1、第四章第四章 碳水化合物碳水化合物Chapter4 Carbohydrate4-1 概述概述(Introduction)l碳水化合物是各类糖的总称，由碳水化合物是各类糖的总称，由C、H、O三种元素组成，大多数都三种元素组成，大多数都符合通式符合通式Cn(H2O)m，是自然界分布最广的有机物；，是自然界分布最广的有机物；l糖是绿色植物光合作用的主要产物，自然界的生物物质中，糖类化合糖是绿色植物光合作用的主要产物，自然界的生物物质中，糖类化合物约占物约占 3/4，从细菌到高等动物都含有糖类化合物，植物体中含量最，从细菌到高等动物都含有糖类化合物，植物体中含量最丰富，约占其干重的丰富，约占其干重的
2、85%90%。l地球上每年通过光合作用要生产出地球上每年通过光合作用要生产出1000亿吨以上的碳水化合物。亿吨以上的碳水化合物。6CO2+6H2O664千卡热量C6H12O6 6O2光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用+l大脑工作时所需的唯一直接来源，是一种叫大脑工作时所需的唯一直接来源，是一种叫“葡葡萄糖萄糖”的物质，这是其他营养素无法替代的。的物质，这是其他营养素无法替代的。l低碳水化合物减肥的危害低碳水化合物减肥的危害v美国塔弗兹大学研究表明，脑细胞需要葡萄糖美国塔弗兹大学研究表明，脑细胞需要葡萄糖作为能量，但脑细胞无法贮存葡萄糖，需要通作为能量，但脑细胞无法贮存葡萄糖，需要通过血液持续供应
3、。如果碳水化合物食品摄取不过血液持续供应。如果碳水化合物食品摄取不足，可能造成脑细胞所需要的葡萄糖供应减少，足，可能造成脑细胞所需要的葡萄糖供应减少，对学习、记忆及思考力会造成伤害。对学习、记忆及思考力会造成伤害。4-2 碳水化合物的功能碳水化合物的功能l供能与节约蛋白质供能与节约蛋白质人类获取能量最经济、最主要的来源，人类获取能量最经济、最主要的来源，1g葡萄糖可提供葡萄糖可提供17kJ的能的能量；量；碳水化合物供给充足，可是蛋白质免于消耗，用于最适合的地方；碳水化合物供给充足，可是蛋白质免于消耗，用于最适合的地方；l构成体质构成体质构成机体组织的重要物质，参与各种生命活动。如糖脂是神经组构
4、成机体组织的重要物质，参与各种生命活动。如糖脂是神经组织和细胞膜的组成成分，核糖和脱氧核糖是核酸的构成成分；织和细胞膜的组成成分，核糖和脱氧核糖是核酸的构成成分；l维持神经系统的功能与解毒维持神经系统的功能与解毒脑、神经和肺组织需要葡萄糖作为直接能源物质；脑、神经和肺组织需要葡萄糖作为直接能源物质；机体肝糖原能提高对某些细菌毒素的抵抗能力；机体肝糖原能提高对某些细菌毒素的抵抗能力；l增强肠道功能；增强肠道功能；非淀粉多糖如纤维素、半纤维素、果胶、以及功能性低聚糖，本非淀粉多糖如纤维素、半纤维素、果胶、以及功能性低聚糖，本身不能被消化吸收，但可刺激肠道蠕动；身不能被消化吸收，但可刺激肠道蠕动；l
5、风味结合风味结合l不吃早餐或早餐碳水化合物含量低不吃早餐或早餐碳水化合物含量低引起脑部的营养不足，使注意力无法集中起来。引起脑部的营养不足，使注意力无法集中起来。储存在肝脏的糖分将被分解，使得肝脏机能变得低下。储存在肝脏的糖分将被分解，使得肝脏机能变得低下。体内的蛋白质被分解，使身体变得易疲劳。体内的蛋白质被分解，使身体变得易疲劳。破坏体内的破坏体内的pH值酸碱平衡，使血液偏向酸性，从而引值酸碱平衡，使血液偏向酸性，从而引起昏睡状态起昏睡状态。4-3 分类分类(Classification)l糖：包括单糖、双糖和糖醇糖：包括单糖、双糖和糖醇结构最简单的糖，是不能再被水解的糖单位；结构最简单的糖
6、，是不能再被水解的糖单位；根据官能团的特点又分为醛糖根据官能团的特点又分为醛糖(CHO)和酮糖和酮糖(C=O);常见的单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖等。常见的单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖等。l低聚糖（寡糖）低聚糖（寡糖）由由 220 个单糖分子缩合而成，水解后产生单糖。个单糖分子缩合而成，水解后产生单糖。l多糖多糖多个单糖分子缩合而成，其聚合度很大，不溶于水，没有甜味，多个单糖分子缩合而成，其聚合度很大，不溶于水，没有甜味，常见的多糖有淀粉、纤维素和果胶等。常见的多糖有淀粉、纤维素和果胶等。OHOHOHHHOHHOHCH2OHH-D-葡萄糖糖糖l糖是指能够准确测定的碳水化合物，包括单糖、
