碳水系列(2)|碳水到底是什么?为什么我们必须摄入?P1

二、碳水到底是什么,我们为什么要摄入

前文我们提及碳水这个名词广为人知,那么追根到底,或许会有疑问,我们平日里老是说碳水,到底指的是什么呢?本文会从两个角度出发进行探讨:

第一:从学术的角度出发,分享一个常用的分类方法:以DP(degree of polymerization)聚合度的角度介绍碳水的分类,此分类我们在小时候化学课上可能都有所涉及,我会介绍一些具有代表性的类别。

第二:从日常生活角度出发,系统性分享我们平日里可能吃过的碳水包括哪些。这部分内容我认为是本篇文章的重点,实用且内容较为系统,可以拿来参考,同时后续文章我也会引用一些《中国食物成分表第六版》的数据。

在知道了碳水有哪些之后,说一个老生常谈的内容:碳水对我们的好处有哪些。(我在接触营养学之前曾听说过生酮饮食法,还看到一些博主对于该法十分的推崇,科学的生酮饮食是要有专业人士进行指导同步进行的,笔者认为普通人若不是很了解就直接效仿是有一定风险的)

2.1从DP的角度分类了解碳水

碳水化合物(carbohydrate,CHO)是由碳、氢和氧三种元素组成的有机化合物,因为分子式中氢和氧的比例恰好与水相同(2∶1),如同碳和水的化合物,因而得名。

以上是专业书籍对碳水化合物名字由来的一个解释,我认为比较合理就引用出来了。

DP,聚合度,指的是一个碳水化合物分子中,单糖单位连接的个数,也就是说,单糖是单位,视为1,DP是几,就意味着由几个单糖构成。

通常我们会把碳水分为三类:①糖(DP1-2);②寡糖(DP3-9);③多糖(DP≥10);

接下来的介绍会说明这三类分别有哪些,并挑选一些具有代表性的种类详细分析,由于糖字看多了会不认识,所以接下来的分享中,部分密集涉及到糖字我会用~来替代。请各位读者理解

(一)糖:分为三个小类别

1、单~:有葡萄~、果~、半乳~、甘露~;

2、双~:有蔗~、乳~、麦芽~、海藻~;

3、~醇:有麦芽~醇、山梨醇、木~醇、乳~醇;

(二)寡糖(也称低聚糖):分为两个小类别

1、低聚异麦芽~:有麦芽糊精;

2、其他寡~:有低聚果~、水苏~、棉子~;

(三)多糖:分为三个小类别

1、淀粉:有直链淀粉、支链淀粉、变性淀粉;

2、非淀粉多~:有纤维素、果胶、半纤维素、亲水胶质物;

3、其他多~:有~原(也称动物淀粉);


来源于我的知乎图

接下来是具体的介绍概述,包括:

葡萄糖和果糖

②蔗糖、乳糖、麦芽糖;

③直链淀粉、支链淀粉;

1、葡萄糖与果糖

【从化学角度】——读者可以略看

化学式都为

但是分子排列不同,笔者初次看并理解该分子结构式的时候十分的困惑(这也跟笔者高中不选修化学有关,且专业完全与之无关)。通过查阅资料,我把我所了解到的分享如下:营养学专业书籍里有关的分子结构式普遍只呈现两种方式:

①Fischer投影

②Haworth投影

了解这两个形式才能读懂关于葡萄糖的分子结构式【日常生活也不需要看懂分子结构式】


来源我的知乎

前者是①Fischer投影,后者是②Haworth投影;两种方式相互联系,前者可以向后者转变。第一种比较好理解,C和C上下连接,依次称基团、C2、C3、C4、C5、基团;值得一提的是C5的羟基-OH在右边所以是D-构型,我们日常所利用的就是D-葡萄糖,只是说日常简化了用语。若像我零基础,可能还需要学几个前置知识:

