食品营养与卫生 -碳水化合物,能量.ppt

1,第三节 碳水化物(Carbohydrate，CHO),第三节 CHO,2,一、定义和分类,1.碳水化合物的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羟基醛,多羟基酮,3,考一考?,糖类化合物为何叫做碳水化合物呢？,4,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，故称为碳水化合物糖类分子通式为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)115,一、分类、来源,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,6,(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,营养中最重要的单糖,,7,6碳糖(己糖)：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖5碳糖（戊糖）：核糖、2-脱氧核糖,8,(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,9,(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、水苏糖,10,（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,11,可利用的多糖淀粉糊精糖原,不可利用的多糖纤维素 半纤维素 果胶,树胶 木质素 抗性淀粉 粘胶,12,,淀粉的分子结构,,直链淀粉19~35%,支链淀粉65~81%,13,糖原的分子结构,14,,,纤维素的分子结构,15,二、碳水化合物的功能,供能（占人体所需55-65%） 节约蛋白质（sparing protein action）CHO充足  可预防Pro通过糖异生作用浪费 机体的构成成分 维持神经系统的功能 解毒作用 具有抗生酮作用（antiketogenesis） 有益肠道功能（益生元） 改变食物的感官特征,,,,,16,机体的构成成分 每个细胞含量为2%-10% 糖脂 糖蛋白 核糖及脱氧核糖 氨基多糖,,17,保肝解毒作用,,葡萄糖 葡萄糖醛酸 低毒易溶物质肝脏 螯合有毒物质排出体外,,,,18,抗生酮作用（至少50-100g）体内Fat的彻底分解需葡萄糖协同,19,（体内的脂肪组织）甘油三酯脂肪酸乙酰辅酶A酮体 （乙酰乙酸、丙酮、β–羟丁酸）酮血症或酮尿症,,,,,草酰乙酸,TCA,,,,ATP,,20,改变食物的感官特征甜味剂,21,三、几种重要的碳水化合物,3.1 单糖3.2 双糖3.3 糖醇3.4 功能性低聚糖3.5 膳食纤维3.6 多糖,22,3.1 单糖,葡萄糖果糖,23,特性：是一种己醛糖，动物单糖，D型 生理功能：机体各器官都可以利用葡萄糖提供能量某些器官完全依葡萄糖供能，如脑、肾髓质、 红细胞葡萄糖在体内的代谢受胰岛素的控制 用途：葡萄糖用作营养剂或调味剂,葡萄糖（glucose）,24,低血糖症（Hypoglycemia) 正常血糖浓度恒定80-120mg/100ml 症状： 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。

精神激动、恐惧、幻觉、狂躁、惊厥、抽搐、嗜睡甚至昏迷死亡葡萄糖（glucose）,25,胰岛素,26,升糖激素,27,餐后血糖变化,血糖生成指数：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28,血糖生成指数高的食物,血糖生成指数低的食物,29,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高GI >75 中等GI 55~75 低GI <55,30,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； 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,31,常见淀粉食物的血糖生成指数（均值）,32,吸收和利用,肝脏是实际利用果糖的唯一器官,吸收时在肠黏膜细胞,代谢不受胰岛素制约,果糖（Fructose）,33,特性：是一种最普通和最甜的己酮糖 来源：天然水果中的含量很高工业上用酸或酶水解菊粉制造果糖。

