Углеводы, виды, значение в питании, гигиенические нормы, источники.

Углеводы служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии организм получает за счет углеводов, остальную часть - за счет белков и жиров. Около 60% углеводов поступает с зерновыми продуктами, от 14 до 26% - с сахаром и кондитерскими изделиями, до 10% - с клубнями и корнеплодами, 5-7% - с овощами и фруктами.

Виды и значение в питании

В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза) и сложные углеводы, или полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка).

Простые углеводы легко растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам.

Наиболее распространенный моносахарид - глюкоза - содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц (в том числе и сердечной мышцы), для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Во всех случаях при большом физическом напряжении глюкоза может использоваться как источник энергии.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70 - 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщение крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с глюкозой. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается большей сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества для достижения необходимого уровня сладости продуктов и таким образом снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при построении пищевых рационов ограниченной калорийности.

Избыток сахарозы оказывает влияние на жировой обмен, усиливая жирообразование. Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир всех пищевых веществ (крахмала, жира, пищи, частично и белка). Таким образом, количество поступающего сахара может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Обильное потребление сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Избыток сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры. При этом повышается удельный вес гнилостных микроорганизмов, усиливается интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, развивается метеоризм. Установлено, что в наименьшей степени эти недостатки проявляются при потреблении фруктозы. Основными источниками фруктозы являются фрукты и ягоды. Глюкоза и фруктоза широко представлены в меде: содержание глюкозы достигает 36.2%, фруктозы - 37.1%. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которой составляет 8%. Третий моносахарид - галактоза - в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока - лактозы.

Сахароза. Сахароза в виде сахара в наибольшей степени используется в питании человека. Источниками сахарозы являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Независимо от источников сырья сахар представляет собой почти чистую сахарозу. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет 14-18%, достигая в некоторых видах свеклы 20-25%. В сахарном тростнике количество сахарозы достигает 10-15%. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99,75%, в сахаре рафинаде – 99,90%. Натуральными источниками сахарозы в питании являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты.

Сложные углеводы, или полисахариды, характеризуются усложненным строением молекулы и плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре.

Гликоген в организме используется в качестве энергетического материала для питания работающих мышц, органов и систем. Восстановление гликогена происходит путем его его ресинтеза за счет глюкозы.

Пектиновые вещества по своей химической структуре могут быть отнесены к гемицеллюлозам-коллоидным полисахаридам, или глюкополисахаридам. Различают два основных вида пектиновых веществ:

а) протопектины относятся к нерастворимым в воде нативным пектинам растений. Содержатся в клеточных стенках плодов, образую межклеточную прослойку в их тканях и являясь связывающим и скрепляющим материалом между отдельными клетками, инкрустируя клеточные стенки и утолщая их;

б) пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Под влиянием пектиназы пектин подвергается гидролизу до простейших своих компонентов- сахара и тетрагалактуроновой кислоты. Под действием этого фермента от пектина отщепляется метоксильная группа. При этом образуется пектиновая кислота и метиловый спирт, чем и объясняется присутствие последнего в перезрелых и испорченных плодах и ягодах, а также в плодовых и виноградных винах.

Основным свойством пектиновых веществ является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислоты и сахара в желеобразную, коллоидную массу. Пектины таких овощей, как свекла и томаты, непригодны для использования в пищевой промышленности из за отсутствия желирующих свойств, связанных с недостаточным содержанием в пектинах этих овощей метоксигрупп.

Сырьем для получения пектинов служат многие растительные продукты. Пектин получают из отходов яблок, арбузов, а также из подсолнечника.

Клетчатка по химической структуре весьма близка к полисахаридам. В кишечнике человека железистый аппарат не продуцирует ферментов, расщепляющих целлюлозу, и таким образом не в состоянии переваривать ее. Однако некоторые кишечные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу. Под действием фермента целлюлазы, выделяемой бактериями, клетчатка расщепляется с образованием растворимых соединений, которые частично всасываются. Чем нежнее клетчатка, тем полнее она расщепляется.

Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые продукты. Однако помимо общего количества клетчатки, важное значение имеет ее качество. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается. Такими свойствами обладает клетчатка картофеля и овощей, которая отличается нежностью и легким переходом в растворимые соединения.

Известна роль клетчатки в стимулировании перистальтики кишечника. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина. Объясняется это тем, что клетчатка растительной пищи адсорбирует стерины и препятствует обратному их всасыванию. Клетчатка играет важную роль в нормализации полезной кишечной микрофлоры.

Гигиенические нормы

Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Средняя потребность в углеводах для тех, кто не занят тяжелым физическим трудом, 257 - 586 г. в сутки. Из них 80% которого приходится на сложные углеводы, 20% на простые.