爱华网碳水化合物的分类及作用 食物的碳水化合物含量
1、单糖
单糖（Monosaccharides）是所有碳水化合物的基本结构单元，其碳原子个数为 3-6 个，较为常见的有戊糖（C5）和己糖（C6），其中己糖最为常见。常见戊糖有核糖和甘 露糖；常见己糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖。单糖易溶于水，有甜味、结晶性和旋光性。
A、葡萄糖
葡萄糖（Glucose）一般以游离态存在于葡萄、香蕉、柿子等多种水果中，它是机体吸收利用最好的糖。葡萄糖是一种可发酵糖，在酵母菌的作用下分解生成乙醇。工业上葡萄糖的生产一般采用酶法或酸法水解淀粉原料而成。葡萄糖既可直接食用，又可通过静脉注射到血液中，释放能量最快。
B、果糖
果糖（ Fructose ）因其最早从水果中分离出来而得名。它是以游离态 存在于蜂蜜（40%）、葡萄（6.5%）、苹果（6%）和梨等水果中。果糖甜度高，为最甜的一种天然单糖，其甜度为葡萄糖的两倍，蔗糖的 1.5 倍。果糖口味好，有一种香味且食后无苦味，冷时甜度更大，特别适于冷饮食品的制作。此外，果糖吸湿性较强，可用于一些需要保湿的糕点及糖果的加工。
果糖在人体内被吸收后，其代谢过程不受胰岛素的控制，因此适于糖尿病人食用。此外，果糖在体内转化成脂肪的可能性低于葡萄糖，但果糖一次食用量不宜过大，过多摄入可导致肠道内渗透压的增加而引起腹泻。据此，还可以认为果糖具有防治便秘的作用，因此轻度便秘者可采用口服蜂蜜法进行食疗。
2、低聚糖
低聚糖（Oligosaccharides），又称寡糖，由 2-10 个单糖分子脱水缩合而成。根据其 可消化性的不同，分为普通低聚糖和功能性低聚糖。普通低聚糖是一类能够被人体消化 吸收利用的低聚糖，而功能性低聚糖则不能被人体消化，但对人体具有特殊的生理功能。根据其构成单糖数量的多少，普通低聚糖可分为双糖、三糖和四糖等，它们分别由 2-4 个糖单元构成，其中以 2 个己糖分子脱水缩合而成的双糖分子最为多见。低聚糖均易溶于水，有甜味、旋光性和结晶性。
A、普通低聚糖
（1）蔗糖（Sucrose）。蔗糖俗称食糖，有红糖、白糖及冰糖 3 种形式。其广泛分布 于植物界，尤以甘蔗和甜菜中含量最高，二者是制备蔗糖的原料。它是由一分子的葡萄 糖和一分子的果糖以α-1,2 糖苷键连接而成。
蔗糖是食品加工中重要的甜味剂，但会引发龋齿。蔗糖为可发酵性糖，易被口腔中微生物利用，而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，由此形成龋齿。因此，粘附在牙齿上的食物，特别是甜食对牙齿甚为有害，只有保 持良好的口腔卫生，才能减少或避免龋齿的发生。从这一点来看，晚上刷牙比早晨刷牙 意义更大。爱护牙齿要从小抓起，做父母的要尽量控制 1-3 岁幼儿对糖果的食用量，尤 其在睡前不要让他们食用糖果。流行病学调查研究显示，嗜好糖果的人或儿童其龋齿发 生率明显高于无糖果嗜好的人或同龄儿童。
（2）麦芽糖（Maltose）。麦芽糖为两分子葡萄糖以α-1,4 糖苷键连接而成的双糖，仅存在于植物体中，各种谷物的发芽种子中均含有麦芽糖，尤以大麦芽中含量最高，因此而得名。含淀粉的食物经唾液淀粉酶作用可部分水解成麦芽糖，这就是吃馒头或米饭时细嚼慢咽产生甜味感觉的原因所在。由大麦芽熬制而成的饴糖主要成分为麦芽糖和糊精。
