食品营养与卫生碳水化合物,能量.ppt

第三节碳水化物 (Carbohydrate，CHO)第三节 CHO1一、定义和分类一、定义和分类1.碳水化合物的碳水化合物的定义定义　　 又称糖类化合物是一类多羟基醛，多羟基酮；或者一些能水解成多羟基醛或多羟基酮的化合物多多羟基醛羟基醛多多羟基酮羟基酮2考一考?l糖类化合物为何叫做碳水化糖类化合物为何叫做碳水化合物呢？合物呢？3 由于糖类由碳、氢、氧三种元素所组成，其中H:O=2:1，与水相同，故称为碳碳水水化化合合物物糖类分子通式为Cn(H2O)m， 例如： 葡萄糖的分子式为C6H12O6可写成C6(H2O)6 蔗糖的分子式C12H22O11，可写成C12(H2O)114一、分类、来源一、碳水化物分类一、碳水化物分类按照聚合度的不同，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5(一)单糖（一）单糖（monosaccharide） 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 1．葡萄糖（glucose） 2．果糖（fructose） 3. 半乳糖（galactose） 4．甘露糖（mannose）等其它单糖营养营养中最中最重要重要的单的单糖糖66碳糖碳糖(己糖己糖)：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖糖5碳糖（戊糖）：核糖、碳糖（戊糖）：核糖、2-脱氧核糖脱氧核糖7(二)双糖蔗糖(sucrose)1葡萄糖1果 糖麦芽糖(maltose)2葡萄糖乳糖(lactose)1葡萄糖1半乳糖海藻糖(trehalose)2葡萄糖（二）双糖（disaccharide）常见的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖等8(三) 寡糖（三）寡糖（oligosaccharide） 由3-10个单糖构成的一类小分子多糖，较重要的是存在于豆类中的棉子糖棉子糖、水苏糖水苏糖9（四）多糖植物多糖淀粉 (starch )膳食纤维 ( fiber )动物多糖糖原 ( glycogen )（四）多糖（polysaccharide）由10个以上单糖构成的大分子糖重要的有糖原、淀粉、纤维素，均由葡萄糖分子构成10可利用的多糖可利用的多糖 淀粉淀粉 糊精糊精 糖原糖原不可利用的多糖不可利用的多糖纤维素纤维素半纤维素半纤维素果胶果胶树胶树胶木质素木质素抗性淀粉抗性淀粉粘胶粘胶11淀粉的分子结构淀粉的分子结构 -1,4-糖苷键糖苷键 -1,6-糖苷键糖苷键淀粉颗粒淀粉颗粒直链淀粉19~35%支链淀粉65~81%12 -1,4-糖苷键糖苷键 -1,6-糖苷键糖苷键糖原的分子结构糖原的分子结构13β-1,4-糖苷键糖苷键纤维素的分子结构纤维素的分子结构14二、碳水化合物的功能二、碳水化合物的功能Ø供能（占人体所需供能（占人体所需55-65%55-65%））Ø节约蛋白质节约蛋白质（（sparing protein action）） CHO充足  可预防Pro通过糖异生作用浪费Ø机体的构成成分机体的构成成分Ø维持神经系统的功能维持神经系统的功能Ø解毒作用解毒作用Ø具有抗生酮作用具有抗生酮作用（antiketogenesis）Ø有益肠道功能（益生元）有益肠道功能（益生元）Ø改变食物的感官特征改变食物的感官特征15 机体的构成成分机体的构成成分Ø每个细胞含量为每个细胞含量为2%-10%2%-10%Ø糖脂糖脂Ø糖蛋白糖蛋白Ø核糖及脱氧核糖核糖及脱氧核糖Ø氨基多糖氨基多糖16 保肝解毒作用保肝解毒作用葡萄糖葡萄糖 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 低毒易溶物质低毒易溶物质 肝脏肝脏 螯合有毒物质螯合有毒物质 排出体外排出体外17糖糖脂肪脂肪丙糖磷酸丙糖磷酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸乙乙酰酰乙乙酸酸抗生酮作用抗生酮作用（至少50-100g） 体内Fat的彻底分解需葡萄糖协同18（（体内的脂肪组织）甘油三酯体内的脂肪组织）甘油三酯脂肪酸脂肪酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A酮体酮体（乙酰乙酸、丙酮、（乙酰乙酸、丙酮、β–β–羟丁酸）羟丁酸）酮血症或酮尿症酮血症或酮尿症草酰乙酸草酰乙酸TCAATP19改变食物的感官特征改变食物的感官特征Ø 甜味剂甜味剂图 几种食用糖及糖醇的相对甜度糖类名称相对甜度糖类名称相对甜度乳 糖20果葡糖浆100-150[注]麦芽糖40山梨醇60葡萄糖70甘露醇60蔗 糖100木糖醇90果 糖120-180麦芽醇90[注] 取决于果糖的浓度吴坤主编．营养与食品卫生学[M]． 第5版，北京：人民卫生出版社，2003，8，p2820三、几种重要的碳水化合物三、几种重要的碳水化合物l 3.1 3.1 单糖单糖l 3.2 3.2 双糖双糖l 3.3 3.3 糖醇糖醇l 3.4 3.4 功能性低聚糖功能性低聚糖l 3.5 3.5 膳食纤维膳食纤维l 3.6 3.6 多糖多糖213.1 3.1 单糖单糖l 葡萄糖葡萄糖l 果糖果糖22l特性：特性：是一种己醛糖，动物单糖，是一种己醛糖，动物单糖，D D型型l生理功能：生理功能：p 机体各器官都可以利用葡萄糖提供能量机体各器官都可以利用葡萄糖提供能量p 某些器官完全依葡萄糖供能，如脑、肾髓质、某些器官完全依葡萄糖供能，如脑、肾髓质、 红细胞红细胞p 葡萄糖在体内的代谢受胰岛素的控制葡萄糖在体内的代谢受胰岛素的控制l用途：葡萄糖用作营养剂或调味剂用途：葡萄糖用作营养剂或调味剂23l低血糖症低血糖症（（Hypoglycemia)Hypoglycemia)–正常血糖浓度恒定正常血糖浓度恒定80-120mg/100ml80-120mg/100ml–症状：症状：  l饥饿感、软弱无力、面色苍白、头晕、心饥饿感、软弱无力、面色苍白、头晕、心慌、脉快、出冷汗、肢体颤抖等。

