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第四章第四章 碳水化合物碳水化合物碳水化合物医学知识专题讲座1/62 碳水化合物功效碳水化合物功效 食品中主要碳水化合物食品中主要碳水化合物 食品加工对碳水化合物影响食品加工对碳水化合物影响 碳水化合物摄取与食物起源碳水化合物摄取与食物起源 思索题思索题主要内容主要内容碳水化合物医学知识专题讲座2/62第一节第一节 碳水化合物功效碳水化合物功效一、供能及节约蛋白质一、供能及节约蛋白质二、组成体质二、组成体质三、维持神经系统功效与解毒三、维持神经系统功效与解毒四、有益肠道功效四、有益肠道功效五、食品加工中主要原、辅材料五、食品加工中主要原、辅材料六、抗生酮作用六、抗生酮作用碳水化合物医学知识专题讲座3/62n n抗生酮作用：因为葡萄糖在体内氧化可生成草酰抗生酮作用：因为葡萄糖在体内氧化可生成草酰乙酸，脂肪在体内代谢生成乙酰基必须要同草酰乙酸，脂肪在体内代谢生成乙酰基必须要同草酰乙酸结合，进入三羧酸循环才能被彻底氧化，食乙酸结合，进入三羧酸循环才能被彻底氧化，食物中碳水化合物不足，集体要用储存脂肪来提供物中碳水化合物不足，集体要用储存脂肪来提供能量。但机体对脂肪酸氧化能力有一定程度。动能量。但机体对脂肪酸氧化能力有一定程度。动用脂肪过多，其分解代谢中间产物（酮体）不能用脂肪过多，其分解代谢中间产物（酮体）不能完全氧化，即产生酮体，酮体是一个酸性物质，完全氧化，即产生酮体，酮体是一个酸性物质，如在体内积存太多，即引发酮血症，膳食中碳水如在体内积存太多，即引发酮血症，膳食中碳水化合物可确保这种情况不会发生，即抗生酮作用。化合物可确保这种情况不会发生，即抗生酮作用。碳水化合物医学知识专题讲座4/62碳水化合碳水化合物分类物分类双糖双糖单糖单糖 寡糖寡糖多糖多糖第二节第二节 食品中主要碳水化合物食品中主要碳水化合物碳水化合物医学知识专题讲座5/62膳食中碳水化合物分类（膳食中碳水化合物分类（FAO/WHOFAO/WHO）分类（分类（DPDP）亚组亚组组成组成糖（糖（1-21-2）单糖单糖葡萄糖、果糖、半乳糖葡萄糖、果糖、半乳糖双糖双糖蔗糖、乳糖、蔗糖、乳糖、糖醇糖醇山梨醇、甘露糖醇山梨醇、甘露糖醇寡糖（寡糖（3-93-9）异麦芽低聚糖异麦芽低聚糖各种低聚异麦芽糖混合物各种低聚异麦芽糖混合物其它寡糖其它寡糖棉子糖、水苏糖、棉子糖、水苏糖、多糖（多糖（1010）淀粉淀粉支链淀粉、直链淀粉支链淀粉、直链淀粉非淀粉多糖非淀粉多糖纤维素、果胶纤维素、果胶碳水化合物医学知识专题讲座6/62一、单糖、双糖及糖醇一、单糖、双糖及糖醇 （1）.单糖单糖(monosacchride)凡不能被水解为更小分子糖（凡不能被水解为更小分子糖（核糖、葡萄糖）核糖、葡萄糖）1.1.葡萄糖葡萄糖(glucose)(glucose)起源：淀粉、蔗糖、乳糖等水解；起源：淀粉、蔗糖、乳糖等水解；作用：作为燃料及制备一些主要化合物；作用：作为燃料及制备一些主要化合物；脑细胞唯一能量起源脑细胞唯一能量起源碳水化合物医学知识专题讲座7/62果糖果糖(fructose)起源：淀粉和蔗糖分解、蜂蜜及水果；起源：淀粉和蔗糖分解、蜂蜜及水果；特点：特点：代谢不受胰岛素控制代谢不受胰岛素控制；通常是糖类中；通常是糖类中最甜物质，食品工业中主要甜味物质。最甜物质，食品工业中主要甜味物质。不良反应：不良反应：大大量量食食用用而而出出现现恶恶心心、上上腹腹部部疼疼痛痛，以以及及不不一一样样血血管管区区血血管管扩扩张现象。张现象。大大量量给给予予果果糖糖还还可可引引发发肝肝脏脏中中三三酰酰甘甘油油酯酯合合成成增增多多，造造成成高高三三酰甘油酯血症酰甘油酯血症血清胆固醇血清胆固醇水平有不一样程度升高。碳水化合物医学知识专题讲座8/62（2 2）双糖）双糖(oligosacchride)(oligosacchride)凡能被水解成少数（凡能被水解成少数（2-10个）单糖分子糖。