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。CH2OH(CHOH)nCHOCH2OH(CHOH)nCOCH2OH多羟基醛多羟基醛 多羟基酮多羟基酮 3 考一考?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？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)11。5 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 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 营养营养中最中最重要重要的单的单糖糖 7 6碳糖碳糖(己糖己糖)：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖 5碳糖（戊糖）：核糖、碳糖（戊糖）：核糖、2-脱氧核糖脱氧核糖 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棉子糖、水苏糖水苏糖 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 12 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1935%支链淀粉6581%13 -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 14-1,4-糖苷键糖苷键 纤维素的分子结构纤维素的分子结构 15 二、碳水化合物的功能二、碳水化合物的功能 供能（占人体所需供能（占人体所需5555-65%65%）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 机体的构成成分机体的构成成分 维持神经系统的功能维持神经系统的功能 解毒作用解毒作用 具有抗生酮作用具有抗生酮作用（antiketogenesis）有益肠道功能（益生元）有益肠道功能（益生元）改变食物的感官特征改变食物的感官特征 16 机体的构成成分机体的构成成分 每个细胞含量为每个细胞含量为2%2%-10%10%糖脂糖脂 糖蛋白糖蛋白 核糖及脱氧核糖核糖及脱氧核糖 氨基多糖氨基多糖 17 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 18 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 乙酰乙酸乙酰乙酸 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 19（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、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 TCA ATP 20 改变食物的感官特征改变食物的感官特征 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，p28 21 三、几种重要的碳水化合物三、几种重要的碳水化合物 3.1 3.1 单糖单糖 3.2 3.2 双糖双糖 3.3 3.3 糖醇糖醇 3.4 3.4 功能性低聚糖功能性低聚糖 3.5 3.5 膳食纤维膳食纤维 3.6 3.6 多糖多糖 22 3.1 3.1 单糖单糖 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 23 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 生理功能：生理功能：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 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 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 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 24 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8080-120mg/100ml120mg/100ml 症状：症状：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。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。25 胰胰岛岛素素 26 升升糖糖激激素素 27 餐后血糖变化餐后血糖变化 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。28 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 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 高高GI 75 中等中等GI 5575 低低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常见淀粉食物的血糖生成指数（均值）（均值）食物食物 血糖生成指数血糖生成指数 饺子（三鲜）饺子（三鲜）28.028.0 大米饭大米饭 80.280.2 小米小米 7171 全麦粉面包全麦粉面包 6969 细通心面细通心面 4242 即食土豆即食土豆 8080 蒸芋头蒸芋头 47.947.9 32 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 代谢不受胰岛素制约代谢不受胰岛素制约 33 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 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。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。34 3.2 3.2 双糖双糖 蔗糖蔗糖 异构蔗糖异构蔗糖 麦芽糖麦芽糖 乳糖乳糖 异构乳糖异构乳糖 乳果糖乳果糖 35 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。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 36 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 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 37 红糖又是什么呢？38 1 1，2 2糖苷键糖苷键 1 1，6 6糖苷键糖苷键 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%是一种能源物质是一种能源物质 不致龋不致龋 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 39 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）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 用途：供能用途：供能 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糖等都是以麦芽糖为主要糖成分分 40 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 OOHOHHOHHHOHHOHOOHHOHOHHOHHOHH-1，4 糖苷键糖苷键 41 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 4-6%6%。乳糖。乳糖的甜味只有蔗糖的的甜味只有蔗糖的70%70%。42 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。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 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 43 乳糖不耐症乳糖不耐症 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 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 44 乳糖不耐受乳糖不耐受 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。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。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。45 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 如何应对乳糖不耐症如何应对乳糖不耐