慌、脉快、出冷汗、肢体颤抖等  l精神激动、恐惧、幻觉、狂躁、惊厥、抽精神激动、恐惧、幻觉、狂躁、惊厥、抽搐、嗜睡甚至昏迷死亡搐、嗜睡甚至昏迷死亡 24胰胰岛岛素素25升升糖糖激激素素26餐后血糖变化餐后血糖变化l血糖生成指数血糖生成指数：： 在一定时间内人体在一定时间内人体 摄入50g有价值的碳水化合物的食物与等量葡萄糖后，体内血糖水平应答的比值27血糖生成指数高的食物血糖生成指数高的食物血糖生成指数低的食物血糖生成指数低的食物28 食物餐后2小时血浆葡萄糖曲线下总面积 --------------------------------------------------------------等量葡萄糖餐后2小时血浆葡萄糖曲线下总面积l l高高GI >75l l中等中等GI 55~75l l低低GI <55 29l高GI的食物，进入胃肠后消化快、吸收率高，葡萄糖释放快，葡萄糖进入血液后峰值高， 也就是血糖升的高； l低GI食物，在胃肠中停留时间长，吸收率低，葡萄糖释放缓慢，葡萄糖进入血液后的峰值低、下降速度也慢， 简单说就是血糖比较低。

可用于病人管理、居民教育和运动员膳食管理30常见淀粉食物的血糖生成指数常见淀粉食物的血糖生成指数（均值）（均值）食物食物食物食物血糖生成指数血糖生成指数血糖生成指数血糖生成指数饺子（三鲜）饺子（三鲜）饺子（三鲜）饺子（三鲜）28.028.028.028.0大米饭大米饭大米饭大米饭80.280.280.280.2小米小米小米小米71717171全麦粉面包全麦粉面包全麦粉面包全麦粉面包6969细细细细通心面通心面通心面通心面42424242即食即食即食即食土豆土豆土豆土豆80808080蒸蒸蒸蒸芋头芋头芋头芋头47.947.947.947.931l 吸收和利用吸收和利用果糖果糖 1-1-磷酸果糖磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+ 3-+ 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛果糖激酶果糖激酶肝脏肝脏是实际利用果糖的唯一器官是实际利用果糖的唯一器官吸收时在肠黏膜细胞吸收时在肠黏膜细胞n 代谢不受胰岛素制约代谢不受胰岛素制约32l特性：特性：是一种最普通和最甜的己酮糖是一种最普通和最甜的己酮糖l来源：来源：– 天然水果中的含量很高天然水果中的含量很高– 工业上用酸或酶水解工业上用酸或酶水解菊粉菊粉制造果糖制造果糖。

l用途：用途：果糖在医药上或食品工业中用作增甜剂果糖在医药上或食品工业中用作增甜剂333.2 3.2 双糖双糖l蔗糖蔗糖l异构蔗糖异构蔗糖l麦芽糖麦芽糖l乳糖乳糖l异构乳糖异构乳糖l乳果糖乳果糖34l 性质：性质： 一种非还原性二糖，纯净的蔗糖是无色晶体易一种非还原性二糖，纯净的蔗糖是无色晶体易溶于水，比葡萄糖、麦芽糖甜，但不如果糖甜溶于水，比葡萄糖、麦芽糖甜，但不如果糖甜l 来源：来源： 广泛存在于植物中，以甘蔗和甜莱中含量最高广泛存在于植物中，以甘蔗和甜莱中含量最高35l 对健康的影响对健康的影响–摄入摄入30g/d30g/d蔗糖不会妨碍碳水化物或脂质的蔗糖不会妨碍碳水化物或脂质的代谢，过多有害代谢，过多有害–龋齿龋齿蔗糖易于发酵，并可产生溶解牙齿珐蔗糖易于发酵，并可产生溶解牙齿珐琅质和矿物质的物质琅质和矿物质的物质l 用途：食品工业中重要的含能甜味剂用途：食品工业中重要的含能甜味剂36红糖又是什么呢？37α–1α–1，，2 2糖苷键糖苷键 α–1α–1，，6 6糖苷键糖苷键 l甜味品质极似蔗糖，甜度是蔗糖的甜味品质极似蔗糖，甜度是蔗糖的42%42%l是一种能源物质是一种能源物质l不致龋不致龋l在蜂蜜、蔗汁中微量存在在蜂蜜、蔗汁中微量存在蔗糖变位酶蔗糖变位酶38l 特性：还原糖，甜度低于蔗糖（特性：还原糖，甜度低于蔗糖（1/21/2））l 来源：工业上在淀粉酶的催化下由淀粉水来源：工业上在淀粉酶的催化下由淀粉水 解而得解而得l 用途：供能用途：供能l 常见食品如：高梁饴、软糖、酥糖、芝麻常见食品如：高梁饴、软糖、酥糖、芝麻 糖等都是以麦芽糖为主要糖成分糖等都是以麦芽糖为主要糖成分39l 性质：性质：由葡萄糖和半乳糖组成，不甜由葡萄糖和半乳糖组成，不甜β-1，，4 糖苷键糖苷键40l来源：来源：存在于哺乳动物的乳汁中，人乳存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含乳糖中含乳糖7%7%，牛乳中含乳糖，牛乳中含乳糖4-6%4-6%。

