食物中的糖 单糖 多糖

糖类

龋病俗称虫牙、蛀牙，是细菌性疾病，可以继发牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和颌骨炎症。如不及时治疗，病变继续发展，形成龋洞，终至牙冠完全破坏消失，其发展的最终结果是牙齿丧失。龋病特点是发病率高，分布广导致龋齿的学说主要是菌斑至龋。菌斑内细菌代谢碳水化合物产生酸，酸的聚集，可使牙脱矿。而菌斑的构成是细菌、唾液蛋白、细胞外多糖等菌斑基质。所以糖类算是非常重要的菌斑基质了。综上，可以说含糖食物跟龋齿（俗称蛀牙）是有关系的。含糖食物自然包括糖（糖果）。

不同种类的糖，根据其使菌斑产酸多少及pH下降程度确立其致龋性，其排序为蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>乳糖>果糖>山梨醇>木糖醇，山梨醇和木糖醇常作为防龋的甜味替代剂。

人类就已知道从鲜果、蜂蜜、植物中摄取甜味食物。后发展为从谷物中制取饴糖，继而发展为从甘蔗甜菜中制糖等。制糖历史大致经历了早期制糖、手工业制糖和机械化制糖3个阶段

糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(Aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成，在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合，故又称之为碳水化合物。它是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物，如纤维素，

发现历史：18世纪一名德国学者从甜菜中分离出纯糖和从葡萄中分离出葡萄糖后，碳水化合物研究才得到迅速发展。1812年，俄罗斯化学家报告，植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉，在稀酸中加热可水解为葡萄糖。1884年，另一科学家指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三种元素，其中H和O的比例恰好与水相同为2：1，好像碳和水的化合物，故称此类化合物为碳水化合物，这一名称，一直沿用至今。

碳水化合物分单糖、二糖、低聚糖、多糖四类。

米饭，是中国人日常饮食中的主角之一，中国南方主食。大约在5万年前，在云南地区已经出现了早期的稻属植物，大米中含淀粉75%左右，蛋白质7%-8%，脂肪1.3%-1.8%，并含有丰富的B族维生素等。

面粉是一种由小麦磨成的粉末，是中国北方大部分地区的主食，用面粉制成的食物品种繁多，花样百出，风味迥异，小麦是小麦系植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物；发酵后可制成啤酒、酒精、白酒（如伏特加），或生质燃料。小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及维生素C等。主要种植于华北地区。中国南方则较少种植小麦，因其湿热的气候不利于小麦灌浆，不仅产量低，还极易造成小麦赤霉病害，全世界有43个国家，有35%-40%的人口以小麦为主要粮食。

棉花并不是花，棉花植物开的花卉是乳白色或粉红色花卉。平常说的棉花是开花后长出的果子成熟时裂开翻出的果子内部的纤维。开花后留下绿色小型的蒴果，称为棉铃。棉铃内有棉籽，棉籽上的茸毛从棉籽表皮长出，塞满棉铃内部，棉铃成熟时裂开，露出柔软的纤维。含纤维素约87～90%，水5~8%，其他物质4~6%。棉花的原产地是印度和阿拉伯。在棉花传入中国之前，中国只有可供充填枕褥的木棉，没有可以织布的棉花。宋朝以前，中国只有带丝旁的“绵”字，没有带木旁的“棉”字。“棉”字是从《宋书》起才开始出现的。可见棉花的传入，至迟在南北朝时期，但是多在边疆种植。棉花大量传入内地，当在宋末元初，

美拉德反应又称为“非酶棕色化反应”，是法国化学家L.C.Maillard在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。

果胶物质是植物细胞壁成分之一，存在于相邻细胞壁间的胞间层中，起着将细胞粘在一起的作用。不同的蔬菜，水果口感有区别，主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶，

