营养学课件碳水化合物.ppt

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1、营养学课件碳水化合物一、碳水化合物的生理功能1供能：糖糖类类是是世世界界上上大大部部分分人人类类从从膳膳食食中中取取得得热热能能的最经济和最主要的来源。的最经济和最主要的来源。2构成机体组织的重要成分粘蛋白（粘多糖蛋白质）粘蛋白（粘多糖蛋白质）结缔组织结缔组织糖脂糖脂神经组织、细胞膜神经组织、细胞膜糖蛋白糖蛋白 抗体、酶、激素抗体、酶、激素 核糖核糖DNADNA、RNARNA中大量含有中大量含有第一节第一节 碳水化合物生理功能碳水化合物生理功能3节约蛋白质作用（sparingproteinactionsparingproteinaction）CHOCHO充足可预防蛋白质通过糖异生作用浪费。充足

2、可预防蛋白质通过糖异生作用浪费。4抗生酮作用（antiketogenesisantiketogenesis）CHOCHO可可提提供供充充足足的的草草酰酰乙乙酸酸，同同脂脂肪肪分分解解产产生生的的乙乙酰酰基基结结合合，进进入入三三羧羧酸酸循循环环被被彻彻底底氧氧化化。从从而而，避避免免了了由由于于脂脂肪肪酸酸氧氧化化不不全全而而产产生生过过量量的的酮酮体体（乙酰乙酸、（乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。5.5.维持神经系统的功能和解毒uu大脑的能量供应只靠葡萄糖来提供，脑对低血糖的反大脑的能量供应只靠葡萄糖来提供，脑对低血糖的反应很敏感，例如血糖下降，很快就

3、出现神经系统活动应很敏感，例如血糖下降，很快就出现神经系统活动能力上的改变。能力上的改变。uu神经和肺组织也必须由葡萄糖来提供能量。神经和肺组织也必须由葡萄糖来提供能量。uu碳水化合物贮存在肝脏的叫肝糖，肝糖在肝内有解毒碳水化合物贮存在肝脏的叫肝糖，肝糖在肝内有解毒功能，可对一些化学物质及毒素进行解毒。功能，可对一些化学物质及毒素进行解毒。6.6.有益肠道功能：膳食纤维7.7.食品加工中的重要原、辅料二、机体糖的储存及其利用二、机体糖的储存及其利用 被机体吸收后的糖有三个基本去向：被机体吸收后的糖有三个基本去向：1.1.进入血流被直接利用；进入血流被直接利用；2.2.暂时地以糖原的方式储存（在

4、肝脏及肌肉）；暂时地以糖原的方式储存（在肝脏及肌肉）；3.3.转变成脂肪。转变成脂肪。这三种去向的比例视机体情况而有不同。一般情况下，糖这三种去向的比例视机体情况而有不同。一般情况下，糖除作为热能使用外，大部分转变为脂肪。人体五分之一的除作为热能使用外，大部分转变为脂肪。人体五分之一的基础代谢能量用于脑组织，它的能量仅来源于糖。基础代谢能量用于脑组织，它的能量仅来源于糖。三、血糖的调节三、血糖的调节vv血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖（血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖（blood sugarblood sugar），血糖），血糖的含量是反映体内糖代谢状况的一项重要指标。早晨空腹时，的含量是反映

5、体内糖代谢状况的一项重要指标。早晨空腹时，正常人一般血糖水平为正常人一般血糖水平为4.5mmol/L4.5mmol/L。食物中的糖食物中的糖消化吸收消化吸收血糖肝糖原肝糖原分解分解非糖物质非糖物质糖异生糖异生氧化分解氧化分解COCO2 2+H+H2 2OO糖原合成糖原合成肌、肝糖原肌、肝糖原磷酸戊糖通路等磷酸戊糖通路等其它糖其它糖脂类、氨基酸代谢脂类、氨基酸代谢脂肪、氨基酸等脂肪、氨基酸等尿糖尿糖8.89mmoL/L8.89mmoL/L激素调节血糖激素调节血糖一、分类、来源CHOCHO也称为糖类，由碳、氢、氧三种元素构成，营养学上也称为糖类，由碳、氢、氧三种元素构成，营养学上一般将其分为四类：

