熔点低于体温的脂肪消化率可高达97%-98%；高于体温的脂肪消化率约90%；熔点高于50℃的脂肪较难消化，多见于动物脂肪。含不饱和脂肪酸和短链脂肪酸越多的脂肪，熔点越低，越容易消化，多见于植物脂肪。一般植物脂肪的消化率要高于动物脂肪。（二）必需脂肪酸含量一般植物油中必需脂肪酸亚油酸和α-亚麻酸含量高于动物脂肪，其营养价值优于动物脂肪。（三）各种脂肪酸的比例机体对饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的需要不仅要有一定的数量，还应有一定的比例。有研究推荐饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1。（四）脂溶性维生素含量脂溶性维生素含量高的脂类其营养价值也高。植物油中富含维生素E，特别是谷类种子的胚油（如麦胚油）维生素E的含量非常丰富。动物脂肪几乎不含维生素，而器官脂肪如肝脏脂肪中含有丰富的维生素A、维生素D，某些海产鱼肝脏脂肪中维生素A、维生素D含量更高。二、膳食脂肪参考摄入量人群总脂肪饱和脂肪酸n-6多不饱和脂肪酸n-3多不饱和脂肪酸EPA+DHA单位占能量%克/天0岁~48————0.5岁~40————1岁~35————4岁~20~30＜8———18岁~20~30＜102.5~9.00.5~2.00.25~2.0孕妇20~30＜102.5~9.00.5~2.0—乳母20~30＜102.5~9.00.5~2.0—表4-4

中国居民膳食中脂肪的宏量营养素可接受范围（AMDR）人群亚油酸（占能量%）α-亚麻酸（占能量%）花生四烯酸（占能量%）EPA+DHA（克/天）DHA（克/天）0岁~7.30.870.15—0.100.5岁~6.00.66——0.101岁~4.00.60——0.104岁~4.00.60———孕妇4.00.60—0.250.20乳母4.00.60—0.250.20中国居民脂肪酸参考摄入量（适宜摄入量）注：未制定参考值者用“—”表示。三、脂类的主要食物来源人类膳食脂肪主要来源于：——动物脂肪组织、肉类：动物脂肪中饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量较多，而多不饱和脂肪酸含量较少。海生动物和鱼也富含不饱和脂肪酸，如深海鱼、贝类食物含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）相对较多。——植物的种子：植物脂肪（或油）主要富含不饱和脂肪酸。植物油中普遍含有亚油酸，豆油和紫苏籽油、亚麻籽油中α-亚麻酸较多，但可可黄油、椰子油和棕榈油则富含饱和脂肪酸。磷脂含量较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。含胆固醇丰富的食物是动物脑、肝、肾等内脏和蛋类，肉类和奶类也含有一定量的胆固醇。但是没有实验表明食物中的胆固醇含量高会一定被人体吸收导致血液中胆固醇含量高。第三节 反式脂肪酸顺式脂肪酸，其联结到双键两端碳原子上的两个氢原子都在链的同侧；反式脂肪酸，其联结到双键两端碳原子上的两个氢原子在链的不同侧。一、反式脂肪酸的食物来源（一）天然食物反刍动物的产品，如牛、羊等的肉、脂肪、乳和乳制品（二）加工食品食品加工过程，主要是在植物油的氢化、精炼过程中产生。植物性奶油、马铃薯片、沙拉酱、饼干、蛋糕、面包、曲奇饼、雪糕、薯条等中均有二、反式脂肪酸的危害（一）形成血栓（二）影响发育（三）影响生育（四）降低记忆（五）容易发胖（六）容易引发冠心病三、反式脂肪酸的控制摄入量（一）控制摄入量世界卫生组织建议：每天来自反式脂肪的热量不超过食物总热量的1%（大致相当于2克），中国采用