乳糖乳糖的甜味只有蔗糖的的甜味只有蔗糖的70%70%41l吸收与代谢：吸收与代谢：–乳糖被人体小肠中乳糖酶，水解生成半乳糖和乳糖被人体小肠中乳糖酶，水解生成半乳糖和葡萄糖–吸收速度较慢，吸收速度较慢，食物中乳糖含量高于食物中乳糖含量高于15%15%可导可导致渗透性腹泻致渗透性腹泻l对对婴儿婴儿重要：提供能量；可促进双歧菌和乳酸菌重要：提供能量；可促进双歧菌和乳酸菌的生长，能分解产生乳酸和醋酸，抑制大肠杆菌的生长，能分解产生乳酸和醋酸，抑制大肠杆菌的生长的生长 ；促进钙的吸收促进钙的吸收42乳糖不耐症乳糖不耐症l是指摄食乳糖或含乳糖的乳制品后出现是指摄食乳糖或含乳糖的乳制品后出现的症状，如出现腹部不适，腹泻或酸性的症状，如出现腹部不适，腹泻或酸性便等症状便等症状l主要原因：乳糖酶缺乏，乳糖吸收不良主要原因：乳糖酶缺乏，乳糖吸收不良43乳糖不耐受乳糖不耐受l亚洲人更为多见，全世界有亚洲人更为多见，全世界有75%的人随着年龄的的人随着年龄的增加逐渐丧失了制造足够量乳糖酶的能力增加逐渐丧失了制造足够量乳糖酶的能力l 对乳糖不耐受的人在喝牛奶或食用含乳糖的食物对乳糖不耐受的人在喝牛奶或食用含乳糖的食物后会有恶心、疼痛、腹泻、产生过多气体等不良后会有恶心、疼痛、腹泻、产生过多气体等不良反应。

小肠中的细菌利用没被消化的乳糖制造它反应小肠中的细菌利用没被消化的乳糖制造它们自己需要的能量在这个过程中，会产生气体们自己需要的能量在这个过程中，会产生气体和小肠刺激物和小肠刺激物l 婴儿制造的丰富的乳糖酶帮助他们吸收母乳中和婴儿制造的丰富的乳糖酶帮助他们吸收母乳中和以牛奶为主的配方奶中的糖分少数天生对乳糖以牛奶为主的配方奶中的糖分少数天生对乳糖有不耐性的婴儿只能用不含乳糖的食物喂养有不耐性的婴儿只能用不含乳糖的食物喂养44l常见常见–肠粘膜中先天性乳糖酶缺乏肠粘膜中先天性乳糖酶缺乏( (极为罕见的疾病极为罕见的疾病) )–发育性的发育性的–继发性乳糖酶缺乏继发性乳糖酶缺乏l如何应对乳糖不耐症如何应对乳糖不耐症p摄食少含或不含乳糖的乳制品摄食少含或不含乳糖的乳制品p发酵乳制品发酵乳制品p补充乳糖酶补充乳糖酶45l由乳糖异构而来，是乳糖经过加工后产生的由乳糖异构而来，是乳糖经过加工后产生的l由半乳糖和果糖以由半乳糖和果糖以β-1β-1，，3 3糖苷键连接而成，人体糖苷键连接而成，人体不存在分解它的酶，故不能消化、吸收不存在分解它的酶，故不能消化、吸收l甜度是蔗糖的甜度是蔗糖的 0. 60. 6倍倍 , ,是黏度低、热值低、易溶是黏度低、热值低、易溶于水、性能稳定、安全性高、使用方便于水、性能稳定、安全性高、使用方便46l 主要作用主要作用–能促进肠道有益菌如双歧乳杆菌的增殖，抑制能促进肠道有益菌如双歧乳杆菌的增殖，抑制腐败菌的生长。

