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  • 果糖

    果糖(C6H12O6, Jmol 立体图)是一种简单的糖(单糖),极易溶于水,在许多食品中存在,和葡萄糖、半乳糖一起构成了血糖的三种主要成份。蜂蜜,树上的水果,浆果,瓜类,以及一些根类蔬菜如:甜菜,甜土豆,欧洲萝卜,洋葱等含有果糖;通常与蔗糖与葡萄糖在一起形成化合物。果糖也是蔗糖分解的产物,蔗糖是一种双糖,在消化过程中,由于酶的催化特性而分解为一个葡萄糖和一个果糖。果糖是甜度最高的天然糖,一般认定是蔗糖的1.73倍。

    编辑摘要
    百科帮你涨姿势

    大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中 亦是牛和人的精液中唯一还原糖

    进入人体后比葡萄糖更容易转化成为甘油三酯 最终产生更多脂肪

    溶解吸热很大 入口后从口腔中吸收热量多 因此会给人冰凉感觉

    科学 +
    果糖

    夏季是甜饮料最受欢迎的季节,但最新的一项研究又发现了甜饮料的另一个健康隐患:可能导致记忆力下降。[详细]

    中文名: 果糖 英文名: fructopyranose
    化学式: C6H12O6 CAS号: 7660-25-5
    摩尔质量: 180.16 熔点: 103~105℃
    管制类型: 不管制
    溶解性: 易溶

    目录

    理化性质/果糖 编辑

    CAS号: 57-48-7

    果糖化学式果糖化学式

    EINECS号: 200-333-3

    InChI: InChI=1/C6H12O6/c7-1-3(9)5(11)6(12)4(10)2-8/h3,5-9,11-12H,1-2H2/t3-,5-,6-/m1/s1

    熔点: 130℃ (dec.)

    水溶性: 3750 g/L (20℃)

    密度1.694g/cm3

    沸点440.1℃ at 760 mmHg

    闪点220℃

    蒸气压1.36E-09mmHg at 25℃

    溶解性3750 g/L (20℃)

    结构简式: CHOH(CHOH)-(C=O)-CHOH(C=O要竖着写),即

    O

    ||

    CH2OH(CHOH)3-C-CH2OH。

    果糖是一种最为常见的己酮糖。存在于蜂蜜

    、水果中,和葡萄糖结合构成日常食用的蔗糖。果糖中含6个碳原子,也是一种单糖,是葡萄糖的同分异构体,它以游离状态大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中,果糖还能与葡萄糖结合生成蔗糖。 纯净的果糖为无色晶体,熔点为103~105℃,它不易结晶,通常为黏稠性液体,易溶于水、乙醇和乙醚。D-果糖是最甜的单糖。

    一种提炼自各种水果和谷物,全天然、甜味浓郁的新糖类,因不易导致高血糖,易产生脂肪堆积而发胖,更不会产生龋齿,而被更多的人们所认识。果糖主要产自天然的水果和谷物之中,具有口感好、甜度高、升糖指数低以及不易导致龋齿等优点。果糖的甜度是蔗糖的1.8倍,是所有天然糖中甜度最高的糖,所以在同样的甜味标准下,果糖的摄入量仅为蔗糖的一半。