用途：果糖在医药上或食品工业中用作增甜剂果糖（Fructose）,34,3.2 双糖,蔗糖 异构蔗糖 麦芽糖 乳糖 异构乳糖 乳果糖,35,性质：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，但不如果糖甜来源：广泛存在于植物中，以甘蔗和甜莱中含量最高,蔗糖（Sucrose）,36,对健康的影响 摄入30g/d蔗糖不会妨碍碳水化物或脂质的代谢，过多有害 龋齿蔗糖易于发酵，并可产生溶解牙齿珐琅质和矿物质的物质用途：食品工业中重要的含能甜味剂,蔗糖（Sucrose）,37,红糖又是什么呢？,38,α–1，2糖苷键 α–1，6糖苷键 甜味品质极似蔗糖，甜度是蔗糖的42% 是一种能源物质 不致龋 在蜂蜜、蔗汁中微量存在,异构蔗糖（异麦芽酮糖，Isomultose ）,39,特性：还原糖，甜度低于蔗糖（1/2）来源：工业上在淀粉酶的催化下由淀粉水 解而得用途：供能常见食品如：高梁饴、软糖、酥糖、芝麻 糖等都是以麦芽糖为主要糖成分,麦芽糖（饴糖）,40,性质：由葡萄糖和半乳糖组成，不甜,乳糖（lactose）,β-1，4 糖苷键,41,来源：存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中含乳糖7%，牛乳中含乳糖4-6%。

乳糖的甜味只有蔗糖的70%乳糖（lactose）,42,吸收与代谢： 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，食物中乳糖含量高于15%可导致渗透性腹泻,乳糖（lactose）,对婴儿重要：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 ；促进钙的吸收,43,乳糖不耐症,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，腹泻或酸性便等症状主要原因：乳糖酶缺乏，乳糖吸收不良,44,乳糖不耐受,亚洲人更为多见，全世界有75%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，会产生气体和小肠刺激物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有不耐性的婴儿只能用不含乳糖的食物喂养45,常见 肠粘膜中先天性乳糖酶缺乏(极为罕见的疾病) 发育性的 继发性乳糖酶缺乏,如何应对乳糖不耐症 摄食少含或不含乳糖的乳制品 发酵乳制品 补充乳糖酶,46,由乳糖异构而来，是乳糖经过加工后产生的 由半乳糖和果糖以β-1，3糖苷键连接而成，人体不存在分解它的酶，故不能消化、吸收。

甜度是蔗糖的 0. 6倍 ,是黏度低、热值低、易溶于水、性能稳定、安全性高、使用方便,异构乳糖 isolactose,47,主要作用 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 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,异构乳糖 isolactose,用途：可广泛用于保健食品中 ,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效食品 ,也可单独作医疗用品 48,由半乳糖和果糖构成，不易被人消化对人体健康的影响 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透压，从而防止便秘的产生乳果糖,49,1858年从海藻中分离出而得名；除海藻外，广泛存在于真菌和细菌中，如食用蘑菇等性质稳定，可作为非特异性保护剂以及保鲜剂海藻糖,50,3.3 糖醇,山梨糖醇 木糖醇 麦芽糖醇 乳糖醇,51,广泛存在于植物中，工业上可由葡萄糖氢化制得其甜度为蔗糖的一半其特点是代谢时可转化成果糖，而不受胰岛素控制，因而适合用作糖尿病患者的甜味剂。

吸湿性山梨糖醇(sorbitol),52,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，其甜度与蔗糖相等 木糖醇的供能与蔗糖相同，重要的是木糖醇代谢不受胰岛素调节，因而可被糖尿病病人接受它还不被口腔细菌发酵，具有防龋作用木糖醇（xylitol）,53,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75～95% 麦芽糖醇在小肠内的分解量是同量麦芽糖的1/40，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，因此它是心血管病、糖尿病等患者食用理想甜味剂也有防龋作用麦芽糖醇(maltitol),54,3.4 功能性低聚糖 （Functional oligosaccharide）,55,低聚糖：由 3－10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖甜度只有蔗糖的30%-60%功能性低聚糖 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 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56,功能性低聚糖的生理功能改善肠道功能，预防疾病抗龋齿作用增强机体免疫，防治癌变的发生热值低，不引起血糖升高具有膳食纤维的作用,57,3.5 膳食纤维（dietary fiber）,58,膳食纤维,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,59,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、果胶和木质素等组成被称为“第七营养元素”,60,(1) 膳食纤维的分类,,61,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,62,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,63,Examples- soluble vs insoluble,64,Sources of fiber,65,(2) 膳食纤维的生理功能,66,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,67,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六分之一，其每年结肠癌发病率为非洲人的10倍 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 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。