6、一般将其分为四类：多糖多糖双糖双糖可消化多糖可消化多糖寡糖寡糖单糖单糖非消化多糖非消化多糖可消化寡糖可消化寡糖非消化寡糖非消化寡糖两分子单糖两分子单糖第二节第二节 食品中重要的碳水化合物食品中重要的碳水化合物(一)单糖（一）单糖（monosaccharidemonosaccharide）uu以以己己糖糖为为主主，食食物物中中主主要要有有葡葡萄萄糖糖、果果糖糖、半半乳乳糖糖，还还有有少少量量其其它它糖糖类类；天天然然水水果果、蔬蔬菜菜中中，还还有有少少量量的的糖糖醇醇类类物质。物质。uu葡萄糖：葡萄糖：重要的能源。重要的能源。uu果糖：果糖：主要存在于蜂蜜和水果中；甜度很高，是通主要存在于蜂蜜和

7、水果中；甜度很高，是通常糖类中最甜的；代谢不受胰岛素制约，可供糖尿病常糖类中最甜的；代谢不受胰岛素制约，可供糖尿病人食用。人食用。(二二二二)双糖双糖双糖双糖（二）双糖（二）双糖（disaccharidedisaccharide）uu常见的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖等。常见的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖等。uu蔗糖：蔗糖：是食品工业中最重要的甜味物，但多吃对身是食品工业中最重要的甜味物，但多吃对身体健康不利，且会引起龋齿。体健康不利，且会引起龋齿。uu麦芽糖麦芽糖：由淀粉水解而来，甜度约为蔗糖的：由淀粉水解而来，甜度约为蔗糖的1/21/2。uu乳糖：乳糖：是哺乳动物乳汁的主要成分。能

8、够保持肠道是哺乳动物乳汁的主要成分。能够保持肠道中最合适的肠菌丛数，并能促进钙吸收。中最合适的肠菌丛数，并能促进钙吸收。uu异构蔗糖异构蔗糖异构蔗糖异构蔗糖vv由蔗糖变位酶将由蔗糖变位酶将-1-1.2.2糖苷键相连的蔗糖转变为糖苷键相连的蔗糖转变为-1.61.6糖苷键相连的异构蔗糖；糖苷键相连的异构蔗糖；vv甜味品质与蔗糖相似，但甜度为蔗糖的甜味品质与蔗糖相似，但甜度为蔗糖的42%42%；vv不被口腔中的细菌、酵母发酵、产酸，也不会产生粘着不被口腔中的细菌、酵母发酵、产酸，也不会产生粘着力很强的不溶性葡聚糖，故不致龋；力很强的不溶性葡聚糖，故不致龋；vv能消化吸收；能消化吸收；vv已作为甜味剂

9、代替蔗糖。已作为甜味剂代替蔗糖。uu异构乳糖异构乳糖异构乳糖异构乳糖vv由一分子果糖和一分子半乳糖构成，由乳糖异构而来；由一分子果糖和一分子半乳糖构成，由乳糖异构而来；vv不能被消化吸收，但有利于肠道双歧杆菌生长发育，不能被消化吸收，但有利于肠道双歧杆菌生长发育，抑制肠中碱性腐败菌的生长，有益健康；抑制肠中碱性腐败菌的生长，有益健康；vv促进肠中双歧杆菌合成多种维生素；促进肠中双歧杆菌合成多种维生素；vv有整畅通便作用。有整畅通便作用。（三）糖醇（三）糖醇 是糖的衍生物，食品工业中常用其代替蔗糖作甜味剂使用。是糖的衍生物，食品工业中常用其代替蔗糖作甜味剂使用。uu山梨糖醇山梨糖醇山梨糖醇山梨糖

10、醇 可由葡萄糖氢化制得；代谢时可转化成果糖，而不转变可由葡萄糖氢化制得；代谢时可转化成果糖，而不转变成葡萄糖，适合糖尿病人的甜味剂；还可用作保湿剂。成葡萄糖，适合糖尿病人的甜味剂；还可用作保湿剂。u乳糖醇乳糖醇乳糖醇乳糖醇 由乳糖催化加氢制成；甜度为蔗糖的由乳糖催化加氢制成；甜度为蔗糖的30%-40%30%-40%；能值很低，可供糖尿病和；能值很低，可供糖尿病和肥胖病患者食用。肥胖病患者食用。uu木糖醇木糖醇木糖醇木糖醇vv可由木糖氢化制得，代谢利用可不受胰岛可由木糖氢化制得，代谢利用可不受胰岛素调节，因而可被糖尿病人接受；不能被素调节，因而可被糖尿病人接受；不能被口腔细菌发酵，可阻止新龋形成