    过去认为使用果糖代替砂糖,在相同甜度下可以减少热量摄取,其升糖指数也很低,果糖在预防及控制糖尿病上较佳。但此观点已经遭到反驳。

    虽然有一少部分组织(例如精细胞

    和一些肠细胞)会直接利用果糖,但果糖的最主要代谢是在肝脏

    相比食用高葡萄糖饮料而言,在用餐时食用高果糖饮料会导致胰岛素和瘦素(leptin)的水平降低,饥饿激素(Ghrelin)水平升高

    。研究者发现,由于胰岛素和瘦素水平降低和饥饿激素水平升高,大量食用果糖会导致体重增加

    果糖晶体果糖晶体

    大量摄入果糖会导致非酒精性脂肪肝

    实际上,对于果糖我们并不陌生,大多数水果中均含有果糖。而人类食用果糖的历史,也是源远流长。自原始时代起,就有人类食用蜂蜜的记录,而蜂蜜就是典型的果糖与葡萄糖各占一半的混合糖浆。此后的数千年里,果糖一直没有远离人类的饮食,但由于加工工艺和技术能力的限制,果糖一直没有大规模的占领人们的餐桌。直到上世纪七十年代,美国一举突破了生产果糖的技术瓶颈,开始了大规模工业化的生产果糖。此后,果糖的产量以每年递增百分之三十的速度迅猛发展。在果糖产量越来越大的同时,其独特的优点也逐渐显现。果糖,与传统的天然糖之间最大的区别就是升糖指数低,即GI值低,GI(Glycemic Index)是反映食物引起人体血糖升高程度的指标。实验证明,在同等条件下,如果将食用葡萄糖后所产生的血糖升高指数当作100的话,那么食用果糖后,人体的血糖升高指数仅为23,甚至有的能低至19,而蔗糖则高达65。也就是说,食用果糖后人体血糖的升高程度要远远低于其他传统的天然糖品,也因此,果糖以及相关制品被广泛应用于糖尿病患者与肝功能不全者的饮食结构中。

    其实,果糖之所以升糖指数低,主要是由于果糖在人体内的代谢速度要比葡萄糖和蔗糖等传统糖都要慢,并且果糖的代谢并不依赖胰岛素,而是直接进入人体肠道内被人体所消化利用。所以,果糖的升糖指数才远远低于传统糖,被称之为“健康糖”。

    此外,果糖的口味和甜度也优于传统糖,不仅自身具有水果香味,并且甜度高,其甜度达到了蔗糖的1.8倍,为天然糖中最甜的糖类。因此,只需要较少的用量,就可以拥有与其他糖类相同的甜度,进而满足味觉享受。至于果糖不易导致龋齿的原因,实际上是因为果糖比较不容易被口腔内的微生物分解和聚合,所以,食用后产生蛀牙的几率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。

    1.1果糖的来源与结构 近 年来,随着层析技术的不断提高和新型仪器的问世,对糖类生物化学的研究获得了长足的发展。迄今为止,已证实自然界有200多种单糖。大量事实说明,在分子的语言中,单糖如同氨基酸及核酸,可以作为密码字母,借以拼写许多天然物质的特异性〔2〕。糖是生命和各种运动过程的重要能源。依水解状况,可将糖分为3类:(1)凡不能水解成更小分子的糖为单糖;(2)凡仅能水解成少数(2~10个)单糖分子的糖为寡糖;(3)可水解为多个单糖分子的糖为多糖。葡萄糖、果糖和半乳糖是对人体最为重要的单糖。果糖存在于水果和蜂蜜中,且几乎总是与葡萄糖同时存在于植物中,尤以菊科植物为多。从化学结构上看,糖是含有多个羟基的醛类或酮类,分别称为醛糖和酮糖。葡萄糖为己醛糖,果糖为己酮糖;相似的化学结构决定了二者有一些相似的生化特性。

    1.2 果糖的代谢特点 (1)果糖主要在肝、肾和小肠中经果糖激酶催化生成1一磷酸果糖。(2)在体内,果糖可以转化为葡萄糖或合成糖元;但是葡萄糖和糖元不能逆向转化为果糖。(3)因果糖可绕过糖酵解中的限速酶(磷酸果糖激酶),遂在肝脏,果糖的分解速度快于葡萄糖。(4)果糖代谢的强度取决于果糖浓度,不受胰岛素的影响〔3〕。果糖的服用和吸收不会引起低血糖。

    1.3 果糖的吸收与生化效应 (1)当果糖与肠粘膜上皮细胞载体蛋白结合后,能顺利地被吸收(尽管慢于葡萄糖的吸收),在肝(是最主要的部位)、肾和小肠内被特异性果糖激酶作用而生成1—磷酸果糖〔4〕。之后,在1—磷酸果糖醛缩酶的催化下生成磷酸二羟丙酮和甘油醛。后者通过甘油醛激酶的磷酸化而生成3—磷酸甘油醛。该产物与磷酸二羟丙酮经糖酵解途径氧化分解或经糖元异生而合成糖元。(2)血糖是机体组织器官(特别是神经组织)的主要能源,血糖的高低及恒定与否,影响着组织器官的生理活动。通常,在神经和激素的调节下,糖的分解与合成保持动态平衡,血糖浓度相对恒定。正常空腹血糖为80~120毫克%(folin—吴宪法),实指血中还原总糖,其中主要是葡萄糖,也含有果糖在内。血中果糖浓度的升高对葡萄糖浓度有一定的抑制作用。(3)果糖入肝后,在特异的1—磷酸果糖醛缩酶的作用下,可迅速转变成葡萄糖并加入“Cori循环”〔5〕:果糖在肝内被转化成葡萄糖→肝糖元→血糖→肌糖元→血乳酸→肝糖元。这一重要循环的存在,有助于机体维系血糖的正常水平;有助于运动中堆积之乳酸的消散和充分利用;有助于机体肝糖元和肌糖元的再合成。(4)Adopo(1994)证实,运动中摄入果糖是有益的〔6〕。他报告摄入果糖与摄入等量葡萄糖的氧化量相似。若摄入等量混合的果糖和葡萄糖(例如各服50克),其氧化率要比单纯摄入100克葡萄糖高21%。原因在于果糖和葡萄糖有各自不同的氧化途径,相互间竞争性较小。

