营养学04-碳水化合物(3).ppt

食品营养学第四章碳水化合物,刘志彬13960929135,福州大学生物科学与工程学院,糖类的概述 食品中重要的糖类 关于碳水化合物的健康观点 食品加工对碳水化合物的影响 碳水化合物的摄取与食物来源,Outline,第一节 概述什么是碳水化合物？,什么是碳水化合物？,糖将太阳能转化为生命能利用的形式，驱动生命过程。葡萄糖为植物的根、茎、花和果实的所有细胞提供能量。植物不会用尽它们存在糖中的能量，还会将糖以淀粉，纤维素等形式贮存起来。贮存的能量又可以被以植物为食的动物或人类利用。糖类形成了食物链中的第一环，支撑着地球上所有生命。,什么是碳水化合物？,提供能量 构成机体的重要物质 参与营养素的代谢 维持神经系统的功能和解毒作用 增加胃的充盈感 增强肠道功能 食品加工中的重要原、辅材料,碳水化合物的生理功能,糖,1.单糖(1)葡萄糖,葡萄糖主要由淀粉水解而来，此外还可以来自蔗糖、乳糖的水解。它是机体吸收、利用最好的单糖。由于葡萄糖是血液中发现的主要糖类，所以又常将血液中的葡萄糖称为血糖。血糖的调节主要通过胰岛素进行，胰岛素可加速血糖氧化和促进糖原的合成，使血糖降低。有些器官实际上完全依靠葡萄糖供给所需的能量，例如，大脑每日需100-120g葡萄糖。,第二节 食品中重要的糖类,糖,(2)果糖,蜂蜜和许多水果中含有果糖，但机体中的果糖主要由肠道的蔗糖酶将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。果糖的代谢不受胰岛素的制约，因此糖尿病人可食用果糖，但是大量食用也可产生副作用。果糖的甜度很高，是糖类中最甜的物质。,糖,2.双糖(1)蔗糖,蔗糖广泛分布于植物界，由1分子葡萄糖和1分子果糖构成，是食品工业中最主要的含能甜味物质。蔗糖的原料主要是甘蔗(Saccharum spp.)和甜菜(Beta vulgaris)。蔗糖是人们日常食用的糖，但是食用过多，可能引起龋齿、肥胖症、糖尿病、冠心病等。,糖,(2)麦芽糖,麦芽糖主要来自淀粉水解，由2分子葡萄糖构成。食品工业中所用麦芽糖主要由淀粉经酶水解而来，是食品工业中重要的糖质原料。麦芽糖甜度约为蔗糖的1/2，不易为细菌分解而产生酸，防止龋齿的发生；由于其粘度大、赋形性强、易上色和保香性强，常用于制作高级糖果、饼干、月饼、面包、烧腊、叉烧酱等调味品,糖,(3)乳糖,乳糖有1分子葡萄糖和1分子半乳糖构成，是哺乳动物乳汁的主要成分。通常人乳含7%，牛乳含约5%。乳糖是婴儿食用的主要碳水化合物。乳糖对婴儿的主要意义，在于它能够保持肠道中最合适的菌群数量，提高婴儿的肠道抵抗力，并能促进钙的吸收。,(1)低聚果糖(2)低聚乳果糖,低聚糖,3.低聚糖,益生元（Prebiotic）,不被消化吸收从而完整到达大肠；能选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性能够对于寄主健康带来积极作用。,3.多糖(1)淀粉,淀粉是植物根茎、种子等中贮存的多糖，有直链淀粉和支链淀粉之分。直链淀粉由(1-4)糖苷键连接，约含1000个葡萄糖单元，在天然淀粉中直链的约占2226，它是可溶性的。,支链淀粉主链为葡萄糖以(1-4)糖苷键连接，支链通过(1-6)糖苷键与主链连接，不溶于水淀粉的糊化与老化。,(2)纤维,植物细胞壁的主要构成成分纤维不能被人体消化吸收。常见纤维有：纤维素、半纤维素、果胶等纤维素的作用：,延缓糖类的消化吸收。吸水膨胀，促进肠道蠕动，产生饱腹感。（不溶性纤维）阻止便秘、痔疮等肠道疾病。（不溶性纤维）降低血液中胆固醇的含量。（可溶性纤维）减少结肠癌的危险。（不溶性纤维）有利于体重控制。,A.When the diet is rich in fiber,more cholesterol(as bile)is carried out of the body.B.When the diet is low in fiber,most of the cholesterol is reabsorbed and returned to the bloodstream.,(3)糖原,植物通过淀粉的长链储存葡萄糖，动物体通过糖原的长链储存葡萄糖。