7、糖是指能够准确测定的碳水化合物，包括单糖、双糖和糖醇。双糖和糖醇。l食品中的单糖主要是葡萄糖和果糖。食品中的单糖主要是葡萄糖和果糖。l双糖是由两分子单糖缩合而成，天然双糖主要有双糖是由两分子单糖缩合而成，天然双糖主要有蔗糖、乳糖和麦芽糖。其中，麦芽糖主要来自淀蔗糖、乳糖和麦芽糖。其中，麦芽糖主要来自淀粉水解。粉水解。l糖醇是由相应的糖经催化加氢制成，如木糖醇、糖醇是由相应的糖经催化加氢制成，如木糖醇、山梨糖醇、乳糖醇等。山梨糖醇、乳糖醇等。单糖的结构和命名单糖的结构和命名l根据糖分子中所含碳原子数，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、根据糖分子中所含碳原子数，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。己糖和
8、庚糖。l手性碳和旋光性手性碳和旋光性连接连接4个不相同的原子或基团的碳原子。个不相同的原子或基团的碳原子。左旋体用左旋体用()表示，右旋体用表示，右旋体用(+)表示。表示。l以甘油醛为标准，糖分子中距离羰基最远的手性碳与右旋以甘油醛为标准，糖分子中距离羰基最远的手性碳与右旋甘油醛构型相同为甘油醛构型相同为D-构型，与左旋甘油醛构型相同为构型，与左旋甘油醛构型相同为L-构构型。型。CHOOHHCH2OH*123CHOHOHCH2OHCHOOHHCH2OHD-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛食物中的糖类化合物食物中的糖类化合物l戊糖戊糖含五个碳原子的糖。自然界中只有含五个碳原子的糖。自然界中只有D
9、-木木糖、糖、L-阿拉伯糖、阿拉伯糖、D-核糖和核糖和D-2-脱氧核脱氧核糖。糖。生物体内，生物体内，D-核糖或核糖或D-2-脱氧核糖作为脱氧核糖作为糖基是以五元呋喃环形是存在的，是糖基是以五元呋喃环形是存在的，是RNA和和DNA的重要成分。的重要成分。CHOHOHHOHCH2OHHOHD-木木糖糖CH2OHHOHHOHCH2OHHOHD-木木糖糖醇醇CHOHOHHOHCH2OHHOHL-阿阿拉拉伯伯糖糖CHOHOHHOHCH2OHHOHD-核核糖糖CHOHHHOHCH2OHHOHD-2-脱脱氧氧核核糖糖OHOHOCH2OHHHOHHOHOHHOCH2OHHHHHl己糖己糖 含六个碳原子的糖。
10、在自然界里大量存在含六个碳原子的糖。在自然界里大量存在D-葡葡萄糖、萄糖、D-甘露糖、甘露糖、D-半乳糖和半乳糖和D-果糖。葡萄糖果糖。葡萄糖叫做右旋糖，果糖叫做左旋糖。叫做右旋糖，果糖叫做左旋糖。1.葡萄糖葡萄糖 v人体能量的主要来源，食物中的碳水化合物，经酶催人体能量的主要来源，食物中的碳水化合物，经酶催化水解后，得到葡萄糖，它为人体提供活动的能量。化水解后，得到葡萄糖，它为人体提供活动的能量。人体内的核糖和脱氧核糖，以及粘多糖、糖蛋白、糖人体内的核糖和脱氧核糖，以及粘多糖、糖蛋白、糖脂、脂类、非必需氨基酸都是由葡萄糖转化来的。脂、脂类、非必需氨基酸都是由葡萄糖转化来的。v最初是从成熟的葡
11、萄中获得最初是从成熟的葡萄中获得(熟葡萄中含熟葡萄中含2030)。它以游离形式存在于葡萄、香蕉、柿子等多种水果中，它以游离形式存在于葡萄、香蕉、柿子等多种水果中，谷类、玉米、甘薯、蔬菜、蜂蜜中也都有葡萄糖。谷类、玉米、甘薯、蔬菜、蜂蜜中也都有葡萄糖。v大量用做医药，直接注射到血液中，供严重病人救急。大量用做医药，直接注射到血液中，供严重病人救急。或作为营养剂，于病后恢复期或手术后静脉滴注，能或作为营养剂，于病后恢复期或手术后静脉滴注，能促进体力的恢复。促进体力的恢复。2.甘露糖甘露糖 l甘露糖游离态存在很少，通常以甘露聚糖或糖甙的形甘露糖游离态存在很少，通常以甘露聚糖或糖甙的形式存在于植物中。
12、式存在于植物中。CHOHOHHHOOHHOHHCH2OHD-甘露糖-D-吡喃甘露糖-D-吡喃甘露糖OCH2OHHOHHOHHHOHHHOOCH2OHHOHHOHHOHHHHO3.半乳糖半乳糖糖与人的血型：人的血型就是由细胞表面上，糖蛋白或糖与人的血型：人的血型就是由细胞表面上，糖蛋白或糖脂的糖链末端，露出的单糖结构决定的。糖脂的糖链末端，露出的单糖结构决定的。A型血就是型血就是末端为乙酰氨基半乳糖，末端为乙酰氨基半乳糖，B型血是末端为半乳糖，用酶型血是末端为半乳糖，用酶去掉这两种糖，成为去掉这两种糖，成为O型血。临床上可以把型血。临床上可以把A行或者行或者B型血转变成型血转变成O型血，是用咖啡
