2.3.3 糖类
糖类是主要由碳、氢、氧3种元素组成的一大类化合物的统称，其中氢和氧的比例为2∶1，与水相同，故也称为碳水化合物。糖类是自然界中最丰富的有机物质，是人类最主要和最经济的热能来源，约提供人体每日所需总热量的60%～70%，主要包括米、面及其制品。
1）糖类的分类
糖类按照分子结构和组成的不同，可以分为单糖、双糖和多糖三大类。
（1）单糖
单糖是最简单的糖，通常条件下不能直接水解为更小分子的糖。单糖具有醛基或酮基，有醛基者称为醛糖，有酮基者称为酮糖。常见单糖有：
①葡萄糖。葡萄糖不仅是最常见的单糖，也是自然界分布最广的有机物，在血液、脑脊液、淋巴液、水果、蜂蜜以及多种植物液中都以游离形式存在。葡萄糖对人体非常重要，人体血糖就是葡萄糖，在体内氧化可释放能量供机体利用。
②半乳糖。半乳糖是乳糖、蜜二糖、水苏糖、棉籽糖等化合物的组成成分之一。在人体中几乎全部以结合形式存在。双糖类的乳糖经消化后，一半转变为半乳糖，另一半转变为葡萄糖。
③果糖。果糖通常与蔗糖共存于水果汁中，蜂蜜中含量最多，苹果和番茄中含量也较多。若以蔗糖甜度为100，果糖的相对甜度可达110，是所有天然糖类中甜度最高的。
④核糖。核糖可以由机体合成，不一定要从食物中获得，是人体遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）的组成成分之一。
（2）双糖
双糖是由两个相同或不相同的单糖分子上的羟基脱水而生成的糖苷，属低聚糖。自然界中最常见的双糖是蔗糖、乳糖和麦芽糖。
①蔗糖。常见的白糖、砂糖或红糖都是蔗糖。蔗糖由一分子葡萄糖与一分子果糖缩合而成。蔗糖几乎普遍存在于植物的根、茎、叶、花、种子及果实中，甘蔗、甜菜中含量尤为丰富。纯净蔗糖为白色晶体，易溶于水，熔点为185～186℃。蔗糖加热至200 ℃时变成焦糖（俗称糖色），烹调中红烧类菜肴的酱红色，就是利用这一性质着色而成。
②乳糖。乳糖由一分子葡萄糖与一分子半乳糖缩合而成。乳糖只存在于各种哺乳动物的乳汁中，浓度约为5%。人体消化液中的乳糖酶可将乳糖水解为相应单糖。不同乳汁中的乳糖含量不同，人乳含7.5%～8.5%，羊乳含4.5%～5%，牛乳含4%～6%。乳糖在肠道中吸收较慢，有助于乳酸菌的生长繁殖，乳酸菌可对抗腐败菌的生长和繁殖，从而防止婴儿的某些肠道疾病。乳糖在乳酸菌的作用下，可分解为乳酸，利用这个原理可制造酸牛奶、酸奶酪。
③麦芽糖。麦芽糖由两分子葡萄糖缩合而成，发芽的谷粒特别是麦芽中含量很高。麦芽糖是淀粉和糖原的结构成分。淀粉类食品（如米、面等）在口腔中会产生甜味，就是因为唾液淀粉酶将淀粉水解为麦芽糖。制作烤鸭、烧饼等食品时常用的饴糖，主要成分就是麦芽糖，饴糖同时也是糕点、面包的配方原料和烹饪的常用原料。饴糖在加热时随温度的升高可产生浅黄、红黄、酱红、焦黑等不同的色泽，利用这一点可以制作出风味各异、色彩丰富的食物。
（3）多糖
多糖是由10 个及以上单糖分子脱水缩合并借糖苷键彼此连接而成的高分子聚合物。多糖在性质上与单糖和双糖不同，一般不溶于水，无甜味，不形成结晶，无还原性。多糖类中的淀粉、糖原、纤维素在营养学上有重要作用。其中，淀粉和糖原能被人体消化和吸收，而纤维素不能被人体消化和吸收。
①淀粉。淀粉存在于谷类、根茎类等植物中，是中国和其他亚洲地区居民的主要能量来源。谷类、豆类以及马铃薯、红薯、芋头、山药等块茎类的植物性食物中淀粉含量都很丰富，谷类淀粉含量为70%～80%，干豆类为50%～60%，红薯为23%～24%。淀粉由葡萄糖聚合而成，因聚合方式不同分为直链淀粉和支链淀粉。其中，直链淀粉可溶于热水；支链淀粉不溶于热水，在热水中会膨胀。淀粉经改性处理后可以获得各种各样的变性淀粉，用途很广。淀粉无甜味，不溶于冷水，但同水加热至沸腾时能形成糊浆，这种现象称为糊化作用。糊化后的淀粉有黏性，受冷会产生凝胶作用，副食加工中粉条、粉丝、粉皮的制作以及糕点上的烫面利用的就是淀粉的这一特性。