（3）乳糖（Lactose）。乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖以β-1,4 糖苷键连接而成，因存在于哺乳动物乳汁中而得名。乳糖在乳汁中的含量为 5%-8%。乳糖甜味较低，不能被酵母发酵，但能被乳酸菌发酵而生成乳酸。乳糖是婴儿食用的主要糖类物质，但随着年龄的增加，肠道内分解乳糖的酶（乳糖酶）活性急剧降低，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产生乳糖不耐症，出现恶心、腹胀、腹泻及其他消化不良症状。这主要由于乳糖在肠道内积聚而引起肠腔内渗透压增加，造成肠壁水分反流入肠腔，从而引起腹泻。乳糖是婴儿营养中必不可少的成分，乳糖具有维持肠道健康、减少婴儿腹泻发生的作用。乳糖在肠道内乳酸菌的作用下，分解产生乳酸，降低了肠道的 pH 值，从而使肠道内碱性腐败菌的生长繁殖受阻，酸性有益菌的生长繁殖增强，起到保持肠道最合适菌群、减少婴儿肠功能紊乱发生的作用。此外，由于乳糖在肠道内可与钙形成可溶性配合物，因此有促进钙吸收的功能。
B、功能性低聚糖
功能性低聚糖（Functional Oligosaccharides）是指在小肠内不能被消化吸收而直接进 入大肠，优先被肠道内有益菌（双歧杆菌）所利用的一类低聚糖。功能性低聚糖是双歧 杆菌的营养物质，能促进其大量繁殖，因此又称为双歧因子。双歧因子包括异构乳糖、 低聚果糖、麦芽低聚糖、大豆低聚糖、低聚木糖、异麦芽酮糖、乳酮糖及低聚龙胆糖等。 除了低聚龙胆糖具有苦味外，其余均带有程度不等的甜味，可作为功能性甜味剂用于多 种保健食品、儿童食品和老年食品的加工。
（1）双歧杆菌与人体健康。双歧杆菌也称双叉杆菌，最早由法国人梯塞尔从健 康 母乳喂养的婴儿粪便中发现，因其形态如棒，又带一个叉，很像“Y”或“V”字，于是 便采用常有分叉含义的拉丁字母命名为双叉杆菌。在人体肠道内，双叉杆菌是处于绝对优势的菌株，也是惟一既不产生内毒素又不产生外毒素、无致病性并对人体具有许多重要生理功能的有益菌株。它们的存在、减少或消失，都将对人体健康产生不容忽视的影响。
婴儿出生不久后，双歧杆菌便会在肠道内繁殖，其数量随年龄而变化，随年龄的增加而逐渐减少。此外，肠道内双歧杆菌的数量还受饮食的影响。日常生活中经常食用富 含功能性低聚糖的人群中肠道内双歧杆菌的数量要高于其他人群。正常情况下，双歧杆 菌一直与人体保持和谐的共生关系，可称得上人类健康的忠诚伴侣。双歧杆菌在人体内 的作用主要表现为以下方面：
第一，调节人体肠道菌群。肠道内双歧杆菌发酵低聚糖产生醋酸和乳酸等酸性物质 和双歧杆菌素等抗菌性物质。前者能使肠道 pH 值降低，从而抑制肠道内碱性腐败菌的生长繁殖，后者能有效地抑制痢疾杆菌、伤寒杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病 菌的繁殖。此外，人体肠道内由碱性腐败菌群代谢产生的吲哚和胺类等有害物质也明显 减少，从而维护肠道内稳态的平衡和人体健康。
第二，合成多种维生素。双歧杆菌在人体肠道内可合成维生素 B1、B2、B6、B12 及 烟酸等多种维生素，对人体所需的维生素有一定的补充作用。
第三，整肠通便，预防便秘和腹泻。双歧杆菌的代谢产物醋酸和乳酸等能刺激肠道蠕动，平衡肠道菌群，增加粪便湿润度，并保持一定的渗透压，从而可以预防便秘和腹泻。
第四，保护肝脏和抗癌。碱性腐败菌在肠道内能产生大量吲哚、硫化氢和胺等有害代谢物，这些物质在肝脏中用酸进行解毒，随尿以葡萄糖醛酸和硫酸盐的形式排出。由 于双歧杆菌在肠道内能抑制腐败菌的生长和繁殖，因而可以减少这些有毒代谢物的产生，避免有毒物质进入肝脏，减轻毒物对肝脏的刺激，从而起到保护肝脏的作用。肠道腐败
菌在代谢中还会产生一些致癌物质，如亚硝胺等。双歧杆菌可通过抑制腐败菌的生长而减少致癌物的形成，或适度分解致癌物及增强机体免疫力等起到抗癌作用。此外，双歧杆菌还具有增强机体免疫力、提高抗衰老能力、降血脂、降血压等作用。
