糖与能量

包永镇

(黑龙江新和成生物科技有限公司，黑龙江 绥化 152000)

0 前言

食糖作为甜味物质无论是白糖、红糖和冰糖经常人们食用糖。制糖方法无论是传统方法还是现代技术其实都不复杂，简单地说就是浸提、压榨、结晶、干燥的过程。首先把甘蔗或甜菜压出汁，滤去杂质，再往滤液中加适量的石灰水，中和其中所含的酸，再过滤，除去沉淀，将二氧化碳通入滤液，使石灰水沉淀成碳酸钙，再重复过滤，所得滤液就是蔗糖的水溶液了。将蔗糖水溶液放在真空器里减压蒸发、浓缩、冷却，就有红棕色略带粘性的结晶物析出，这就是红糖。想制造白糖，须将红糖溶于水，加入适量的骨碳或活性炭，将红糖水中有色物质吸附，再过滤，加热，浓缩，冷却滤液，一种白色晶体——白糖就出现了。白糖比红糖纯的多，但仍含一些水分，再把白糖加热至适当温度除去水分，就得到无色透明的块状大晶体——冰糖。可见，冰糖的纯度最高，也最甜。

适当食用白糖有助于提高机体对钙的吸收；但过多就会妨碍钙的吸收。冰糖养阴生津，润肺止咳，对肺燥咳嗽、干咳无痰、咯痰带血都有很好的辅助治疗作用。红糖虽杂质较多，但营养成分保留较好。它具有益气、缓中、助脾化食、补血破淤等功效，还兼具散寒止痛作用。所以，妇女因受寒体虚所致的痛经等症或是产后喝些红糖水往往效果显著。红糖对老年体弱，特别是大病初愈的人，还有极好的疗虚进补作用。另外，红糖对血管硬化能起一定预防作用，且不易诱发龋齿等牙科疾病。

1 糖化学分类

糖类物质是多羟基醛或酮，据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。

糖还可根据碳原子数分为丙糖(triose)，丁糖(terose)，戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最简单的糖类就是丙糖，即甘油醛和二羟丙酮。由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示，所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物，称为碳水化合物。但人们发现有些糖如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)并不符合碳水化合物通式。此外，还有些有机化合物如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)其氢氧原子个数比恰好也是2∶1，符合碳水化合物定义，但它们却不是糖类。所以称糖为碳水化合物并不恰当，只是已经习惯所以继续沿用。

糖还可根据结构单元数目进行分类。

单糖(monosaccharide)：不能被水解成更小分子的糖。常见单糖有葡萄糖(CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO)、果糖(CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH)、核糖(CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO)和脱氧核糖(CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO)。

低聚糖又称寡糖(oligosaccharide)：由2～10个单糖分子脱水缩合而成。具有营养意义的低聚糖是双糖，也较为普遍。常见双糖有①蔗糖，广泛存在于植物的根、茎、叶、花、果实和种子中，尤以甘蔗和甜菜中含量最高，故名。蔗糖分子是一个葡萄糖分子和一个果糖分子缩合而成。②麦芽糖，又称饴糖，甜度约为蔗糖的一半。麦芽糖分子由两个葡萄糖分子脱水缩合而成。③乳糖，因存在于哺乳动物的乳汁中而得名。乳糖分子由一个葡萄糖分子和一个半乳糖分子结合而成。

多糖(polysaccharide)：由几百个乃至几万个单糖分子缩合生成，通式为(C6H10O5)n，最重要的是淀粉与纤维素。均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)；不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、等)。

并不是所有的糖都有甜味，例如，淀粉、糖原、纤维素都是没有甜味的糖。也不是有甜味的都是糖。例如乙二醇、甘油虽有甜味。

根据其精制程度、来源、形态和色泽等分类，食糖(蔗糖)的分类主要还可分为如下几类：

(1)精制白砂糖：简称砂糖，为粒状晶体。根据晶体的大小又分为粗砂、中砂、细砂三种。特点是纯度高、水分低、杂质少。国产砂糖含量高于99.45%、水分低于0.12%，并按标准规定分为优级、一级、二级三个等级。