腐败菌的生长–促进肠中双歧杆菌自行合成维生素促进肠中双歧杆菌自行合成维生素–不被消化、吸收，故有整肠，通便作用不被消化、吸收，故有整肠，通便作用l用途：用途： 可广泛用于保健食品中可广泛用于保健食品中 , ,如添加到乳饮料、碳酸如添加到乳饮料、碳酸饮料、果汁饮料、糖果、奶粉等食品中作膳食疗饮料、果汁饮料、糖果、奶粉等食品中作膳食疗效食品效食品 , ,也可单独作医疗用品也可单独作医疗用品 47l 由半乳糖和果糖构成，不易被人消化由半乳糖和果糖构成，不易被人消化l 对人体健康的影响对人体健康的影响–双歧因子，促使双歧杆菌迅速增殖，从而抑双歧因子，促使双歧杆菌迅速增殖，从而抑制有害菌的生长，维护肠道菌群平衡制有害菌的生长，维护肠道菌群平衡 –润肠通便在肠道内通过双歧杆菌发酵，会产润肠通便在肠道内通过双歧杆菌发酵，会产生大量的短链脂肪酸，这种脂肪酸能够刺激生大量的短链脂肪酸，这种脂肪酸能够刺激肠道蠕动、增加粪便湿润度并保持一定的渗肠道蠕动、增加粪便湿润度并保持一定的渗透压，从而防止便秘的产生透压，从而防止便秘的产生 48l18581858年从海藻中分离出而得名；年从海藻中分离出而得名；l除海藻外，广泛存在于真菌和细菌中，除海藻外，广泛存在于真菌和细菌中，如食用蘑菇等。

如食用蘑菇等l性质稳定，可作为非特异性性质稳定，可作为非特异性保护剂保护剂以及以及保鲜剂保鲜剂493.3 3.3 糖醇糖醇l山梨糖醇山梨糖醇l木糖醇木糖醇l麦芽糖醇麦芽糖醇l乳糖醇乳糖醇50l广泛存在于植物中，工业上可广泛存在于植物中，工业上可由葡萄糖氢由葡萄糖氢化制得化制得其甜度为蔗糖的一半其甜度为蔗糖的一半l其特点是代谢时可转化成果糖，而其特点是代谢时可转化成果糖，而不受胰不受胰岛素控制岛素控制，因而适合用作糖尿病患者的甜，因而适合用作糖尿病患者的甜味剂l吸湿性 51l存在于多种水果、蔬菜中，工业上常用木屑等存在于多种水果、蔬菜中，工业上常用木屑等经水解制成木糖后氢化获得，其甜度与蔗糖相经水解制成木糖后氢化获得，其甜度与蔗糖相等l木糖醇的供能与蔗糖相同，重要的是木糖醇的供能与蔗糖相同，重要的是木糖醇代木糖醇代谢不受胰岛素调节，因而可被糖尿病病人接受谢不受胰岛素调节，因而可被糖尿病病人接受它还不被口腔细菌发酵，具有防龋作用它还不被口腔细菌发酵，具有防龋作用52l由麦芽糖氢化制得，在食品工业作甜味剂使由麦芽糖氢化制得，在食品工业作甜味剂使用，甜度约为蔗糖的用，甜度约为蔗糖的7575～～95%95%。

l麦芽糖醇在小肠内的分解量是同量麦芽糖的麦芽糖醇在小肠内的分解量是同量麦芽糖的1/401/40，，为非能源物质，不升高血糖，也不增为非能源物质，不升高血糖，也不增加胆固醇和中性脂肪的含量加胆固醇和中性脂肪的含量，因此它是心血，因此它是心血管病、糖尿病等患者食用理想甜味剂管病、糖尿病等患者食用理想甜味剂l 也有防龋作用也有防龋作用533.4 3.4 功能性低聚糖功能性低聚糖 （（Functional oligosaccharideFunctional oligosaccharide））54l 低聚糖：由低聚糖：由 3 3－－1010个单糖通过糖苷键连接形成个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖直链或支链的低度聚合糖l 甜度只有蔗糖的甜度只有蔗糖的30%-60%l 功能性低聚糖功能性低聚糖–主要包括低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚果糖、主要包括低聚乳糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、棉籽糖等低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、棉籽糖等–主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中。

