食品营养学第三章碳水化合物
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碳水化合物
一、功能和节约蛋白质作用
碳水化合物最主要的功能 是供能，是供能营养素 中最主要、最快捷、最 经济的一种。充足的碳 水化合物摄入，可以节 省体内蛋白质或其他代 谢物的消耗。
二、构成机体组织
碳水化合物也是构成机体的重要物质，并 参与细胞的多种活动。如：肌糖原、肝糖 原 在所有神经组织和细胞中都有。如：胶 原蛋白、转铁蛋白、免疫球蛋白、DNA、 ＲNA
1、碳水化合物摄入不足的危害
1
导致B族维生素缺乏
2
脂肪代谢不完全
3
易导致贫血
4
缺乏膳食纤维
2、碳水化合物摄入过量的危害
促进冠心病的发生 儿童营养摄食不足 糖过量 血脂异常
存在胃癌的危险性
引起龋齿和牙周病的发生
增加糖尿病的发病率
•碳水化合物的食物来源
第五节
膳食纤维 ——“第七类营养素”
膳食纤维：不能被人类消化道分泌的消化酶所消化的多糖的总称，
在体内基本上以原形通过消化道到达结肠，可部分被细菌分解为
低级脂肪酸、水、二氧化碳、氢气、甲烷。
•不溶性膳食纤维：纤维素；半纤维素；木质素 •可溶性膳食纤维：果胶；树胶；海藻胶等
食物来源：粗粮杂粮，蔬菜水果，豆类及菌藻类食物
膳食纤维的营养学意义
四 三 二
一Group
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四、抗生酮作用
脂肪在体内被彻底分解，需要葡萄糖的协同作用。 丙酮酸+乙酰辅酶A=柠檬酸（进入三羧酸循环） （糖代谢）（脂肪代谢） 当碳水化合物摄入过少，导致体内酮体集聚，严重时为酮 尿，甚至酮中毒。 （口中烂苹果气味）
五、有益肠道功能
乳糖可促进肠道中有益菌的生长，提高人体消 化系统，同时可加强钙的吸收。 非淀粉多糖，可刺激肠道蠕动，同时促进结肠 菌群发酵，产生短链脂肪酸并使肠道有益菌增 加。
第三章碳水化合物
（2）有多元醇的性质 CHO
(CHOH )4Leabharlann + 5 CH3COOH
浓H2SO4 加热
CH2OH
CHO
+
5 H2 O
(CHOOCCH 3) 4
CH2OOCCH3 五乙酸葡萄糖酯
糖果
保温瓶胆
酿酒
镜子 医药
4.葡萄糖的用途
生活中——糖果 工业上——制镜、热水瓶胆、酿酒 医药上——迅速补充营养
小结：葡萄糖的结构和性质
药物疗法：要坚持服药、定期随访，不断 调整，注意低血糖发生。
血糖控制：检测血糖比尿糖准确、可靠。
果糖在体内的代谢不受胰 岛素的控制，在肝脏内果 糖首先磷酸化生成1—磷 酸果糖，然后分解成丙糖， 丙糖进一步合成为葡萄糖 和甘油三酯或进入酵解途 径。
果糖的代谢不受胰岛 素影响，故糖尿病人 可适量食用果糖。
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。
H
O
C
(CHOH)n CH2OH
多羟基醛
CH2OH CO
(CHOH)n CH2OH
多羟基酮
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
单糖
最简单的糖，不能再被水解
双糖 寡糖 多糖
2个单糖组成的 3-10个单糖组成的 10个以上单糖组成的
糖尿病综合治疗
• 饮食治疗 • 运动治疗 • 药物治疗 • 健康教育与心理治疗 • 病情监测
饮食控制：是糖尿病治疗的基础，以维 持标准体重为准。ＷＨＯ倡导人群饮 食控制目标为"二高"（高复合碳水化 合物、高粗纤维）、"四低"（低糖、 低盐、低脂、低胆固醇）、"一平" （蛋白质）。
碳水化合物食品营养学
• 肝糖原充足可增强肝脏对某些有害物质如细菌 毒素的解毒作用,糖原不足时机体对酒精、砷等 有害物质的解毒的作用减弱,葡萄糖醛酸直接参 与肝脏解毒.
第11页/共97页
四、有益肠道功能
• 非淀粉多糖类，如纤维素、果胶、抗性淀粉和功能性低聚糖等， 不能在小肠消化吸收，但可刺激肠道蠕动，诱导结肠正常菌群 生长，有助于肠道健康.
构而来，作为食品添加剂使用
第21页/共97页
（1）蔗糖
• 来源：植物的根、茎、叶、花、果实和种子内， 由1分子葡萄糖和1分子果糖构成。
• 作用：食品工业中重要的含能甜味物质；对人 类营养具有重要意义。
• 与糖尿病、龋齿、动脉硬化等有关
• 动物实验表明，大量食用低分子糖有害，应该 以高分子糖类为主满足人体对糖类的需要。
•在小肠中不被胃肠道中的酶所消化，但入结肠后可被 结肠菌群发酵并产气，有胀气因子之称。
第35页/共97页
• 低聚果糖在某些谷物（小麦、燕麦）、蔬菜 （芦笋、洋葱）和水果中（香蕉）中存在，但 含量很低。
• 此外，还有低聚异麦芽糖、低聚木糖等。 • 由于不能被人体消化酶分解、吸收、利用，故
又称为抗性低聚糖。
溶液在pH2.0的条件下，经100°C加热60min，可全部 水解为葡萄糖和果糖，而异构蔗糖尚未酸解。 •有还原性。 •甜味品质极似蔗糖，味感纯正，甜度约为蔗糖42%。
第24页/共97页
（3）麦芽糖
来源：淀粉水解，由2分子的葡萄糖构成。 一般植物含量很少，发芽的种子（麦芽）
由 于酶的作用分解淀粉生成。
作用：作为燃料及制备一些重要化合物； （如核糖核酸、脱氧核糖核酸中的核糖、
黏多 糖、糖蛋白、脂类和非必需氨基酸等）
• 脑细胞的唯一能量来源
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四、有益肠道功能
• 非淀粉多糖类，如纤维素、果胶、抗性淀粉和功能性低聚糖等， 不能在小肠消化吸收，但可刺激肠道蠕动，诱导结肠正常菌群 生长，有助于肠道健康.
