第四章 醣类的营养价值与食物来源

各種膳食纖維成分所含有的單醣種類相當複雜，除了常見的三種單醣之 外，還有甘露糖、木糖、核糖、阿拉伯膠糖等等。
膳食纖維分類與組成
類別 水溶性膳食纖維
不溶性膳食纖維
成分
果膠 植物膠 半纖維素類
纖維素 半纖維素 類木質素
食物來源
木耳、愛玉、仙草 柑橘、燕麥、燕麥麩、大麥 蘋果、柳丁、梨花 椰菜、綠花菜、馬鈴薯、胡蘿蔔
第 1 頁，共 36 頁
第四章 醣類的營養價值與食物來源
【碳水化合物】【醣類的主要功能】【醣類之分類】【醣類之組成與化學結構】 【醣類個論】【膳食纖維】【常見食物之醣類含量】
【醣類的消化吸收】【血糖濃度與恆定控制】【升糖指數】【醣類的攝取原則】 【國人之醣類攝取狀況】【糖尿病】【醣類代謝相關的疾病】
由 3-10 個單醣結合而成，存在 植物或微生物，雖然含量不高， 但是種類很多，例如：豆類所含 的水蘇糖與棉籽糖，果寡糖等。
棉籽糖 水蘇糖 果寡糖
乳寡糖
Raffinose Stachyose Fructo-oligo Galacto-
oligo
多醣類 (Poly-saccharides)
由數百至數千個單醣分子連合而 構成的大分子，主要存在植物性 食品，飲食中常見的有澱粉、纖 維素等。
成分與來源
也稱為「非澱粉性多醣」，主要來自植物細胞壁與細胞間質所含的多醣成 份，這些成分是維持植物細胞結構所必需的成分，但是在消化道中無法被人體 的消化酵素所分解。人工合成或製造的不消化多醣成分也歸屬此類。木質素也 歸類在膳食纖維，但是它的化學組成不是醣類。常用的成分有：
(1) 纖維素和半纖維素：植物細胞壁的成份 (2) 果膠：植物細胞間隙的成份 (3) 洋菜膠、阿拉伯膠、關華豆膠等等：植物的膠質或粘液成份 (4) 聚糊精（poly dextrose）：人工合成的多醣物質： (5) 抗性澱粉：不能消化的澱粉 (6) 木質素：木質組織
糙米、全麥製品、米麩、小麥麩皮、燕 麥、燕麥麩、大麥 堅果類、豆類、黃豆 花椰菜、綠花菜、馬鈴薯、胡蘿蔔 香蕉、蘋果、柳丁、梨
膳食纖維的生理功能
膳食纖維不被人體消化吸收，其生理功能主在發揮於消化道，對消化道的 生理有重要的影響，間接也影響到體內的代謝和免疫。這類成分可被大腸中的 微生物分解利用，產物有氫氣、二氧化碳、甲烷等氣體、短鏈脂肪酸等。水溶 性與不溶性的膳食纖維有不同的功能。
葡萄糖是血液中最主要的醣類，可作為細胞的能源，以及許多代謝反應的 原料，是腦細胞、神經細胞、紅血球細胞最主要的能量分子。
果醣
天然的果糖是蜂蜜的主要成分，這是蜂蜜甜味的主要來源，也存在水果之 中。食品加工技術可以利用玉米澱粉製造出果糖糖漿，這是以果糖為主、混合 有葡萄糖及一些雙醣的混和物，加工上作為甜味料，廣泛添加在飲料，甜點， 糖果、果醬之中。
一、碳水化合物：太陽光能的捕手
地球上的綠色植物以土壤的水分與空氣中的二氧化碳為原料，利用太陽光能進行光 合作用，生成葡萄糖、蔗糖、澱粉等碳水化合物，供植物自身之利用，也供動物和 人類利用。
第 2 頁，共 36 頁
二、醣類的主要功能
提பைடு நூலகம்熱量：