个）单糖分子糖。如：蔗糖如：蔗糖 葡萄糖葡萄糖 +果糖果糖1.1.蔗糖蔗糖起源：植物根、茎、叶、花、果实和种子起源：植物根、茎、叶、花、果实和种子内；内；作用：食品工业中主要含能甜味物质；作用：食品工业中主要含能甜味物质；与糖尿病、龋齿、动脉硬化等相关与糖尿病、龋齿、动脉硬化等相关碳水化合物医学知识专题讲座9/622.2.异构蔗糖（异麦芽酮糖）异构蔗糖（异麦芽酮糖）起源：蜂蜜、蔗汁中微量存在；起源：蜂蜜、蔗汁中微量存在；特点：食品工业中主要含能甜味物质；特点：食品工业中主要含能甜味物质；耐酸性耐酸性强、强、甜味约为蔗糖甜味约为蔗糖42%42%，不致龋不致龋。3.3.麦芽糖麦芽糖 起源：淀粉水解、发芽种子（麦芽）；起源：淀粉水解、发芽种子（麦芽）；特点：食品工业中主要糖质原料，温和甜味特点：食品工业中主要糖质原料，温和甜味剂，甜度约为蔗糖剂，甜度约为蔗糖l l2 2。碳水化合物医学知识专题讲座10/624.4.乳糖乳糖 起源：起源：哺乳动物乳汁；哺乳动物乳汁；特点：特点：牛乳中还原性二糖；发酵过程中转化为乳牛乳中还原性二糖；发酵过程中转化为乳酸；在乳糖酶作用下水解；乳糖不耐症。酸；在乳糖酶作用下水解；乳糖不耐症。功效：功效：是婴儿主要食用碳水化合物。是婴儿主要食用碳水化合物。组成乳糖组成乳糖DD半乳糖除作为乳糖组成成份外，还半乳糖除作为乳糖组成成份外，还参加组成许多主要参加组成许多主要糖脂糖脂(如脑苷脂、神经节苷酯如脑苷脂、神经节苷酯)和和精蛋白精蛋白，细胞膜细胞膜中也有含半乳糖多糖，故在营养上中也有含半乳糖多糖，故在营养上仍有一定意义。仍有一定意义。碳水化合物医学知识专题讲座11/62n n 乳糖不耐症：有些人体内缺乏乳糖酶时，乳糖就不会被水解，无法被吸收，故饮用牛奶后会产生腹痛、腹泻、腹胀等症状，医学上称之为乳糖不耐症。碳水化合物医学知识专题讲座12/625.5.异构乳糖异构乳糖 组成：组成：1 1分子半乳糖和分子半乳糖和1 1分子果糖组成分子果糖组成 起源：起源：乳糖异构；乳糖异构；特点：特点：无天然存在，由乳糖异构而来；无天然存在，由乳糖异构而来；不能被消化吸收，通便作用；不能被消化吸收，通便作用；促进肠道有益菌增殖、抑制腐败菌生长；促进肠道有益菌增殖、抑制腐败菌生长；促进肠道中双歧杆菌自行合成各种促进肠道中双歧杆菌自行合成各种B B族维生素。族维生素。甜度约为蔗糖二分之一（约甜度约为蔗糖二分之一（约5050）。）。碳水化合物医学知识专题讲座13/62（3 3）糖醇）糖醇 1.1.山梨糖醇（又称葡萄糖醇）山梨糖醇（又称葡萄糖醇）起源：起源：广泛存在于植物中，海藻和果广泛存在于植物中，海藻和果实类如苹果、梨、葡萄等中多有存在；工业实类如苹果、梨、葡萄等中多有存在；工业上由葡萄糖氢化制得。上由葡萄糖氢化制得。特点：特点：甜度为蔗糖一样；代谢不受胰甜度为蔗糖一样；代谢不受胰岛素控制；含有吸湿性。岛素控制；含有吸湿性。碳水化合物医学知识专题讲座14/622.2.木糖醇木糖醇 起源：起源：广泛存在于蔬菜、水果中；工业广泛存在于蔬菜、水果中；工业上用玉米芯和甘蔗渣等制得。上用玉米芯和甘蔗渣等制得。特点：特点：甜度与蔗糖相等；供能与蔗糖相甜度与蔗糖相等；供能与蔗糖相同；代谢不受胰岛素调整；不被口腔细菌发同；代谢不受胰岛素调整；不被口腔细菌发酵，对牙齿无害，可作为止龋或抑龋作用甜酵，对牙齿无害，可作为止龋或抑龋作用甜味剂。味剂。碳水化合物医学知识专题讲座15/623.3.麦芽糖醇麦芽糖醇 起源：起源：麦芽糖氢化制得。麦芽糖氢化制得。特点：特点：甜度与蔗糖靠近，为蔗糖甜度与蔗糖靠近，为蔗糖75-9575-95 ；非能源物质；不升高血糖，也不增加；非能源物质；不升高血糖，也不增加胆固醇和中性脂肪含量，是心血管疾病、糖胆固醇和中性脂肪含量，是心血管疾病、糖尿病等患者作为疗效食品用理想甜昧剂；防尿病等患者作为疗效食品用理想甜昧剂；防龋齿。龋齿。碳水化合物医学知识专题讲座16/624.4.