糖原链较长且多分支。,第三节碳水化合物的消化与吸收,第四节关于碳水化合物的健康观点1.缺少葡萄糖时产生的问题,由于缺少葡萄糖，身体会降解一部分蛋白质以合成葡萄糖，这样可能会取走了身体必需的一些蛋白质。我们应该补充充分的葡萄糖，以避免身体动用蛋白质作为能源。该作用称为糖类的蛋白质节省作用。当缺少葡萄糖时，身体会降解脂肪获得能量，但在这种情况下，脂肪降解不彻底，会有脂肪代谢产物酮体产生。酮体在血液中积累，破坏身体的酸碱平衡，导致酮病发生。,2.调节血糖水平的代谢和激素机制,保持血糖水平恒定时体内最精确的自我平衡调节机制之一。血糖上升时，胰岛素分泌增加，胰岛素通过增加葡萄糖载体的活性促进葡萄糖进入胰岛素敏感组织和肝脏来降低血糖。胰岛素同时也促进糖原合成和葡萄糖的分解代谢。在低血糖时，胰高血糖素分泌增加，胰高血糖素通过激活磷酸化酶促进糖原分解和增加糖异生。,Glycemic response:spaghetti.Within forty minutes of eating spaghetti,blood sugar levels are at a maximum.The body releases insulin to help get the glucose out of the blood and into body cells.Two hours later both blood glucose and insulin levels have returned to normal.,Glycemic response:bread.Within forty minutes of eating bread,blood sugar levels are almost double those seen with spaghetti.The body produces more than three times as much insulin to bring blood glucose levels under control.The body overreacts and blood glucose goes to low,leading to strong cravings for something sweet or a stimulant such as caffeine,peaking three hours later.,3.碳水化合物的生血糖反应,进食含碳水化合物食物15-45min后，血浆葡萄糖水平升高；2-3h恢复到空腹水平。血糖反应主要与消化、吸收和血浆清除的速度和程度有关。血糖生成指数（GI）：指参照食物（葡萄糖或白面包）摄入后血糖浓度的变化程度相比，含糖食物使血糖水平相对升高的相对能力。,血糖生成指数其实它是衡量食物引起餐后血糖反应的一项有效指标。通常把葡萄糖的血糖生成指数定为100。一般而言，食物血糖生成指数70为高食物血糖生成指数食物，它们进入胃肠后消化快，吸收率高，葡萄糖释放快，葡萄糖进入血液后峰值高；食物血糖生成指数55为低食物血糖生成指数食物，它们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，下降速度慢。,4.乳糖不耐受症与舒化奶,乳糖酶缺乏，饮用牛奶后乳糖不能被分解吸收，乳糖进入结肠后，被肠道细菌分解，产生大量乳酸、甲酸等短链脂肪酸和氢气，造成渗透压升高，使肠腔中的水分增多，引起腹胀、肠鸣、肠绞痛直至腹泻等现象。舒化奶：通过无菌添加乳糖酶，将牛奶中90以上的乳糖分解。由于牛奶中的绝大部分乳糖预先消化成易于吸收的葡萄糖和半乳糖，以解决乳糖不耐受者的饮奶问题。,5.