營養(yǎng)學(xué) 第四章 碳水化合物.doc

第四章 碳水化合物抗生酮作用：由于葡萄糖在體內(nèi)氧化可生成草酰乙酸，脂肪在體內(nèi)代謝生成乙?；仨氁蒗Ｒ宜峤Y(jié)合，進(jìn)入三羧酸循環(huán)才能被徹底氧化，食物中碳水化合物不足，集體要用儲存的脂肪來提供能量。但機(jī)體對脂肪酸的氧化能力有一定的限度。動用脂肪過多，其分解代謝的中間產(chǎn)物（酮體）不能完全氧化，即產(chǎn)生酮體，酮體是一種酸性物質(zhì)，如在體內(nèi)積存太多，即引起酮血癥，膳食中的碳水化合物可保證這種情況不會發(fā)生，即抗生酮作用。一、單糖、雙糖及糖醇 （1）.單糖(monosacchride) 凡不能被水解為更小分子的糖（ 核糖、葡萄糖.葡萄糖(glucose) 來源：淀粉、蔗糖、乳糖等的水解； 作用：作為燃料及制備一些重要化合物； 腦細(xì)胞的唯一能量來源果糖(fructose) 來源：淀粉和蔗糖分解、蜂蜜及水果； 特點：代謝不受胰島素控制；通常是糖類中最甜的物質(zhì)，食品工業(yè)中重要的甜味物質(zhì)（2）雙糖(oligosacchride) 凡能被水解成少數(shù)（2-10個）單糖分子的糖。 如：蔗糖 葡萄糖 + 果糖1.蔗糖來源：植物的根、莖、葉、花、果實和種子內(nèi)；作用：食品工業(yè)中重要的含能甜味物質(zhì)； 與糖尿病、齲齒、動脈硬化等有關(guān)2.異構(gòu)蔗糖（異麥芽酮糖） 來源：蜂蜜、蔗汁中微量存在； 特點：食品工業(yè)中重要的含能甜味物質(zhì)；耐酸性強(qiáng)、甜味約為蔗糖的42%，不致齲3.麥芽糖 來源：淀粉水解、發(fā)芽的種子（麥芽）； 特點：食品工業(yè)中重要的糖質(zhì)原料，溫和的甜味劑，甜度約為蔗糖的l2。4.乳糖 來源：哺乳動物的乳汁； 特點：牛乳中的還原性二糖；發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為乳酸；在乳糖酶作用下水解；乳糖不耐癥。 功能： 是嬰兒主要食用的碳水化合物。構(gòu)成乳糖的D半乳糖除作為乳糖的構(gòu)成成分外，還參與構(gòu)成許多重要的糖脂(如腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷酯)和精蛋白，細(xì)胞膜中也有含半乳糖的多糖，故在營養(yǎng)上仍有一定意義。 乳糖不耐癥：有些人體內(nèi)缺乏乳糖酶時，乳糖就不會被水解，無法被吸收，故飲用牛奶后會產(chǎn)生腹痛、腹瀉、腹脹等癥狀，醫(yī)學(xué)上稱之為乳糖不耐癥。 5.異構(gòu)乳糖 組成：1分子半乳糖和1分子果糖組成 來源：乳糖異構(gòu)； 特點： 無天然存在，由乳糖異構(gòu)而來； 不能被消化吸收，通便作用； 促進(jìn)腸道有益菌的增殖、抑制腐敗菌的生長； 2.特點： 生成的褐色聚合物在消化道中不能水解，無營養(yǎng)價值。 該反應(yīng)降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。 羰氨反應(yīng)如果控制適當(dāng)，在食品加工中可以使某些產(chǎn)品如焙烤食品等獲得良好的色、香、味。（3）糖醇 1.山梨糖醇（又稱葡萄糖醇） 來源：廣泛存在于植物中，海藻和果實類如蘋果、梨、葡萄等中多有存在；工業(yè)上由葡萄糖氫化制得。 特點：甜度為蔗糖一樣；代謝不受胰島素控制；具有吸濕性。2.木糖醇 來源：廣泛存在于蔬菜、水果中；工業(yè)上用玉米芯和甘蔗渣等制得。 特點：甜度與蔗糖相等；供能與蔗糖相同；代謝不受胰島素調(diào)節(jié)；不被口腔細(xì)菌發(fā)酵，對牙齒無害，可作為止齲或抑齲作用的甜味劑。3.麥芽糖醇 來源：麥芽糖氫化制得。 