乳糖醇乳糖醇 起源：起源：由乳糖催化加氢制得。由乳糖催化加氢制得。特点：特点：甜度为蔗糖甜度为蔗糖303040%40%；在肠道内几乎不被消化、吸收、在肠道内几乎不被消化、吸收、能值很低；能值很低；不致龋齿。不致龋齿。碳水化合物医学知识专题讲座17/62聚合度为聚合度为4 41010低聚糖麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低低聚糖麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖聚木糖含有特殊功效低聚糖功效性食品功效性食品 低热、低脂、低胆固醇、低盐、高纤维素低热、低脂、低胆固醇、低盐、高纤维素 低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽）低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽）含有特殊保健功效低聚糖含有特殊保健功效低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖低聚氨基葡萄糖二、低聚糖二、低聚糖 碳水化合物医学知识专题讲座18/621.大豆低聚糖 大豆低聚糖通常大豆低聚糖通常是指从大豆中提取是指从大豆中提取可溶性低聚糖总称。可溶性低聚糖总称。主要成份为棉子主要成份为棉子糖和水苏糖，同时糖和水苏糖，同时还含有一定量蔗糖还含有一定量蔗糖和其它成份和其它成份碳水化合物医学知识专题讲座19/622.2.低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖定义：定义：又称分枝低聚糖，是指由又称分枝低聚糖，是指由2 25 5个葡萄糖单位组成，且最少个葡萄糖单位组成，且最少有一个糖苷键是有一个糖苷键是（1-6 1-6）糖苷键结合一类低聚糖。）糖苷键结合一类低聚糖。主要成份：主要成份：异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖。异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖。生理活性：生理活性：不致龋齿；促进双歧杆菌增殖；抑制肠道有害菌生长、不致龋齿；促进双歧杆菌增殖；抑制肠道有害菌生长、降低腐败产物；提升机体免疫力。降低腐败产物；提升机体免疫力。碳水化合物医学知识专题讲座20/62功效性低聚糖生理功效功效性低聚糖生理功效n n改进肠道功效，预防疾病n n生成并改进营养素吸收n n热值低，不引发血糖升高n n增强机体免疫力，预防癌变发生碳水化合物医学知识专题讲座21/623.3.低聚果糖低聚果糖n nn分子式为分子式为分子式为分子式为G-G-G-G-F-FnF-FnF-FnF-Fn，n=1n=1n=1n=13 3 3 3n nnglucose,fructoseglucose,fructoseglucose,fructoseglucose,fructosen nnG-F(G-F(G-F(G-F(蔗蔗蔗蔗)G()G()G()G(葡葡葡葡)+)+)+)+G G G G-F(-F(-F(-F(蔗蔗蔗蔗)+G-)+G-)+G-)+G-F-F(F-F(F-F(F-F(蔗果三糖蔗果三糖蔗果三糖蔗果三糖)+G-F-F-F()+G-F-F-F()+G-F-F-F()+G-F-F-F(蔗果四糖蔗果四糖蔗果四糖蔗果四糖)+G-F-)+G-F-)+G-F-)+G-F-F-F-F(F-F-F(F-F-F(F-F-F(蔗果五糖蔗果五糖蔗果五糖蔗果五糖)果糖转移酶果糖转移酶碳水化合物医学知识专题讲座22/622-2,121碳水化合物医学知识专题讲座23/62低聚果糖生理活性低聚果糖生理活性n nn增殖双歧杆菌增殖双歧杆菌增殖双歧杆菌增殖双歧杆菌增殖双歧杆菌增殖双歧杆菌n nn难水解，是一个低热量糖难水解，是一个低热量糖难水解，是一个低热量糖难水解，是一个低热量糖难水解，是一个低热量糖难水解，是一个低热量糖n