55 功能性低聚糖的生理功能功能性低聚糖的生理功能l 改善肠道功能，预防疾病改善肠道功能，预防疾病l 抗龋齿作用抗龋齿作用l 增强机体免疫，防治癌变的发生增强机体免疫，防治癌变的发生l 热值低，不引起血糖升高热值低，不引起血糖升高l 具有膳食纤维的作用具有膳食纤维的作用l 563.5 膳食纤维（膳食纤维（dietary fiber））57膳食纤维u膳食纤维**（dietary fiber）食物中不能被人体消化酶分解、且不能被人类小肠吸收的非淀粉多糖的总称严格而言不是营养素，但因其特殊生理作用，营养学上仍将它作为重要的营养素58l膳食纤维膳食纤维是构成植物细胞壁的主要成分，存在谷物、豆类等种子的外皮以及蔬菜的茎、叶、果实、海藻之中它不能为人体所吸收，但对人体有重要的作用它由纤维素、半纤维素、果胶和木纤维素、半纤维素、果胶和木质素质素等组成被称为“第七营养元素第七营养元素”59(1) (1) 膳食纤维的分类膳食纤维的分类60u 不可溶性纤维1）纤维素2）半纤维素不是纤维素的衍生物3）木质素化学上不属于多糖，是多聚苯丙烷（芳香族）化合物，是使植物木质化的物质可刺激肠道蠕动61u 可溶性纤维溶于水并吸水膨胀，能被肠道微生物丛酵解常存在于植物细胞液和细胞间质中–果胶、树胶、黏胶以及一些半纤维素等果胶、树胶、黏胶以及一些半纤维素等62SolubleInsoluble燕麦燕麦粗面粉粗面粉米糠米糠麦麸麦麸麦片、麦粥麦片、麦粥芹菜芹菜豌豆豌豆卷心菜卷心菜大麦，扁豆大麦，扁豆甘蓝甘蓝柑橘类水果柑橘类水果花椰菜花椰菜草莓草莓甜菜根、西红柿甜菜根、西红柿苹果肉苹果肉苹果皮苹果皮Examples- soluble vs insoluble63Sources of fiberFibre componentMain food source纤维素纤维素蔬菜、木本植物蔬菜、木本植物, , 谷物谷物半纤维素半纤维素谷物谷物胶质胶质水果水果, ,蔬菜、豆类、土蔬菜、豆类、土豆豆树胶树胶豆类豆类, ,海藻海藻, , 阿拉伯树阿拉伯树胶胶黏液黏液亚麻籽亚麻籽木质素木质素谷物麸皮谷物麸皮, , 大米或者豆大米或者豆类的外壳类的外壳, , 木本植物木本植物64(2) 膳食纤维的生理功能膳食纤维的生理功能65膳食纤维的生理功能主要是通过影响大肠功能而起到预防大肠癌、降低血糖、胆固醇水平，预防心脑血管疾病的作用膳食纤维在量较大时可妨碍消化酶与营养素接触（抗营养过程）使消化吸收过程减慢↓血糖由以上机理可见，膳食纤维的各种作用是一个综合过程，但可溶性纤维的作用较主要66l 根据调查，西方国家膳食中脂肪占比例大，而膳食根据调查，西方国家膳食中脂肪占比例大，而膳食纤维占的比例较小，仅为非洲居民膳食纤维摄入量的纤维占的比例较小，仅为非洲居民膳食纤维摄入量的六分之一，其每年结肠癌发病率为非洲人的六分之一，其每年结肠癌发病率为非洲人的1010倍。

倍l原因原因是膳食纤维未经消化进入大肠，能刺激胃肠道蠕动和消化液的正常分泌，膳食纤维在肠内吸收水分膨胀而与废物混合形成大团而柔软的粪便，易于排泄这样粪便在肠道内停留时间缩短，缩短促癌物质与结肠粘膜接触的时间，防止癌变l另外，膳食纤维还能与饱和脂肪酸结合，防止血浆胆固醇升高，有利于防止冠心病67 膳食纤维的促进作用膳食纤维的促进作用l 降低血浆胆固醇的作用降低血浆胆固醇的作用l 改善血糖生成反应改善血糖生成反应l 改善大肠功能改善大肠功能l 预防肥胖、胆结石和癌症预防肥胖、胆结石和癌症68改善大肠功能改善大肠功能l 缩短消化残渣灾害大肠的通过时间缩短消化残渣灾害大肠的通过时间l增加粪便体积和重量及排便次数增加粪便体积和重量及排便次数l稀释大肠内容物稀释大肠内容物l为大肠内的菌落提供发酵的底物为大肠内的菌落提供发酵的底物69Mechanism for Fiber Reducing Cardiovascular RisklHigh fiber foods are absorbed more slowlylBlood sugar levels don’t increase so rapidly or increase to such high levelslTherefore, less insulin is required, so insulin levels remain lower.lLower insulin results in:–Less weight gain–More favorable blood fat/cholesterol levels–Lower blood pressure–Lower fibrinogen levels (affects clotting)–And perhaps, less direct vascular injury –Less likelihood of diabetes70 膳食纤维的负面作用：膳食纤维的负面作用：l抑制消化碳水化合物、脂质和蛋白的酶活性抑制消化碳水化合物、脂质和蛋白的酶活性l影响食物的消化吸收影响食物的消化吸收l引起腹部不适，增加肠道产气和蠕动引起腹部不适，增加肠道产气和蠕动l可能降低某些维生素和矿物质的吸收率可能降低某些维生素和矿物质的吸收率71(3) 膳食纤维的参考摄入量和膳食来膳食纤维的参考摄入量和膳食来源源l 膳食纤维的膳食纤维的RNI:RNI: 成年人（成年人（19-5019-50岁）男性为岁）男性为38g/d,38g/d,女性女性为为25g/d25g/dl 膳食来源：膳食来源： 谷物、薯、豆类、蔬菜、水果等植物性食品谷物、薯、豆类、蔬菜、水果等植物性食品727374总可不可753.6 3.6 多糖多糖l 淀粉淀粉l 功能性多糖功能性多糖763.6 多糖多糖l多糖分淀粉多糖和非淀粉多糖。

