碳水化合物的化學組成、分類和性質

1、化學組成(chemical composition)

碳水化合物是C、H、O三元素組成一類多羥基醛或多羥基酮化合物，而且絕大多數氫原子是氧原子的兩倍。即氫與氧為2：1。它們的比例與水分的組成相同（水分子H₂O）。因此被人們稱為“碳水化合物”即寫成CH₂O。它們可用通式C_n（H₂O）_m表示，好像碳的水化物。但是籠統地說糖類稱為CH₂O是不太確切的。比如，我們熟悉的甲醛，它的分子式為CH₂O，醋酸C₂H₄O₂，乳酸C₃H₆O₃，從它們的結構上講都類似于H與O＝2：1的關系。按照這個比例它們都應屬于碳水化合物，但是以上幾個物質都沒有糖類的特性，所以它們不是碳水化合物。

又比如，Ｃ₅Ｈ₁₀Ｏ₄去氧核糖，還有鼠李糖Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₅。這些屬于糖類，但不符合上面的比例。因此稱碳水化合物是C、H、O組成，通式為C_n（H₂O）_m是不確切的，但是歷史上一直沿用下來，而且人們也習慣了，所以至今仍然采用。

2、分類 chemical classification

按照有機化學可分成三類，它是根據在稀酸溶液中水解情況分類。

化學分類：

 1、單糖

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

 3、多糖  營養性多糖（淀粉、糖原）

4、構造性多糖（纖維素、半纖維素、木質素、果膠）-------無效碳水化合物

現代營養工作者分為兩大類：

營養角度分 ：

有效碳水化合物、無效碳水化合物（膳食纖維）

有效碳水化合物：對人體有營養（提供能量）性的稱做有效碳水化合物

無效碳水化合物：

膳食纖維：指人們的消化系統或者消化系統中的酶不能消化、分解、吸收的物質，但是消化系統中的微生物能分解利用其中一部分。

對于膳食纖維近幾年來人們研究得多。因為它直接關系到人體健康。比如，西方國家得人普遍比東方國家吃得細、精，也就是他們吃的纖維少，谷類食物較少，而動物性食品多，蛋白質、油脂等高，所以在他們國家得直腸癌的人較多。目前引起了他們的重視。最近他們有好多食品廠在面包中加一些膳食纖維（米糠、麩皮等），還專門有些食品直接破碎，比如用小麥、玉米破碎后加工即可食。這樣各種維生素沒有破壞，對身體有好處。

另外還要考慮到糧谷碾磨加工精度時，即要達到一定精白度，還要注意盡量減少維生素的損失。并注意保持膳食中纖維素有一定數量。

在食物成分表中，食品中碳水化合物含量通常以總碳水化合物或無氮抽出物來表示，二者都以減差法計算。何謂總碳水化合物，何謂無氮抽出物。

總碳水化合物（%）=100-（水分+粗蛋白質+灰分+粗脂肪）%

無氮抽出物（%）=100-（水分+粗蛋白質+灰分+粗脂肪+粗纖維素）%

3、性質chemical property

對于糖的性質我簡單提一下，這里不分單、雙糖

（1）糖的顯色反應

單糖與濃鹽酸或濃硫酸作用，脫去三分子水生成糖醛。

（2）還原性

一些低分子糖具有還原性（蔗糖沒有還原性，因為蔗糖沒有半縮醛羥基）。

（3）旋光性

在一定的條件下，可以測出各種糖類的旋光性。

[α]²⁰_D=α/L·c

α----- 旋光度

c ----- 濃度

L----- 液層厚度或旋光管長度

[α]^t_D ----- 比旋光度