nn水溶性食物纤维水溶性食物纤维水溶性食物纤维水溶性食物纤维水溶性食物纤维水溶性食物纤维n nn抑制腐败菌，维护肠道健康抑制腐败菌，维护肠道健康抑制腐败菌，维护肠道健康抑制腐败菌，维护肠道健康抑制腐败菌，维护肠道健康抑制腐败菌，维护肠道健康n nn预防龋齿预防龋齿预防龋齿预防龋齿预防龋齿预防龋齿n nn低聚果糖存在于天然植物中低聚果糖存在于天然植物中低聚果糖存在于天然植物中低聚果糖存在于天然植物中低聚果糖存在于天然植物中低聚果糖存在于天然植物中n nn香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱n nn作为新型食品甜味剂或功效性食品配料作为新型食品甜味剂或功效性食品配料作为新型食品甜味剂或功效性食品配料作为新型食品甜味剂或功效性食品配料作为新型食品甜味剂或功效性食品配料作为新型食品甜味剂或功效性食品配料n nn产酶微生物产酶微生物产酶微生物产酶微生物产酶微生物产酶微生物n nn米曲霉、黑曲霉米曲霉、黑曲霉米曲霉、黑曲霉米曲霉、黑曲霉米曲霉、黑曲霉米曲霉、黑曲霉碳水化合物医学知识专题讲座24/624.4.低聚乳果糖低聚乳果糖1.1.定义：定义：低聚乳果糖是将蔗糖分解产生果糖基转移到低聚乳果糖是将蔗糖分解产生果糖基转移到乳糖还原性末端乳糖还原性末端C C1 1羟基上，生成羟基上，生成半乳糖基蔗糖半乳糖基蔗糖而而成。它是由成。它是由半乳糖、葡萄糖和果糖半乳糖、葡萄糖和果糖3 3个单糖相连个单糖相连接所组成三糖，通常以乳糖和蔗糖接所组成三糖，通常以乳糖和蔗糖(11)(11)为原料，为原料，在在-呋喃果糖苷酶呋喃果糖苷酶催化作用下制成。催化作用下制成。碳水化合物医学知识专题讲座25/62碳水化合物医学知识专题讲座26/62 低聚乳果糖是非还原性低聚糖；低聚乳果糖是非还原性低聚糖；其甜味味质类似蔗糖，通常为蔗糖其甜味味质类似蔗糖，通常为蔗糖30305050。低聚乳果糖几乎不被人体消化吸收，可供糖尿低聚乳果糖几乎不被人体消化吸收，可供糖尿病人食用。病人食用。含有促进双歧杆菌增殖，并由此给人体带来一含有促进双歧杆菌增殖，并由此给人体带来一系列有益身体健康作用。系列有益身体健康作用。低聚乳果糖特征低聚乳果糖特征碳水化合物医学知识专题讲座27/625.低聚木糖 主要成份为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以主要成份为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以主要成份为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以主要成份为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以上木聚糖上木聚糖上木聚糖上木聚糖 木二糖含量木二糖含量木二糖含量木二糖含量，产品质量，产品质量，产品质量，产品质量 甜度为蔗糖甜度为蔗糖甜度为蔗糖甜度为蔗糖40%40%40%40%-1，4碳水化合物医学知识专题讲座28/62低聚木糖特征低聚木糖特征n nn较高耐热（较高耐热（较高耐热（较高耐热（100/1h100/1h100/1h100/1h）和耐酸性能（）和耐酸性能（）和耐酸性能（）和耐酸性能（pH pH pH pH 2 2 2 28 8 8 8）n nn双歧杆菌所需用量最小增殖因子双歧杆菌所需用量最小增殖因子双歧杆菌所需用量最小增殖因子双歧杆菌所需用量最小增殖因子n nn代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者n nn抗龋齿抗龋齿抗龋齿抗龋齿碳水化合物医学知识专题讲座29/621 1、概念：、概念：由多个单糖（由多个单糖（1010个以上）以糖苷键相连而个以上）以糖苷键相连而成高分子聚合物。