(2)粗砂糖：属于未精制的原糖，纯度低、杂质多、水分大、颜色浅黄，如国产的二号糖和进口的巴西糖、古巴糖。

(3)绵白糖：晶体细小均匀，颜色洁白，质地软绵，纯度低于白砂糖，含糖量98%左右，水分低于2%，因成本高，用于高档食品。

(4)赤砂糖：粒状晶体，颜色棕黄色，杂质较高，但可作特殊用途。

(5)红糖(片糖、黄糖)：一般由土法制得，纯度最低杂质含量高。但有其有特殊风味，而且在烘焙中着色快，也有一定的应用。

(6)红糖粉：纯度比红糖高些，且秤取方便，比红糖使用量大。

(7)冰糖及冰片糖：不方便秤取，成本高、应用较少，且限于高档食品。

(8)糖蜜：糖厂制糖时，糖浆经浓缩后剩下的母液，杂质最多。但具有特殊的香味，生产全麦面包时常有采用。

(9)焦糖是一种糖食，将白糖以115℃左右的温度熬煮，使其呈现浅黄色近乎咖啡色，并带有焦香味，即得焦糖。一般用做布丁的时候才使用。

(10)葡萄糖粉及葡萄糖浆：由淀粉通过酶催化或在酸存在下经水解作用得到葡萄糖浆再经喷雾干燥后即得粉状葡萄糖，一般含水8%。

(11)麦芽块及麦芽糖浆：由大麦、小麦经麦芽酶作用水而得，我国生产的成品一般称饴糖。

(12)果葡萄糖浆，又称异构糖浆：把转化糖浆中的一部分葡萄糖在葡萄糖酶的作用下，转化为果糖。

(13)转化糖浆：由蔗糖与水在盐酸存在下，加热制得。其特点是粘度低、透明好。是做广式月饼的最佳糖原料。

2 生物学功能

(1)提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。

(2)物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。

(3)细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是原核生物细胞壁的主要成分。

(4)细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。糖的主要功能是提供热能。

3 糖与健康

糖包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖等。在这些糖中，除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收，其余的糖都要在体内转化为基本的单糖后，才能被吸收利用。

葡萄糖的分解代谢途径主要有三条，根据其反应条件、反应过程及终产物的不同而分为：1)在不需氧时进行的无氧氧化(糖酵解)；2)在需氧时进行的有氧氧化；3)磷酸戊糖途径，即生成磷酸戊糖和NADPH。

每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量，人体所需要的70%左右的能量由糖提供。此外，糖还是构成组织和保护肝脏功能的重要物质。科学家的研究表明：蔗糖是维生素A的一种很有效而又实用的增强剂，蔗糖对铁吸收有明显的增强作用。

国内外的研究表明，只要摄入量适当，食糖摄取的时机掌握好，食糖对人体是有益的。如洗浴时，要大量出汗和消耗体力，需要补充水和热量，吃糖可防止虚脱；运动时，要消耗热能，糖比其他食物能更快提供热能；疲劳饥饿时，食糖可迅速被吸收提高血糖；当头晕恶心时，吃些糖可升血糖稳定情绪，有利恢复正常；饭后进食点糖食品，可使人在学习和工作时，精神振奋，精力充沛。据报道，美国科学家对千余名中小学生实验表明，饭后吃一些巧克力，下午1-2节课打瞌睡者2%，而对照组却高达11%。此外，对数百名驾驶员试验发现，当他们按要求每天下午2点吃点巧克力、甜点心或甜饮料时，车祸要少得多。由于报道糖对人体健康危害的文章越来越多，一些片面妖魔化的舆论宣传使人们对进食糖顾虑重重，感到“吃糖可怕”。美国食品和药物管理局特别工作小组对食糖研究的结论是：食糖除导致龋齿外，对引起其他疾病是没有根据的。作为合理搭配饮食的一部分，吃糖如同吃其他东西一样，只要食用适量，是不会有碍健康的。果糖是最甜的糖。果糖、蔗糖与葡萄糖的甜味的比例，根据实验测定是9：5：4。

