碳水化合物的作用
简介：碳水化合物是由碳、氢、氧组成的多羟基醛或多羟基酮。在营养学中，碳水化合物一般根据结构特征和性质分为单糖、低聚糖和多糖。碳水化合物的分类和功能
碳水化合物是由碳、氢和氧组成的多羟基醛或多羟基酮。在营养学中，碳水化合物一般根据结构特征和性质分为单糖、低聚糖和多糖。
1.单糖
单糖是所有碳水化合物的基本结构单位，有3-6个碳原子。常见的有戊糖和己糖，其中以己糖最为常见。常见的戊糖有核糖和甘露糖；常见的己糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖。单糖溶于水，味甜，结晶，有光学活性。
葡萄糖
葡萄糖一般以游离状态存在于葡萄、香蕉、柿子等水果中，是人体吸收利用最好的糖分。葡萄糖是一种可发酵的糖，在酵母的作用下分解成乙醇。工业葡萄糖生产一般采用酶法或酸法水解淀粉原料。葡萄糖可以直接吃，也可以静脉注射到血液中，这样释放能量最快。
果糖
果糖因最早从水果中分离出来而得名。它以游离形式存在于蜂蜜、葡萄、苹果和梨中。果糖是最甜的天然单糖，甜度很高，是葡萄糖的2倍，蔗糖的1.5倍。果糖口感好，是一种香味，吃后没有苦味，凉了甜味更大，所以特别适合做冷饮。此外，果糖具有很强的吸湿性，可用于一些需要保湿的糕点、糖果的加工中。
果糖被人体吸收后，其代谢过程不受胰岛素控制，适合糖尿病人食用。另外，果糖在体内转化为脂肪的可能性比葡萄糖低，但一次摄入果糖的量不宜太大。摄入过多会导致肠道渗透压升高，引起腹泻。据此也可以认为果糖具有防治便秘的作用，所以轻度便秘的人可以口服蜂蜜进行食疗。
2.低聚糖
寡糖又称低聚糖，由2-10个单糖分子脱水缩合而成。按其消化率可分为普通低聚糖和功能性低聚糖。普通低聚糖是一种能被人体消化吸收利用的低聚糖，而功能性低聚糖可以不被人体消化，但对人体有特殊的生理功能。根据单糖的数量，常见的低聚糖可分为二糖、三糖和四糖，分别由2-4个糖单元组成，其中由两个己糖分子脱水缩合形成的二糖最为常见。低聚糖可溶于水，有甜味，有光学活性和结晶性。一、常见的低聚糖
蔗糖。蔗糖，俗称糖，有红糖、白糖、冰糖三种形态。广泛分布于植物界，尤其是甘蔗和甜菜中，是制备蔗糖的原料。由一个葡萄糖分子和一个果糖分子通过-1，2糖苷键连接组成。
蔗糖是食品加工中重要的甜味剂，但会引起龋齿。蔗糖是一种可发酵的糖，容易被口腔中的微生物利用，在牙齿表面形成一层粘性很强的不溶性葡聚糖，同时产生能腐蚀牙齿的酸，从而形成龋齿。所以附着在牙齿上的食物，尤其是甜食，对牙齿的伤害非常大。只有保持良好的口腔卫生，才能减少或避免龋齿。从这个角度来说，晚上刷牙比早上刷牙更有意义。从小就要爱护牙齿。家长要尽量控制1-3岁孩子的糖果食用量，尤其是唐不要让他们在睡觉前吃糖果。流行病学调查表明，喜欢吃糖果的人或儿童的龋齿发病率明显高于不喜欢吃糖果的人我不喜欢糖果或同龄的孩子。
麦芽糖。麦芽糖是由两个葡萄糖分子通过-1，4糖苷键连接而成的二糖，只存在于植物中。各种谷物的发芽种子中都含有麦芽糖，尤其是大麦芽，因此得名。含淀粉的食物可以被唾液淀粉酶部分水解成麦芽糖，这就是吃馒头或米饭慢慢产生甜味感的原因。麦芽糖和糊精是大麦芽熬制麦芽糖的主要成分。