13、豆或大豆制备的型血，是用咖啡豆或大豆制备的-半乳糖半乳糖苷酶催化。苷酶催化。4.果糖果糖 葡萄、梨、苹果等甜的水果及蜂蜜中含量最多，它在各种水果中的含量葡萄、梨、苹果等甜的水果及蜂蜜中含量最多，它在各种水果中的含量很高，所以称为果糖。各种水果与蜂蜜含果糖的量见很高，所以称为果糖。各种水果与蜂蜜含果糖的量见P29表表3-2。前四种含。前四种含量高，其中香蕉总的含糖量最高。一分子果糖与一分子葡萄糖缩合，成量高，其中香蕉总的含糖量最高。一分子果糖与一分子葡萄糖缩合，成为蔗糖。甜菊糖是多聚果糖。为蔗糖。甜菊糖是多聚果糖。l果糖的优点：果糖的优点：v单糖中最甜的糖，其甜度是葡萄糖的两倍，是蔗糖的一倍。单
14、糖中最甜的糖，其甜度是葡萄糖的两倍，是蔗糖的一倍。v果糖有香味，食后无苦味，冷时比热时甜，适合制作冷饮一类食品。果糖有香味，食后无苦味，冷时比热时甜，适合制作冷饮一类食品。v果糖与其它甜味剂有协同效应，使甜度提高。果糖与其它甜味剂有协同效应，使甜度提高。v果糖不易造成龋齿。果糖不易造成龋齿。v果糖在人体内，可以经过转氨基作用合成非必需氨基酸，而转变成脂肪的可能果糖在人体内，可以经过转氨基作用合成非必需氨基酸，而转变成脂肪的可能性比葡萄糖小。性比葡萄糖小。OOHCH2OHOHHOOCH2OHD-(-)-果糖CHOHHOHCH2OHHOHCH2OHOCH2OHOHOHOHHHHHHHHOH-D-(
15、-)-吡喃果糖-D-(-)-呋喃果糖低聚糖低聚糖l有有210的单糖聚合而成的化合物叫低聚糖。两个的单糖聚合而成的化合物叫低聚糖。两个单糖分子之间失去一分子水形成双糖。由三个单单糖分子之间失去一分子水形成双糖。由三个单糖分子失去两分子水形成叁糖。低聚糖也叫寡糖。糖分子失去两分子水形成叁糖。低聚糖也叫寡糖。l最常见的低聚糖为蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二最常见的低聚糖为蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖和棉子糖。糖和棉子糖。1.蔗糖蔗糖 l蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖以蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖以-1,2-糖甙键方式连接的，是糖甙键方式连接的，是自然界分布最广、产量最大的二糖。自然界分布最广、产量
16、最大的二糖。l蔗糖因最初从甘蔗中提取而得名，是千百年来人们最主要的食用糖。蔗糖因最初从甘蔗中提取而得名，是千百年来人们最主要的食用糖。l绵白糖、白砂糖、红糖、黄糖都是蔗糖，只是制法不同而已。绵白糖、白砂糖、红糖、黄糖都是蔗糖，只是制法不同而已。l蔗糖以甘蔗和甜菜里含量最为丰富，甘蔗中约含蔗糖以甘蔗和甜菜里含量最为丰富，甘蔗中约含16-26，甜菜中约，甜菜中约含含12-15。OOHOHOHCH2OHOCH2OHOHOHOCH2OH蔗糖2.麦芽糖麦芽糖 l麦芽糖是由两分子葡萄糖以麦芽糖是由两分子葡萄糖以-1,4-糖甙键的连接而糖甙键的连接而成的，它水解生成两分子葡萄糖。成的，它水解生成两分子葡萄糖
17、。l麦芽糖是淀粉类食物在消化过程中的第一个产物，麦芽糖是淀粉类食物在消化过程中的第一个产物，也是淀粉的结构单位。麦芽糖是饴糖的主要成分。也是淀粉的结构单位。麦芽糖是饴糖的主要成分。OOHOHOHCH2OHO麦芽糖OOHOHCH2OHOH3.乳糖乳糖l乳糖是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖，以乳糖是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖，以-1,4-糖甙键糖甙键的形式连接而成的。的形式连接而成的。l乳糖存在于哺乳动物及人的乳汁中，为初生婴儿及动物的乳糖存在于哺乳动物及人的乳汁中，为初生婴儿及动物的重要营养物。人奶中乳糖含重要营养物。人奶中乳糖含67，牛奶及羊奶中含，牛奶及羊奶中含45。l为什么有的人喝牛奶消化