成高分子聚合物。方向：左：非还原端；方向：左：非还原端；右：还原端。右：还原端。三、多糖三、多糖碳水化合物医学知识专题讲座30/622、多糖性质n n胶体溶液、胶体溶液、n n无甜味、无甜味、n n无还原性、无还原性、n n有旋光性，但无变旋现象。有旋光性，但无变旋现象。碳水化合物医学知识专题讲座31/62多糖多糖 3 3、分类：、分类：淀粉多糖淀粉多糖非淀粉多糖非淀粉多糖直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉改性淀粉改性淀粉抗性淀粉抗性淀粉碳水化合物医学知识专题讲座32/62均一多糖：由一个单糖缩合而成。糖原糖原糖原糖原 淀粉淀粉淀粉淀粉 纤维素纤维素纤维素纤维素碳水化合物医学知识专题讲座33/62不均一多糖：由不一样类型单糖缩合而成。肝素碳水化合物医学知识专题讲座34/62 直链淀粉：直链淀粉：葡萄糖分子以葡萄糖分子以（1-41-4）糖）糖苷键缩合而成多糖链。苷键缩合而成多糖链。淀淀 粉粉碳水化合物医学知识专题讲座35/62 支链淀粉：支链淀粉：分子中除有分子中除有（1-41-4）糖苷键外，还）糖苷键外，还在分支点处有在分支点处有（1-6 1-6）糖苷键）糖苷键。每一分支有。每一分支有20-3020-30个葡萄糖基，各分支卷曲成螺旋。个葡萄糖基，各分支卷曲成螺旋。碳水化合物医学知识专题讲座36/62改性淀粉改性淀粉定义：定义：利用化学、物理、甚至基因工程方法改变天利用化学、物理、甚至基因工程方法改变天然淀粉理化性质，用以满足食品加工需要含有一然淀粉理化性质，用以满足食品加工需要含有一定功效特征一类淀粉。定功效特征一类淀粉。碳水化合物医学知识专题讲座37/62改性淀粉特点改性淀粉特点 溶解度提升；溶解度提升；透明度增加；透明度增加；提升或降低淀粉黏度；提升或降低淀粉黏度；促进或抑制凝胶形成；促进或抑制凝胶形成；增加凝胶黏度；增加凝胶黏度；较小凝胶脱水收缩；较小凝胶脱水收缩；提升凝胶稳定性；提升凝胶稳定性；改变乳化作用和冷冻改变乳化作用和冷冻-解冻稳定性；解冻稳定性；成膜、耐酸、耐碱、耐剪切性成膜、耐酸、耐碱、耐剪切性碳水化合物医学知识专题讲座38/62抗性淀粉抗性淀粉定义：天然存在，在健康人小肠中不定义：天然存在，在健康人小肠中不被消化、吸收淀粉。被消化、吸收淀粉。类型：类型：生理受限淀粉、生理受限淀粉、特殊淀粉颗粒、特殊淀粉颗粒、老化淀粉老化淀粉 碳水化合物医学知识专题讲座39/62非淀粉多糖非淀粉多糖定义：定义：除淀粉以外多糖。除淀粉以外多糖。纤维素、半纤维素、果胶等纤维素、半纤维素、果胶等分类：分类：可溶性膳食纤维可溶性膳食纤维不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维碳水化合物医学知识专题讲座40/62不可溶性纤维不可溶性纤维1 1）纤维素）纤维素2 2）半纤维素）半纤维素3 3）木质素）木质素 溶于水并吸水膨胀，能被肠道微生物丛酵解；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。常存在于植物细胞液和细胞间质中。可溶性纤维可溶性纤维碳水化合物医学知识专题讲座41/62膳食纤维 食物中不能被人体消化酶分解多糖总称。食物中不能被人体消化酶分解多糖总称。严严格格而而言言不不是是营营养养素素，但但因因其其特特殊殊生生理理作作用用，营营养养学学上仍将它作为主要营养素。上仍将它作为主要营养素。