卡拉胶（Carrageenan）从麒麟菜、石花菜、鹿角菜等红藻类海草中提炼出来的亲水性胶体，它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。广泛用于制造果冻，冰淇淋，糕点，软糖，罐头，肉制品，八宝粥，银耳燕窝，羹类食品，凉拌食品等等。溶于约80℃水，形成粘性、透明或轻微乳白色的易流动溶液。与30倍的水煮沸10min的溶液，冷却后即成胶体。与水结合粘度增加，

膳食纤维是一种多糖，它既不能被胃肠道消化吸收，也不能产生能量。因此，曾一度被认为是一种“无营养物质”而长期得不到足够的重视，然而，随着营养学和相关科学的深入发展，人们逐渐发现了膳食纤维具有相当重要的生理作用。20世纪60年代，几位英国医生报道某些非洲国家的居民，由于食用高纤维食物，平均每日粗纤维摄入量高达35～40克，糖尿病、高脂血症等疾病的发病率比膳食纤维摄入量仅为4～5克的欧美国家的居民明显降低。由此，重新唤起了人们对膳食纤维的兴趣，

壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，一般而言，N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。

1、控制胆固醇

人类健康的最大问题之一是胆固醇，它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收，另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先，壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄，则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料，具有强大的阴离子吸附力，适用于降低胆固醇而没有任何副作用。

2、抑制细菌活性

壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基（NH2+），这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性，使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。

3、预防和控制高血压

对高血压最有影响力的因素之一就是氯离子（cl-）。它通常通过食盐摄入。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用，排泄氯离子。因此，壳聚糖降低血管紧缩素II。它有助于防止高血压，特别是那些过量摄入食盐的人群。

4、吸附和排泄重金属

壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料，比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等，都可以被壳聚糖吸附。现已证明壳聚糖是高效的螯合物介质。壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙酰度。脱乙酰度越大，吸附能力越强。

5、免疫效果

壳聚糖具有更高的蛋白吸附能力；在降解酶的作用下，壳聚糖具降解性；壳聚糖很容易加工成线，适合做成线状或片状的医用材料；壳聚糖具有亲和力和溶解性，适用于生产各类衍生物；壳聚糖具有更高的化学活性；壳聚糖的持水性高；在血清中，壳聚糖易降解吸收；壳聚糖具有更高的生物降解性

应用：1，化妆品：截止到2013年含有海洋性壳聚糖的护肤品有法国美帕（MedSPA），法国Channel，美国雅诗兰黛等；2、絮凝剂专用壳聚糖；3、农业、饲料、饵料专用壳聚糖，壳聚糖是天然的植物营养促长剂--叶面肥的原料；4烟草(烟胶)专用壳聚糖，该产品可与烟丝均匀混合，且能粘附于烟丝表面，可增强抗张强度、耐水性、耐破度，加工时不易破碎

壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术（也有使用化学降解、微波降解技术的报道）降解得到的一种聚合度在2~20之间寡糖产品，分子量≤3200Da，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，其作用为壳

聚糖的14倍。对人体的免疫调节、抗肿瘤、降血脂、调节血糖、改善肝脏和心肺功能及其他多种生理功能有着重要作用

葡萄糖（Glucose)（化学式C6H12O6）又称为玉米葡糖、玉蜀黍糖，简称为葡糖。英文别名：Dextrose，Cornsugar，Grapesugar，Bloodsugar。是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体，有甜味但甜味不如蔗糖(一般人无法尝到甜味)，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液旋光向右，故属于“右旋糖”。葡萄糖在生物学领域具有重要地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，即生物的主要供能物质。植物可通过光合作用产生葡萄糖。在糖果制造业和医药领域有着广泛应用。

葡萄糖很容易被吸收进入血液中，因此医院人员、运动爱好者以及平常人们常常使用它当作强而有力的快速能量补充

葡萄糖酸（化学式：C6H12O7），是葡萄糖的醛基经氧化生成的糖酸，

葡萄糖的一个羟基被一个氨基取代的化合物。分子式C6H13O5N，俗称氨基糖，简称氨糖，骨关节炎是关节软骨蛋白多糖生物合成异常而呈现退行性变的结果。氨基葡萄糖是一种天然的氨基单糖，是蛋白多糖合成的前体物质，可以刺激软骨细胞产生有正常多聚体结构的蛋白多糖，提高软骨细胞的修复能力