11、和原有龋口腔细菌发酵，可阻止新龋形成和原有龋齿的发展。齿的发展。u麦芽糖醇麦芽糖醇麦芽糖醇麦芽糖醇vv由麦芽糖氢化制得；非能源物质，由麦芽糖氢化制得；非能源物质，是心血管病、糖尿病等患者的理是心血管病、糖尿病等患者的理想甜味剂。想甜味剂。(三)寡糖（四）寡糖，低聚糖（四）寡糖，低聚糖（oligosaccharideoligosaccharide）uu由由3-103-10个单糖构成的小分子多糖。个单糖构成的小分子多糖。u低聚果糖低聚果糖低聚果糖低聚果糖 是指在蔗糖分子果糖残基上结合是指在蔗糖分子果糖残基上结合1-31-3个果糖的糖，包括蔗果三糖、个果糖的糖，包括蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖。是良

12、好蔗果四糖和蔗果五糖。是良好的双歧杆菌增殖因子。的双歧杆菌增殖因子。uu低聚乳果糖低聚乳果糖 由葡萄糖、果糖和半乳糖三个单糖组成，是以乳糖和蔗由葡萄糖、果糖和半乳糖三个单糖组成，是以乳糖和蔗糖（糖（1 1：1 1）为原料，利用节杆菌产生的）为原料，利用节杆菌产生的-呋喃果糖苷酶呋喃果糖苷酶作用，分解蔗糖生成的果糖基转移到乳糖还原性末端作用，分解蔗糖生成的果糖基转移到乳糖还原性末端C C1 1位羟基上生成的。是良好的双歧杆菌增殖因子。位羟基上生成的。是良好的双歧杆菌增殖因子。uu低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖 是由是由2-52-5个葡萄糖单位构成个葡萄糖单位构成,且其中至少有一个糖苷键是且其中至少有一

13、个糖苷键是(1-6).(1-6).包括异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和异麦包括异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和异麦芽五糖等。不被消化吸收，不致龋，具有很好的双歧杆菌芽五糖等。不被消化吸收，不致龋，具有很好的双歧杆菌增殖活性。增殖活性。u低聚木糖低聚木糖 是由是由2-72-7个木糖以个木糖以-（1414）糖苷键结合而成的低聚糖。）糖苷键结合而成的低聚糖。甜度接近麦芽糖，适合用在酸性饮料中，具有很好的双甜度接近麦芽糖，适合用在酸性饮料中，具有很好的双歧杆菌增殖活性。歧杆菌增殖活性。uu大豆低聚糖大豆低聚糖大豆低聚糖大豆低聚糖 是一类可溶性低聚糖的混合物，主要成分有水苏糖、棉是一类可溶性低聚糖的

14、混合物，主要成分有水苏糖、棉籽糖和蔗糖。具有很好的双歧杆菌增殖活性。籽糖和蔗糖。具有很好的双歧杆菌增殖活性。植物多糖植物多糖淀粉淀粉 (starch)(starch)纤维素纤维素 (fiber)(fiber)动物多糖动物多糖糖原糖原 (glycogen)(glycogen)（五）多糖（五）多糖（polysaccharidepolysaccharidepolysaccharidepolysaccharide）由由1010个个以以上上单单糖糖构构成成的的大大分分子子糖糖，按按组组成成不不同同可可分分为为：杂杂多多糖糖和和同同多多糖糖；按按是是否否可可消消化化吸吸收收可可分分为为：可可消消化化吸吸收

15、收的的多多糖糖和和不不可可消消化化吸吸收收的的多多糖糖。重重要要的的有有糖糖原原、淀淀粉粉、纤纤维维素，均由葡萄糖分子构成素，均由葡萄糖分子构成其它植物多糖其它植物多糖uu淀粉：淀粉：淀粉：淀粉：直链淀粉（直链淀粉（1414糖苷键）和支链淀粉（糖苷键）和支链淀粉（支链为支链为1616糖苷键）糖苷键）uu改性淀粉：改性淀粉：改性淀粉：改性淀粉：是利用化学、物理、甚至基因工程的方法改变是利用化学、物理、甚至基因工程的方法改变天然淀粉的理化性质（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、天然淀粉的理化性质（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），用以满足食冻融稳定性、凝胶力、成

16、膜性、透明性等），用以满足食品加工所需功能特性。品加工所需功能特性。如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。成膜性好等。包括氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、包括氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉（预糊化淀粉）、双醛淀粉等等。（预糊化淀粉）、双醛淀粉等等。uu抗性淀粉：抗性淀粉：抗性淀粉：抗性淀