构而来，作为食品添加剂使用
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（1）蔗糖
• 来源：植物的根、茎、叶、花、果实和种子内， 由1分子葡萄糖和1分子果糖构成。
• 作用：食品工业中重要的含能甜味物质；对人 类营养具有重要意义。
• 与糖尿病、龋齿、动脉硬化等有关
• 动物实验表明，大量食用低分子糖有害，应该 以高分子糖类为主满足人体对糖类的需要。
•在小肠中不被胃肠道中的酶所消化，但入结肠后可被 结肠菌群发酵并产气，有胀气因子之称。
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• 低聚果糖在某些谷物（小麦、燕麦）、蔬菜 （芦笋、洋葱）和水果中（香蕉）中存在，但 含量很低。
• 此外，还有低聚异麦芽糖、低聚木糖等。 • 由于不能被人体消化酶分解、吸收、利用，故
又称为抗性低聚糖。
溶液在pH2.0的条件下，经100°C加热60min，可全部 水解为葡萄糖和果糖，而异构蔗糖尚未酸解。 •有还原性。 •甜味品质极似蔗糖，味感纯正，甜度约为蔗糖42%。
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（3）麦芽糖
来源：淀粉水解，由2分子的葡萄糖构成。 一般植物含量很少，发芽的种子（麦芽）
由 于酶的作用分解淀粉生成。
作用：作为燃料及制备一些重要化合物； （如核糖核酸、脱氧核糖核酸中的核糖、
黏多 糖、糖蛋白、脂类和非必需氨基酸等）
• 脑细胞的唯一能量来源
人卫第七版 营养学 第三章 各类食物的营养价值
背景
随着人们对健康生活的追求，越来越 多的人开始关注饮食对健康的影响。 了解各类食物的营养价值，有助于人 们合理搭配食物，保持健康。
汇报范围
本章主要介绍谷类、豆类及其制 品、蔬菜、水果、肉类、水产品 、蛋类、奶类及其制品等各类食
物的营养价值。
针对不同食物，分别从能量、蛋 白质、脂肪、碳水化合物、维生 素、矿物质等方面进行详细阐述
谷类食物的营养成分和功能
蛋白质
谷类食物中的蛋白质含量相对 较低，但也是人体必需的营养 素之一。
纤维素
谷类食物中含有丰富的纤维素 ，有助于促进肠道蠕动，预防 便秘。
碳水化合物
谷类食物中含有丰富的碳水化 合物，是人体主要的能量来源 。
脂肪
谷类食物中的脂肪含量也较低 ，主要是不饱和脂肪酸，对人 体有益。
乳类及其制品的营养成分和功能
蛋白质 脂肪
碳水化合物 维生素和矿物质
乳类中的蛋白质含量较高，且多为优质蛋白质，易于被人体吸 收利用。
乳类中的脂肪含量也较高，且多为不饱和脂肪酸，对人体健康 有益。
乳类中的碳水化合物主要是乳糖，有助于促进肠道益生菌的生 长。
乳类中含有丰富的维生素和矿物质，如钙、磷、铁、锌等，对 人体骨骼和牙齿的发育以及免疫系统的正常功能具有重要作用
肉类和水产类食物的种类繁多，营养 价值各异，具有不同的口感和风味。
水产类
包括鱼、虾、蟹等，含有丰富的蛋白 质、不饱和脂肪酸、维生素和矿物质 。
肉类、水产类食物的营养成分和功能
蛋白质
肉类和水产类食物是优质蛋白质的来 源，有助于维持肌肉和骨骼健康。
脂肪
肉类中的饱和脂肪酸和水产类中的不 饱和脂肪酸对心血管健康具有不同的 影响。
。
针对不同人群，如婴幼儿、儿童 、青少年、成年人、老年人等， 分别介绍各类食物的营养价值和
随着人们对健康生活的追求，越来越 多的人开始关注饮食对健康的影响。 了解各类食物的营养价值，有助于人 们合理搭配食物，保持健康。
汇报范围
本章主要介绍谷类、豆类及其制 品、蔬菜、水果、肉类、水产品 、蛋类、奶类及其制品等各类食
物的营养价值。
针对不同食物，分别从能量、蛋 白质、脂肪、碳水化合物、维生 素、矿物质等方面进行详细阐述
谷类食物的营养成分和功能
蛋白质
谷类食物中的蛋白质含量相对 较低，但也是人体必需的营养 素之一。
纤维素
谷类食物中含有丰富的纤维素 ，有助于促进肠道蠕动，预防 便秘。
碳水化合物
谷类食物中含有丰富的碳水化 合物，是人体主要的能量来源 。
脂肪
谷类食物中的脂肪含量也较低 ，主要是不饱和脂肪酸，对人 体有益。
乳类及其制品的营养成分和功能
蛋白质 脂肪
碳水化合物 维生素和矿物质
乳类中的蛋白质含量较高，且多为优质蛋白质，易于被人体吸 收利用。
乳类中的脂肪含量也较高，且多为不饱和脂肪酸，对人体健康 有益。
乳类中的碳水化合物主要是乳糖，有助于促进肠道益生菌的生 长。
乳类中含有丰富的维生素和矿物质，如钙、磷、铁、锌等，对 人体骨骼和牙齿的发育以及免疫系统的正常功能具有重要作用
肉类和水产类食物的种类繁多，营养 价值各异，具有不同的口感和风味。
水产类
包括鱼、虾、蟹等，含有丰富的蛋白 质、不饱和脂肪酸、维生素和矿物质 。
肉类、水产类食物的营养成分和功能
蛋白质
肉类和水产类食物是优质蛋白质的来 源，有助于维持肌肉和骨骼健康。
脂肪
肉类中的饱和脂肪酸和水产类中的不 饱和脂肪酸对心血管健康具有不同的 影响。
。
针对不同人群，如婴幼儿、儿童 、青少年、成年人、老年人等， 分别介绍各类食物的营养价值和
第三章 营养学基础(宏量营养素)分析
3、营养素(Nutrient)：营养素是一些维持 机体正常生长发育、新陈代谢所必需的物 质具有营养功能的物质。
非营养素膳食纤维，虽然不作为 营养素，但却是人体必需的。
4、营养学(Nutriology): 研究人体营养规 律及其改善措施的科学。
