Углеводы: виды, польза и содержание в продуктах питания

Роль дисахаридов в организме

Рассматривая сложные и простые углеводы, стоит затронуть роль дисахаридов — элементов, отличающихся более сложной структурой, но относящихся ко второй категории. Они делятся на следующие виды:

• Мальтоза — промежуточный элемент между крахмалом и гликогеном. После поступления в организм она превращается в глюкозу. При этом ее повышенный объем содержится в пиве, экстракте солода и меде.
• Лактоза — главная составляющая продуктов молочного происхождения. После поступления в организм она преобразуется в глюкозу и галактозу. У людей часто встречается непереносимость этого вещества.
• Наиболее вредной считается сахароза. Ее особенность — отсутствие питательных веществ. После поступления в организм она расщепляется, а полученные элементы направляются на создание жира. Бесполезными продуктами с высоким содержанием сахарозы считаются варенье, сладкие напитки и прочие.

В отличие от моносахаридов, дисахариды не такие сладкие и хуже растворяются. Главными поставщиками считаются следующие продукты: овощи, фрукты, бахча, тростниковый сок. Стоит отметить, что дисахарид из свекольного или тростникового сока после поступления в организм преобразуется в моносахарид. Что касается функционального назначения, то оно идентично глюкозе.

Медленно, но верно: как наш вес зависит от нашего питания

Почему некоторые вещества называют быстрыми? Все из-за скорости, с которой они усваиваются нашим организмом. В случае с глюкозой, фруктозой это практически моментальное всасывание, которое сопровождается резким повышением уровня сахара в крови, мгновенной выработкой гормона инсулина. Он работает на понижение подскочившего показателя, превращая энергетическую подпитку в жировые отложения. Иногда в результате этого возникает состояние, характеризующееся как углеводное голодание, возникающее при диабете, гипогликемии.

Чтобы не допустить резкого снижения сахара в крови, мы употребляем продукты с большим содержанием простых углеводов, после чего все повторяется по привычной схеме – скачок глюкозы, быстрый спад, усиление аппетита. Получается, что мы сами обрекаем себя на ожирение и сопутствующие проблемы.

Именно поэтому пища с моно- и дисахаридами должна поступать в организм в ограниченном количестве как во время похудения, так и при наборе мышечной массы в спортзале.

Но это не значит, что быстрые органические вещества смертельно опасны. Наименьший вред они приносят в первой половине дня, до 16:00. В этот период мы с меньшей вероятностью переработаем их в жир.

При диабете следует включать в рацион только пищу с низким гликемическим индексом. ГИ – это показатель скорости, с которой соединения, поступившие в наш организм, расщепляются и усваиваются. Чем выше значение для конкретного продукта, тем сильнее поднимется сахар в крови после его употребления. Больше всего ГИ у:

• тортов, кондитерских изделий;
• фиников;
• фастфуда (гамбургеров, картофеля фри);
• шоколада;
• соусов из магазина;
• сладких фруктов. 

Продукты с медленными и со сложными углеводами даны списком в таблице – сразу видно, что может послужить для похудения, а от чего лучше держаться подальше.

В первом столбце пища с высоким ГИ. Ее употребление в больших количествах нежелательно, поскольку она вызывает быстрое увеличение глюкозы в крови. Но некоторые пункты вычеркивать из меню все же не стоит. Например, и дыню, и банан можно себе позволить – но только бананы не должны быть перезрелыми, а съедать и то, и другое нужно в первой половине дня. О пользе меда мы уже писали в недавней статье. Повторим еще раз – от пары чайных ложек с травяным чаем в день вы не растолстеете, если будете питаться правильно. А вот белый хлеб лучше заменить цельнозерновым или испеченным из амарантовой муки, джем – диетическим аналогом без сахара, представленным в нашем каталоге.

Выше мы дали список сложных и быстрых углеводов, рассказали, какие это продукты, в чем заключаются их польза и вред. Далее мы подробнее расскажем о тех соединениях, которые помогут нам похудеть при условии составления сбалансированного меню, поддержания здорового образа жизни. Но перед этим ответим на вопрос, почему планировать свой рацион без клетчатки и крахмала нельзя. 