17、粉：又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，定义为：在小又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，定义为：在小肠中不能被酶解，但在人的胃肠道中可以与挥发性脂肪酸肠中不能被酶解，但在人的胃肠道中可以与挥发性脂肪酸等起发酵反应的一类淀粉结构等起发酵反应的一类淀粉结构,具有类似膳食纤维的重要生具有类似膳食纤维的重要生理功效。理功效。vv抗性淀粉可抵抗酶的分解，在体内释放葡萄糖缓慢，具有抗性淀粉可抵抗酶的分解，在体内释放葡萄糖缓慢，具有较低的胰岛素反应，可控制血糖平衡，减少饥饿感，特别较低的胰岛素反应，可控制血糖平衡，减少饥饿感，特别适宜糖尿病患者食用；适宜糖尿病患者食用；vv具有可溶性食用纤维的功能，食后可增加排便量，减少便

18、具有可溶性食用纤维的功能，食后可增加排便量，减少便秘，减少结肠癌的危险；秘，减少结肠癌的危险；vv可减少血胆固醇和三甘油脂的量，因食用抗性淀粉后排泄可减少血胆固醇和三甘油脂的量，因食用抗性淀粉后排泄物中胆固醇和三甘油脂的量增加，因而具有一定的减肥作物中胆固醇和三甘油脂的量增加，因而具有一定的减肥作用。用。uuRS1:RS1:物理包埋淀粉，指那些因细胞壁的屏障作用或蛋物理包埋淀粉，指那些因细胞壁的屏障作用或蛋白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉，如部分研白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉，如部分研磨的谷物和豆类中的一些淀粉。磨的谷物和豆类中的一些淀粉。uuRS2:RS2:抗性淀粉颗粒，指那

19、些天然具有抗消化性的淀粉。抗性淀粉颗粒，指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是具有致密的结构和部分结晶结构，其抗抗酶解的原因是具有致密的结构和部分结晶结构，其抗性随着糊化完成而消失。性随着糊化完成而消失。抗性淀粉一般分为四类抗性淀粉一般分为四类:即即RSIRSI、RS2RS2、RS3RS3、RS4:RS4:uuRS3RS3：回生淀粉，指糊化后在冷却或储存过程中结晶回生淀粉，指糊化后在冷却或储存过程中结晶而难以被淀粉酶分解的淀粉，也称为老化淀粉。它是而难以被淀粉酶分解的淀粉，也称为老化淀粉。它是

20、抗性淀粉的重要成分，通过食品加工引起淀粉化学结抗性淀粉的重要成分，通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象方面等的变化形成，因而也是构、聚合度和晶体构象方面等的变化形成，因而也是重要的一类抗性淀粉。重要的一类抗性淀粉。uuRS4RS4：化学改性淀粉，主要指经过物理或化学变性后，化学改性淀粉，主要指经过物理或化学变性后，由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入而产生的抗酶解淀粉部分，如羧甲基淀粉、交联淀粉而产生的抗酶解淀粉部分，如羧甲基淀粉、交联淀粉等。等。uu非淀粉多糖：非淀粉多糖：非淀粉多糖：非淀粉多糖：除淀粉以外的多糖。包括：纤维素

21、、除淀粉以外的多糖。包括：纤维素、半纤维素、果胶、植物胶、藻类多糖等。半纤维素、果胶、植物胶、藻类多糖等。uu果胶果胶果胶果胶（包括原果胶、果胶和果胶酸，存在于果（包括原果胶、果胶和果胶酸，存在于果蔬的软组织中，常作为食品增稠剂使用）蔬的软组织中，常作为食品增稠剂使用）uu树胶树胶树胶树胶（植物分泌胶，如阿拉伯胶和黄原胶）（植物分泌胶，如阿拉伯胶和黄原胶）uu海藻胶海藻胶海藻胶海藻胶（来自海藻类，如琼脂和红藻胶等）（来自海藻类，如琼脂和红藻胶等）一、淀粉水解 淀粉 糊精糊精：常用于增稠、稳定或保水等。酸水解酸水解酶水解酶水解第三节第三节 食品加工对碳水化合物的影响食品加工对碳水化合物的影响二、

22、淀粉的糊化和老化vv通常将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状通常将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物质称为糊化作用；物质称为糊化作用；vv糊化淀粉为糊化淀粉为-淀粉，未糊化的淀粉称为淀粉，未糊化的淀粉称为-淀粉。淀粉。vv-淀粉缓慢冷却后可再次回变为难消化的淀粉缓慢冷却后可再次回变为难消化的-淀淀粉，这就是淀粉的老化（回生）。粉，这就是淀粉的老化（回生）。三、沥滤损失三、沥滤损失四、焦糖化作用四、焦糖化作用 是糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上的结果，在是糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上的结果，在高温作用下糖类形成两类物质，一类是糖的脱水产物，另一高温作用下糖类形成两类物质，一

