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教案第二章，第四节人体对碳水化合物的需要教学目标：1、通过本节教学，使学生了解碳水化合物的主要生理功能；常见活性多糖的生理功能；血糖指数（GI）的升高对糖类食物选择的重要作用。2、通过学习掌握碳水化合物、膳食纤维概念、分类和食物来源；3、理解糖类（碳水化合物节约蛋白质作用、碳水化合物的抗生酮作用）、膳食纤维主要生理功能；了解常见活性多糖的生理功能；血糖指数（GI）的对糖类食物选择的重要作用。4、通过对本节内容的学习，运用所学知识指导人们合理选取糖类，保障健康。教学重点：碳水化合物、膳食纤维概念、营养分类和食物来源；教学难点：碳水化合物节约蛋白质作用、碳水化合物的抗生酮作用、膳食纤维主要生理功能新课导入：开运动会的时候，班里的班委会给运动员买点葡萄糖口服液来服用，还有前两年流行的PTT饮料，同学们想一下，这些现象说明了什么问题呢？由此引入要讲的内容。教学内容：一、碳水化合物的功能1、供能与的节约蛋白质作用当摄入足够的碳水化合物时，可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖，这是所谓的节约蛋白质作用。2、构成机体细胞的成分碳水化合物是构成机体的重要物质，并参与细胞的许多生命活动。3、维持神经系统的功能尽管大多数体细胞可由脂肪和蛋白质代替糖作为能源，但是脑、神经和肺组织却需要葡萄糖作为能源物质，若血中葡萄糖水平下降，脑缺乏葡萄糖可产生不良反应。4、抗生酮作用碳水化合物摄取不足，脂肪代谢产生脂肪酸，氧化增多，会产生较多的酮体，高过肾的回收能力时，会影响人的健康，即所谓的酸中毒。5、提供膳食纤维，活性多糖果，有益肠道功能如乳糖可促进肠中有益菌的生长，也可加强钙的吸收。低聚糖：有利于肠道菌群平衡。6、食品加工能够中的重要原、辐材料（对食品）很多工业食品都含有糖，并且对食品的感官性状有重要作用。二、碳水化合物(carbohydrate)的分类：按其化学组成、生理作用和健康意义可分为：1、糖：包括单糖(monosaccharide、双糖(disaccharide)和糖醇。2、寡糖及低聚糖：包括低聚异麦芽糖和其它低聚糖。3、多糖(polysaccharide)。包括淀粉和非淀粉（一）糖糖是指能够准确测定的碳水化合物。1、单糖：食品中的单糖主要是葡萄糖和果糖和半乳糖。单糖为结晶体，易溶于水，有甜味，是糖类的基本组成单位，不能再水解成更小的糖分子，可直接被人体吸收。单糖的常见分子式是C6H12O6（1）葡萄糖(glucose)葡萄糖主要由淀粉水解而来，还可来自蔗糖、乳糖等的水解。是双糖和多糖的基本组成部分，广泛存在于植物和动物体中。葡萄糖的功能：有些器官完全依靠葡萄糖供给所需的能量，如大脑每日需100—120克葡萄糖。此外，肾髓质、肺组织和红细胞等也必须依靠葡萄糖供能。可直接被人体吸收，也可作为营养食品直接食用。（2）果糖(fructose)果糖的甜度很高，是糖类中最甜的物质。主要存在于水果和蜂蜜中，人体易于吸收，在体内被吸收后转变为肝糖，然后再分解为葡萄糖。（3）半乳糖(galactose)乳糖经消化后，一半转变为半乳糖，一半为葡萄糖，半乳糖不单独存在于天然食物中，但在乳中和脑髓里都有半乳糖成分，是神经组织的重要成分。2、双糖是由两个分子单糖脱去一分子水缩合而成的化合物，多为结晶体，味甜，易溶于水。双糖的分子式为：C12H22011（1）蔗糖蔗糖由一分子葡萄糖与一分子果糖缩合失水而成，在酶的作用下或与酸共热，水热生成葡萄糖与果糖。H+C12H22011+H20→C6H12O6+C6H12O6（或酶）蔗糖葡萄糖果糖蔗糖广泛存在于植物中，以甘蔗和甜菜中含量最多，日常食用的白糖、红塘都是蔗糖，蔗糖易溶于水，熔点为160℃-186℃，加热到200℃便成为棕褐色的焦糖。蔗糖易于发酵，所以易引起蛀齿。（2）异构蔗糖是由葡萄糖与果糖以α—1，6糖苷键相连的右旋糖。性质与蔗糖相似，但耐酸性强。（3）麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合失水而成，在酸或酶的作用下水解，生产两分子葡萄糖。H+C12H22011+H20→2C6H12O6（或酶）麦芽糖大量存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中。是甜食中的重要糖质原料。（4）乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合失水而成，乳糖不易溶解，味道不是很甜，能在酸或酶的作用下生产葡萄糖和半乳糖。H+C12H22011+H20→C6H12O6+C6H12O6（或酶）乳糖葡萄糖半乳糖3、糖醇山梨醇(sorbitol)甘露醇(mannitol)木糖醇(xylitol)麦芽糖醇(maltitol)肌醇(inositol)（二）低聚糖又称寡糖，是指由3～9个单糖构成的一类小分子多糖。1、大豆低聚糖：是指从大豆中提取的可溶性低聚糖的总称。主要成分为绵子糖和水苏糖，同时也存在一定量的蔗糖和其它成分。