18、吸收，有的人不能消化吸收？为什么有的人喝牛奶消化吸收，有的人不能消化吸收？OOHOHCH2OHO乳糖OOHOHCH2OHOHOH多糖多糖l多糖是由糖甙键连接起来的醛糖或酮糖组成的天然大分子。多糖是由糖甙键连接起来的醛糖或酮糖组成的天然大分子。多糖是所有生命有机体的重要组成成分并与维持生命所必多糖是所有生命有机体的重要组成成分并与维持生命所必需的多种功能有关，大量存在于藻类、真菌、高等陆生植需的多种功能有关，大量存在于藻类、真菌、高等陆生植物中。物中。l多糖分类：多糖分类：按来源分：多糖可分成植物性多糖、动物性多糖和微生物多糖按来源分：多糖可分成植物性多糖、动物性多糖和微生物多糖三类。三类。淀粉
19、植物性多糖；淀粉植物性多糖；甲壳素甲壳素动物性多糖；虫草多糖微生物多糖。动物性多糖；虫草多糖微生物多糖。按性质与功能分：多糖可分为结构骨胳多糖、贮存营养多糖和按性质与功能分：多糖可分为结构骨胳多糖、贮存营养多糖和粘性成分三类。粘性成分三类。结构骨骼多糖：充作植物或动物的结构材料，如纤维素、半纤维素和甲结构骨骼多糖：充作植物或动物的结构材料，如纤维素、半纤维素和甲壳素壳素(也叫角质素也叫角质素)等，它们不溶于冷水和热水；等，它们不溶于冷水和热水；贮存营养多糖：在动植物体内作为单糖的贮存形式，如淀粉、菊糖、肝贮存营养多糖：在动植物体内作为单糖的贮存形式，如淀粉、菊糖、肝糖等；糖等；粘性成分：指广泛
20、存在于植物中的树胶、果胶和粘液质。粘性成分：指广泛存在于植物中的树胶、果胶和粘液质。一、一、淀粉淀粉(Starch)l淀粉是食物的主要成分之一，存在于植物的根茎及种子中，大米中含淀粉是食物的主要成分之一，存在于植物的根茎及种子中，大米中含量约为量约为6282，小麦中约含，小麦中约含5775，玉米中约含，玉米中约含6572，马铃，马铃薯中约含薯中约含1214。淀粉一般含水。淀粉一般含水1419的水分，其中的水分，其中10是结晶是结晶水。水。l淀粉用酸水解，或者被酶水解，逐步水解成糊精、麦芽糖，最终产物淀粉用酸水解，或者被酶水解，逐步水解成糊精、麦芽糖，最终产物是葡萄糖。是葡萄糖。l(C6H10O
21、5)n(C6H10O5)mC12H22O11C6H12O6淀粉糊精麦芽糖葡萄糖OCH2OHOHOHHOOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHHOHOn直链淀粉和支链淀粉直链淀粉和支链淀粉v直链淀粉约占淀粉总量的直链淀粉约占淀粉总量的20，能溶于水。，能溶于水。v支链淀粉：约占淀粉总量的支链淀粉：约占淀粉总量的80，结构象树杈，主链上带有侧，结构象树杈，主链上带有侧链，不溶于水，与热水作用生成浆糊。链，不溶于水，与热水作用生成浆糊。v支链淀粉分子量较大，约在支链淀粉分子量较大，约在10万万100万之间，聚合度为万之间，聚合度为600-6000。支链淀粉较难水解，用。支链淀粉较难水解，用淀粉酶
22、只能水解淀粉酶只能水解60。剩下的是。剩下的是-1,6-枝叉键，不能水解，必须用枝叉键，不能水解，必须用-1,6-糖甙酶才能使之水解。糖甙酶才能使之水解。马铃薯淀粉大都是支链淀粉。马铃薯淀粉大都是支链淀粉。二、纤维素二、纤维素(Cellulose)l由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。以上。l纤维素的基环是纤维素的基环是D-葡萄糖以葡萄糖以-1,4-
23、糖苷键组糖苷键组成，分子量约成，分子量约500002500000，相当于，相当于30015000个葡萄糖基脱水葡萄糖，其分个葡萄糖基脱水葡萄糖，其分子式为子式为(C6H10O5)n l纤维素在国民经济中具有重大价值，它们纤维素在国民经济中具有重大价值，它们是造纸、纺织、胶粘剂、塑料、炸药、石是造纸、纺织、胶粘剂、塑料、炸药、石油钻井等的工业原料。油钻井等的工业原料。名称名称wt%棉花棉花8896亚麻亚麻6570木材木材4050秸杆秸杆3140几种纤维植物的纤维素含量几种纤维植物的纤维素含量三、半纤维素三、半纤维素l半纤维素是许多植物细胞壁中的成分，包括聚合半纤维素是许多植物细胞壁中的成分，包括
24、聚合度稍低的六碳聚糖度稍低的六碳聚糖(葡萄聚糖、甘露聚糖、半乳聚葡萄聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、半乳甘露聚糖糖、半乳甘露聚糖)和五碳聚糖和五碳聚糖(木聚糖和阿拉伯木聚糖和阿拉伯聚糖聚糖)，与纤维素、木质素、果胶和树胶共生，比，与纤维素、木质素、果胶和树胶共生，比纤维素较易水解。纤维素较易水解。l半纤维素中，数量最大的是木聚糖，是由半纤维素中，数量最大的是木聚糖，是由2040个个D-木糖分子经木糖分子经-1,4-糖甙键连接。糖甙键连接。四、果胶四、果胶 l果胶是几种多糖的混和物，在体内不能被消化吸果胶是几种多糖的混和物，在体内不能被消化吸收，但能促进肠道蠕动，它在吸水浸胀后，有利收，但能促进肠道蠕