A、基础营养学(Human Nutriology)：主要研究 各种营养素以及人体在不同生理状态和特殊环 境条件下的营养过程及对营养素的需要。
•RNI是以EAR为基础制订的。如果已知EAR的标准差，
则RNI定为EAR加两个标准差，即RNI = EAR+2SD。如果 关于需要量变异的资料不够充分,不能计算SD时，一般设 EAR的变异系数为10%，这样 RNI = 1.2 × EAR。
•适宜摄入量 （AI,Adequate Intakes）
•推荐摄入量（RNI,Recommended Nutrient Intake）
•RNI相当于传统使用的RDA,是可以满足某一特定 性别，年龄及生理状况群体中绝大多数（97％-98 ％）个体需要量的摄入水平。
•长期摄入RNI水平，可以满足身体对该营养素的 需要，保持健康和维持组织中有适当的储备。
•RNI的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的 目标值。
•AI与RNI相似之处是二者都用作个体摄入的目标， 能满足目标人群中几乎所有个体的需要。AI和RNI 的区别在于AI的准确性远不如RNI，可能显著高于 RNI。因此使用AI时要比使用RNI更加小心。
•可耐受最高摄入量
（UL,Tolerable Upper Intake Level)
•UL是平均每日可以摄入某营养素的最高量。 这个量对一般人群中的几乎所有个体都不至于 损害健康。
基础营养：
•能量
食品营养学第三章碳水化合物 第五节 膳食纤维
第三章 碳水化合物
• 六．膳食纤维的摄取与食物来源
• 1．膳食纤维的摄取 美国FDA推荐的总膳食纤维摄入量为成人每日20～35g。每
天摄入一定量的植物性食物如400～500g的蔬菜和水果，一定 量的粗粮：如杂豆、玉米和小米等，可满足机体对膳食纤维 的需要。
此外，美国供给量专家委员会推荐膳食纤维中以不溶性纤 维70%～75%，可溶性纤维25%～30%为宜，并且应由天然纤维 提供膳食纤维，而不是纯纤维素。另据报告，澳大利亚人每 日平均摄入膳食纤维25g，可明显减少冠心病的发病率和死亡 率。
• 6．木质素
木质素是使植物木质化的物质。不是多糖而是多聚苯丙 烷聚合物，或称苯丙烷聚合物。其与纤维素、半纤维素同时 存在于植物细胞壁中，进食时往往一并摄入体内，被认为是 膳食纤维的组成部分。通常果蔬植物所含木质素甚少，人和 动物均不能消化木质素。
第三章 碳水化合物
• 三、膳食纤维的营养学意义
• 1．促进结肠功能，预防结肠癌 大多数纤维素具有促进肠道蠕动和吸水膨胀的特性。一方
含量 0.51～1.19 0.82～1.04 0.27～1.11 1.17～2.92 0.10～0.50 1.00～2.00
0.78
第三章 碳水化合物
表3-6 膳食纤维的种类、食物来源和主要功能
种类
不溶性纤维 木质素 纤维素 半纤维素 可溶性纤维 果胶、树胶、黏胶、 少数半纤维素
主要食物来源
所有植物 所有植物(如小麦制品) 小麦、黑麦、大米、蔬菜 柑橘类、燕麦制品和豆类
第三章 碳水化合物
碳水化合物又称糖类，是由碳、氢、氧组成的一类多 羟基醛或多羟基酮类化合物，是生物界三大基础物质之一， 其基本结构式为Cm(H2O)n。碳水化合物主要存在于植物界， 多是通过绿色植物的光合作用而产生。碳水化合物占植物干 重的50%～80%，占动物体干重的2%左右。在植物组织中碳水 化合物主要以能源物质（如淀粉）和支持结构（如纤维素和 果胶等）的形式存在，在动物组织中，碳水化合物主要以肝
食品营养学-第三章 营养与能量的平衡
45.4
42.8 42.0 40.3 37.9 36.3 35.5 35.3 35.2
45
50 55 60
151.5
149.8 148.1 146.0
36.2
35.8 35.4 34.9
144.3
139.7 139.3 136.8
34.5
33.9 33.3 32.7
65
70 75 80
143.9
141.4 138.9 138.1
2. 能值
（1）食物能值：
食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称 “物理燃烧值”，或称“总能值”。食物能值通常 是用弹式测热器进行测定。
用此法测定的每克碳水化合物、脂肪、蛋白质的 能值分别为： 碳水化合物 脂肪 蛋白质 17.15kJ（4.1kcal） 39.54kJ（9.45kcal） 23.64kJ（5.65kcal）
标准体重=身高-105。
通常成年人（18—65岁）可用体质指数
人体基础代谢率
年龄 (岁) 1 3 5 KJ/m2 221.8 214.6 206.3 男 Kcal/m2 53.0 51.3 49.3 KJ/m2 221.8 214.2 202.5 女 Kcal/m2 53.0 51.2 48.4 年龄 (岁) 30 35 40 KJ/m2 154.0 152.7 151.9 男 Kcal/m2 36.8 36.5 36.3 KJ/m2 146.9 146.4 146.0 女 Kcal/m2 35.1 35.0 34.9
不同的产能营养素其食物热效应不等
脂肪：消耗本身产生能量的4%～5%
碳水化合物: 消耗本身产生能量的5%～6%
蛋白质: 消耗本身产生能量的30%
混合性食物：特殊动力作用相当于其基础代谢所需 热能的10％。
食品营养学第三章碳水化合物 第三节食品加工对碳水化合物的影响
• 一、淀粉水解