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

                                                                                                       глюкоза   фруктоза

Переваривание углеводов

Переваривание углеводов, особенно крахмала, начинается в полости рта под воздействием фермента, содержащегося в слюне – α-амилазы слюны. Процесс идет только при щелочном pH, оптимум pH 6,0–7,0). Здесь крахмал гидролизуется до мальтозы, мальтотриозы и декстринов. 

Попадая в желудок, пища приобретает кислую среду, в которой амилаза слюны инактивируется. В желудке происходит только частичный гидролиз дисахаридов сахарозы и мальтозы. Дальнейшее переваривание углеводов происходит в тонком кишечнике. 

Гидролиз дисахаридов

В двенадцатиперстной кишке пищеварение происходит при участии α-амилазы поджелудочной железы – углеводы гидролизуются до декстринов и дисахаридов. Кишечный сок содержит ферменты: глюкоамилазу и гликозидазы, а также лактазу, сахаразу и мальтазу, которые переваривают углеводы в простые сахара. 

Около 50% глюкозы уже всасывается в двенадцатиперстной кишке, а остальная часть из тощей кишки попадает в кровь в воротной вене. Поглощенные простые сахара попадают в печень через кровоток. Там большая часть гексоз превращается в глюкозу – часть попадает в кровоток, часть окисляется в печени, а часть превращается в гликоген, сохраняясь в качестве резервного материала.

Строение углеводов

Строение углеводов включает несколько карбонильных и гидроксильных групп.

В зависимости от структуры вещества делят на 3 категории:

• моносахариды;
• олигосахариды;
• полисахариды.

Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые включают всего 1 молекулу. Они имеют несколько групп, которые отличаются по количеству атомов углерода в молекуле. Моносахариды, в составе которых присутствует 3 атома углерода, называют триозами. Если в составе присутствует 5 атомов, их именуют пентозами, если 6 – гексозами.

Наиболее ценными для живых организмов считаются пентозы, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также большое значение имеют гексозы, из которых состоят полисахариды.

Олигосахариды содержат 2-10 структурных элементов.

В зависимости от количества выделяют:

• диозы;
• триозы;
• тетраозы;
• пентасахариды;
• гексасахариды.

Самыми значимыми считаются дисахариды, к которым относятся сахароза, мальтоза и лактоза, а также трисахариды. В эту категорию входят мелицитоза, рафиноза, мальтотриоза.

Олисахариды могут содержать однородные и неоднородные структуры.

В зависимости от этого выделяют следующие виды:

• гомоолигосахариды – все молекулы обладают одинаковым строением;
• гетероолигосахариды – молекулы отличаются по структуре.

Самыми сложными углеводами считаются полисахариды. Они включают множество моносахаридов – от 10 до нескольких тысяч.

К таким веществам относят следующее:

• крахмал;
• хитин;
• гликоген;
• целлюлоза.

Полисахариды имеют более жесткую структуру, чем олигосахариды и моносахариды. Они не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.

Группы продуктов

Рассматривая, в каких продуктах содержатся сложные углеводы, нельзя забывать тот факт, что в процессе пережевывания или готовки медленные углеводы могут превратиться в быстрые. Самым простым примером может служить пшеница.

1. Сырая пшеница – богата клетчаткой – эталон медленных углеводов.
2. Очищенная пшеница – лишена клетчатки, гликемический индекс несколько выше.
3. Пшеничная каша – все еще считается медленными углеводами, хотя её ГИ значительно превышает стандартные нормы.
4. Мука грубого помола – уже считается быстрыми углеводами, хотя этот фактор нивелируется большим содержанием клетчатки.
5. Выпечка из муки грубого помола – считается полезным диетическим блюдом, хотя фактически это быстрые углеводы.
6. Мука мелкого помола – очень быстрые углеводы.
7. Выпечка из муки мелкого помола – крайне не рекомендуется к употреблению из-за предельно высокого гликемического индекса.

Сырой продукт обладает крайне низким показателем и считается медленным углеводом. В то же время выпечка из пшеницы, которая была просто мелко перемолота, практически лишена крахмальных соединений. Вместо этого под воздействием механического и термического факторов все углеводы превращаются из медленных в классические моносахариды.

Группа 1: крупы

Это один из самых медленных источников углеводов. В процессе переваривания углеводы из круп долго превращаются в сахар, благодаря чему питают организм на протяжении всего дня. Именно поэтому для поддержания сил даже на диетах рекомендуют использовать каши.