25、动，它在吸水浸胀后，有利于粪便的排出，能防止便秘。于粪便的排出，能防止便秘。l果胶主要出现在植物果实和一些根菜中，苹果皮果胶主要出现在植物果实和一些根菜中，苹果皮和草莓中都含有丰富的果胶。果胶由果胶酸、阿和草莓中都含有丰富的果胶。果胶由果胶酸、阿拉伯聚糖和半乳聚糖组成。拉伯聚糖和半乳聚糖组成。OOCOOCH3OHOHHOOCOOCH3OHOHOCOOCH3OHOHOHOHn五、肝糖五、肝糖(Glycogen)l又称糖原，葡萄糖的聚合物，其结构与支链淀粉的结构相似，分子量又称糖原，葡萄糖的聚合物，其结构与支链淀粉的结构相似，分子量最高可达最高可达500万。与支链淀粉相比，其枝叉多，支链短。糖原的
26、支链万。与支链淀粉相比，其枝叉多，支链短。糖原的支链由由810个葡萄糖构成，支链淀粉的支链含个葡萄糖构成，支链淀粉的支链含2030个葡萄糖。个葡萄糖。l肝糖是动物贮藏碳水化合物的形式，也是动物间接、迅速可利用的能肝糖是动物贮藏碳水化合物的形式，也是动物间接、迅速可利用的能源，当剧烈运动或肌肉收缩时，糖原会很快地降解为葡萄糖。源，当剧烈运动或肌肉收缩时，糖原会很快地降解为葡萄糖。l作用：维持血糖的浓度。在血中血糖的浓度基本上是衡定的，一般是作用：维持血糖的浓度。在血中血糖的浓度基本上是衡定的，一般是每每100mL血液中含血液中含160180mg葡萄糖。当血糖浓度高时，多余的葡葡萄糖。当血糖浓度高
27、时，多余的葡萄糖就在肝内迅速转变成肝糖原贮存起来。当血糖浓度低于萄糖就在肝内迅速转变成肝糖原贮存起来。当血糖浓度低于160mg时，时，肝糖原迅速分解成葡萄糖进入血液，维持血糖浓度。肝糖原迅速分解成葡萄糖进入血液，维持血糖浓度。l感到饥饿时，血糖浓度已低于感到饥饿时，血糖浓度已低于160mg，这时吃块水果糖，很快补充血，这时吃块水果糖，很快补充血糖，饥饿感就会消除。糖，饥饿感就会消除。六、甲壳素六、甲壳素l甲壳素：也叫几丁、角糖，属于结构骨骼多糖，甲壳素：也叫几丁、角糖，属于结构骨骼多糖，大量存在于虾、蟹、昆虫等节足动物的甲壳中。大量存在于虾、蟹、昆虫等节足动物的甲壳中。它是它是2-乙酰氨基葡萄
28、糖的聚合物，具有乙酰氨基葡萄糖的聚合物，具有-1,4-糖甙糖甙键。将虾壳或蟹壳用强碱处理，除去其中的键。将虾壳或蟹壳用强碱处理，除去其中的CaCO3，剩下的即是甲壳素。，剩下的即是甲壳素。l壳聚糖：甲壳素用酸水解，脱去乙酰基，获得壳壳聚糖：甲壳素用酸水解，脱去乙酰基，获得壳聚糖聚氨基葡糖。它用酸进一步水解得聚糖聚氨基葡糖。它用酸进一步水解得2-氨基氨基-D-葡萄糖。葡萄糖。l壳聚糖可作为食品工业中的絮凝剂和化妆品中的壳聚糖可作为食品工业中的絮凝剂和化妆品中的保湿剂，氨基葡萄糖可加到味精中作增味剂。保湿剂，氨基葡萄糖可加到味精中作增味剂。甲壳素甲壳素(Chitosan)l又称甲壳质、几丁质、几丁
29、聚糖，是自然界中迄今为止发现的唯一带正电荷又称甲壳质、几丁质、几丁聚糖，是自然界中迄今为止发现的唯一带正电荷的动物纤维素，提炼自海洋生物体的外壳，例如虾蟹等水中生物。的动物纤维素，提炼自海洋生物体的外壳，例如虾蟹等水中生物。l由于它的分子结构中带有不饱和的阳离子基团，因而它对带有负电荷的各类由于它的分子结构中带有不饱和的阳离子基团，因而它对带有负电荷的各类有害物质具有强大的吸附作用，能清除人体内的有害物质具有强大的吸附作用，能清除人体内的“垃圾垃圾”，从而对受损细胞，从而对受损细胞进行修复和活化，因此该纤维被人们称作为进行修复和活化，因此该纤维被人们称作为“保健型纤维保健型纤维”。l甲壳素具有
30、抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。助放化疗治疗肿瘤疾病。ONHCOCH3OHCH2OHHHHOHn木糖醇木糖醇l木聚糖经稀酸水解生成木糖，催化加氢生成木糖木聚糖经稀酸水解生成木糖，催化加氢生成木糖醇，化学名叫醇，化学名叫1,2,3,4,5-戊五醇。戊五醇。l木糖醇的甜度仅低于果糖，比蔗糖还甜，大有取木糖醇的甜度仅低于果糖，比蔗糖还甜，大有取代蔗糖成为第一甜