1)熟悉基团,例如知道-CHO并且知道其结构式是RC(=O)H,-CH₂OH是啥,H-C-OH是啥,酮基的定义和结构。

2)知道结构式怎么画,例如醛基-CHO也就是RC(=O)H可以画成


3)根据基团在单糖中分类:含有-CHO的单糖称醛糖;同理含有酮基的单糖称为酮糖。

4)了解官能团羰(tang)基:C=O,羟(qiang)基: -OH;了解官能团与基团的联系与区别,例如羰基连接在2个碳原子之间是酮基,羰基链接一个碳原子一个氢原子是醛基。

在了解了包括但不限于以上几点后,我们就可以看懂D-葡萄糖的Fischer投影式。

对笔者来说更难的是如何理解后者Haworth投影。通过查阅wiki百科还有油管视频,我只是搞清楚了D-葡萄糖从①到②Haworth投影的转变情况。

如果你跟我一样,看不懂Haworth投影,可以参考ItsDrDan和Wondersofchemistry的视频来辅助理解。

需要了解的是:

①交点代表了碳C,所以你看不到C是很正常的。

②Fischer投影的最右边的官能团转化到Haworth投影应该画在下方,同理左边画在上方。

③简单的说,由于分子自身结构特点,C5与C1会产生环化反应,原本直链结构中的醛基(C=O)会被结合形成新的C-O单键。

其中若要细致解释,则会相对比较复杂。大家可以参考借鉴下图,有许多新的概念需要去理解:例如δ⁺是什么,其原理又是什么,会延伸很多内容,笔者暂时未去理解这部分内容。

推荐你观看B站里搬运的的Wondersofchemistry的视频,里面的截图,每一个步骤都相对清晰,进一步体现出来了环化反应的过程

【其他小知识点】

1)存在于人体血液中的葡萄糖被称之为血糖。

2)葡萄糖是蔗糖、麦芽糖、淀粉、糖原等的组成单元。

3)果糖广泛存在于水果和蜂蜜中,也是所有糖中最甜的一种,甜度是蔗糖的1.2-1.8倍。平日里可以把水果当做碳水摄入的一部分来缓减饥饿感。

4)菊科植物一般含由果糖聚合成的一种多糖——菊粉。以菊粉形式存在的有许多例子,蒲公英、牛蒡草、中国蓟、北美黄花、菊苣、大丽花芋的根等。

2、蔗糖、麦芽糖、乳糖:

【化学角度】

化学式为


专业书只列出了Haworth投影,从中可以看出三个分别是由哪个单糖构成。

蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖构成;

麦芽糖是由二分子葡萄糖构成;

乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖构成;具体的合成细节则可以参考《中国营养科学全书》


来源于我的知乎的图

【其他小知识点】

1)蔗糖:俗称白糖、砂糖、红糖。我们熟知的甘蔗、甜菜、槭树汁中蔗糖含量较丰富

2)麦芽糖:平日里听过次数较多,但是自然界似乎不存在天然的麦芽糖,所以很少见有食物中含有麦芽糖。

3)乳糖:我们日常里喝的牛奶、羊奶都含有乳糖,乳糖可以促进常量元素Mg镁的吸收,后者是数百种酶的辅助因子。国内许多人会出现由于缺乏乳糖酶而乳糖不耐受的情况:喝多了牛奶会腹泻或者腹胀,这个时候建议用奶酪、酸奶来进行平替。或者尝试餐后小口补充牛奶,循序渐进直到能够适应。

3、直链淀粉、支链淀粉:

【化学角度】——仅了解,笔者自己都还未看明白


来源于我的知乎的图

【其他小知识点】

淀粉由葡萄糖聚合而成,因聚合方式不同分为两类,直链和支链;直链是线性结构,富含直链的食物容易形成较难消化的抗性淀粉。支链分子相对较大,易糊化,消化率较高。

通常天然食物中的直链含量是较低的,例如普通玉米的直链占比为24,支链占比为76;马铃薯直链占比为20,支链为80;小麦直链为25,支链为75;

食物淀粉中,支链淀粉含量较高,其含量越多,糯性越大

我是老胡,下一篇将继续分享生活中关于碳水的食物有哪些

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

友情链接更多精彩内容