多糖分淀粉多糖和非淀粉多糖l淀粉分支链淀粉、直链淀粉、改性淀粉淀粉分支链淀粉、直链淀粉、改性淀粉l天然的淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成天然的淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成77l直链淀粉直链淀粉–可溶性淀粉可溶性淀粉–αα（（1-41-4））糖苷键聚合糖苷键聚合–碘显紫蓝色碘显紫蓝色l支链淀粉支链淀粉–不溶于热水不溶于热水–支点处存在支点处存在αα（（1-61-6））糖苷键糖苷键–碘显紫红色碘显紫红色 78NRERE直链淀粉直链淀粉直链淀粉的螺旋结构直链淀粉的螺旋结构0.8nm1.4nm6个残基个残基79RENRE (16)分支点分支点支链淀粉或糖原分子示意图支链淀粉或糖原分子示意图支链淀粉或糖原分支点的结构支链淀粉或糖原分支点的结构8081l是指利用化学、物理甚至基因工程的方法改变是指利用化学、物理甚至基因工程的方法改变天然淀粉的理化性质，用以满足食品加工所需天然淀粉的理化性质，用以满足食品加工所需功能特性的一类淀粉功能特性的一类淀粉l常用的变性处理方法有化学法、物理法和酶法常用的变性处理方法有化学法、物理法和酶法三种三种82l改性淀粉中重要的是改性淀粉中重要的是– 取代淀粉（取代淀粉（substituted starchsubstituted starch）：）：l由淀粉经酯化（如磷酸淀粉）和醚化（如羟由淀粉经酯化（如磷酸淀粉）和醚化（如羟丙基淀粉）引入不同功能基团而制成丙基淀粉）引入不同功能基团而制成l 淀粉老化的倾向、增加稳定性淀粉老化的倾向、增加稳定性–交联淀粉（交联淀粉（cross-linked starchcross-linked starch））l由淀粉羟基与双功能试剂作用引入少量交联由淀粉羟基与双功能试剂作用引入少量交联剂而制成剂而制成l增加淀粉的稳定性，提高其耐酸碱、耐热性增加淀粉的稳定性，提高其耐酸碱、耐热性83（（1）定义：）定义： ““健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物””。

－－－－19921992年世界粮农组织年世界粮农组织Ø不能被小肠消化吸收和提供葡萄糖不能被小肠消化吸收和提供葡萄糖Ø在结肠中可被生理性细菌发酵，产生短连脂肪酸和气体在结肠中可被生理性细菌发酵，产生短连脂肪酸和气体Ø刺激有益菌群生长刺激有益菌群生长Ø作用类似于膳食纤维，被认为是膳食纤维的一种作用类似于膳食纤维，被认为是膳食纤维的一种84（（2 2）食物中存在的抗性淀粉分三类：）食物中存在的抗性淀粉分三类：l生理受限淀粉生理受限淀粉：：– 在食品基质中受生理作用所限制，难以被消化在食品基质中受生理作用所限制，难以被消化l抗性淀粉颗粒抗性淀粉颗粒：：–某些天然淀粉颗粒可以对抗淀粉酶的作用某些天然淀粉颗粒可以对抗淀粉酶的作用l老化淀粉老化淀粉–淀粉在烹饪、糊化后随时间的延长、其淀粉分淀粉在烹饪、糊化后随时间的延长、其淀粉分子重新排列、缔合形成不溶性的淀粉子重新排列、缔合形成不溶性的淀粉85(3) 功能应用功能应用主要应用于低湿食品中作膳食纤维营养素主要应用于低湿食品中作膳食纤维营养素 ü持水力低持水力低ü口感比膳食纤维好口感比膳食纤维好ü不影响食品的风味，不影响食品的风味，ü能改善质地能改善质地ü改善一些食品的膨胀性与脆性改善一些食品的膨胀性与脆性86淀粉水解淀粉水解l常见的几种产品常见的几种产品– 极限糊精极限糊精– 饴糖饴糖– 高果糖糖浆高果糖糖浆87l 定义定义：：也称为活性多糖，指具有调节人体也称为活性多糖，指具有调节人体生理功能的非淀粉多糖。

生理功能的非淀粉多糖– 纯多糖：纯多糖：1010个以上的单糖个以上的单糖– 杂多糖：含有肽链、脂类等成分杂多糖：含有肽链、脂类等成分l 重要的功能性多糖重要的功能性多糖– 灵芝多糖、虫草多糖、茶叶多糖、魔芋多糖、灵芝多糖、虫草多糖、茶叶多糖、魔芋多糖、肝素、透明质酸、海洋生物多糖肝素、透明质酸、海洋生物多糖88l主要生理功能主要生理功能– 免疫调节作用免疫调节作用– 抗病毒作用抗病毒作用– 抗肿瘤作用抗肿瘤作用– 降血糖、降血脂作用降血糖、降血脂作用– 其它功能其它功能 89四、供给四、碳水化物供给CHO供能占总热能55-65%（RNI）较合理但也有营养学家认为：应占55-60%，且精制糖占总热能 < 10%（否则可↑龋齿发生率）美 国 FDA提 倡 每 人 摄 入 膳 食 纤 维 25g/d， 或11.5g/kkcal淀粉主要来源：粮谷类、薯类膳食纤维主要来源：蔬菜、水果90碳水化物摄入不足与过量碳水化物摄入不足与过量l当碳水化物摄入不足，则表现出热能缺乏，出现当碳水化物摄入不足，则表现出热能缺乏，出现消瘦、生长缓慢、低血糖、头晕、无力、甚至休消瘦、生长缓慢、低血糖、头晕、无力、甚至休克克l当碳水化物摄入过量，长期如此，可导致肥胖、当碳水化物摄入过量，长期如此，可导致肥胖、血脂升高。