种类种类种类种类n n主要食物起主要食物起源源n n主要功效主要功效不溶性纤维不溶性纤维不溶性纤维不溶性纤维木木木木 质质质质 素素素素纤纤纤纤 维维维维 素素素素半纤维素半纤维素半纤维素半纤维素 n n全部植物全部植物n n全部植物全部植物（如小麦制（如小麦制品）品）n n小麦、黑麦、小麦、黑麦、大米、蔬菜大米、蔬菜 正在研究之中正在研究之中正在研究之中正在研究之中增加粪便体积增加粪便体积增加粪便体积增加粪便体积促进胃肠蠕动促进胃肠蠕动促进胃肠蠕动促进胃肠蠕动 可溶性纤维可溶性纤维可溶性纤维可溶性纤维 果胶、树胶、粘胶果胶、树胶、粘胶果胶、树胶、粘胶果胶、树胶、粘胶 少数半纤维素少数半纤维素少数半纤维素少数半纤维素 柑橘类、燕麦制品柑橘类、燕麦制品柑橘类、燕麦制品柑橘类、燕麦制品和豆类和豆类和豆类和豆类 延延延延缓缓缓缓胃胃胃胃排排排排空空空空时时时时间间间间、减减减减缓缓缓缓葡葡葡葡萄萄萄萄糖吸收、降低血胆固醇糖吸收、降低血胆固醇糖吸收、降低血胆固醇糖吸收、降低血胆固醇 译自：译自：Perspective in NutritionPerspective in Nutrition，第三版，第，第三版，第8282页，页，19961996年。年。碳水化合物医学知识专题讲座42/62膳食纤维生理功效膳食纤维生理功效主主要要是是经经过过影影响响大大肠肠功功效效而而起起到到预预防防大大肠肠癌癌、降降低低血血糖糖、胆胆固固醇醇水水平平，预预防防心心脑脑血血管管疾疾病病作作用；用；膳膳食食纤纤维维在在量量较较大大时时可可妨妨碍碍消消化化酶酶与与营营养养素素接接触触（抗抗营营养养过过程程）使使消消化化吸吸收收过过程程减减慢慢血血糖；糖；由由以以上上机机理理可可见见，膳膳食食纤纤维维各各种种作作用用是是一一个个综综合过程，但可溶性纤维作用较主要。合过程，但可溶性纤维作用较主要。碳水化合物医学知识专题讲座43/62第三节第三节 食品加工对碳水化合物影响食品加工对碳水化合物影响碳水化合物医学知识专题讲座44/62在酸或淀粉酶作用下被水解，终产在酸或淀粉酶作用下被水解，终产在酸或淀粉酶作用下被水解，终产在酸或淀粉酶作用下被水解，终产物为葡萄糖。物为葡萄糖。物为葡萄糖。物为葡萄糖。麦芽糖麦芽糖淀粉淀粉糊精糊精葡萄糖葡萄糖一、淀粉水解一、淀粉水解极限糊精：极限糊精：以糖化型淀粉酶水解支链淀粉至分以糖化型淀粉酶水解支链淀粉至分以糖化型淀粉酶水解支链淀粉至分以糖化型淀粉酶水解支链淀粉至分枝点时所生成糊精。枝点时所生成糊精。枝点时所生成糊精。枝点时所生成糊精。糊精特点：糊精特点：易溶于水、强烈保水性、易消化。易溶于水、强烈保水性、易消化。易溶于水、强烈保水性、易消化。易溶于水、强烈保水性、易消化。用作增稠、稳定或保水用作增稠、稳定或保水用作增稠、稳定或保水用作增稠、稳定或保水碳水化合物医学知识专题讲座45/62二、淀粉糊化与老化二、淀粉糊化与老化直链与支链分子呈径向有序排列直链与支链分子呈径向有序排列直链与支链分子呈径向有序排列直链与支链分子呈径向有序排列结晶区和非结晶区交替排列结晶区和非结晶区交替排列结晶区和非结晶区交替排列结晶区和非结晶区交替排列结晶区，偏光十字结晶区，偏光十字结晶区，偏光十字结晶区，偏光十字直链直链支链支链碳水化合物医学知识专题讲座46/62糊化糊化 加热破坏了结晶胶束区弱氢键后，淀粉颗粒开加热破坏了结晶胶束区弱氢键后，淀粉颗粒开加热破坏了结晶胶束区弱氢键后，淀粉颗粒开加热破坏了结晶胶束区弱氢键后，淀粉颗粒开始水合膨胀，结晶区消失，粘度增加，双折射消失；始水合膨胀，结晶区消失，粘度增加，双折射消失；始水合膨胀，结晶区消失，粘度增加，双折射消失；始水合膨胀，结晶区消失，粘度增加，双折射消失；在含有足够水（最少在含有足够水（最少在含有足够水（最少在含有足够水（最少60%60%60%60%）条件下加热淀粉颗粒达）条件下加热淀粉颗粒达）条件下加热淀粉颗粒达）条件下加热淀粉颗粒达一特定温度（玻璃化相变温度），淀粉颗粒无定形一特定温度（玻璃化相变温度），淀粉颗粒无定形一特定温度（玻璃化相变温度），淀粉颗粒无定形一特定温度（玻璃化相变温度），淀粉颗粒无定形区由玻璃态转向橡胶态。区由玻璃态转向橡胶态。区由玻璃态转向橡胶态。区由玻璃态转向橡胶态。