淀粉经酸水解或酶水解可生成糊精。当以糖化型淀粉酶 水解支链淀粉至分支点时所生成的糊精称为极限糊精。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。饴糖在体内水解为葡萄糖后被吸收、利用。 在制作羊羹时添加少许糊精可防止结晶析出，避免外观不良。
淀粉在使用α-淀粉水解酶和葡萄糖淀粉酶进行水解时， 可得到近乎完全的葡萄糖。此后再用葡萄糖异构酶使其异构 成果糖，最后可得到58%的葡萄糖和42％的果糖组成的玉米糖 浆。由其进一步制成果糖含量55%的高果糖（玉米）糖浆是食 品工业中重要的甜味物质。
第三章 碳水化合物
• 二、淀粉的糊化与老化
通常，将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物 质的作用称为糊化作用。糊化淀粉即α-淀粉，未糊化的淀 粉称为β-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。这是因为 多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从而使淀粉酶能更好地对 淀粉发挥酶促消化作用的结果。未糊化的淀粉则较难消化。
糊化淀粉(α-淀粉)缓慢冷却后可生成难以消化的β淀粉，即淀粉的老化或反生。这在以淀粉凝胶为基质的食 品中有可能由凝胶析出液体，称为食品的脱水收缩。此外， 当α-淀粉在高温、快速干燥，并使其水分低于10%时，可 使α-淀粉长期保存，成为方便食品或即食食品。此时，若 将其加水，无需再加热即可得到完全糊化的淀粉。
糖原、肌糖原、核糖、乳糖的形式存在。
第三章 碳水化合物
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
碳水化合物的生理功能 碳水化合物的分类 食品加工对碳水化合物的影响 碳水化合物的供给量及食物来源 膳食纤维 碳水化合物的质量评价
第三章 碳水化合物
• 第三节 食品加工对碳水化合物的影响
上(高于135℃)的结果。在酸、碱条件下都能进行，经一系 列变化，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。但焦糖化 作用在食品加工中控制适当，尚可使食品具有诱人的色泽与 风味，有利于提高食品的感观性状。
淀粉经酸水解或酶水解可生成糊精。当以糖化型淀粉酶 水解支链淀粉至分支点时所生成的糊精称为极限糊精。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。饴糖在体内水解为葡萄糖后被吸收、利用。 在制作羊羹时添加少许糊精可防止结晶析出，避免外观不良。
淀粉在使用α-淀粉水解酶和葡萄糖淀粉酶进行水解时， 可得到近乎完全的葡萄糖。此后再用葡萄糖异构酶使其异构 成果糖，最后可得到58%的葡萄糖和42％的果糖组成的玉米糖 浆。由其进一步制成果糖含量55%的高果糖（玉米）糖浆是食 品工业中重要的甜味物质。
第三章 碳水化合物
• 二、淀粉的糊化与老化
通常，将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物 质的作用称为糊化作用。糊化淀粉即α-淀粉，未糊化的淀 粉称为β-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。这是因为 多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从而使淀粉酶能更好地对 淀粉发挥酶促消化作用的结果。未糊化的淀粉则较难消化。
糊化淀粉(α-淀粉)缓慢冷却后可生成难以消化的β淀粉，即淀粉的老化或反生。这在以淀粉凝胶为基质的食 品中有可能由凝胶析出液体，称为食品的脱水收缩。此外， 当α-淀粉在高温、快速干燥，并使其水分低于10%时，可 使α-淀粉长期保存，成为方便食品或即食食品。此时，若 将其加水，无需再加热即可得到完全糊化的淀粉。
糖原、肌糖原、核糖、乳糖的形式存在。
第三章 碳水化合物
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
碳水化合物的生理功能 碳水化合物的分类 食品加工对碳水化合物的影响 碳水化合物的供给量及食物来源 膳食纤维 碳水化合物的质量评价
第三章 碳水化合物
• 第三节 食品加工对碳水化合物的影响
上(高于135℃)的结果。在酸、碱条件下都能进行，经一系 列变化，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。但焦糖化 作用在食品加工中控制适当，尚可使食品具有诱人的色泽与 风味，有利于提高食品的感观性状。
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（3）糖原 糖原也称动物淀粉，在肝脏和肌肉合成并 贮存，是一种含有许多葡萄糖分子和支链的动物多糖。肝 脏中贮存的糖原可以维持正常的血糖浓度，肌肉中的糖原 可提供机体运动所需要的能量。其较多的分支可提供较多 的酶的作用位点，能快速分解和提供较多的葡萄糖。食物 中糖原含量很少。
（4）纤维素、半纤维素、木质素 广泛存在于植物组织中，详 细性状见本章第五节膳食纤维部分。
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 七、食品工业的重要原料和辅助材料