儿童过多摄入精制糖龋齿发病率高．血脂升高儿童过多摄入精制糖龋齿发病率高．91糖类食入过量糖类食入过量l能量食入过多能量食入过多 脂肪沉积脂肪沉积 肥胖（糖尿病、肥胖（糖尿病、 高血压）高血压） l甜饮料、甜点、甜果品食入过多甜饮料、甜点、甜果品食入过多 正餐食入正餐食入量减少量减少 营养不良（肝脏、肾脏肿大）营养不良（肝脏、肾脏肿大）l糖在口腔中残留糖在口腔中残留 细菌繁殖细菌繁殖 腐蚀牙齿腐蚀牙齿l糖过多糖过多 维生素维生素B1需要量过多需要量过多 维生素维生素B1缺乏缺乏 降低神经、肌肉活动能力，易骨折降低神经、肌肉活动能力，易骨折 92不消化的不消化的 CHO CHO 和和 疾病预防疾病预防 l肥胖肥胖 l糖尿病糖尿病(NIDDM)(NIDDM)l降低胆固醇降低胆固醇 ( in lowering ( in lowering cholesterol )cholesterol )l肠道疾病肠道疾病 ---- ---- 预防和处理便秘预防和处理便秘 --------肠道癌症肠道癌症 l龋齿龋齿 93第五节能 量第四节 热能9495l 能量是人类赖以生存的基础。

人们为了维持生命、生长、发育、繁殖后代和从事各种活动，每天必须从外界取得一定物质和能量 食物能量最终来源是太阳能，这是由植物利用太阳能，通过光合作用，把CO2、水和其它无机物转变成有机物，供生命之所需，并将生命过程的化学能直接或间接保持在ATP的高能磷酸键中 人体所需要的能量通常主要由食物来提供食物中所含有的营养素当中只有碳水化合物、脂肪、蛋白质能够在体内产生能量，营养学上将这三种营养素称为“产能营养素”另外，酒中的乙醇也能提供较高的热能96一、概述热能(energy)热能维持体温恒定维持各种生理 体力活动正常进行单位焦耳 (joule，J)，千焦耳 (kilo-joules，kJ)卡 (calorie，cal)千卡 (kilo-calories，kcalories，kcal)1cal=4.184J 1J=0.239cal不断向环境中散发1g CHO→16.7kJ (4.0 kcal) 1g 乙醇 →29.3kJ (7.0 kcal)1g Pro →16.7kJ (4.0 kcal) 1g Fat →36.7kJ（9.0 kcal)一、能量概述一、能量概述97食物能值与生理能值食物能值与生理能值l食物能值食物能值即食物彻底燃烧时测定的能值。

即“物理燃烧值 ”，或称“总能值”l生理能值生理能值：：机体可以利用的能值 98l生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，因考虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素即不能被人类消化)，故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有不同99 蛋白质在体内的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸(这些物质对机体有害)，而以尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出这些含氮有机物的能量均可在体外燃烧时测得此外，再考虑到消化率的影响，便可得到机体由蛋白质氧化而来的可利用的能值不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量各异，若需了解某种食品所含能值，可利用食物成分表或仔细分析其样品的组成进行计算100宏量产能营养素的能量系数能量系数：图图 糖类、脂肪、蛋白质的净能量系数糖类、脂肪、蛋白质的净能量系数101二、人体能量消耗l热能消耗热能消耗** ** ＝基础代谢＝基础代谢+ +体力活动体力活动+ +食物热效应食物热效应102二、E消耗(一)BM恒温 (18-25℃)安静 静卧禁食12hr热能消耗(BM)体温 呼吸、血液循环其它器官生理需要放松 清醒仅维持最基本生命活动（一）基础代谢**（basal metabolism，BM）103基础代谢率： 基础代谢所消耗的能量通常以每h、每m2体表面积所消耗的能量来表示，称BMR。

即单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量 基础代谢能量消耗一般占60%-75%104BM热能消耗 (basal energy expenditure，BEE)1．间接计算法2．直接计算法105（（1）用体表面积进行计算（）用体表面积进行计算（赵松山提出）赵松山提出）体表面积体表面积(m2) = 0.00659 *身高身高(cm)+0.0126 * 体重体重(kg) - 0.1603基础代谢（基础代谢（kJkJ））= = 体表面积（体表面积（m m2 2））××基础代谢率基础代谢率 （（kJ/mkJ/m2 2·h·h））×24×24（（h h）） 106基础代谢率可由下表基础代谢率可由下表1-11-1查得表表1-11-1我国正常人基础代谢率平均值（我国正常人基础代谢率平均值（kJ/mkJ/m2 2·h·h））年龄（岁）年龄（岁）1111～～15151616～～17171818～～19192020～～30303131～～40404141～～5050男男195.4195.4193.6193.6166.1166.1158.6158.6157.7157.7154.0154.0女女172.4172.4181.6181.6154.0154.0146.4146.4146.9146.9142.3142.3107lWHO于1985年提出静息代谢率（静息代谢率（resting metabolic rate））代替BMR108l（（2）直接用公式计算）直接用公式计算 男BEE＝66+13.7×体重(kg)+5.0×身长(cm)－6.8×年龄(y)女BEE＝65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)－4.7×年龄(y) 109l l简单的方法简单的方法简单的方法简单的方法l 成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)l 女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算 l● WHO于1985年推荐使用Schofield公式公式(表表)，计算一天的基础代谢能量消耗。