糊化点或糊化开始温度糊化点或糊化开始温度 双折射开始消失温度双折射开始消失温度双折射开始消失温度双折射开始消失温度糊化终了温度糊化终了温度 双折射完全消失温度双折射完全消失温度双折射完全消失温度双折射完全消失温度碳水化合物医学知识专题讲座47/62淀粉淀粉 开始糊化开始糊化 完全糊化完全糊化粳米粳米 59 61 糯米糯米 58 63 大麦大麦 58 63 小麦小麦 65 68 玉米玉米 64 72荞麦荞麦 69 71马铃薯马铃薯 59 67甘薯甘薯 70 76-淀粉：生淀粉分子排列紧，成胶束结构淀粉：生淀粉分子排列紧，成胶束结构 -淀粉：糊化淀粉淀粉：糊化淀粉碳水化合物医学知识专题讲座48/62老化老化 稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并经稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并经过氢键形成不溶性沉淀。过氢键形成不溶性沉淀。普通直链淀粉易老化，直链淀粉愈多，老化普通直链淀粉易老化，直链淀粉愈多，老化愈快。支链淀粉老化需要很长时间。愈快。支链淀粉老化需要很长时间。碳水化合物医学知识专题讲座49/62三、淀粉滤沥损失三、淀粉滤沥损失 食品加工期间沸水烫漂后沥滤操作，食品加工期间沸水烫漂后沥滤操作，可使果蔬装罐时低分子碳水化合物，甚至可使果蔬装罐时低分子碳水化合物，甚至膳食纤维受到一定损失。膳食纤维受到一定损失。碳水化合物医学知识专题讲座50/62四、焦糖化作用四、焦糖化作用 焦糖化作用是糖类在焦糖化作用是糖类在不含氨基化合物不含氨基化合物时加时加热到其熔点以上热到其熔点以上(高于高于135)135)结果。它在酸、结果。它在酸、碱条件下都能进行，经一系列改变，生成焦糖碱条件下都能进行，经一系列改变，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。等褐色物质，并失去营养价值。不过，焦糖化作用在食品加工中控制适当，不过，焦糖化作用在食品加工中控制适当，可使食品含有诱人色泽与风味，有利于摄食。可使食品含有诱人色泽与风味，有利于摄食。碳水化合物医学知识专题讲座51/62五、羰氨反应五、羰氨反应 1.1.定义：定义：羰氨反应又称羰氨反应又称糖氨反应糖氨反应或或美拉德反应美拉德反应。这。这是在食品中有氨基化合物如蛋白质、氨基酸等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，或长久贮存与之存在时，还原糖伴随热加工，或长久贮存与之发生反应。它经过一系列改变生成褐色聚合物。发生反应。它经过一系列改变生成褐色聚合物。因为此褐变反应与酶无关，故称之为因为此褐变反应与酶无关，故称之为非酶褐变。非酶褐变。碳水化合物医学知识专题讲座52/622.2.特点：特点：生成褐色聚合物在消化道中不能水生成褐色聚合物在消化道中不能水解，无营养价值。解，无营养价值。该反应降低蛋白质营养价值。该反应降低蛋白质营养价值。羰氨反应假如控制适当，在食品加羰氨反应假如控制适当，在食品加工中能够使一些产品如焙烤食品等取得工中能够使一些产品如焙烤食品等取得良好色、香、味。良好色、香、味。碳水化合物医学知识专题讲座53/623.3.反应过程：反应过程：羰氨反应可分成三个阶段：羰氨反应可分成三个阶段：(1)(1)起始阶段起始阶段 还原糖羰基与赖氨酸还原糖羰基与赖氨酸-氨基缩合，经分子重排后，氨基缩合，经分子重排后，食品营养价值受损。食品营养价值受损。(2)(2)中间阶段中间阶段 深入反应可形成数千种化合物，并与食品气味、风深入反应可形成数千种化合物，并与食品气味、风味相关。味相关。(3)(3)终未阶段终未阶段 分子缩合、聚合，形成类黑精，食品褐变。分子缩合、聚合，形成类黑精，食品褐变。碳水化合物医学知识专题讲座54/62 4.4.反应底物反应底物 戊糖戊糖比己糖更易进行羰氨反应。非还比己糖更易进行羰氨反应。非还原糖蔗糖只有在加热或酸性介质中水解，变原糖蔗糖只有在加热或酸性介质中水解，变成葡萄糖和果糖后才发生此反应。当用含葡成葡萄糖和果糖后才发生此反应。