碳水化合物是食品工业中糖果、糕点的重要原辅材料 ，同时也是其他多种食品的辅助材料。例如，在食品加工 时要控制一定的糖酸比；焙烤食品主要由富含碳水化合物 的谷类原料制成；而硬糖则几乎全是由蔗糖制成的。此外 ，碳水化合物一般有甜味，不仅是食物，而且可以做佐料 ，调节食物风味，增加食欲。
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 第二节 碳水化合物的分类
碳水化合物是自然界最丰富的有机物，人体总能量的 60%～70%来自食物中的碳水化合物。它在人体内消化后，主 要以葡萄糖的形式被吸收利用。中国以淀粉类食物为主食， 主要有大米、面粉、玉米、小米等谷物以及豆类、根茎类富 含淀粉的食品。
中新口腔
第三章 碳水化合物
糖原、肌糖原、核糖、乳糖的形式存在。
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 第一节 碳水化合物的生理功能 • 第二节 碳水化合物的分类 • 第三节 食品加工对碳水化合物的影响 • 第四节 碳水化合物的供给量及食物来源 • 第五节 膳食纤维 • 第六节 碳水化合物的质量评价
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 第一节 碳水化合物的生理功能
• 一、供能和节约蛋白质
碳水化合物对机体最重要的作用是供能，是供能营养 素中最经济的一种。其中葡萄糖可很快被代谢，1g葡萄糖 彻底氧化可供能17kJ（4kcal）。当食物中碳水化合物的供 给量充足时，机体首先利用它提供能量，从而减少蛋白质 作为能量的消耗。相反，体内碳水化合物供给不足时，机 体为了满足对能量的需要，要动用蛋白质转化为葡萄糖提 供能量。因此，足够的碳水化合物对蛋白质有保护作用， 也就是节约蛋白质的作用。
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第三章 碳水化合物
• 3．多糖
多糖是由许多单糖分子残基构成的大分子物质，一般不溶
于水，无甜味，无还原性，不形成结晶，在酸或酶的作用下
，依水解程度不等而生成糊精，完全水解的最终产物是单糖
。多糖中一部分可被人体消化吸收，如淀粉、糊精、糖原等
；而另一部分则不被人体消化吸收，如纤维素、半纤维素、
木质素、果胶等。
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第三章 碳水化合物
（5）果胶 是植物细胞壁的成分之一，存在于相邻细 胞壁的中胶层。按果蔬成熟度不同，果胶分为原果胶、果 胶和果胶酸三种。果胶是亲水性胶体物质，其水溶液在适 当条件下形成凝胶，利用果胶这一特性，可将水果生产果 酱、果冻、果糕等制品。
• 4．糖的衍生物
糖醇是糖的衍生物，由单糖或多糖加氢而成，也有天 然存在的。在食品工业中常用其代替蔗糖作为甜味剂使用 。
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第三章 碳水化合物
• 五、有益肠道功能
摄食富含碳水化合物的食物，尤其是吸收缓慢和不易 消化吸收的碳水化合物易产生饱腹感。乳糖可促进肠道中 有益菌的生长，也可加强钙的吸收。非淀粉多糖如纤维素 、半纤维素、果胶、树胶，以及功能性低聚糖等虽不能被 消化吸收，但可刺激肠道蠕动，有利于排便。与此同时， 它们还可促进结肠菌群发酵，产生短链脂肪酸和使肠道有 益菌增殖。
• 一、按照分子结构和性质分类
• 1．单糖 单糖是指分子结构中含有3～6个碳原子的糖，如三碳
糖的甘油醛；四碳糖的赤藓糖；五碳糖的阿拉伯糖、核糖 、木糖、来苏糖；六碳糖的葡萄糖、果糖、半乳糖等。食 品中常见的单糖以六碳糖为主，主要有如下几种。
（1）葡萄糖 植物性食品中含量最丰富，有的高达20% 。在动物的血液、肝脏、肌肉中也含有少量的葡萄糖，而 且是人体血液中不可缺少的糖类，有些器官甚至完全依靠 葡萄糖提供能量，例如大脑每天约需100～120g葡萄糖。葡 萄糖也是双糖、多糖的组成成分。
• 二、按照聚合度不同分类
FAO/WHO专家组将糖类按照其聚合度分为三类，见表 3-1。
表3-1 主要的膳食糖类
分类 糖（1～2）
寡 糖（3～9） 多 糖（≥10）
亚组 单糖 双糖 糖醇 麦芽低聚寡糖 其他杂寡糖 淀粉 非淀粉多糖
组成 葡萄糖，半乳糖，果糖
蔗糖，乳糖，麦芽糖 山梨醇，甘露醇，木糖醇
麦芽糊精 面子糖，木苏糖，低聚果糖 直链淀粉，支链淀粉，变性淀粉 纤维素，半纤维素，国胶，亲水胶质物
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 四、抗生酮作用
脂肪在体内被彻底分解，需要葡萄糖的协同作用。当 膳食中碳水化合物供应不足时，脂肪动员加速，肝脏中酮 体生成量增加，再加上糖代谢减少，丙酮酸缺乏，可与乙 酰辅酶A缩合成柠檬酸的草酰乙酸减少，更减少了酮体的去 路使酮体聚集于血液成为酮血症。血中酮体过多，由尿排 出，又形成酮尿。酮体为酸性物质，若超过血液的缓冲能 力时，引起酸中毒。
（1）山梨糖醇 葡萄糖氢化，使其醛基转化为醇基，
代谢时可转化为果糖，不受胰岛素的控制，食后不影响血
糖。
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第三章 碳水化合物
（2）木糖醇 存在于多种水果、蔬菜中，其甜度及氧 化功能与蔗糖相似，但代谢不受胰岛素调节，可被糖尿病 患者食用。此外，木糖醇不能被口腔细菌发酵，因对牙齿 无伤害，可用作无糖糖果中防止龋齿的甜味剂。