特點：甜度與蔗糖接近，為蔗糖的75-95 ；非能源物質(zhì)；不升高血糖，也不增加膽固醇和中性脂肪的含量，是心血管疾病、糖尿病等患者作為療效食品用的理想甜昧劑；防齲齒。4.乳糖醇 來源：由乳糖催化加氫制得。 特點：甜度為蔗糖的3040%；在腸道內(nèi)幾乎不被消化、吸收、 能值很低； 不致齲齒二、低聚糖 聚合度為410的低聚糖麥芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖具有特殊功能的低聚糖 功能性食品 低熱、低脂、低膽固醇、低鹽、高纖維素 低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽） 具有特殊保健功能的低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚異麥芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖2.低聚異麥芽糖定義： 又稱分枝低聚糖，是指由25個葡萄糖單位構(gòu)成，且至少有一個糖苷鍵是（1-6 ）糖苷鍵結(jié)合的一類低聚糖。主要成份： 異麥芽糖、異麥芽三糖、異麥芽四糖、異麥芽五糖。生理活性： 不致齲齒；促進(jìn)雙歧桿菌的增殖；抑制腸道有害菌的生長、降低腐敗產(chǎn)物；提高機(jī)體免疫力功能性低聚糖的生理功能n 改善腸道功能，預(yù)防疾病 生成并改善營養(yǎng)素的吸收n 熱值低，不引起血糖升高 增強(qiáng)機(jī)體免疫力，防止癌變發(fā)生3.低聚果糖分子式為G-F-Fn，n=13glucose, fructoseG-F (蔗) G(葡) + G-F(蔗) + G-F-F(蔗果三糖) + G-F-F-F(蔗果四糖) + G-F-F-F-F(蔗果五糖)低聚果糖的生理活性增殖雙歧桿菌 難水解，是一種低熱量糖 水溶性食物纖維 抑制腐敗菌，維護(hù)腸道健康 防止齲齒 低聚果糖存在于天然植物中 香蕉、蜂蜜、大蒜、西紅柿、洋蔥 作為新型的食品甜味劑或功能性食品配料 產(chǎn)酶微生物 米曲霉、黑曲霉4.低聚乳果糖 1.定義： 低聚乳果糖是將蔗糖分解產(chǎn)生的果糖基轉(zhuǎn)移到乳糖還原性末端C1的羥基上，生成半乳糖基蔗糖而成。它是由半乳糖、葡萄糖和果糖3個單糖相連接所構(gòu)成的三糖，通常以乳糖和蔗糖(11)為原料，在-呋喃果糖苷酶催化作用下制成。低聚乳果糖的特性 低聚乳果糖是非還原性低聚糖； 其甜味味質(zhì)類似蔗糖，通常為蔗糖的3050。 低聚乳果糖幾乎不被人體消化吸收，可供糖尿病人食用。 具有促進(jìn)雙歧桿菌增殖，并由此給人體帶來一系列有益身體健康的作用。低聚木糖的特性較高的耐熱（100/1h）和耐酸性能（pH 28）雙歧桿菌所需用量最小的增殖因子代謝不依賴胰島素，適用糖尿病患者抗齲齒1、概念： 由多個單糖（10個以上）以糖苷鍵相連而成的高分子聚合物。 方向：左：非還原端； 右：還原端。 2、多糖的性質(zhì)膠體溶液、無甜味、無還原性、 有旋光性，但無變旋現(xiàn)象。改性淀粉定義： 利用化學(xué)、物理、甚至基因工程的方法改變天然淀粉的理化性質(zhì)，用以滿足食品加工需要的具有一定功能特性的一類淀粉改性淀粉的特點 溶解度提高； 透明度增加； 提高或降低淀粉的黏度； 促進(jìn)或抑制凝膠的形成； 增加凝膠黏度； 較小凝膠脫水收縮；提高凝膠穩(wěn)定性； 改變?nèi)榛饔煤屠鋬?解凍的穩(wěn)定性；成膜、耐酸、耐堿、耐剪切性膳食纖維 食2.特點： 生成的褐色聚合物在消化道中不能水解，無營養(yǎng)價值。 該反應(yīng)降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。 羰氨反應(yīng)如果控制適當(dāng)，在食品加工中可以使某些產(chǎn)品如焙烤食品等獲得良好的色、香、味。