31、味剂的趋势。代蔗糖成为第一甜味剂的趋势。l木糖醇入口后伴有清凉感，是因为它易溶于水，木糖醇入口后伴有清凉感，是因为它易溶于水，在溶解时吸收一定热量。在溶解时吸收一定热量。木糖醇在人体内代谢中不需要胰岛素，它可以作为糖尿木糖醇在人体内代谢中不需要胰岛素，它可以作为糖尿病患者的甜味剂、营养剂。病患者的甜味剂、营养剂。木糖醇对肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用，治木糖醇对肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用，治疗乙型迁延性肝炎，对乙型慢性肝炎及肝硬化有明显疗疗乙型迁延性肝炎，对乙型慢性肝炎及肝硬化有明显疗效，是肝炎并发症病人的理想辅助药物。效，是肝炎并发症病人的理想辅助药物。防止龋齿防止龋齿 l木
32、糖醇木糖醇+口香糖口香糖=黄金搭档黄金搭档l木糖醇防止龋齿的机理：口腔内的链球菌是造成蛀牙木糖醇防止龋齿的机理：口腔内的链球菌是造成蛀牙的主要原因，它生长在牙齿的牙垢中，能使食品中的的主要原因，它生长在牙齿的牙垢中，能使食品中的碳水化合物发酵，产生乳酸，腐蚀牙齿法琅质，形成碳水化合物发酵，产生乳酸，腐蚀牙齿法琅质，形成牙洞。而链球菌吸收木糖醇后，其代谢受阻细胞生长牙洞。而链球菌吸收木糖醇后，其代谢受阻细胞生长受到抑制，其数量与活力减少，使蛀牙大为减少。受到抑制，其数量与活力减少，使蛀牙大为减少。l口香糖的产生和墨西哥的一位叫做桑塔口香糖的产生和墨西哥的一位叫做桑塔安纳的将军安纳的将军有关。他在
33、有关。他在1836年的贾森托战役中被俘，后被美国山年的贾森托战役中被俘，后被美国山姆姆豪斯顿将军释放回国。后来，桑塔豪斯顿将军释放回国。后来，桑塔安纳带着一种安纳带着一种晒干了的人心果树树胶到了美国纽约，人心果树生长晒干了的人心果树树胶到了美国纽约，人心果树生长在墨西哥丛林里，当地人把这种树的树胶放在口里嚼在墨西哥丛林里，当地人把这种树的树胶放在口里嚼咬。正是墨西哥人的这种咬。正是墨西哥人的这种“吃吃”法，经过桑塔法，经过桑塔安纳安纳的用心经营后，演变出了现代的口香糖工业。的用心经营后，演变出了现代的口香糖工业。口腔细菌口腔细菌4-4 活性多糖活性多糖l具有生物学功能的多糖又被称为具有生物学功
34、能的多糖又被称为“生物应答效应生物应答效应物物”(biological response modifier，BRM)或活性或活性多糖（多糖（active polysaccharides）。很多多糖都具有）。很多多糖都具有抗肿瘤、免疫、抗补体、降血脂、降血糖、通便抗肿瘤、免疫、抗补体、降血脂、降血糖、通便等活性。等活性。l活性多糖包括：膳食纤维、真菌多糖和植物多糖。活性多糖包括：膳食纤维、真菌多糖和植物多糖。1999年年7月月26日日IFT(the Institute of Food Technologists)年会在芝加哥就膳食纤维的定义举行了专门的论坛。年会在芝加哥就膳食纤维的定义举行了专门
35、的论坛。1999年年11月月2日在日在84th 美国谷物化学师协会美国谷物化学师协会(AACC)年年会上举行专门会议对膳食纤维的定义进行了讨论。会上举行专门会议对膳食纤维的定义进行了讨论。l“凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和多糖、木质素以及相关物质的总和”。l不溶性膳食纤维：包括纤维素、半纤维素、木质素、不溶性膳食纤维：包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和动物性的甲壳素和壳聚糖原果胶和动物性的甲壳素和壳聚糖l水溶性膳食纤维是指不被人体消化酶消化，但溶于温水溶性膳食纤维是指不被人体消化酶消化，但溶于温水或
36、热水的那部分膳食纤维，主要包括存在于苹果、水或热水的那部分膳食纤维，主要包括存在于苹果、桔类中的果胶，植物种子中的胶，海藻中的海藻酸、桔类中的果胶，植物种子中的胶，海藻中的海藻酸、卡拉胶、琼脂和微生物发酵产物黄原胶，以及人工合卡拉胶、琼脂和微生物发酵产物黄原胶，以及人工合成的羧甲基纤维素钠盐等。成的羧甲基纤维素钠盐等。膳食纤维膳食纤维(Dietary fiber)：人类的第七大营养素：人类的第七大营养素膳食纤维的生理功能膳食纤维的生理功能l20世纪世纪60年代，在大量的研究事实与流行病调查结果基础年代，在大量的研究事实与流行病调查结果基础上，膳食纤维的重要生理功能才为人们所了解，并逐渐得上，膳