葡萄糖酸依诺沙星，用于治疗革兰阴性及阳性细菌引起的泌尿、耳、鼻、喉及浅表化脓性疾患等多种感染，D-葡萄糖与活性物质的水合物

葡萄糖酸钠在工业上用途十分广泛，葡萄糖酸钠可以在建筑、纺织印染和金属表面处理以及水处理等行业作高效螯合剂，钢铁表面清洗剂，玻瓶清洗剂，电镀工业铝氧着色，在混凝土行业用作高效缓凝剂、高效减水剂等。

糖原（glycogen）（C24H42O21）又称肝糖或糖元，是一种动物淀粉，由葡萄糖结合而成的支链多糖，其糖苷链为α型。动物的贮备多糖。哺乳动物体内，糖原主要存在于骨骼肌（约占整个身体的糖原的2/3）和肝脏（约占1/3）中，肝脏是调节血糖浓度衡定的重要器官。肝脏原有糖原约占肝脏重量的5～6%，成人平均约有糖原100克左右众所周知，全球糖尿病的患病率正在逐年上升，并且有扩大化和年轻化的倾向。据国际糖尿病联合会统计，2007年世界糖尿病患病人数为2.46亿，预计到2025年将达到3.8亿。我国也是一个糖尿病发病率很高的国家，2010年新英格兰医学杂志最新调查数据显示，中国糖尿病患病率达9.7%，患者总人数9240万，居世界第一位

1型糖尿病

1型糖尿病，以往称为胰岛素依赖型糖尿病，约占糖尿病病人总数的10%，常发生于儿童和青少年，但也可发生于任何年龄，甚至80~90岁时也可患病。病因是由于胰岛B细胞受到细胞介导的自身免疫性破坏，自身不能合成和分泌胰岛素

2型糖尿病，以往称为非胰岛素依赖型糖尿病，约占糖尿病病人总数的90%，发病年龄多数在35岁以后。起病缓慢、隐匿，部分病人是在健康检查或检查其他疾病时发现的。胰岛细胞分泌胰岛素或多，或少，或正常，而分泌高峰后移。胰岛素靶细胞上的胰岛素受体或受体后缺陷在发病中占重要地位。2型糖尿病病人中约60%是体重超重或肥胖。长期的过量饮食，摄取高热量，体重逐渐增加，以至肥胖，肥胖后导致胰岛素抵抗，血糖升高，无明显酮症倾向

果糖中含6个碳原子，也是一种单糖，是葡萄糖的同分异构体，它以游离状态大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中，果糖还能与葡萄糖结合生成蔗糖.果糖温度越低，甜度越大，即在口感上越冷越甜.果糖的溶解度高，在水中扩散速度快，难结晶，在20℃时，溶解度为蔗糖的1.9倍，葡萄糖的3.7倍。这对于加工果脯、果酱、水果罐头、蜜饯等高糖渍食品十分有利，

果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶，是一种重要的甜味剂。生产果葡糖浆不受地区和季节限制，设备比较简单，投资费用较低。因为它的组成主要是果糖和葡萄糖；故称为“果葡糖浆”

高果糖浆（HFCS）是一种以玉米为原料加工制成的营养性（含热量）甜味剂。它被广泛运用在碳酸饮料、果汁饮料和运动饮料以及小吃、糖浆、果冻和其他含糖产品中

又称比甜度。甜度是一个相对值，通常以蔗糖（非还原糖）作为基准物，一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0，其他糖的甜度则与之相比较得到。

蔗糖已有几千年的历史。是光合作用的主要产物，广泛分布于植物体内，特别是甜菜、甘蔗和水果中含量极高。。蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成,蔗糖是人类基本的食品添加剂之一，已有几千年的历史。