（2）功能性低聚糖的生理功能。广义上讲，功能性低聚糖属于低分子量的水溶 性 膳食纤维，因此它在某些生理功能方面类似于膳食纤维，但在一些物理特点上与膳食纤 维有所不同，不具备膳食纤维所特有的吸水性、膨胀性和粘稠性。功能性低聚糖的生理功能主要归功于其特有的发酵特征，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。功能性低聚糖除了拥有上述双歧杆菌所具有的功能外，还具有低能 量或零能量及无致龋齿的特性。
功能性低聚糖 由于很 难或完全不被人体消化 ，并且它所提供的能量很低或几乎为零，因此可作为功能性甜味剂，用于低能量食品的生产，以便最大限度地满足那些喜爱 甜食而又担心发胖者的要求，也可作为糖尿病、肥胖症患者的甜味剂。由于功能性低聚糖不能为口腔微生物所利用，因此不会引起龋齿，可用于儿童食品的生产。
3、多糖
多糖（Polysaccharides）是由 10 个以上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，在动物体内也有存在。就其功能而言，一些不溶性多糖（如植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素）和动物体内的甲壳质是构成组织基本骨架的原料；而 一些作为贮存形式的多糖（如淀粉和糖原）则是生物机体的能源物；还有一些特殊的多 糖（如粘多糖等），它们在动植物和微生物体内有着多种多样而复杂的功能。
多糖在性质上不同于单糖和低聚糖，多糖一般不溶于水，有些则只能形成胶体溶液。 多糖无甜味，无还原性，有旋光性，在酸或酶的作用下可水解成单糖。
营养学上，多糖可按其消化与否分为可消化多糖和不可消化多糖，前者包括淀粉和 糖原，后者为膳食纤维。
A、淀粉
淀粉（Starch）广泛分布于植物界，在植物种子（如大米、小麦、玉米、小米和高粱等）、根茎（如马铃薯、红薯、木薯）以及果实（如红豆、绿豆、豌豆、板栗等）中含量较高，一般可达 60%以上（以干基计）。天然淀粉有两种存在形式，一种为直链淀粉， 它溶于水，遇碘成蓝色，加水加热后形成的淀粉糊粘性较小，冷却后易老化变硬；另一 种为支链淀粉，其结构类似于树枝状，分子量更大，遇碘变紫红色，不溶于水，加水加 热后可形成粘性很大的淀粉糊，冷却后不易老化变硬。一般粮食中直链淀粉占 10%-20%， 支链淀粉占 80%-90%。但糯米例外，其支链淀粉含量高达 99%，煮成的饭粘性极大。 一般来说，粘性越大的粮食中支链淀粉含量越高，口感越佳，但作为烹调勾芡所用的淀 粉，一般宜选用粘性较小的直链淀粉。在各种来源的淀粉中，一般地下生植物淀粉（如 马铃薯、红薯、木薯）和水生植物淀粉（如藕粉）中的支链淀粉含量较高，吸水膨胀性 好，其膨化制品体积大、口感松软；而地上系列的禾谷类（糯性粮食除外）的直链淀粉 含量较高，吸水膨胀性差，其制品易于老化，口感较粗糙。
B、糖原
糖原（Glycogen）是动物体内葡萄糖的贮存形式，故有“动物淀粉”之称。其存在于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，在体内主要发挥平衡血糖和解毒的作用。
4、糖醇
糖醇（Sugar Alcohols）为糖的衍生物，由单糖或双糖加氢而成，也有天然存在的。在食品工业中常用糖醇代替蔗糖用于特殊营养食品的加工。常见的糖醇包括山梨糖醇、 麦芽糖醇和木糖醇。这三种糖醇在人体内的代谢不受胰岛素的控制，因此可作为糖尿病人的甜味剂。其中，山梨糖醇和木糖醇均可代谢产能（4kcal/g），是人体内的能源物质； 而麦芽糖醇代谢产能很低，仅为葡萄糖的 1/40，可作为肥胖症患者的甜味剂。此外，木糖醇和麦芽糖醇不能被口腔微生物所利用，因此无致龋齿效应，可用于儿童食品中。
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