腦、神經系統以及紅血球細胞所需要的能量主要由葡萄糖的代謝來提供。 紅血球細胞沒有粒線體，無法利用脂肪。胎兒以及胎盤的細胞也以利用葡萄糖 為主。每 1 公克醣類可以供應 4 大卡熱量，這是醣類的生理熱量值。
名 稱
葡萄糖
半乳糖
果糖
分 子 結 構
代 表 符 號
名 稱
蔗糖
分 子 結 構
代 表 符 號
乳糖
麥芽糖
名 稱
果寡糖
分 子 結 構
名 稱
棉籽醣
分 子 結 構
代 表 符 號
第 5 頁，共 36 頁
乳寡糖
水蘇糖
名 稱
直鏈澱粉
分 子 結 構
代 表 符 號
支鏈澱粉
第 6 頁，共 36 頁
肝醣
第 7 頁，共 36 頁
目前食品科技利用大豆抽出之寡醣製成飲料，也可以利用微生物或生物技 術生產，常見的產品有果寡糖、乳寡糖、大豆寡糖。寡醣的分子量不大，可以 溶解在水中，略有甜味，常做成飲料，也有粉末狀產品。食用過量時仍會有輕 微腹瀉的現象，只要減少用量即可。
澱粉
由葡萄糖結合而成，這是種子，根，莖等植物組織中儲存的多醣，只存在 植物性食品，目的是供種子發芽與植物成長繁殖之用，也作為人類的食物，是 飲食中最主要的醣類來源。在顯微鏡下可以觀察到各種植物的澱粉粒形狀與大 小各不相同。
合成肝醣儲存：
葡萄糖可以合成肝醣，儲存在肝臟和肌肉。肝臟的肝醣可以幫助維持血糖 的穩定。肌肉的肝醣主要供肌肉活動之用，運動員增加肌肉的肝醣量可以延長 耐力。
膳食纖維有保健功效：
可預防或治療便秘，憩室炎等消化道症狀，有益消化道之健康。調節脂肪 與糖分之吸收，有助於血糖控制與降低血膽固醇。
其他生理生化作用：
寡醣類 (oligo-saccharides)
由 3-10 個單醣結合而成，存在植物或微生物，雖然含量不高，但是種類很 多，例如：水蘇糖與棉籽糖為大豆寡醣，果寡糖與乳寡糖等。
棉籽糖為三醣，由葡萄糖、果醣和半乳糖結合而成。水蘇糖為四醣，含有 三分子半乳糖和一分子果糖。寡醣分子內的化學鍵不能被人體的消化酵素所分 解，所以不易消化，但是在大腸中可被微生物發酵，分解產生氣體和小分代謝 產物。大量攝食易造成脹氣，放屁，腸道不適等症狀。這是大量食用豆類、花 生、蠶豆等會容易放屁的原因。
含有澱粉的食物包括：
(1) 五榖類：米、小麥、大麥、燕麥、玉米、粟米等
(2) 豆類：豌豆、蔬菜豆類、各種乾豆等
(3) 根莖類：甘藷、芋頭、馬鈴薯、樹薯等
肝醣
由葡萄糖結合而成，這是動物與人體內儲存的醣類，主要存在肝臟與肌 肉，可說是動物性多醣，不過含量並不高。動物性食品不含澱粉。動物屠宰 時，通常肌肉內的肝醣會完全分解，只有肝、腎、心等內臟含有少量肝醣，在 飲食中並不重要。
澱粉 肝醣
Starch Glycogen
膳食纖維 (Dietary fiber)
也稱為「非澱粉性多醣」，是植 物細胞壁與細胞間質的成份，在 消化道中無法被人體的消化酵素 所分解。
水溶性纖 維
不溶性纖 維
Soluble fiber
Insoluble fiber
第 4 頁，共 36 頁
四、醣類之組成與化學結構
避免酮酸中毒：