龋齿,龋齿一种由口腔中多种因素复合如作用所导致的牙齿硬组织进行性病损，表现为无机质脱矿和有机质分解，随病程发展而从色泽改变到形成实质性病损的演变过程。龋齿是细菌性疾病。食物中的蔗糖被致龋细菌利用，在牙齿表面形成一层葡聚糖，与致龋细菌共同形成牙菌斑，同时产生酸，引起龋齿。,6.碳水化合物和运动成绩,在耐力运动尤其是自行车赛前数日的高碳水化合物膳食和赛程中以饮料形式补充的碳水化合物可以提高运动成绩。运动后充足的碳水化合物摄入可补充储存糖原的耗空。无证据表明从事极低强度的休闲性体力活动需补充碳水化合物。,第四节 食品加工对碳水化合物的影响,淀粉水解淀粉的糊化与老化沥滤损失焦糖化作用美拉德反应（羰氨反应）,食品加工对碳水化合物的影响,淀粉水解,淀粉受控进行酸水解或酶水解可生成糊精。食品工业中常用大麦芽为酶源水解淀粉，得到糊精和麦芽糖的混合物，称为饴糖。通常糊精的分子大小约为淀粉的五分之一。它具有易溶于水、强烈保水和易于消化等特点。在食品工业中常用于增稠、稳定或保水等。,将淀粉加水，加热，使之产生半透明、胶状物质称为糊化作用，糊化淀粉即-淀粉，未糊化的淀粉称为-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。糊化淀粉（-淀粉）缓慢冷却后可再回变为难以消化的-淀粉，此即淀粉的老化。,食品加工对碳水化合物的影响,2.淀粉的糊化与老化,食品加工期间，沸水烫漂后的沥滤操作，可使果蔬装罐时的低分子碳水化合物（单糖、双糖），甚至膳食纤维受到一定损失。它们主要进入加工用水而流失。,食品加工对碳水化合物的影响,3.沥滤损失,焦糖化作用（carametization）是糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上（高于135），经一系列的变化，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。,4.焦糖化作用,这是在食品中有氨基化合物如蛋白质、氨基酸等存在时，还原糖伴随热加工或长期贮存与之发生的反应，它经过一系列变化生成褐色聚合物。糊化淀粉（-淀粉）缓慢冷却后可再回变为难以消化的-淀粉，此即淀粉的老化。,食品加工对碳水化合物的影响,5.美拉德反应,第五节 碳水化合物的摄取与食物来源,碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。在通常情况下，人类不易出现膳食碳水化合物的缺乏。当机体缺乏碳水化合物而动用大量脂肪时，可因脂肪氧化不全而产生过多的酮体，造成酮体中毒，对身体不利。至于过量或单纯用蛋白质来提供能量，则不仅造成膳食蛋白质的浪费，很不经济，而且还可使组织蛋白质分解加速，阳离子（如钠）丢失和脱水。碳水化合物摄食过多可妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要。,一、碳水化合物的摄取,碳水化合物的主要来源是粮谷类和根茎类食物，以及它们的制品如面包、饼干、糕点等。,二、碳水化合物的食物来源,现已证明，膳食碳水化合物摄食占总能比例的百分数大于80%和小于40%是对健康不利的两个极端。最近，中国营养学会根据我国实际摄入量并参考国际推荐量建议，除2岁以下婴儿外，碳水化合物应提供55%-65%的膳食总能量。,第五节 碳水化合物的摄取与食物来源,小测,植物中储存葡萄糖的主要形式为（）当没有糖类的情况下人体以脂肪为燃料会产生（）当血糖浓度升高时胰腺分泌_,当血糖浓度降低时胰腺分泌_.（）人体中肝脏和肌肉以多糖糖原的形式储存葡萄糖。（）人体把过多的葡萄糖转化为糖原或脂肪。（）,A.半乳糖；B.糖原；C.纤维素；D.淀粉,A.酮体；B.葡萄糖；C.淀粉；D.半乳糖,A.糖原，胰岛素；B.胰岛素，胰高血糖素；C.胰高血糖素，糖原；D.胰岛素，果糖；,http:/www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/vegetables-full-story/,