37、食纤维的重要生理功能才为人们所了解，并逐渐得到公认，现在它已被列入继蛋白质、碳水化合物、脂肪、到公认，现在它已被列入继蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物元素和水之后的第七营养素。维生素、矿物元素和水之后的第七营养素。（一）调整肠胃功能（一）调整肠胃功能(整肠作用整肠作用)膳食纤维能使食物在消化道内的通过时间缩短，一般在大肠内的膳食纤维能使食物在消化道内的通过时间缩短，一般在大肠内的滞留时间约占总时间的滞留时间约占总时间的97%，食物纤维能使物料在大肠内的移运，食物纤维能使物料在大肠内的移运速度缩短速度缩短40%，并使肠内菌群发生变化，增加有益菌，减少有害，并使肠内菌群发生变化，增加有益菌，
38、减少有害菌，从而预防便秘、静脉瘤、痔疮和大肠癌等，并预防其它合并菌，从而预防便秘、静脉瘤、痔疮和大肠癌等，并预防其它合并症状。症状。v防止便秘防止便秘v改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用v缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻v避免阑尾炎的发生避免阑尾炎的发生（二）调节血糖值（二）调节血糖值 膳食纤维中的可溶性纤维，能抑制餐后血糖值的上升，膳食纤维中的可溶性纤维，能抑制餐后血糖值的上升，其原因是延缓和抑制对糖类的消化吸收，并改善末梢组其原因是延缓和抑制对糖类的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求。水溶性膳织对胰岛素的感
39、受性，降低对胰岛素的要求。水溶性膳食纤维随着凝胶的形成，阻止了糖类的扩散，推迟了在食纤维随着凝胶的形成，阻止了糖类的扩散，推迟了在肠内的吸收，因而抑制了糖类吸收后血糖的上升和血胰肠内的吸收，因而抑制了糖类吸收后血糖的上升和血胰岛素升高的反应。岛素升高的反应。膳食纤维能改变消化道激素的分泌，如胰汁的分泌减少，膳食纤维能改变消化道激素的分泌，如胰汁的分泌减少，从而抑制了糖类的消化吸收，并减少小肠内糖类与肠壁从而抑制了糖类的消化吸收，并减少小肠内糖类与肠壁的接触，从而延迟血糖值的上升。因此，提高可溶性膳的接触，从而延迟血糖值的上升。因此，提高可溶性膳食纤维的摄入量可以防止食纤维的摄入量可以防止型糖尿
40、病的发生。但对型糖尿病的发生。但对型型糖尿病的控制作用很小。糖尿病的控制作用很小。（三）调节血脂（三）调节血脂 可溶性膳食纤维可螯合胆固醇，从而抑制机体对胆固醇可溶性膳食纤维可螯合胆固醇，从而抑制机体对胆固醇的吸收，并降低血浆胆固醇的吸收，并降低血浆胆固醇5%10%，且都是降低对，且都是降低对人体健康不利的低密度脂蛋白胆固醇，而高密度脂蛋白人体健康不利的低密度脂蛋白胆固醇，而高密度脂蛋白胆固醇降得很少或不降。相反，不溶性纤维很少能改变胆固醇降得很少或不降。相反，不溶性纤维很少能改变血浆胆固醇水平。血浆胆固醇水平。膳食纤维能结合胆固醇的代谢分解产物胆酸，从而会促膳食纤维能结合胆固醇的代谢分解产物
41、胆酸，从而会促使胆固醇向胆酸转化，进一步降低血浆胆固醇水平。流使胆固醇向胆酸转化，进一步降低血浆胆固醇水平。流行病学的调查表明，纤维摄入量高与冠心病死亡的危险行病学的调查表明，纤维摄入量高与冠心病死亡的危险性大幅度降低有关。性大幅度降低有关。（四）控制肥胖（四）控制肥胖 大多数富含膳食纤维的食物，仅含有少量的脂肪。因此，大多数富含膳食纤维的食物，仅含有少量的脂肪。因此，在控制能量摄入的同时，摄入富含膳食纤维的膳食会起在控制能量摄入的同时，摄入富含膳食纤维的膳食会起到减肥的作用。粘性纤维使碳水化合物的吸收减慢，防到减肥的作用。粘性纤维使碳水化合物的吸收减慢，防止了餐后血糖的迅速上升并影响氨基酸代
42、谢，对肥胖病止了餐后血糖的迅速上升并影响氨基酸代谢，对肥胖病人起到减轻体重的作用。膳食纤维能与部分脂肪酸结合，人起到减轻体重的作用。膳食纤维能与部分脂肪酸结合，使脂肪酸通过消化道，不能被吸收，因此对控制肥胖症使脂肪酸通过消化道，不能被吸收，因此对控制肥胖症有一定的作用。有一定的作用。（五）消除外源有害物质（五）消除外源有害物质 膳食纤维对汞、砷、镉和高浓度的铜、锌都具有清除能膳食纤维对汞、砷、镉和高浓度的铜、锌都具有清除能力，可使它们的浓度由中毒水平减低到安全水平。力，可使它们的浓度由中毒水平减低到安全水平。食物来源食物来源l膳食纤维是植物性成分，而非动物性成分，植物性食物是膳食纤维是植物性成