當體內葡萄糖不足時，許多細胞改用脂肪酸為主要能量來源。可是脂肪酸 的氧化代謝需要少量的葡萄糖，若葡萄糖不足，脂肪酸氧化不完全，其產物就 是大量的酮酸（keto-acids）與酮體（ketone bodies），大量堆積對身體有不良的 影響。為了使脂肪酸充分利用，每天至少需要醣類 70-100 公克。
構成肝臟解毒系統，結締組織成份，遺傳物質 DNA、RNA 成份，乳醣幫 助鈣質吸收等等。
增強食品風味：
各種醣類成分以及醣類產生的反應可以提供食品甜味、風味與質感。例 如：勾芡用黏稠劑是玉米粉，番薯粉等。
第 3 頁，共 36 頁
三、醣類之分類 簡單醣類（Simple sugars）：只含一個單醣，或兩個單醣分子的醣類
不溶性膳食 纖維
控制血糖與血脂：增加粘稠性、減緩葡萄糖與膽固醇等營養素 之吸收
增加飽足感：凝膠性質會減緩消化作用，延長食物在胃部停留 的時間
預防與治療便秘：增加糞便量，具有保水作用，增加糞便柔軟 性，促進腸道蠕動
膳食纖維建議攝取量與注意事項
每天 20-35 公克膳食纖維就可以使排便順暢，降低大腸癌的危險，並且預 防便秘、痔瘡、憩室炎等。攝取量加高並沒有額外的益處。 提高膳食纖維攝取 量時，若方法不當也會造成不適症狀。
澱粉分有直鏈澱粉與支鏈澱粉兩大類，一般植物中以支鏈澱粉的比例較 高，兩者的含量影響食物的質地和口感，支鏈澱粉越多黏性越強。以稻米為 例，在來米中含直鏈澱粉 25%，支鏈澱粉 75%；蓬來米中含直鏈澱粉 20%，支
第 9 頁，共 36 頁
鏈澱粉 80%，糯米則 100%為支鏈澱粉。澱粉通常容易消化，最終的產物是葡萄 糖。不過有一些澱粉因為特殊的構造而無法完全消化，稱為「抗性澱粉」。
顯微鏡下美麗的蔗糖結晶是藝術作品。你也可以動手做出蔗糖結晶。 砂糖產品（台糖）、認識蔗糖（美國糖業協會）
第 8 頁，共 36 頁
乳糖
由葡萄糖和半乳糖結合而成，是乳汁中主要的醣類，存在各種乳汁與乳製 品中。母乳得乳糖濃度比牛乳高，因此甜味比較強。
麥芽糖
由兩分子葡萄糖結合而成，天然食物中含量很少，主要是澱粉的消化或分 解的產物。唾液與小腸中的酵素可以把澱粉分解成麥芽糖，當細細咀嚼米飯時 可以感受到甜味。小麥芽中含有酵素可以分解澱粉，啤酒釀造的過程也會產生 麥芽糖。食品工業利用酵素或化學方法可以從澱粉製造而得，常應用於加工食 品。
五、醣類個論 葡萄糖
天然的葡萄糖是蜂蜜的主要成分，也存在水果之中。各種雙醣、寡醣與多 醣分子中都含有或多或少的葡萄糖分子。澱粉是純粹由葡萄糖所構成，食品加 工技術可以利用玉米澱粉分解而製造葡萄糖，具有溫和的甜味，應用在食品製 造。市面上可見葡萄糖粉產品，還可以添加在一些特殊營養配方，靜脈注射營 養液中，作為營養補充品。
增加攝取量之同時，必須配合飲用大量水分，若水分不足，糞便會乾硬， 反而增加便秘的困擾。調整攝取量時，應該採取漸進適應的方式，攝取量突然 大增，會增加腸道氣體而引發脹氣。膳食纖維不只會與膽酸結合，同樣的性質 也會與食物中的礦物質結合，如果超過建議量的範圍內也會干擾礦物質營養素 的吸收。
比比看，水果中的單醣種類和含量，蔬菜中的單醣種類和含量。蜂蜜含有 80%糖分其中葡萄糖與果糖大約各佔一半。