2、低聚异麦芽糖：是指由2-5个葡萄糖单位构成，主要成分包括异麦芽四糖和异麦芽五糖等。3、低聚果糖：是在蔗糖分子的果糖一侧连接1-3个果糖而成，并分别称为蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖，低聚果糖不能被人体消化酶分解、利用，有提高机体免疫力，刺激肠道蠕动，防止便秘的作用。4、低聚乳果糖：是将蔗糖分解产生的果糖基转移到乳糖还原性末端C1的羟基上，生产半乳糖基蔗糖而成。其甜味类似蔗糖，几乎不被人体消化吸收，可供糖尿病人食用。（三）多糖大多数都是分子量很大而形成胶态溶液的物质，无甜味，非晶体，是动、植物的储存物质，由10个或10个以上单糖单位构成，可氛围淀粉多糖和非淀粉多糖两部分。1、淀粉（1）淀粉是重要的多糖，也是人类膳食中热能的主要来源，淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物。由于其碳原子连接方式不同，可分为直链淀粉与支链淀粉。直链淀粉有300-400个葡萄糖分子的残基结合成的链状结构，能溶于水；而支链淀粉只能在热水中膨胀，而不溶于热水，支链淀粉在链状结构上有分支。（2）淀粉无味，不溶于冷水，但和水共同加热就会形成糊状，具有粘性，淀粉在酸或酶的作用下最终分解产物是葡萄糖。H+H+H+淀粉→糊精→红糊精→无色糊精（或酶）（或酶）（或酶）H+H+→麦芽糖→葡萄糖（或酶）（或酶）改性淀粉：拓展内容是指利用化学、物理甚至基因工程的方法改变天然淀粉的理化性质，用以满足食品加工所需功能特性的一类淀粉。天然淀粉改性后可提高其溶解度；增加透明度；提高或降低淀粉糊的黏度；促进或抑制凝胶形成；增加凝胶强度，减少凝胶脱水收缩；提高凝胶稳定性；改变乳化作用和冷冻—解冻的稳定性。抗性淀粉：拓展内容是天然存在的，在健康人小肠中不被消化、吸收的淀粉，可分以下三种：（1）生理受限淀粉（2）特殊淀粉颗粒（3）老化淀粉2、非淀粉多糖是指除淀粉以外的多糖，也就是通常所说的膳食纤维。膳食纤维是指在人体小肠中不能消化吸收而在大肠中完全或部分发酵的植物性可食用部分的总称；主要包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶和粘胶(海藻、植物渗出液)膳食纤维与人体健康1、刺激肠道蠕动，预防和改善便秘2、排除毒素、预防肠癌3、增加饱腹感、减少脂肪吸收，控制体重(以上三点主要是不可溶性纤维)4、促进肠道有益菌群生长、改善消化功能5、降血脂、降胆固醇、预防心血管疾病6、稳定血糖，预防和改善糖尿病(以上三点可溶性纤维)三、碳水化合物的摄取与食物来源1、碳水化合物的摄取碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。但摄食过多可妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要，若占总能比例的百分数大于80%和小于40%是对健康不利的两个极端，所以碳水化合物的供能量多在50%—65%之间。碳水化合物的供给总能量包括碳水化物的摄入不能过多。防止碳水化合物占总能量摄入的比例较低、脂肪占总能量比例较高。美国FDA提倡每人每天摄入纤维25g，或每天按11.5g/Kcal摄入较为合适。2、碳水化合物的食物来源碳水化合物主要食物来源是粮谷类和根茎类食物，以及它们的制品如面包、饼干、糕点等。由于各种单糖、双糖及制品仅用于供能，多不含其它营养素，其营养密度、营养价值较低，而各种粮食等制品，除富含淀粉外还含有其它营养成分，特别是各种谷物还含有较多的膳食纤维，是碳水化合物的良好食物来源。四、碳水化合物的营养学意义1、过量：高糖对胰岛素的影响，与糖尿病、高血压、肥胖、血脂异常等发病率有影响。2、不足：B族维生素缺乏、生长发育、脂肪酸氧化导致的酮体的产生等有影响。五、食品加工对碳水化合物的影响（一）淀粉水解食品工业中常用大麦芽为酶原水解淀粉，得到糊精和麦芽糖的混合物，称谓饴糖，饴糖食入后在体内水解为葡萄糖后被吸收、利用。（二）淀粉的糊化与老化淀粉糊化后消化性增强，未糊化的淀粉较难消化。糊化淀粉缓慢冷却后可再回变为难以消化的淀粉，即淀粉的老化，利用这一性质可制作方便食品。（三）沥滤损失加工期间沸水烫漂后的沥滤操作，可使果蔬装罐时的低分子碳水化合物、甚至膳食纤维受到一定损失。其损失依据不同情况而异。（四）焦糖化作用是糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上的结果，经一系列变化，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。（五）羰氨反应在食品中有氨基化合物存在时，还原糖伴随热加工，或长期储存与之发生的反应。经过一系列变化生成褐色聚合物，在消化道中不能水解，无营养价值，但是如果控制适当，在食品加工中可使某些产品如焙烤食品得到良好的色、香、味。作业：1、碳水化合物的生理功能是什么？2、碳水化合物分类及营养意义？3、食品加工对碳水化合物的影响有哪些？4、碳水化合物的需要量与食物来源？