甘蔗原产地可能是新几内亚，后来传播到南洋群岛和印度。大约在周朝周宣王时传入中国南方。

以蔗糖为主要成分的食糖根据纯度的由高到低又分为：冰糖、白砂糖、绵白糖和赤砂糖（也称红糖或黑糖），蔗糖在甜菜和甘蔗中含量最丰富，平时使用的白糖、红糖都是蔗糖。

红糖指带蜜的甘蔗成品糖，甘蔗经榨汁，浓缩形成的带蜜糖。红糖按结晶颗粒不同，分为赤砂糖、红糖粉、碗糖等，因没有经过高度精练，几乎保留了蔗汁中的全部成分，除了具备糖的功能外，还含有维生素和微量元素，如铁、锌、锰、铬等，营养成分比白砂糖高很多。

糖蜜[1]是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，主要含有蔗糖，蔗糖蜜中泛酸含量较高,是制糖工业的副产品，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，其中主要含有大量可发酵糖（

硫化糖－亚硫酸法澄清技术依靠磷酸钙和亚硫酸钙来吸附蔗汁中的杂质，而且糖浆的硫漂作用是基于还原反应的原理，因此，亚硫酸法糖厂所生产的白砂糖质量往往欠佳，久置后还有变黄的现象。

碳化糖－：用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法叫碳酸法，采用碳酸法生产食糖，所除的非糖物比亚硫酸法多，所制得的成品糖的纯度较高，色值较低，含硫少，能久贮不致变色。耗用石灰和二氧化碳量较多，因而生产成本较高。

白砂糖：是蔗糖的结晶体，纯度一般在99.8%以上，从化学角度看，这是很纯的物质了。白砂糖具有纯正的蔗糖甜味，除直接食用外，也是工业用糖的主要品种。

绵白糖：是细小的蔗糖晶粒被一层转化糖浆包裹而成的，其纯度与白砂糖相当。转化糖在这里起着变软、增香、助甜的作用。这是因为转化糖具有蜂蜜般的清香味（蜂蜜的主要组分就是转化糖）其甜度又大于蔗糖（以蔗糖的甜度为1，则转化的糖甜度为1.2），转化糖的较强的吸水能力保持了糖粒的绵软，所以绵白糖的口感优于白砂糖。绵白糖最宜直接食用，冷饮凉食用之尤佳，但不宜用来制作高级糕点

冰糖是砂糖的结晶再制品。中医认为冰糖具有润肺、止咳、清痰、和去火的作用。也是泡制药酒、炖煮补品的辅料。

人体摄入白糖以后，在体内会产生大量糖代谢中的中间产物－－丙酮酸、乳酸等，为了中和这些酸，人体要消耗大量碱性的钙、镁、钠等，钙消耗过多，就会导致人体缺钙，造成骨质疏松和骨折。