110WHOWHO建议的计算基础代谢公式建议的计算基础代谢公式 注：w为体重(kg)摘自Technical Report Serie 724，Geneva，WHO，1985 我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，18岁以上人群按公式计算结果减5% 年龄(y)公式(男)公式(女)0～33～1010～1818～3030～60>60(60.9×w)-54(22.7×w)+495(17.5×w)+651(15.3×w)+679(11.6×w)+879(13.5×w) +487(61.0×w)-51(22.5×w)+499(12.2×w)+746(14.7×w)+496(8.7×w)+829(10.5×w)+596111影响基础代谢的因素l体表面积与体型体表面积与体型 瘦高者＞矮胖者瘦高者＞矮胖者l性别性别 通常女性BMR 约比男性低5%l年龄年龄 儿童和青少年正处在生长、发育时期，其基础代谢比成人高10％-15％，而成年后BMR逐渐下降l内分泌内分泌 112Percentage of Body Weight from Specific Tissues Body Tissues Male Female Muscle 45% 36% Bone 15% 12% Total Fat     Essential Fat (women need more)      Storage Fat     15% 3% 12% 27% 12% (mainly for reproduction) 15% Other Tissues 25% 25% Total 100% 100% 113(二)体力活动 （二）体力活动“指指任任何何由由骨骨骼骼肌肌收收缩缩引引起起的的导导致致能能量量消消耗耗的身体运动的身体运动”约占总热能消耗的15-30%，变化最大是控制能量平衡的重要部分所耗热能与肌肉的发达，体重，活动强度等有关114表 营养学上体力活动的分类分级活动 劳动形式举例极轻以坐姿或站立为主 如开会 开车 烹调 实验室工作等轻水平面走动 (4-5km/hr) 如做卫生 打Golf 饭店服务等中等行走 (5.5-6.5km/hr) 负重行走 打网球 跳舞 骑单车等极重负重爬山 手工挖掘 打篮球 登山 踢足球等很重已少见 现常指运动员高强度职业训练 世界级比赛等体力活动种类很多，营养学上根据能量消耗水平（即活动强度）分为五个级别115各种强度的体力活动及能量消耗 活动强度能量消耗极轻BMR×1.3 轻 BMR×1.6（男）BMR×1.5（女） 中重BMR×1.7（男）BMR×1.6（女） 重BMR×2.1（男）BMR×1.9（女） 极重BMR×2.4（男）BMR×2.2（女） 116活动水平工作内容举 例PAL系数男女轻中重办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等1.551.782.101.561.641.82中国营养学会建议的我国成人活动水平分级中国营养学会建议的我国成人活动水平分级(2001年年) 117表表表表1-31-31-31-3 某些日常生活活动能量消耗某些日常生活活动能量消耗某些日常生活活动能量消耗某些日常生活活动能量消耗KJ/KJ/KJ/KJ/（（（（m m m m2 2 2 2·h·h·h·h））））活动活动能量消耗能量消耗活动活动能量消耗能量消耗睡眠睡眠午睡午睡坐位休息坐位休息站立休息站立休息走路走路跑步跑步整理床铺整理床铺穿脱衣服穿脱衣服2.7362.7363.1923.1923.6283.6283.6903.69011.23411.23428.60228.6028.8418.8417.0127.012看报看报上下楼上下楼洗衣服洗衣服洗手洗手上下坡上下坡乘坐汽车乘坐汽车拖地板拖地板室内上课室内上课3.4813.48118.51818.51826.96726.9675.7775.77726.96626.9664.8204.82011.69811.6983.7703.770118(三)食物热效应（三）食物热效应食物热效应 (thermic effect of food，，TEF)即食物特殊动力作用即食物特殊动力作用 (specific dynamic action，，SDA)是指人在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢转化等生理活动，需要额外消耗能量，同时引起体温升高的现象。

119不同的产能营养素其食物热效应不等不同的产能营养素其食物热效应不等l 脂肪：消耗本身产生能量的4%～～5%l 碳水化物: 消耗本身产生能量的5%～～6%l 蛋白质: 消耗本身产生能量的30%120三、一日E需要确定测量法复杂 昂贵较准确直接测热法间接测热法计算法简便 易行结果较粗膳食调查计算热能消耗确定热能需要三、人体一日热能需要的确定对指导人们改善自身膳食结构、规律，维持能量平衡，提高健康水平非常重要121122四、供给四、热能供给1．按营养素来源应有适当比例Pro 10-15% ** Fat 20-25% ** CHO 55-65% **图图 产能营养素的适当比例产能营养素的适当比例1232 2．不同性别、年龄、生理状况、活动强度时．不同性别、年龄、生理状况、活动强度时 热能推荐量不同热能推荐量不同图图 不同人群的能量推荐摄入量不同不同人群的能量推荐摄入量不同124　　食物产生能量的高低，取决于它的能量密度能量密度，即每克食物所含的能量　　一般含脂肪多的食物产生的能量较高；　　蔬菜和水果中含膳食纤维与水分较多，含脂肪与蛋白质的量相对低，产能就少；　　大豆和坚果类的花生、核桃等含能量较高。

能量的食物来源125。