半乳糖 食物中幾乎沒有單獨存在的半乳糖，主要與葡萄糖結合形成乳糖，這是母
乳、牛乳等各種乳汁中最主要的醣類成份。
蔗糖
由葡萄糖和果糖結合而成，這是人類使用歷史最悠久的天然甜味劑，蜂 蜜、楓糖、蔬菜、水果的甜味都由它而來。食品科技可以利用甘蔗或甜菜製 糖，精製的砂糖就是純的蔗糖。砂糖產品很多種，結晶大小，精製程度，型態 差異等各有不同。糖蜜是砂糖純化後的副產品，紅糖則是裹有糖蜜的蔗糖。
類別
說明
主要成 英文
分
名稱
單醣類 (monosaccharides)
這是碳水化合物的最小構造單位，食品中 最常見形式含 6 個碳原子，稱為「六碳 醣」。天然食品中單獨存在的單醣之含量 並不多，主要是作為雙醣、寡醣與多醣的 構造單位，因此存在各種雙醣、寡醣與多 醣的分子內。
葡萄糖 glucose 半乳糖 galactose
肝醣的構造類似支鏈澱粉，在葡萄糖供應不足時可以迅速分解以供利用。 肝臟的肝醣負責補充血糖以維持穩定的濃度。肌肉的肝醣可以增加肌肉的耐 力，延長運動的時間。體內肝醣總量約 200 – 500 公克，相當於 800 – 2000 大 卡熱量，很容易用盡，並不會長期貯存。
第 10 頁，共 36 頁
六、膳食纖維(dietary fiber)
第 11 頁，共 36 頁
預防或治療便秘：增加糞便量，具有保水作用，增加糞便柔軟 性，促進腸道蠕動
降低血膽固醇：吸著膽酸，增加膽鹽的排泄
水溶性膳食 纖維
預防或治療憩室炎： 便祕或糞便太硬時，為了排便，大腸內壓力增大，使腸壁薄 處，特別是沿血管附近，突出而形成泡囊狀，即是憩室症。年 齡越大憩室越多，但沒有任何明顯的症狀，多半不受注意。但 若食物殘渣或糞便滯留其中，則不易排除，會助長微生物的滋 生，產生酸與氣體，終致發炎，即為憩室炎。發炎時伴有腹 痛，便祕或腹瀉，消化不良等症狀。重複的發炎使受傷的腸壁 增厚而造成阻塞，若發炎處粘著腹腔中其他器官造成廔管和穿 孔，會導致嚴重出血，有極大的危險。
主要的化學元素是碳，氫，氧。由於氫與氧的比例是 2:1，與水的化學式 相同，俗稱「碳水化合物」（Carbo-hydrates）。基本構造單位稱為單醣，含有 六個碳的單醣稱為「六碳糖」，化學結構式為 C6(H2O)6。單醣種類很多，依照 碳數命名，還有三碳醣、四碳醣、五碳醣、七碳醣等。單醣之間以共價鍵互相 連結，形成種類眾多的碳水化合物。
保護體組織蛋白質：
為了使腦與神經系統獲得充足的葡萄糖，必需維持血糖濃度，正常值約為 每 100 毫升血漿含有 70-150 毫克葡萄糖（70-150 mg/100 ml）。血糖降低時，若 體內沒有醣類的儲存，就會分解組織的蛋白質，代謝轉化成葡萄糖以維持血糖 和重要器官功能。攝取充足的醣類可以保護組織蛋白質免於分解消耗。
果糖 fructose
雙醣類
由兩個單醣以共價鍵結合而成，常見的
(di-saccharides) 有：蔗糖、麥芽糖、乳糖。
蔗糖 sucrose 乳糖 lactose 麥芽糖 maltose
聚合醣類（Complex carbohydrates）：
類別
說明
主要成分 英文名稱
寡醣類 (Oligo-saccharides)