    渗透溶解/果糖 编辑

    果糖是单糖,分子较蔗糖小,渗透压比蔗糖高出一倍,能较快地穿透细胞组织,有利于抑制食品表面微生物生长,防腐性能好。果糖的溶解度高,在水中扩散速度快,难结晶,在20 ℃时,溶解度为蔗糖的1. 9 倍,葡萄糖的3.7倍。这对于加工果脯、果酱、水果罐头、蜜饯等高糖渍食品十分有利,不仅能保留果品的风味本色,还可防止其表面干涸翻砂,具有较好的保藏效果。

    使用特点/果糖 编辑

    果糖果糖

    果糖在食品中主要是作为甜味剂使用的。

    目前世界上广泛使用的甜味剂有20 余种,可分为以下几类:

    1)单糖,二糖类,蔗糖,葡萄糖,果糖,麦芽糖,乳糖,木糖等天然糖类。

    2)低聚糖类,主要有低聚异麦芽糖,低聚果糖,低聚半乳糖, 乳果糖,低聚木糖,乳酮糖,棉子糖,水苏糖等。

    3)糖醇类,包括山梨糖醇,麦芽糖醇,甘露醇,乳糖醇,赤藓糖醇,木糖醇等。

    4)化学合成甜味剂,有糖精,甜蜜素,阿斯巴甜,三氯蔗糖等。

    这几类产品都有各自的特点和优势,也有显着的不足。这些缺点限制了它们的应用。这些缺点主要有:

    1)单糖,二糖,低聚糖,糖醇类的甜度比较低,达到同等甜度的使用量大。

    2)合成甜味剂甜度很高,但很多产品具有苦涩味和金属味,味道不纯等,需要添加甜味抑制剂和填充剂。

    3)低聚糖类,糖醇类的生物稳定性较差。化学合成甜味剂一般稳定性较好,但也有不令人满意的地方。如阿斯巴甜不耐高温及酸性条件,不能用于长时间加热的焙烤食品,不少甜味剂不能用于酸性食品等。

    4)糖醇类食品吸湿性较大,粘度低,给食品加工带来影响,无法用在干燥的固体食品上。

    5)糖醇类不易吸收,摄取过量会引起腹泻或肠胃不适,如胀气,疼痛,打嗝等。

    6)合成甜味剂的产品安全性仍受到怀疑。

    7)低聚糖类,三氯蔗糖,部分糖醇类产品的价格较高。

    相比之下,果糖综合了几类甜味剂的优点,是很好的通用性甜味剂。

    1)甜度高,用量少,不需添加特殊助剂(化学合成甜味剂的优点)

    2)其代谢途径与胰岛素无关,人体摄入不会引起血糖及胰岛素水平波动(糖醇类,化学甜味剂类的优点)

    3)在肝脏中代谢快,对肝脏具有保护作用合成肝糖元迅速,可改善肝功能,保护肝脏(低聚糖类的优点)

    4)不易发生蛀牙(糖醇类的优点)

    5)天然糖类,绿色安全(糖,糖醇,低聚糖类的优点)

    6)风味口感好(部分糖醇,低聚糖的优点)

    果糖还具有很好的甜味协同作用,可同其它甜味剂混合使用。这种协同机制在果糖与其它高甜度化学合成甜味剂白糖的混合使用中显得更加突出。一方面可使甜味剂甜度大大提高,另一方面可减少或清除糖精钠或蛋白糖的苦涩味和其它不良后味。

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