23、类是糖的脱水产物，另一类是糖的裂解产物，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值，类是糖的裂解产物，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值，但适当控制可使食品呈现诱人的色泽和风味，这类反应在糖但适当控制可使食品呈现诱人的色泽和风味，这类反应在糖果及烘烤食品的加工过程中不同程度的都会呈现。果及烘烤食品的加工过程中不同程度的都会呈现。1糖的脱水产物为焦糖或称酱色，脱水过程及生成产物如下：糖的脱水产物为焦糖或称酱色，脱水过程及生成产物如下：蔗糖蔗糖 异蔗糖酐异蔗糖酐 焦糖酐焦糖酐焦糖素焦糖素 2 2糖的裂解产物为挥发性醛酮类物质，裂解过程如下：糖的裂解产物为挥发性醛酮类物质，裂解过程如下：蔗糖蔗糖还原糖还原糖

24、羟甲基糠醛羟甲基糠醛甘油醛烯甘油醛烯 丙糖丙糖丙酮醛丙酮醛五、羰氨反应五、羰氨反应 又称糖氨反应或美拉又称糖氨反应或美拉德反应，是在食品中有德反应，是在食品中有氨基化合物存在时，还氨基化合物存在时，还原糖伴随热加工、或长原糖伴随热加工、或长期贮存与之发生一系列期贮存与之发生一系列反应，生成褐色聚合物反应，生成褐色聚合物（类黑精（类黑精 ），失去营养），失去营养价值，食品褐变。但其价值，食品褐变。但其色泽和风味在某些食品色泽和风味在某些食品加工中应用，如焙烤食加工中应用，如焙烤食品。品。(二)食物CHO主要热能营养素主要热能营养素改变食物色改变食物色 香香 味味 型型提供膳食纤维提供膳食纤维第四

25、节第四节 碳水化物供给和食物来源碳水化物供给和食物来源一、食物碳水化合物的功能几种食用糖及糖醇的相对甜度几种食用糖及糖醇的相对甜度糖类名称糖类名称相对甜度相对甜度糖类名称糖类名称相对甜度相对甜度乳乳糖糖2020果葡糖浆果葡糖浆100-150100-150麦芽糖麦芽糖4040山梨醇山梨醇6060葡萄糖葡萄糖7070甘露醇甘露醇6060蔗蔗糖糖100100木糖醇木糖醇9090果果糖糖120-180120-180麦芽醇麦芽醇9090二、碳水化合物的摄取和供给vv碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。vv摄食过多会妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要，过少

26、的话会摄食过多会妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要，过少的话会大量动用脂肪，造成脂肪氧化不全而产生过多的酮体，引大量动用脂肪，造成脂肪氧化不全而产生过多的酮体，引起酮体中毒。因此碳水化合物占总能比例的百分数大于起酮体中毒。因此碳水化合物占总能比例的百分数大于80%80%和小于和小于40%40%都是对健康不利的两个极端。都是对健康不利的两个极端。vv中国营养学会建议碳水化合物的供能量应在总热能的中国营养学会建议碳水化合物的供能量应在总热能的55%-55%-65%65%之间。之间。且精制糖占总热能且精制糖占总热能 10%10%（否则可提高龋齿发否则可提高龋齿发生率）生率）vv美国美国FDAFDA提倡每人

27、每天摄入纤维提倡每人每天摄入纤维25g25g，或每天按，或每天按11.5g/Kcal11.5g/Kcal摄入较为合适。摄入较为合适。三、碳水化合物的食物来源vv碳水化合物主要食物来源是粮谷类和根茎类食物，以及它们碳水化合物主要食物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。的制品如面包、饼干、糕点等。vv由于各种单糖、双糖及制品仅用于供能，多不含其它营养素，由于各种单糖、双糖及制品仅用于供能，多不含其它营养素，其营养密度、营养价值较低，不是碳水化合物的良好食物来其营养密度、营养价值较低，不是碳水化合物的良好食物来源。源。vv各种粮食等制品，除富含淀粉外还含有其它营养成分，特别各种粮食等制品，除富含淀粉外还含有其它营养成分，特别是各种谷物还含有较多的膳食纤维，是碳水化合物的良好食是各种谷物还含有较多的膳食纤维，是碳水化合物的良好食物来源。物来源。谢谢！