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1、第四章第四章 碳水化合物碳水化合物 教学目的:通过本节教学,使学生了解 碳水化合物的主要功能;食物糖、蛋白质、脂肪的摄入量与体脂的关系,碳水化合物消化、吸收和代谢;常见 活性多糖的生理功能;血糖指数(GI)的对糖类食物选择的重要作用。学习要求:通过学习,掌握 碳水化合物、膳食纤维概念、营养分类和食物来源;糖类(碳水化合物节约蛋白质作用、碳水化合物的抗生酮作用)、膳食纤维主要生理功能;了解 常见 活性多糖的生理功能;血糖指数(GI)的对糖类食物选择的重要作用。教学重点与难点:本节重点 碳水化合物、膳食纤维概念、营养分类和食物来源;糖类(碳水化合物节约蛋白质作用、碳水化合物的抗生酮作用)、膳食纤维
2、主要生理功能 第一节第一节 碳水化合物的功能碳水化合物的功能 一、体内碳水化合物的功能一、体内碳水化合物的功能 1、供能与的节约蛋白质作用、供能与的节约蛋白质作用 当摄入足够的碳水化合物时,可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖,这是所谓的节约蛋白质作用。2、构成体质、构成体质 碳水化合物是构成机体的重要物质,并参与细胞的许多生命活动。3、维持神经系统的功能、维持神经系统的功能 尽管大多数体细胞可由脂肪和蛋白质代替糖作为能源,但是脑、神经和肺组织却需要葡萄糖作为能源物质,若血中葡萄糖水平下降,脑缺乏葡萄糖可产生不良反应。4、有益肠道功能、有益肠道功能 如乳糖可促进肠中有益菌的生长,也可加强钙
3、的吸收。5、食品加工中的重要原、辅材料、食品加工中的重要原、辅材料 很多工业食品都含有糖,并且对食品的感官性状有重要作用。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 碳水化合物(carbohydrate)的分类:按其化学组成、生理作用和健康意义可分为:1、糖:包括单糖(monosaccharide、双糖(disaccharide)和糖醇。2、低聚糖:包括低聚异麦芽糖和其它低聚糖。3、多糖(polysaccharide)。包括淀粉和非淀粉 一、糖一、糖 糖是指能够准确测定的碳水化合物。1、单糖:、单糖:食品中的单糖主要是葡萄糖和果糖和半 乳糖。单糖为结晶体,易溶于水,有甜味,是糖
4、类的基本组成单位,不能再水解成更小的糖分子,可直接被人体吸收。单糖的常见分子式是 C 6 H 12 O 6(1)葡萄糖)葡萄糖(glucose)葡萄糖主要由淀粉水解而来,还可来自蔗糖、乳糖等的水解。是双糖和多糖的基本组成部分,广泛存在于植物和动物体中。葡萄糖的功能:有些器官完全依靠葡萄糖供给所需的能量,如大脑每日需 100120 克葡萄糖。此外,肾髓质、肺组织和红细胞等也必须依靠葡萄糖供能。可直接被人体吸收,也可作为营养食品直接食用。(2)果糖)果糖(fructose)果糖的甜度很高,是糖类中最甜的物质。主要存在于水果和蜂蜜中,人体易于吸收,在体内被吸收后转变为肝糖,然后再分解为葡萄糖。(3)
5、半乳糖)半乳糖(galactose)乳糖经消化后,一半转变为半乳糖,一半为葡萄糖,半乳糖不单独存在于天然食物中,但在乳中和脑髓里都有半乳糖成分,是神经组织的重要成分。2、双糖、双糖 是由两个分子单糖脱去一分子水缩合而成的化合物,多为结晶体,味甜,易溶于水。双糖的分子式为:C 12 H 22 0 11(1)蔗糖)蔗糖 蔗糖由一分子葡萄糖与一分子果糖缩合失水而成,在酶的作用下或与酸共热,水热生成葡萄糖与果糖。H+C 12 H 22 0 11+H 2 0 C 6 H 12 O 6+C 6 H 12 O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖 蔗糖广泛存在于植物中,以甘蔗和甜菜中含量最多,日常食用的白糖、红塘都是蔗糖
6、,蔗糖易溶于水,熔点为 160 -186,加热到 200 便成为棕褐色的焦糖。蔗糖易于发酵,所以易引起蛀齿。(2)异构蔗糖 是由葡萄糖与果糖以 1,6 糖苷键相连的右旋糖。性质与蔗糖相似,但耐酸性强。3、糖醇、糖醇 山梨醇(sorbitol)甘露醇(mannitol)木糖醇(xylitol)麦芽糖醇(maltitol)肌醇(inositol)三、多糖三、多糖 大多数都是分子量很大而形成胶态溶液的物质,无甜味,非晶体,是动、植物的储存物质,由 10 个或 10 个以上单糖单位构成,可氛围淀粉多糖和非淀粉多糖两部分。1、淀粉、淀粉(1)淀粉是重要的多糖,也是人类膳食中热能的主要来源,淀粉是由许多葡
7、萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物。由于其碳原子连接方式不同,可分为直链淀粉与支链淀粉。直链淀粉有 300-400 个葡萄糖分子的残基结合成的链状结构,能溶于水;而支链淀粉只能在热水中膨胀,而不溶于热水,支链淀粉在链状结构上有分支。(2)淀粉无味,不溶于冷水,但和水共同加热就会形成糊状,具有粘性,淀粉在酸或酶的作用下最终分解产物是葡萄糖。3、抗性淀粉、抗性淀粉 是天然存在的,在健康人小肠中不被消化、吸收的淀粉,可分以下三种:(1)生理受限淀粉(2)特殊淀粉颗粒(3)老化淀粉 4、非淀粉多糖、非淀粉多糖 是指除淀粉以外的多糖,包括纤维素、半纤维素、果胶、以及植物胶、树胶、藻类多糖等。第三节第三节
8、 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 一、淀粉水解一、淀粉水解 食品工业中常用大麦芽为酶原水解淀粉,得到糊精和麦芽糖的混合物,称谓饴糖,饴糖食入后在体内水解为葡萄糖后被吸收、利用。二、淀粉的糊化与老化二、淀粉的糊化与老化 淀粉糊化后消化性增强,未糊化的淀粉较难消化。糊化淀粉缓慢冷却后可再回变为难以消化的淀粉,即淀粉的老化,利用这一性质可制作方便食品。三、沥滤损失三、沥滤损失 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、甚至膳食纤维受到一定损失。其损失依据不同情况而异。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,经一系列变化
9、,生成焦糖等褐色物质,并失去营养价值。五、羰氨反应五、羰氨反应 在食品中有氨基化合物存在时,还原糖伴随热加工,或长期储存与之发生的反应。经过一系列变化生成褐色聚合物,在消化道中不能水解,无营养价值,但是如果控制适当,在食品加工中可使某些产品如焙烤食品得到良好的色、香、味。羰氨反应分起始阶段、中间阶段和终末阶段。第四节第四节 碳水化合物的摄取与食物来源碳水化合物的摄取与食物来源 一、碳水化合物的摄取一、碳水化合物的摄取 碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。但摄食过多可妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要,若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,所以碳水化合物的供能量多在 50%65%之间。碳水化合物的供给 总能量包括碳水化物的摄入不能过多。防止碳水化合物占总能量摄入的比例较低、脂肪占总能量比例较高。美国 FDA 提倡每人每天摄入纤维 25g,或每天按 11.5g/Kcal 摄入较为合适。二、碳水化合物的食物来源二、碳水化合物的食物来源 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。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,而各种粮食等制品,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物来源。
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