43、分，而非动物性成分，植物性食物是膳食纤维的天然食物来源。膳食纤维的天然食物来源。l膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮、杂粮、豆类、菌类及藻类膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮、杂粮、豆类、菌类及藻类食物中含量丰富。食物中含量丰富。粮谷类、豆类的麸皮、糠、豆皮含有大量的纤维素、半纤维素和粮谷类、豆类的麸皮、糠、豆皮含有大量的纤维素、半纤维素和木质素；木质素；燕麦和大麦含有多量的粗纤维；燕麦和大麦含有多量的粗纤维；柠檬、柑橘、苹果、菠萝、香蕉等水果和卷心菜、苜蓿、豌豆、柠檬、柑橘、苹果、菠萝、香蕉等水果和卷心菜、苜蓿、豌豆、蚕豆等蔬菜，含有较多的果胶。蚕豆等蔬菜，含有较多的果胶。ll真菌多糖真菌多糖真菌多糖是从真
44、菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的、真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的、可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、银耳多糖、冬虫夏草多糖、茯苓多糖、金针菇多糖、黑银耳多糖、冬虫夏草多糖、茯苓多糖、金针菇多糖、黑木耳多糖等。木耳多糖等。真菌多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降真菌多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降血脂、降血糖等功能。血脂、降血糖等功能。4-5 糖类的消化和吸收糖类的消化和吸收 l糖的代谢糖的代谢糖
45、类在人体内的消化、吸收和利用的过程，在生物化学糖类在人体内的消化、吸收和利用的过程，在生物化学上叫做上叫做糖的代谢糖的代谢”。糖的代谢包括糖的合成、分解、。糖的代谢包括糖的合成、分解、转化和运输等过程。多糖和双糖都不能直接被人体利用，转化和运输等过程。多糖和双糖都不能直接被人体利用，都必须经消化道水解酶作用变为单糖后才能被吸收。都必须经消化道水解酶作用变为单糖后才能被吸收。l淀粉的消化吸收的三个过程淀粉的消化吸收的三个过程 一、口腔唾液的一、口腔唾液的-淀粉酶使淀粉初步水解，并产生少淀粉酶使淀粉初步水解，并产生少量的麦芽糖和葡萄糖。量的麦芽糖和葡萄糖。二、胰腺分泌的胰二、胰腺分泌的胰-淀粉酶将
46、其分解为糊精、低聚糖、淀粉酶将其分解为糊精、低聚糖、麦芽糖。麦芽糖。三、小肠粘膜的三、小肠粘膜的-糊精酶最终将其水解成葡萄糖。糊精酶最终将其水解成葡萄糖。l糖的转运糖的转运人体消化吸收的糖主要是葡萄糖，经过小肠粘膜吸收。人体消化吸收的糖主要是葡萄糖，经过小肠粘膜吸收。一部分由血液进入肝脏，变成肝糖元储存起来。另一部一部分由血液进入肝脏，变成肝糖元储存起来。另一部分进入血液循环，形成血糖，血液流经各组织时，一部分进入血液循环，形成血糖，血液流经各组织时，一部分被直接氧化利用，多余的在肌肉中转变成肌糖元，需分被直接氧化利用，多余的在肌肉中转变成肌糖元，需要时它氧化放能供肌肉收缩做功。要时它氧化放能
47、供肌肉收缩做功。l糖尿病糖尿病糖代谢缺乏胰岛素而发生紊乱，大量葡萄糖进入尿中，糖代谢缺乏胰岛素而发生紊乱，大量葡萄糖进入尿中，并出现其它一些症状，这是糖尿病。饭后，血糖浓度可并出现其它一些症状，这是糖尿病。饭后，血糖浓度可能高于能高于180毫克，这时在尿中可能会发现少量糖，这毫克，这时在尿中可能会发现少量糖，这是饮食性糖尿现象，不是糖尿病。是饮食性糖尿现象，不是糖尿病。碳水化合物的摄取碳水化合物的摄取l碳水化合物是人类最容易获得也是最经济的供能碳水化合物是人类最容易获得也是最经济的供能物质。物质。l碳水化合物摄食过量不会像脂肪和蛋白质那样引碳水化合物摄食过量不会像脂肪和蛋白质那样引起不良反应。起不良反应。l碳水化合物的食物来源主要是粮食和薯类，不但碳水化合物的食物来源主要是粮食和薯类，不但含有丰富的淀粉，还含有其他营养成分，如蛋白含有丰富的淀粉，还含有其他营养成分，如蛋白质、维生素和矿物质，特别是薯类还含有较多的质、维生素和矿物质，特别是薯类还含有较多的膳食纤维。膳食纤维。