1879年的一天下午，在美国霍普金斯大学的实验室里，俄国化学家法利德别尔格，正愉快地在瓶瓶罐罐中迂回穿梭。今天他的心情格外好，一是他正在做的芳香族磺酸化合物的合成实验进行得很顺利，他这才想起过了晚餐的时间，匆匆将铅笔往口袋里一插，套上外衣就往家跑。妻子与丈夫一起忙了起来。丈夫摆上了酒杯、餐具，妻子则端来一盘盘菜肴。晚餐在欢愉的气氛中开始了。法利德别尔格叉起一块牛排，往嘴里塞去。突然，他停止了嚼动，略带诧异地问：“娜塔莎，今天你在炸牛排里放了糖？”“没有啊，从来没有听说过有往牛排中加糖的。不过，”妻子也奇怪地说，“今天的菜肴是有点不大对头，你尝尝看，这色拉也带有甜味。”晚餐后，法利德别尔格仍在想这个奇怪的甜牛排和甜色拉。出于科学家的习惯，他要把原因找出来。在检查完厨房用品后，他把疑虑的目光盯向了餐具，他舔了舔盘子的边缘，略有所思，再舔了舔自己的手，然后，马上抽出口袋里的那枝铅笔，也用舌头舔了一下。“问题出在铅笔上，出在铅笔上！”。可以肯定，铅笔上的甜味是在实验室里沾上的。看来，实验室里一定有一种奇怪的特别甜的物质，我要去查个究竟。”法利德别尔格风风火火赶到实验室，点上煤气灯后，逐件逐件地仔细检查实验用过的器皿。终于，他发现甜味来自一种叫邻磺酰苯酰亚胺钠的化学物质。这个偶然的发现给法利德别尔格开辟了一条通向新的发明的道路。他从又黑、又粘、又臭的煤焦油中提炼出甲苯，经过硫酸磺化、五氯化磷和氨处理后，再用高锰酸钾氧化，最后经过结晶、脱水而得到了一种特别甜的白色结晶体。他把它叫做“糖精”，并测出它比蔗糖要甜500倍。法利德别尔格立即宣布了他的发明，并在美国获得了专利。1886年，这位化学家迁居德国，并在那里建立了世界上第一个从煤焦油中提炼糖精的工厂。糖精就此开始闯入了人们的生活之中。

糖精钠是有机化工合成产品，是食品添加剂而不是食品，除了在味觉上引起甜的感觉外，对人体无任何营养价值。相反，当食用较多的糖精时，会影响肠胃消化酶的正常分泌，降低小肠的吸收能力，使食欲减退。

淀粉是葡萄糖分子聚合而成的，它是细胞中碳水化合物最普遍的储藏形式。[1]淀粉在餐饮业中又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式是C12H22O11，完全水解后得到单糖（葡萄糖），化学式是C6H12O6。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。

淀粉在常温下不溶于水，但当水温至53℃以上时，淀粉的物理性能发生明显变化。淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化（Gelatinization）。

"老化"是"糊化"的逆过程，"老化"过程的实质是：在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。值得注意的是：淀粉老化的过程是不可逆的，不可能通过糊化再恢复到老化前的状态。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。

食物中淀粉含水量30%~60%时易老化；含水量小于10%时不易老化。面包含水30%~40%，馒头含水44%，米饭含水60%~70%，它们的含水量都在淀粉易发生老化反应的范围内，冷却后容易发生返生现象。食物的贮存温度也与淀粉老化的速度有关，一般淀粉变性老化最适宜的温度是2~10℃，贮存温度高于60℃或低于-20℃时都不会发生淀粉的老化现象。

纤维素（cellulose）是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。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50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。

人体内没有β-糖苷酶，不能对纤维素进行分解与利用，但纤维素却具有吸附大量水分，增加粪便量，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，使致癌物质在肠道内的停留时间缩短，对肠道的不良刺激减少的作用，从而可以预防肠癌发生。

粘多糖是含氮的不均一多糖，是构成细胞间结缔组织的主要成分，也广泛存在于哺乳动物各种细胞内。化学组成为糖醛酸和酪氨基己糖交替出现，有时含硫键。也称为糖胺聚糖。

透明质酸是一种酸性粘多糖，1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，

调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。透明质酸是一种高分子的聚合物。是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖。D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1,3-配糖键相连，双糖单位之间由β-1,4-配糖键相连。双糖单位可达25000之多。

硫酸软骨素（CS）是共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖。硫酸软骨素广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面，糖链由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺（又称N-乙酰氨基半乳糖）二糖单位组成，通过一个似糖链接区连接到核心蛋白的丝氨酸残基上。

硫酸软骨素对角膜胶原纤维具有保护作用，能促进基质中纤维的增长，增强通透性，改善血液循环，加速新陈代谢，促进渗透液的吸收及炎症的消除；其聚阴离子具有强的保水性，能改善眼角膜组织的水分代谢，对角膜有较强的亲和力，能在角膜表面形成一层透气保水膜，改善眼部干燥症状。