乳糖。乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖通过-1，4糖苷键连接而成，因存在于哺乳动物的乳汁中而得名。牛奶中乳糖的含量为5%-8%。乳糖甜度低，不能被酵母发酵，但可以被乳酸菌发酵产生乳酸。乳糖是婴儿消耗的主要碳水化合物。但随着年龄的增长，肠道分解乳糖的酶活性急剧下降，有的甚至缺乏。因此，肠道内缺乏乳糖酶的成年人，食用牛奶后往往会出现乳糖不耐受、恶心、腹胀、腹泻等消化不良症状。这主要是由于乳糖在肠道内堆积，导致肠腔内渗透压升高，使肠壁的水分回流到肠腔内，从而引起腹泻。乳糖是婴儿营养的重要成分。乳糖可以维持肠道健康，降低婴儿腹泻的发病率。在肠道内乳酸菌的作用下，乳糖分解产生乳酸，降低肠道的pH值，从而阻碍肠道内碱性腐败菌的生长繁殖，增强酸性有益菌的生长繁殖，从而起到维持最适宜的肠道菌群，减少婴幼儿肠道功能障碍发生的作用。另外，乳糖在肠道内可与钙形成可溶性复合物，因此具有促进钙吸收的作用。
b、功能性低聚糖
功能性低聚糖是指一种低聚糖，它可以不在小肠消化吸收而是直接进入大肠，优先被肠道有益菌利用。功能性低聚糖是双歧杆菌的一种营养物质，能促进其大量繁殖，所以又叫双歧因子。双歧因子包括异构乳糖、低聚果糖、低聚麦芽寡糖、大豆寡糖、低聚木糖、异麦芽酮糖、乳果糖和龙胆寡糖等。龙胆低聚糖除苦味外，其余均有不同程度的甜味，可作为功能性甜味剂用于各种保健食品的加工，儿童美国的食物和老人s食品公司。
双歧杆菌与人类健康。双歧杆菌又称双歧杆菌，最早由法国人Tissel从健康母乳喂养的婴儿粪便中发现。因为它的巨大形状和一个叉子，很像Y或V这个词，所以它被拉丁字母命名为双歧杆菌，有分叉的意思。双歧杆菌是人体肠道中的绝对优势菌株，也是唯一不产生内毒素和外毒素，非致病性，对人体具有多种重要生理功能的有益菌株。它们的存在、减少或消失将对人类健康产生显著影响。
宝宝出生后不久，双歧杆菌就会在肠道内大量繁殖，其数量会随着年龄的增长而变化，随着年龄的增长而逐渐减少。此外，肠道内双歧杆菌的数量也受饮食影响。日常生活中经常食用功能性低聚糖的人肠道内双歧杆菌数量高于其他人群。正常情况下，双歧杆菌一直与人体保持着和谐的共生关系，堪称人类健康的忠实伴侣。双歧杆菌在人体内的作用主要如下：
第一，调节人体肠道菌群。肠道双歧杆菌发酵低聚糖，产生醋酸、乳酸等酸性物质和双歧杆菌等抗菌物质。前者能降低肠道pH值，从而抑制肠道内碱性腐败菌的生长繁殖，后者能有效抑制志贺氏菌、伤寒杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病菌的繁殖。此外，人体内碱性腐败菌代谢产生的吲哚、胺类等有害物质也会对人体产生不良影响
第三，缓解便秘，预防便秘和腹泻。双歧杆菌的代谢产物醋酸和乳酸能刺激肠道蠕动，平衡肠道菌群，增加粪便的湿润度，维持一定的渗透压，从而预防便秘和腹泻。
第四，保肝抗癌。碱性腐败菌在肠道内可产生大量吲哚、硫化氢、胺等有害代谢物。这些物质在肝脏中用酸解毒，随尿液以葡萄糖醛酸和硫酸盐的形式排出。双歧杆菌可以抑制肠道内腐败菌的生长繁殖，因此可以减少这些有毒代谢产物的产生，阻止有毒物质进入肝脏，减少毒物对肝脏的刺激，从而起到保护肝脏的作用。肠道腐败菌在代谢中也会产生一些致癌物质，比如亚硝胺。双歧杆菌可以通过抑制腐败菌的生长来减少致癌物的形成，或者适度分解致癌物，增强体质的豁免权。此外，双歧杆菌还具有增强免疫力、提高抗衰老能力、降血脂、降血压的作用。