有关各种糖的热量：麦芽糖 100(克) 热量331千卡；蔗糖 100(克) 热量389千卡；绵白糖 100(克) 热量396千卡；白砂糖 100(克) 热量400千卡；蜂蜜 100(克) 热量321千卡；泡泡糖 100(克) 热量360千卡；奶糖 100(克) 热量407千卡；棉花糖 100(克) 热量321千卡；巧克力(维夫)[朱古力威化] 100(克) 热量572千卡；巧克力(酒芯) 100(克) 热量400千卡 巧克力 100(克) 热量586千卡

4 食糖的注意事项

蔗糖不宜大量摄入：蔗糖是含有最高热值的碳水化合物，过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病以及龋齿等疾病。

空腹不宜大量食用：英国科学家研究发现：空腹大量吃糖，会使血液中的血糖突然增高，破坏机体的酸碱平衡与体内各种有益微生物的平衡，不利于人体健康。

过多食用影响儿童发育：吃糖过多可影响体内脂肪的消耗，造成脂肪堆积；吃糖过多，还可以影响钙质代谢。有些学者认为吃糖量如果达到总食量的16-18%，就可使体内钙质代谢紊乱，妨碍体内的钙化作用。据日本一项调查表明，小儿骨折率有所增加，他们认为糖过多是造成骨折的重要原因。

吃糖过多，会使人产生饱腹感，食欲不佳，影响食物的摄入量，进而导致多种营养素的缺乏。儿童长期高糖饮食，直接影响儿童骨骼的生长发育，导致佝偻病等。儿童多吃糖如果又不注意口腔卫生，则为口腔的细菌提供了生长繁殖的良好条件，容易引起龋齿和口腔溃疡。为了避免龋齿、近视、软骨症、消化道等疾病，世界卫生组织倡议不要让孩子吃太多的甜食。

糖是人类赖以生存的重要物质之一，可以说糖是直接供应人体能量的物质。糖是人体三大主要营养素之一，是人体热能的主要来源。糖供给人体的热能约占人体所需总热能的60～70%，除纤维素以外，一切糖类物质都是热能的来源。糖是自然界中最丰富的有机化合物。糖类主要以各种不同的淀粉、糖、纤维素的形式存在于粮、谷、薯类、豆类以及米面制品和蔬菜水果中。在植物中约占其干物质的80%。

科学食用蔗糖：近年来有些人谈糖色变，个别专家甚至认为：糖比烟和含酒精的饮料对人体的危害还要大。世界卫生组织调查发现，食糖摄人过多会导致心脏病、高血压、血管硬化症及脑溢血、糖尿病等。这些调查都是有个前提，即，食用食糖过多，甚至是嗜糖成性。长期高糖饮食，会使人体内环境失调，进而给人体健康造成种种危害。由于糖属酸性物质，吃糖过量会改变人体血液的酸碱度，呈酸性体质，减弱人体白血球对外界病毒的抵御能力，使人易患各种疾病。长期嗜好甜食的人，容易引发多种眼病。有关专家还提出老年性白内障与甜食过多也有关。他们调查了50例白内障患者，发现其中有34%的患者有酷爱甜食的习惯，他们认为，这与葡萄糖代谢障碍有关。通常，如果摄取过量而无法及时消耗，多余的热量就会转化成脂肪。此外，含有添加糖的食物、饮品摄取过多会令血糖快速上升，导致血液中胰岛素增加;胰岛素会令身体更有效率地储存脂肪，引发肥胖，会增加患慢性疾病如心血管疾病的风险。蔗糖作为食品与饮料中常用的营养型甜味剂,摄入量日趋增加。近年来,流行病学研究表明蔗糖的过度摄取与MS发生密切相关。临床及实验证明蔗糖可诱导胰岛素抵抗、脂肪异位沉积、血糖及尿酸代谢异常,这些影响可能与蔗糖的分解代谢及代谢信号通路基因表达的改变有关。