淀粉在酶的作用下，可依次分解为糊精、麦芽糖和葡萄糖，最后以葡萄糖的形式被机体吸收利用。烤饼干、面包和馒头表面的棕黄色硬壳以及熬米粥时表面黏性膜层都是淀粉在高温作用下分解成的糊精。糊精在肠道中有利于嗜酸杆菌的生长，可以减轻肠内细菌的腐化作用，所以烤黄的干馒头片可缓解小儿腹泻症状。
②糖原。糖原由许多葡萄糖组成，几乎只存在于动物组织，因糖原结构与支链淀粉相似，故又称动物淀粉。糖原在肝脏和肌肉中合成并贮存，分别称为肝糖原和肌糖原。肝糖原对维持人体血糖浓度的稳定具有重要作用；肌糖原的作用主要是在肌肉高强度和持续运动时供给能量。人体内的肝糖原和肌糖原贮存量有限，不能作为人体能量的主要来源。人体内贮存的糖原不多，肌糖原约245 g，肝糖原约108 g，其他组织糖原约17 g，总量约370 g，提供的热量只占全天需要量的60%。因此，人体每日都要摄入充足的糖类，从而避免机体消耗体内储备的脂肪和蛋白质来供给能量。(https://www.daowen.com)
③纤维素。纤维素在植物界无处不在，是各种植物细胞壁的主要成分，是最复杂的一类多糖。人体缺乏能水解纤维素的酶，所以纤维素不能被人体消化吸收，但纤维素可刺激和促进胃肠道的蠕动，有利于其他食物的消化吸收及粪便的排泄。纤维素广泛存在于谷类、豆类和种子的外皮（如米糠、麦麸和干豆皮等）以及蔬菜的茎、叶、果实还有海藻和水果之中。植物纤维素统称为膳食纤维或食物纤维。
2）糖类的生理功能
糖类是生命细胞结构的主要成分及主要供能物质，对机体具有多方面的生理功能。
（1）供给和储存能量
膳食中的糖类是人类获取能量最经济和最主要的来源。每克葡萄糖在体内氧化可以产生能量16.7 kJ（4 kcal）。人体维持健康所需要的能量中，55%～65%由糖类提供。糖原是肌肉和肝脏糖类的储存形式，一旦机体需要，糖原将分解为葡萄糖从而提供能量。糖类在体内释能、供能较快，是神经系统和心肌的主要能源，也是肌肉活动时的主要燃料，对维持神经系统和心脏的正常功能以及增强耐力、提高工作效率具有重要意义。
（2）构成组织及重要生命物质
糖类是构成机体组织的重要物质，并参与细胞的组成和多种活动。每个细胞都有糖类，其含量为2%～10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在。核糖核酸和脱氧核糖核酸这两种重要生命物质均含有核糖。一些具有重要生理功能的物质（如抗体、酶和激素等）的组成也需糖类参与。
（3）蛋白质节约作用
机体需要的能量，主要由糖类提供，当糖类摄入不足时，机体为了满足自身的能量需要，会通过糖原异生作用动用蛋白质产生葡萄糖；而当糖类摄入量足够时，机体不需要动用蛋白质来供能，即糖类具有节约蛋白质的作用。
（4）抗生酮作用
脂肪酸分解产生的乙酰基需要与草酰乙酸结合进入三羧酸循环，最终被彻底氧化和分解从而产生能量。当糖类摄入不足时，草酰乙酸供应量相应减少，同时体内脂肪或食物脂肪加速分解为脂肪酸从而供应能量。这一代谢过程中，由于草酰乙酸不足，脂肪酸不能彻底氧化，将产生过多的酮体，酮体在体内蓄积会产生酮血症和酮尿症。摄入充足的糖类可以防止上述现象的发生，这称为糖类的抗生酮作用。
（5）解毒作用
糖类摄入足量时，人体肝糖原贮存充足，有利于肝素的合成，从而增强肝脏的功能和合成肝素的能力。肝素能和四氯化碳、酒精、砷、酚、重金属等结合使之失去毒性，对各种细菌感染所引起的毒血症也有较强的解毒作用。肝糖原越充足，肝脏的解毒功能越能正常发挥。
（6）增强肠道功能
非淀粉多糖类如纤维素、果胶、抗性淀粉和功能性低聚糖等，虽不能在小肠消化吸收，但可以刺激肠道蠕动，促进食物在结肠内的发酵，发酵产生的短链脂肪酸和肠道菌群增殖，有助于正常消化和增加排便量。
3）膳食参考摄入量及食物来源
一般认为，正常成年人每日糖类需要量为350g左右，约为400g粮食。膳食纤维的推荐摄入量为每日25～35 g。
糖类的食物来源主要是粮谷类和薯类。粮谷类食物糖类含量一般为60%～80%，薯类为15%～29%，豆类为40%～60%。单糖和双糖的主要来源是蔗糖、糖果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮料和蜂蜜等食物。乳糖只存在于乳类及乳制品中，是婴儿摄入糖类的重要来源。