碳水化合物俗稱糖類，是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類有機(jī)化合物。碳水化合物是人類熱能的主要來源形式。自然界的碳水化合物主要來自植物的光合作用。
一、概述
(一)糖的分類
碳水化合物依結(jié)構(gòu)主要有單糖、雙糖、多糖及糖醇、寡糖等種類。在日常生活中人類接觸較多的是前三類。
1.單糖
單糖是最簡單的糖，一般情況下人體消化酶是不會再將其分解為更小分子的糖。其中，重要的單糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。
葡萄糖(又名D-葡萄糖、右旋糖)是人體生理功能上最重要的糖，又是構(gòu)成食物中各種糖類的基本單位。人體中血糖即為葡萄糖。葡萄糖在蜂蜜和水果中含量豐富，甜度為100。
果糖(又名D-果糖、左旋糖)是天然糖類中最甜的糖，甜度為110。果糖通常與蔗糖共存于
水果及蜂蜜中，在蘋果與番茄中含量亦較豐富。
半乳糖(又名D-半乳糖、腦糖)是由乳糖、蜜二糖、棉子糖、水蘇糖等分解生成。自然界沒有單一形式的半乳糖存在。
2.雙糖
雙糖是一種水解后可產(chǎn)生兩個分子單糖的糖。其既可由兩個相同的，又可由兩個不相同的單糖分子結(jié)合而成。其中，重要的雙糖有蔗糖、麥芽糖及乳糖等。
蔗糖廣泛存在于甘蔗、甜菜及有甜味的植物果實、葉、花、根莖之中，由一分子葡萄糖和一分子果糖結(jié)合而成，是砂糖(紅、白)中的主要成分，也是日常生活中常用的甜味劑。
麥芽糖由二分子葡萄糖結(jié)合而成，大量存在于發(fā)芽的谷粒，特別是麥芽中。淀粉和糖原水解后也可產(chǎn)生少量的麥芽糖。一般亦為食物加工中常用的甜味劑。
乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖結(jié)合而成，是唯一來自動物的糖類，故只存在于哺乳動物的乳汁及乳制品中，其濃度多為5%。乳糖不易溶解，且不太甜，但對嬰兒營養(yǎng)特別重要。成人的小腸液中若缺乏乳糖酶或因年齡增加而致乳糖酶的活性下降，會導(dǎo)致乳糖不耐癥，造成腹脹、腹痛、腹瀉等不適癥狀。
3.多糖
多糖是由≥10個單糖分子聚合而成的大分子化合物。其特性與單糖、雙糖及低聚糖等有很大的差異。多糖類一般不溶于水，無甜味，不能形成結(jié)晶，無還原性。其中，最具代表性的有淀粉、糖原及膳食纖維等。通常，多糖可分為淀粉和非淀粉多糖二大類。
⑴淀粉類：包括植物淀粉和糖原。淀粉大量存在于植物種籽、根莖及部分干果中，是植物體貯存能量的形式。淀粉水解后中間產(chǎn)物為糊精，然后變?yōu)辂溠刻牵罱K產(chǎn)物為葡萄糖。糊精是淀粉的部分水解物，分子大小約為淀粉的1/5，它的甜度低于葡萄糖。其中，因聚合方式不同又分為和支鏈淀粉兩種。
�、僦辨湹矸�(糖淀粉)：由幾十至幾百個葡萄糖分子殘基相連成一直鏈。在天然食品中的含量為19%～35%，且有粘性小、甜度低、易消化等特點;
�、谥ф湹矸�(膠淀粉)：一般由幾千個葡萄糖分子殘基組成。其空間形式呈樹冠狀，有許多分枝，結(jié)構(gòu)較直鏈淀粉復(fù)雜。在植物淀粉中的含量較高，一般為65%～81%，并具有粘性大、甜度大、不易消化等特點。在谷物類中糯米的支鏈淀粉含量高達(dá)98 % ～100 %;粳米中直鏈淀粉的含量約為16%～24 % ，平均21%;秈米中所含的直鏈淀粉約為16%～32%，平均26 %。
糖原(多聚D-葡萄糖)又稱為動物淀粉，是人和動物體內(nèi)糖類的貯存形式。糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分子更大。糖原廣泛分布于動物體內(nèi)的所有組織，但肝臟和肌肉中的含量較高。其在相應(yīng)酶的作用下可被分解為葡萄糖，故人體可以利用肝糖原快速分解以平衡血糖濃度。同時，肝臟又可將多余的血糖轉(zhuǎn)變成肝糖原貯存，以降低血糖，故肝糖原轉(zhuǎn)化成葡萄糖可作為人體任何組織細(xì)胞的能源。