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第三章 碳水化合物
• 三、沥滤损失
食品加工期间经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。 例如，在烫漂胡萝卜和芜菁甘蓝时，其低分子碳水化合物 如单糖和双糖的损失分别25%和30%。青豌豆的损失较少， 约为12%，它们主要进入加工用水而流失。此外，胡萝卜中 低分子质量碳水化合物的损失，可依品种不同而有所不同 ，且在收获与贮藏时也不相同。贮存后期胡萝卜的损失增 加。这可能是因其具有更高的水分含量而易于扩散的结果 。
，双糖为结晶体，溶于水，但不能直接被人体所吸收，必须 经过酸或酶的水解作用生成单糖后方能被人体所吸收。
（1）蔗糖 蔗糖不具有还原性，由一分子葡萄糖和一分 子果糖失去一分子水缩合而成的，为白色结晶体，易溶于水 ，加热到200℃变成黑色焦糖。甘蔗、甜菜中含量最多，果 实中也有，作为食品原料的白砂糖、红糖就是蔗糖。蔗糖摄 入过高，容易引发糖尿病、龋齿、甚至动脉硬化等疾病。
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第三章 碳水化合物
• 三、维持神经系统的功能和解毒
在正常情况下，神经组织主要靠葡萄糖氧化供给能量 ，若血中葡萄糖水平下降（低血糖），神经组织供能不足 ，易出现昏迷、四肢麻木、烦躁易怒等症状。
机体里肝糖元对某些细菌毒素有很强的抵抗力，充足 的肝糖元能加强肝脏功能。如果体内肝糖元不足时，对四 氯化碳、酒精、砷等有害物质的解毒作用明显下降。
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第三章 碳水化合物
• 二、构成机体组织
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。所有神经组织和细胞都含有碳水化合物，如 糖蛋白构成人和动物体中结缔组织的胶原蛋白、黏膜组织 的黏蛋白、血浆中的转铁蛋白、免疫球蛋白等；糖脂是细 胞膜与神经组织的组成部分；另外，核糖和脱氧核糖是构 成核酸的重要组成成分，在遗传中起着重要的作用。
糊化淀粉(α-淀粉)缓慢冷却后可生成难以消化的β淀粉，即淀粉的老化或反生。这在以淀粉凝胶为基质的食 品中有可能由凝胶析出液体，称为食品的脱水收缩。此外 ，当α-淀粉在高温、快速干燥，并使其水分低于10%时， 可使α-淀粉长期保存，成为方便食品或即食食品。此时， 若将其加水，无需再加热即可得到完全糊化的淀粉。
（3）麦芽糖醇 由麦芽糖氢化而来的，在工业上是由 淀粉酶解制得多组分“葡萄糖浆”后氢化制成。麦芽糖醇 被人体摄入后在小肠内的分解量是同量麦芽糖得1/40，是 非能源物质，不升高血糖，也不增加胆固醇和中性脂肪的 含量，是心血管疾病、糖尿病患者的甜味剂。也不能被微 生物利用，故也能防止龋齿。
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第三章 碳水化合物
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第三章 碳水化合物
（2）麦芽糖 主要来自淀粉水解，由二分子葡萄糖构 成，具有还原性，为针状晶体，易溶于水。食品工业中所 用的麦芽糖主要由淀粉经酶的作用分解生成。用大麦芽作 为酶的来源，作用于淀粉得到糊精和麦芽糖的混合物，即 饴糖。
（3）乳糖 存在于哺乳动物的乳汁中，由一分子葡萄 糖和一分子半乳糖组成，白色结晶体，能溶于水。人乳中 含乳糖5%～8%，牛乳中含4%～5%，羊乳中含4.5％～5%。乳 糖是婴儿主要食用的糖类物质，随着年龄的增长，肠道中 的乳糖酶活性下降，因而很多成年人食用大量的乳糖后， 不易消化，即乳糖不耐症。
第三章 碳水化合物
碳水化合物又称糖类，是由碳、氢、氧组成的一类多 羟基醛或多羟基酮类化合物，是生物界三大基础物质之一， 其基本结构式为Cm(H2O)n。碳水化合物主要存在于植物界， 多是通过绿色植物的光合作用而产生。碳水化合物占植物干 重的50%～80%，占动物体干重的2%左右。在植物组织中碳水 化合物主要以能源物质（如淀粉）和支持结构（如纤维素和 果胶等）的形式存在，在动物组织中，碳水化合物主要以肝
淀粉在使用α-淀粉水解酶和葡萄糖淀粉酶进行水解时，
可得到近乎完全的葡萄糖。此后再用葡萄糖异构酶使其异构
成果糖，最后可得到58%的葡萄糖和42％的果糖组成的玉米糖
浆。由其进一步制成果糖含量55%的高果糖（玉米）糖浆是食
品工业中重要的甜味物质。
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第三章 碳水化合物
• 二、淀粉的糊化与老化
通常，将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物 质的作用称为糊化作用。糊化淀粉即α-淀粉，未糊化的淀 粉称为β-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。这是因为 多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从而使淀粉酶能更好地对 淀粉发挥酶促消化作用的结果。未糊化的淀粉则较难消化 。
（4）纤维素、半纤维素、木质素 广泛存在于植物组织中，详 细性状见本章第五节膳食纤维部分。