当用含葡萄糖和果糖萄糖和果糖高果玉米糖浆高果玉米糖浆代替蔗糖进行食品代替蔗糖进行食品加工时，可快速而广泛地发生羰氨反应。加工时，可快速而广泛地发生羰氨反应。碳水化合物医学知识专题讲座55/62第第 四四 节节 碳水化合物摄取与起源碳水化合物摄取与起源碳水化合物医学知识专题讲座56/62碳水化合物供给碳水化合物供给 总能量包含碳水化物摄入不能过多。总能量包含碳水化物摄入不能过多。预防碳水化合物占总能量摄入百分比较低、预防碳水化合物占总能量摄入百分比较低、脂肪占总能量百分比较高。脂肪占总能量百分比较高。中国营养学会推荐我国居民碳水化物膳食中国营养学会推荐我国居民碳水化物膳食供给量占总能量供给量占总能量55%55%65%65%较为适宜，其中精制较为适宜，其中精制糖占总能量糖占总能量10%10%以下。以下。美国美国FDAFDA提倡每人天天摄入纤维提倡每人天天摄入纤维25g25g，或天，或天天按天按11.5g/Kcal11.5g/Kcal摄入较为适当。摄入较为适当。碳水化合物医学知识专题讲座57/62碳水化合物主要起源：碳水化合物主要起源：粮谷类、薯类、根茎类及其制品粮谷类、薯类、根茎类及其制品膳食纤维主要起源：膳食纤维主要起源：蔬菜、水果蔬菜、水果碳水化合物医学知识专题讲座58/62食物血糖生成指数食物血糖生成指数n n定义：在一定时间内，人体食用含50g有价值碳水化合物食物与相当量葡萄糖后，2h后体内血糖曲线下面积百分比。是评价食物引发餐后血糖反应一项有效生理学参数。n n低GI食物，在胃肠中停留时间长，吸收率低，葡萄糖释放迟缓，葡萄糖进入血液后峰值低、下降速度也慢，简单说就是血糖升高程度比较低。n n高GI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，也就是血糖升高程度比较大；碳水化合物医学知识专题讲座59/62n n应用GI，合理安排膳食，对于调整和控制人体血糖大有好处。n n当GI在55以下时，该食物为低GI食物；n n当GI在5570之间时，该食物为中等GI食物；n n当GI在70以上时，该食物为高GI食物。碳水化合物医学知识专题讲座60/62GL影响原因影响原因n n1 1、成熟度。比如，香蕉越成熟，其、成熟度。比如，香蕉越成熟，其GIGI值越高。值越高。n n2 2、食品酸性。食品中含酸时，就会降低人体消化这种食品、食品酸性。食品中含酸时，就会降低人体消化这种食品速度。消化速度降低意味着吸收更慢，对血糖影响也更有速度。消化速度降低意味着吸收更慢，对血糖影响也更有益。益。n n3 3、碳水化合物消化速度个体差异。、碳水化合物消化速度个体差异。n n4 4、产品中面粉（假如有）类型。产品中精白面粉越多，、产品中面粉（假如有）类型。产品中精白面粉越多，GIGI值越高；粗粮面粉越多，则值越高；粗粮面粉越多，则GIGI值越低。值越低。n n5 5、烹调时间。烹调过程使淀粉分子膨胀，从而软化食品、烹调时间。烹调过程使淀粉分子膨胀，从而软化食品（烹调时间越长，食品越松软），使食品消化起来更轻易，（烹调时间越长，食品越松软），使食品消化起来更轻易，吸收更加快。吸收更加快。GIGI值通常随烹调时间延长而增高。值通常随烹调时间延长而增高。n n6 6、其它成份。假如同时食用高、其它成份。假如同时食用高GIGI值食品和含有蛋白质或值食品和含有蛋白质或脂肪食品，碳水化合物脂肪食品，碳水化合物GIGI效果会比单独摄入时低，因为脂效果会比单独摄入时低，因为脂肪和蛋白质会减缓其消化速度。同理，低肪和蛋白质会减缓其消化速度。同理，低GIGI值食品，假如值食品，假如加入碳水化合物，加入碳水化合物，GIGI值就会升高。值就会升高。碳水化合物医学知识专题讲座61/62思思 考考 题题1、碳水化合物有哪些生理功效？2、功效性添味剂种类和共同特点是什么？3、几个主要概念糊化、老化、焦糖化、美拉德反应等4、食品加工对碳水化合物影响有哪些？5、食物血糖生成指数及其意义碳水化合物医学知识专题讲座62/62