功能性低聚糖的生理功能。从广义上讲，功能性低聚糖属于低分子量水溶性膳食纤维，因此在某些生理功能上与膳食纤维相似，但在某些物理特性上与膳食纤维不同，不具备膳食纤维特有的吸水性、膨胀性和粘性。功能性低聚糖的生理功能主要归因于其独特的发酵特性，即作为双歧杆菌的营养源或增殖因子，在体内发挥其独特的生理作用。功能性低聚糖除了上述双歧杆菌的功能外，还具有低能量或零能量、无龋齿的特点。
功能性低聚糖因其难以或完全不被人体消化，提供的能量很低或几乎为零，可作为功能性甜味剂用于低能量食品的生产，以最大限度地满足那些喜欢甜食但又担心发胖的人的要求，也可作为甜味剂用于糖尿病患者和肥胖患者。正如功能性低聚糖可以不被口腔微生物使用，它不会不会引起龋齿，可用于儿童的生产的食物。
3.多糖
多糖是由10多个单糖分子脱水缩合而成的大分子化合物，广泛分布于植物界，也存在于动物体内。就其功能而言，动物体内的一些不溶性多糖和几丁质是构成组织基本骨架的原料；而一些多糖，作为储存形式，是生命体的能量来源；还有一些特殊的多糖，在动物、植物和微生物中具有多种复杂的功能。
与自然界中的单糖和寡糖不同，多糖一般不溶于水，有的只能形成胶体溶液。多糖无甜味，不具有还原性和光学活性，在酸或酶的作用下可水解成单糖。
在营养学上，多糖根据是否被消化分为可消化多糖和不可消化多糖。前者包括淀粉和糖原，后者是膳食纤维。
一、淀粉
淀粉在植物界分布广泛，在植物的种子、根茎和果实中含量较高，一般达到60%以上。天然淀粉有两种形式。一种是直链淀粉，可溶于水，遇到碘会变成蓝色。用水加热后形成的淀粉糊粘性较小，冷却后容易老化变硬。另一种是支链淀粉，结构类似树突，分子量较大，遇碘呈紫红色，不溶于水。加水加热后能形成粘度很大的淀粉糊，冷却后不易老化变硬。一般谷物中直链淀粉占10%-20%，支链淀粉占80%-90%。除糯米外，其支链淀粉含量高达99%，煮出来的米饭粘性极强。一般来说，籽粒越粘稠，支链淀粉含量越高，口感越好。但是，作为烹饪用米粉，一般应选择粘度较小的直链淀粉。在各种来源的淀粉中，通常支链淀粉
糖原是葡萄糖在动物体内的储存形式，因此被称为动物淀粉。动物肝脏中的肝糖原和肌肉中的肌糖原是人和动物的能量来源，主要起平衡血糖和体内排毒的作用。
4.糖醇
糖醇是糖的衍生物，由单糖或二糖氢化而成，也是天然存在的。糖醇在食品工业中常用来代替蔗糖，用于特殊营养食品的加工。常见的糖醇有山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇。这三种糖醇在人体内的代谢不受胰岛素控制，因此可作为糖尿病患者的甜味剂。其中山梨醇和木糖醇能代谢生产力，是人体内的能量物质。但麦芽糖醇的代谢能力很低，只有葡萄糖的1/40，可以作为肥胖患者的甜味剂。另外，木糖醇和麦芽糖醇不能被口腔微生物利用，所以没有致龋作用，可以用于儿童的食物。
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