Группа 2: крахмалистые продукты

В первую очередь – это картофель и кукуруза. Это более быстрая группа углеводов, однако процесс превращения крахмала в моносахарид связан с дополнительной ферментацией продуктов – недостающие ферменты вырабатываются относительно долго, поэтому их все еще можно назвать медленными.

Группа 3: овощи богатые клетчаткой

Даже если это продукты с содержанием сахара, клетчатка практически полностью компенсирует этот недостаток. Клетчатка не может быть усвоена нашим организмом и связывает молекулы сахара между собой. Организму сначала необходимо отделить моносахарид от клетчатки, на что тратится много энергии и времени.

В таблице, представленной ниже, указаны не только чисто углеводные продукты. Во многих белковых продуктах содержатся элементы клетчатки или вещества, которые в процессе переваривания распадаются на простые сахара.

Кроме этого, вы найдете продукты, чей гликемический индекс превышает порог 70. Но при этом они все равно считаются продуктами с низким гликемическим индексом.

Другой причиной, по которой продукты попали в таблицу, выступает гликемическая нагрузка, которая считается неотъемлемой составляющей медленных углеводов. Этот параметр – первичный коэффициент для определения ГИ. И фактически для определения реального индекса, его нужно умножать на коэффициент гликемической нагрузки, разделяя на 100%.

Углеводы и правильная тактика похудения

Правильная пища, способствующая эффективному снижению веса – та, что богата клетчаткой и имеет низкий гликемический индекс, поскольку медленно расщепляется в организме.

Есть углеводы следует только на завтрак и обед, а вечернее меню составлять из белковых продуктов. Потребность в чем-нибудь сладком и вкусном удовлетворять поеданием орехов – это порадует вкусовые рецепторы и отлично поддержит физические силы: 10 орехов и не навредят, и обеспечат достаточным количеством питательных веществ.

Диетологи советуют есть каши, семена подсолнечника, богатые клетчаткой белокочанную капусту, кислые яблоки. А абрикосы, клюква, свежие огурцы обеспечат организм во время диеты пектином, также полезны и разрешены – гречка, рис, макаронные изделия.

В желании поддержать физическое здоровье и сделать фигуру стройной, главное – не переусердствовать, и не забывать о том, что даже в режиме диеты следует обеспечить организм питанием, в котором присутствует полный, сбалансированный комплекс витаминов, макроэлементов, к которым и относятся углеводы, и микроэлементов.

Что такое углеводы

Углеводы — это основной ингредиент большинства пищевых продуктов, который служит источником энергии для человеческого организма. В зависимости от числа структурных единиц углеводы бывают простыми и сложными.

Первую категорию также называют быстрыми углеводами. Они являются легкоусвояемыми и приводят к быстрому увеличению содержания сахара в крови. Это значит, что для веществ характерен высокий гликемический индекс.

Такие элементы провоцируют нарушение метаболизма и становятся причиной увеличения массы тела. Систематическое употребление пищи, содержащей простые углеводы, не только приводит к ожирению, но и вызывает много других заболеваний.

Сложные углеводы, к которым относят крахмал и клетчатку, включают много связанных сахаридов. В их составе присутствует большое количество структурных элементов. Еда с такими углеводами считается очень полезной. В процессе переваривания она постепенно насыщает организм энергией. Это дает длительное чувство сытости.

Полнеют ли от фруктов?

Забудьте этот устоявшийся миф о невероятной калорийности фруктов и правиле «до 16». В пределах нормы считается потреблять ежедневно около 60 граммов ЧИСТОЙ фруктозы (не углеводов, содержащихся в фруктах, а именно фруктозы).

НО: Для того, чтобы съесть 60 граммов чистой фруктозы из свежих фруктов, нужно есть их килограммами. Фрукты содержат много воды и клетчатки, а кроме того, очень быстро создают чувство сытости.

Кушайте, кушайте фрукты! Это прекрасный источник витаминов, клетчатки и минералов, который в большинстве своем содержит низкое количество калорий.

Часто спрашивают: фрукты это углеводы или клетчатка? Ответ простой: это и то и то. И, кстати, клетчатка — это тоже углеводы, просто нерасщепляемые и плохо усваиваемые.