膳食纖維在量較大時可妨礙消化酶與營養(yǎng)素接觸（抗?fàn)I養(yǎng)過程）使消化吸收過程減慢血糖；由以上機(jī)理可見，膳食纖維的各種作用是一個綜合過程，但可溶性纖維的作用較主要。均一多糖：由一種單糖縮合而成。糖原 淀粉 纖維素不均一多糖：由不同類型單糖縮合而成。 直鏈淀粉：葡萄糖分子以（1-4）糖苷鍵縮合而成的多糖鏈。 支鏈淀粉：分子中除有（1-4）糖苷鍵外，還在分支點處有（1-6 ）糖苷鍵。每一分支有20-30個葡萄糖基，各分支卷曲成螺旋。 第三節(jié) 食品加工對碳水化合物的影響在酸或淀粉酶作用下被水解，終產(chǎn)物為葡萄糖。二、淀粉的糊化與老化直鏈與支鏈分子呈徑向有序排列結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)交替排列結(jié)晶區(qū)，偏光十字糊化 加熱破壞了結(jié)晶膠束區(qū)弱的氫鍵后，淀粉顆粒開始水合膨脹，結(jié)晶區(qū)消失，粘度增加，雙折射消失；在具有足夠的水（至少60%）條件下加熱淀粉顆粒達(dá)一特定溫度（玻璃化相變溫度），淀粉顆粒的無定形區(qū)由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)向橡膠態(tài)。糊化點或糊化開始溫度 雙折射開始消失的溫度糊化終了溫度 雙折射完全消失的溫度老化 稀淀粉溶液冷卻后，線性分子重新排列并通過氫鍵形成不溶性沉淀。 一般直鏈淀粉易老化，直鏈淀粉愈多，老化愈快。支鏈淀粉老化需要很長時間。三、淀粉的濾瀝損失 食品加工期間沸水燙漂后的瀝濾操作，可使果蔬裝罐時的低分子碳水化合物，甚至膳食纖維受到一定損失四、焦糖化作用 焦糖化作用是糖類在不含氨基化合物時加熱到其熔點以上(高于135)的結(jié)果。它在酸、堿條件下都能進(jìn)行，經(jīng)一系列變化，生成焦糖等褐色物質(zhì)，并失去營養(yǎng)價值五、羰氨反應(yīng) 羰氨反應(yīng)又稱糖氨反應(yīng)或美拉德反應(yīng)。這是在食品中有氨基化合物如蛋白質(zhì)、氨基酸等存在時，還原糖伴隨熱加工，或長期貯存與之發(fā)生的反應(yīng)。它經(jīng)過一系列變化生成褐色聚合物。由于此褐變反應(yīng)與酶無關(guān)，故稱之為非酶褐變。 2.特點： 生成的褐色聚合物在消化道中不能水解，無營養(yǎng)價值。 該反應(yīng)降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。 羰氨反應(yīng)如果控制適當(dāng)，在食品加工中可以使某些產(chǎn)品如焙烤食品等獲得良好的色、香、味。食物的血糖生成指數(shù)定義：在一定時間內(nèi)，人體食用含50g有價值的碳水化合物的食物與相當(dāng)量的葡萄糖后，2h后體內(nèi)血糖曲線下面積的百分比。是評價食物引起餐后血糖反應(yīng)的一項有效生理學(xué)參數(shù)。 低GI食物，在胃腸中停留時間長，吸收率低，葡萄糖釋放緩慢，葡萄糖進(jìn)入血液后的峰值低、下降速度也慢，簡單說就是血糖升高的程度比較低。高GI的食物，進(jìn)入胃腸后消化快、吸收率高，葡萄糖釋放快，葡萄糖進(jìn)入血液后峰值高，也就是血糖升高的程度比較大； 應(yīng)用GI，合理安排膳食，對于調(diào)節(jié)和控制人體血糖大有好處。當(dāng)GI在55以下時， 該食物為低GI食物；當(dāng)GI在5570之間時，該食物為中等GI食物；當(dāng)GI在70以上時，該食物為高GI食物。GL的影響因素1、成熟度。例如，香蕉越成熟，其GI值越高。2、食品的酸性。食品中含酸時，就會降低人體消化這種食品的速度。消化速度降低意味著吸收更慢，對血糖的影響也更有益。3、碳水化合物消化速度的個體差異。4、產(chǎn)品中面粉（如果有）的類型。產(chǎn)