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第三章 碳水化合物
• 七、食品工业的重要原料和辅助材料
碳水化合物是食品工业中糖果、糕点的重要原辅材料 ，同时也是其他多种食品的辅助材料。例如，在食品加工 时要控制一定的糖酸比；焙烤食品主要由富含碳水化合物 的谷类原料制成；而硬糖则几乎全是由蔗糖制成的。此外 ，碳水化合物一般有甜味，不仅是食物，而且可以做佐料 ，调节食物风味，增加食欲。
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第三章 碳水化合物
• 第二节 碳水化合物的分类
碳水化合物是自然界最丰富的有机物，人体总能量的 60%～70%来自食物中的碳水化合物。它在人体内消化后，主 要以葡萄糖的形式被吸收利用。中国以淀粉类食物为主食， 主要有大米、面粉、玉米、小米等谷物以及豆类、根茎类富 含淀粉的食品。
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第三章 碳水化合物
糖原、肌糖原、核糖、乳糖的形式存在。
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第三章 碳水化合物
• 第一节 碳水化合物的生理功能 • 第二节 碳水化合物的分类 • 第三节 食品加工对碳水化合物的影响 • 第四节 碳水化合物的供给量及食物来源 • 第五节 膳食纤维 • 第六节 碳水化合物的质量评价
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第三章 碳水化合物
• 第一节 碳水化合物的生理功能
• 一、供能和节约蛋白质
碳水化合物对机体最重要的作用是供能，是供能营养 素中最经济的一种。其中葡萄糖可很快被代谢，1g葡萄糖 彻底氧化可供能17kJ（4kcal）。当食物中碳水化合物的供 给量充足时，机体首先利用它提供能量，从而减少蛋白质 作为能量的消耗。相反，体内碳水化合物供给不足时，机 体为了满足对能量的需要，要动用蛋白质转化为葡萄糖提 供能量。因此，足够的碳水化合物对蛋白质有保护作用， 也就是节约蛋白质的作用。
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第三章 碳水化合物
• 3．多糖
多糖是由许多单糖分子残基构成的大分子物质，一般不溶
于水，无甜味，无还原性，不形成结晶，在酸或酶的作用下
，依水解程度不等而生成糊精，完全水解的最终产物是单糖
。多糖中一部分可被人体消化吸收，如淀粉、糊精、糖原等
；而另一部分则不被人体消化吸收，如纤维素、半纤维素、
木质素、果胶等。
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第三章 碳水化合物
（5）果胶 是植物细胞壁的成分之一，存在于相邻细 胞壁的中胶层。按果蔬成熟度不同，果胶分为原果胶、果 胶和果胶酸三种。果胶是亲水性胶体物质，其水溶液在适 当条件下形成凝胶，利用果胶这一特性，可将水果生产果 酱、果冻、果糕等制品。
• 4．糖的衍生物
糖醇是糖的衍生物，由单糖或多糖加氢而成，也有天 然存在的。在食品工业中常用其代替蔗糖作为甜味剂使用 。
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第三章 碳水化合物
• 五、有益肠道功能
摄食富含碳水化合物的食物，尤其是吸收缓慢和不易 消化吸收的碳水化合物易产生饱腹感。乳糖可促进肠道中 有益菌的生长，也可加强钙的吸收。非淀粉多糖如纤维素 、半纤维素、果胶、树胶，以及功能性低聚糖等虽不能被 消化吸收，但可刺激肠道蠕动，有利于排便。与此同时， 它们还可促进结肠菌群发酵，产生短链脂肪酸和使肠道有 益菌增殖。
• 一、按照分子结构和性质分类
• 1．单糖 单糖是指分子结构中含有3～6个碳原子的糖，如三碳
糖的甘油醛；四碳糖的赤藓糖；五碳糖的阿拉伯糖、核糖 、木糖、来苏糖；六碳糖的葡萄糖、果糖、半乳糖等。食 品中常见的单糖以六碳糖为主，主要有如下几种。
（1）葡萄糖 植物性食品中含量最丰富，有的高达20% 。在动物的血液、肝脏、肌肉中也含有少量的葡萄糖，而 且是人体血液中不可缺少的糖类，有些器官甚至完全依靠 葡萄糖提供能量，例如大脑每天约需100～120g葡萄糖。葡 萄糖也是双糖、多糖的组成成分。
• 二、按照聚合度不同分类
FAO/WHO专家组将糖类按照其聚合度分为三类，见表 3-1。
表3-1 主要的膳食糖类
分类 糖（1～2）
寡 糖（3～9） 多 糖（≥10）
亚组 单糖 双糖 糖醇 麦芽低聚寡糖 其他杂寡糖 淀粉 非淀粉多糖
组成 葡萄糖，半乳糖，果糖
蔗糖，乳糖，麦芽糖 山梨醇，甘露醇，木糖醇
麦芽糊精 面子糖，木苏糖，低聚果糖 直链淀粉，支链淀粉，变性淀粉 纤维素，半纤维素，国胶，亲水胶质物
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第三章 碳水化合物
• 四、抗生酮作用
脂肪在体内被彻底分解，需要葡萄糖的协同作用。当 膳食中碳水化合物供应不足时，脂肪动员加速，肝脏中酮 体生成量增加，再加上糖代谢减少，丙酮酸缺乏，可与乙 酰辅酶A缩合成柠檬酸的草酰乙酸减少，更减少了酮体的去 路使酮体聚集于血液成为酮血症。血中酮体过多，由尿排 出，又形成酮尿。酮体为酸性物质，若超过血液的缓冲能 力时，引起酸中毒。
（1）山梨糖醇 葡萄糖氢化，使其醛基转化为醇基，