Возможный способ наесть избыток фруктозы — употреблять сладкие напитки, обычный сахар (в нем 50% фруктозы), фруктозные сиропы, сладости и подсластители.

Кстати, после тренировки самым полезным и питательным для ваших мышц будет коктейль из сывороточного протеина и банана или виноградного натурального сока. Вы напитаете организм фруктозой, которая заполнит истощившиеся за время тренировки гликогеновые депо и подпитаете мышцы белками.

Самое главное, люди, которые поддерживают дефицит калорий и регулярно занимаются спортом, не должны бояться фруктозы.

Вы располнеете даже на гречке, если будете есть ее килограммами. Жиреют от общего избытка калорий, а не от фруктов. Поэтому фрукты и любые другие продукты можно есть в любое время суток, если вы не выходите за пределы вашей нормы калорийности.

Любые ограничения по поводу времени приема углеводов не более чем попытка заставить человека есть меньше в течение дня, если он не считает калории.

Ни один из продуктов или питательных веществ не является единственной причиной лишнего веса. Люди набирают вес, когда они регулярно едят больше калорий, чем им нужно.

ИТОГ: Вредны большие количества ЧИСТОЙ глюкозы, которые невозможно получить из фруктов.

Роль углеводов в организме человека

Углеводы играют в организме человека множество важных функций:

• Являются основным источником энергии для тела (сжигание 1 г дает 4 ккал). Глюкоза является единственным источником энергии для мозга, нервного ядра и эритроцитов и используется в качестве энергетического субстрата мышечной тканью, печенью, сердцем, почками и кишечником. Углеводы обеспечивают около 50-60% энергии в повседневной пище и придают пище органолептические свойства.
• Необходимы для окисления жирных кислот до СО2 и воды (в случае недостаточного количества усвояемых углеводов – <100 г / сут – происходит неполное сжигание жирных кислот и образование кетоновых тел, подкисляющих организм).
• Их можно использовать для синтеза глюкогенных аминокислот (аланина, глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты, серина, глицина, гистидина, пролина).
• В сочетании с белками и липидами (гликопротеинами, гликолипидами) используются для построения клеточных структур.

Углеводы представляют собой небольшой запасной материал в организме – это гликоген в количестве 350-450 г, которого может хватить примерно на 12 часов. Он сохраняется в печени, мышцах и почках. При недостаточном поступлении углеводов в рацион происходит гликогенолиз – гликоген активируется из печени).

Гликогенолиз

Когда в пище недостаточно углеводов, в процессе глюконеогенеза организм синтезирует глюкозу из белков (глюкогенных аминокислот) и частично из жира (из глицерина и глицеридов).

Пищевые волокна, как компонент, который не усваивается организмом, не увеличивает энергетическую ценность пищи, а обеспечивает ее надлежащий объем, благодаря чему наполняется желудок, уменьшается чувство голода. 

Раздражая кишечник, пищевые волокна стимулируют его перистальтические движения, что, в свою очередь, ускоряет выведение фекалий и предотвращает запоры. Благодаря способности снижать концентрацию холестерина и глюкозы в сыворотке крови, пищевые волокна используются при диетическом лечении атеросклероза, диабета и ожирения.

Сахароза (сахар)

Сахароза представляет собой всем известный белый сахар, который называют «пустым углеводом», поскольку в нем не присутствуют такие питательные вещества как витамины и минералы.

Сегодня не утихают дискуссии относительно пользы и вреда этого дисахарида. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Польза сахара

Обеспечение нормальной работы мозга.

Повышение работоспособности.

Поднятие настроения, что немаловажно при современной жизни, полной стрессов.

Обеспечение организма энергией (сахар достаточно быстро расщепляется в ЖКТ на глюкозу и фруктозу, которые всасываются в кровь).

В свою очередь, дефицит сахара в организме может вызвать раздражение, стать причиной головокружений и сильных головных болей.

Вред сахара

• Нарушение обмена веществ, что приводит к развитию ожирения и сахарного диабета.
• Разрушение зубной эмали.
• Вытеснение из крови витаминов группы В, что может спровоцировать склероз, инфаркт и сосудистые заболевания.
• Нарушение работы опорно-двигательной системы.
• Ломкость волос и ногтей.
• Появление угревой и аллергической сыпей.

