食品的碳水化合物及其升糖指数
人体必须每天从食物种摄取各种宏量及微量营养素维持生命及健康。宏量营养素(Marco-nutrients)是提供热量而摄入量大的三种营养素:蛋白(protein),脂肪(fat),及碳水化合物(carbohydrate)。膳食中三种宏量营养素不仅缺一不可,而且还要比例适当。以供热的比例计算,一般来讲蛋白10-35%,脂肪20-35%,碳水化合物(45-65%)。这种比例可随着年龄、职业、及健康情况不同而有所变化。
在营养学上,广义的糖是碳水化合物的“别称”。因为化学式表现类似于“碳”与“水”聚合,故又称之为碳水化合物。 碳水化合物食品大体可分为三种:单糖,双糖,及多糖。只有单糖和双糖才有甜的口感。
单糖 (Monosaccharide):葡萄糖(glucose)、果糖(Fructose)、半乳糖(Galactose)。
双糖 (Disaccharide):蔗糖(Sucrose),麦芽糖(Maltose),及乳糖(Lactose)。
从分子结构讲:蔗糖=葡萄糖 +果糖;麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖;乳糖=葡萄糖 + 半乳糖。
多聚糖(polysaccharide):常见食品中多聚糖包括淀粉(starch) 和纤维(Fiber)。由于人类消化道中不含分解纤维的酶(与牛羊等食草动物不同),因此食物纤维不能被降解成葡萄糖产生热量。
但无论何种碳水化合物,其营养价值都在于最终在人体转化成“葡萄糖”向人体提供能量。显而易见,如直接食入葡萄糖,不要任何转换就会被吸收到血液,因此很快使血糖升高。除此之外,任何其它碳水化合物都需要在人体转换后才能成为葡萄糖,因此升高血糖的作用会不同程度弱于葡萄糖。正常情况下人体自身调节血糖的功能很强,能使血糖保持在正常水平,不受饮食太大影响。 但糖尿病患者就不同了,因胰岛素分泌不足或机体对胰岛素不敏感,血糖会随着饮食中的碳水化合物水平出现波动及升高。如果血糖长期在非正常的高水平,会造成对机体的组织器官造成损害并出现相应的并发症。因此,糖尿病患者或前期糖尿病患者,应当对各种食品的碳水化合物情况及其对血糖的影响有很好的了解,并适当调节饮食。
食物的升糖指数(Glycemic Index)是衡量各种食物短时间(两小时内)对血糖影响的指标。为方便起见,一般把食入50克葡萄糖两小时的升糖指数(下图面积)定为10 0,然后以其为参照,计算其它食品同样摄入量两小时的相对升糖指数。
分类 GI 范围
例如 低升糖指数 低于55 蔬菜和水果(马铃薯,西瓜等除外),杂粮麵包,牛奶
中等升糖指数 56-69 全麦面包,糙米 高升糖指数 70-99 玉米片,烘烤土豆,白面包
另外,淀粉类型,物理限制,食品加工及烹饪方式对升糖指数都有所影响(以下来自维基百科)。
淀粉类型:直链淀粉比支链淀粉的血糖指数更低。因为直链淀粉含有更少的水分子,缠绕更紧,消化时间更慢。而支链淀粉的分子更为开放,易于水解。例如,菜豆的血糖指数是28,马铃薯是85,糯米是98。
物理限制:种子的糠、种皮都限制了对种子内部胚乳淀粉的消化,所以更完整的种子的血糖指数更低。例如,小米包含着完整的种皮,小米(煮饭)的血糖指数为71;包含糠与胚芽的糙米煮饭,血糖指数为70。相反,精白大米(磨去了糠层,仅保留胚乳)的血糖指数为83。
纤维粘性:食物中可溶解的黏纤维,在肠道中为凝胶状(gel-like),降低了淀粉酶活性。例如,苹果含有果胶,因此其血糖指数为40;原片燕麦片(rolled-oat)的血糖指数为51。相反,全麦面包的血糖指数为73。
含糖量:蔗糖(68,的血糖指数比麦芽糖(105,两个葡萄糖分子)更低。因此,淀粉的血糖指数比白糖要高。
脂肪与蛋白质含量:脂肪与蛋白质减慢了肠道排空,因此减缓了淀粉的消化吸收。例如,炸薯片的血糖指数为54,而烤马铃薯的血糖指数为85、即熟玉米片为92。
酸含量:酸减慢了胃排空,因此减缓了淀粉的消化吸收。例如,酸面团做的面包血糖指数为54,而白面包为73。
食物加工:加工愈细,需要的消化时间愈短。例如,原片燕麦片(rolled-oat)的血糖指数为51,而1分钟即熟燕麦为66。
烹饪:烹饪使得淀粉吸水,软化食物,消化时间变短。例如,意大利面煮10-15分钟,其血糖指数为44;如果意大利面煮20分钟,其血糖指数为64。
我近几年有关营养学论文:
作者简介:多伦多大学预防医学博士,加拿大纽芬兰大学医学院终身教授,美国行为健康学院院士(fellow, American Academy of Health Behavior), 天津医科大学,温州医科大学,潍坊医学院等兼职教授,博士生导师