代谢时可转化为果糖，不受胰岛素的控制，食后不影响血
糖。
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第三章 碳水化合物
（2）木糖醇 存在于多种水果、蔬菜中，其甜度及氧 化功能与蔗糖相似，但代谢不受胰岛素调节，可被糖尿病 患者食用。此外，木糖醇不能被口腔细菌发酵，因对牙齿 无伤害，可用作无糖糖果中防止龋齿的甜味剂。
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第三章 碳水化合物
• 三、沥滤损失
食品加工期间经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。 例如，在烫漂胡萝卜和芜菁甘蓝时，其低分子碳水化合物 如单糖和双糖的损失分别25%和30%。青豌豆的损失较少， 约为12%，它们主要进入加工用水而流失。此外，胡萝卜中 低分子质量碳水化合物的损失，可依品种不同而有所不同 ，且在收获与贮藏时也不相同。贮存后期胡萝卜的损失增 加。这可能是因其具有更高的水分含量而易于扩散的结果 。
，双糖为结晶体，溶于水，但不能直接被人体所吸收，必须 经过酸或酶的水解作用生成单糖后方能被人体所吸收。
（1）蔗糖 蔗糖不具有还原性，由一分子葡萄糖和一分 子果糖失去一分子水缩合而成的，为白色结晶体，易溶于水 ，加热到200℃变成黑色焦糖。甘蔗、甜菜中含量最多，果 实中也有，作为食品原料的白砂糖、红糖就是蔗糖。蔗糖摄 入过高，容易引发糖尿病、龋齿、甚至动脉硬化等疾病。
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 三、维持神经系统的功能和解毒
在正常情况下，神经组织主要靠葡萄糖氧化供给能量 ，若血中葡萄糖水平下降（低血糖），神经组织供能不足 ，易出现昏迷、四肢麻木、烦躁易怒等症状。
机体里肝糖元对某些细菌毒素有很强的抵抗力，充足 的肝糖元能加强肝脏功能。如果体内肝糖元不足时，对四 氯化碳、酒精、砷等有害物质的解毒作用明显下降。
中新口腔
第三章 碳水化合物
• 二、构成机体组织
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。所有神经组织和细胞都含有碳水化合物，如 糖蛋白构成人和动物体中结缔组织的胶原蛋白、黏膜组织 的黏蛋白、血浆中的转铁蛋白、免疫球蛋白等；糖脂是细 胞膜与神经组织的组成部分；另外，核糖和脱氧核糖是构 成核酸的重要组成成分，在遗传中起着重要的作用。
糊化淀粉(α-淀粉)缓慢冷却后可生成难以消化的β淀粉，即淀粉的老化或反生。这在以淀粉凝胶为基质的食 品中有可能由凝胶析出液体，称为食品的脱水收缩。此外 ，当α-淀粉在高温、快速干燥，并使其水分低于10%时， 可使α-淀粉长期保存，成为方便食品或即食食品。此时， 若将其加水，无需再加热即可得到完全糊化的淀粉。
（3）麦芽糖醇 由麦芽糖氢化而来的，在工业上是由 淀粉酶解制得多组分“葡萄糖浆”后氢化制成。麦芽糖醇 被人体摄入后在小肠内的分解量是同量麦芽糖得1/40，是 非能源物质，不升高血糖，也不增加胆固醇和中性脂肪的 含量，是心血管疾病、糖尿病患者的甜味剂。也不能被微 生物利用，故也能防止龋齿。
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第三章 碳水化合物
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第三章 碳水化合物
（2）麦芽糖 主要来自淀粉水解，由二分子葡萄糖构 成，具有还原性，为针状晶体，易溶于水。食品工业中所 用的麦芽糖主要由淀粉经酶的作用分解生成。用大麦芽作 为酶的来源，作用于淀粉得到糊精和麦芽糖的混合物，即 饴糖。
（3）乳糖 存在于哺乳动物的乳汁中，由一分子葡萄 糖和一分子半乳糖组成，白色结晶体，能溶于水。人乳中 含乳糖5%～8%，牛乳中含4%～5%，羊乳中含4.5％～5%。乳 糖是婴儿主要食用的糖类物质，随着年龄的增长，肠道中 的乳糖酶活性下降，因而很多成年人食用大量的乳糖后， 不易消化，即乳糖不耐症。
第三章 碳水化合物
碳水化合物又称糖类，是由碳、氢、氧组成的一类多 羟基醛或多羟基酮类化合物，是生物界三大基础物质之一， 其基本结构式为Cm(H2O)n。碳水化合物主要存在于植物界， 多是通过绿色植物的光合作用而产生。碳水化合物占植物干 重的50%～80%，占动物体干重的2%左右。在植物组织中碳水 化合物主要以能源物质（如淀粉）和支持结构（如纤维素和 果胶等）的形式存在，在动物组织中，碳水化合物主要以肝
淀粉在使用α-淀粉水解酶和葡萄糖淀粉酶进行水解时，
可得到近乎完全的葡萄糖。此后再用葡萄糖异构酶使其异构
成果糖，最后可得到58%的葡萄糖和42％的果糖组成的玉米糖
浆。由其进一步制成果糖含量55%的高果糖（玉米）糖浆是食
品工业中重要的甜味物质。
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第三章 碳水化合物
• 二、淀粉的糊化与老化
通常，将淀粉加水、加热，使之产生半透明、胶状物 质的作用称为糊化作用。糊化淀粉即α-淀粉，未糊化的淀 粉称为β-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。这是因为 多糖分子吸水膨胀和氢键断裂，从而使淀粉酶能更好地对 淀粉发挥酶促消化作用的结果。未糊化的淀粉则较难消化 。