Кроме того, чрезмерная любовь к сладостям у детей часто перерастает в неврозы и становится причиной гиперактивности.

Что же делать? Полностью отказаться от сахара? Но ведь и польза этого углевода неоспорима. Выход есть – и это умеренность в употреблении этого продукта.

В ходе исследований была определена оптимальная суточная норма сахара, которая для взрослого человека составила 50 – 60 г, что соответствует 10 чайным ложкам.

НО! Под «нормой» понимается как сахар в чистом виде, так и сахар, содержащийся в овощах, фруктах, соках, кондитерских изделиях и иных продуктах, в состав которых входит этот углевод

Таким образом, к потреблению сахара следует походить ответственно и осторожно

Важно! Существует альтернатива белому сахару – и это коричневый сахар, не проходящий после выделения из сырья никакой дополнительной очистки (такой сахар еще называют нерафинированным). Калорийность коричневого сахара ниже, тогда как биологическая ценность выше

Однако не стоит забывать, что все же разница между рафинированным и нерафинированным сахаром не очень велика, поэтому употребление обоих видов должно быть умеренным.

В каких продуктах содержится сахароза?

Природные источники сахарозы в чистом виде – это сахарная свекла и сахарный тростник.

Кроме того, сахароза присутствует в сладких фруктах, плодах, а также ягодах и овощах.

Что такое углеводы

Углеводами называют вещества органического происхождения. Они состоят из карбонильных и гидроксильных групп. Углеродные гидраты дали название классу углеводных соединений. Большая часть органических веществ нашей планеты в массовом соотношении состоит из углеводных соединений.

Состав углеводов

Строение углеводов неоднородно. Углеводные соединения состоят из углерода, водорода, кислорода. Общая формула углеводов выглядит так: Cn(H2O)m. Кислород с углеродом образуют карбонильные группы, кислород с водородом – гидроксильные. Одна молекула содержит водород и кислород в соотношении два к одному.

Отдельные элементы, из которых состоят углеводы, называются сахаридами. Гидролизная способность на низкомолекулярные вещества у углеводных соединений разная. Поэтому они делятся на простые и сложные по составу, а по усвояемости бывают быстрыми и медленными углеводами.

Свойства углеводов

1. Твердые прозрачные кристаллы белого цвета, большинство из них имеет сладкий вкус.
2. Имеют низкую температуру плавления, кипения.
3. Способность углеводных соединений растворяться в воде зависит от массы, строения. Вещества с меньшей массой и простой структурой растворяются в воде лучше, чем углеводные соединения с большой массой и разветвленной структурой.
4. Чем проще углеводное соединение, тем оно слаще.
5. Моносахариды способны сбраживаться под воздействием микроорганизмов: дрожжей, молочных бактерий и других веществ.
6. Углеводные соединения обладают гидрофильностью, то есть способностью к связыванию воды. Отсюда их высокая гигроскопичность, которая лежит в основе негативных изменений качества пищи.
7. Охлаждение полисахаридов расщепляет их на моносахариды.
8. Помогают синтезировать нуклеиновые кислоты.
9. Повышают уровень глюкозы в крови.
10. Помогают организму утилизировать жир.
11. Входят в состав клеток, тканей, межклеточных жидкостей.
12. Негативно влияют на эмаль зубов, провоцируют появление кариеса.

Виды углеводов

Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу. Углеводы бывают:

1. Простыми – называются моносахаридами.
2. Сложными:

• дисахаридные соединения,
• олигосахаридные соединения,
• полисахаридные соединения.

Моносахаридами называются простейшие углеводные соединения, состоящие из одной единицы и не способные образовывать еще более простые вещества. Синтез их производится зелеными растениями. Они легко соединяются с водой.

Самым популярным моносахаридом является глюкоза (C6H12O6). Большой процент глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер, тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками, арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.

Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения, двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или солодовый сахар (C12H22O11), являющийся составным пивным, квасным элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара, изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным сахаром – молочные продукты.

Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой, синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18H32O16). Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы. Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи, цельных злаках.

Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид – крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле. Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке, отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах. Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для человека энергетическим ресурсом.