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碳水化合物的化学组成、分类和性质

2018.4.12

1、化学组成(chemical composition)

碳水化合物是CHO三元素组成一类多羟基醛或多羟基酮化合物,而且绝大多数氢原子是氧原子的两倍。即氢与氧为21。它们的比例与水分的组成相同(水分子H2O)。因此被人们称为“碳水化合物”即写成CH2O。它们可用通式CnH2Om表示,好像碳的水化物。但是笼统地说糖类称为CH2O是不太确切的。比如,我们熟悉的甲醛,它的分子式为CH2O,醋酸C2H4O2,乳酸C3H6O3,从它们的结构上讲都类似于HO21的关系。按照这个比例它们都应属于碳水化合物,但是以上几个物质都没有糖类的特性,所以它们不是碳水化合物。

又比如,C5104去氧核糖,还有鼠李糖C6125。这些属于糖类,但不符合上面的比例。因此称碳水化合物是CHO组成,通式为CnH2Om是不确切的,但是历史上一直沿用下来,而且人们也习惯了,所以至今仍然采用。

2、分类 chemical classification

按照有机化学可分成三类,它是根据在稀酸溶液中水解情况分类。

化学分类:

 1、单糖

 2、低聚糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖)          -------有效碳水化合物

 3、多糖  营养性多糖(淀粉、糖原)

4、构造性多糖(纤维素、半纤维素、木质素、果胶)-------无效碳水化合物

现代营养工作者分为两大类:

营养角度分

有效碳水化合物、无效碳水化合物(膳食纤维)

有效碳水化合物:对人体有营养(提供能量)性的称做有效碳水化合物

无效碳水化合物:

膳食纤维:指人们的消化系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质,但是消化系统中的微生物能分解利用其中一部分。

对于膳食纤维近几年来人们研究得多。因为它直接关系到人体健康。比如,西方国家得人普遍比东方国家吃得细、精,也就是他们吃的纤维少,谷类食物较少,而动物性食品多,蛋白质、油脂等高,所以在他们国家得直肠癌的人较多。目前引起了他们的重视。最近他们有好多食品厂在面包中加一些膳食纤维(米糠、麸皮等),还专门有些食品直接破碎,比如用小麦、玉米破碎后加工即可食。这样各种维生素没有破坏,对身体有好处。

另外还要考虑到粮谷碾磨加工精度时,即要达到一定精白度,还要注意尽量减少维生素的损失。并注意保持膳食中纤维素有一定数量。

在食物成分表中,食品中碳水化合物含量通常以总碳水化合物或无氮抽出物来表示,二者都以减差法计算。何谓总碳水化合物,何谓无氮抽出物。

总碳水化合物(%=100-(水分+粗蛋白质+灰分+粗脂肪)%

无氮抽出物(%=100-(水分+粗蛋白质+灰分+粗脂肪+粗纤维素)%

3、性质chemical property

对于糖的性质我简单提一下,这里不分单、双糖

1)糖的显色反应

单糖与浓盐酸或浓硫酸作用,脱去三分子水生成糖醛。

2)还原性

一些低分子糖具有还原性(蔗糖没有还原性,因为蔗糖没有半缩醛羟基)。

3)旋光性

在一定的条件下,可以测出各种糖类的旋光性。

[α]20D=α/L·c

α----- 旋光度

c ----- 浓度

L----- 液层厚度或旋光管长度

[α]tD ----- 比旋光度


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