Cacbohidrat là gì? Hướng dẫn chi tiết về Carbohydrate (Gluxit)

Carbohydrate (còn gọi là gluxit hoặc saccarit) là một trong ba nhóm dinh dưỡng đa lượng chính, cùng với protein và chất béo. Đây là những hợp chất hữu cơ (khác với chất vô cơ) được cấu tạo từ ba nguyên tố chính: carbon (C), hydro (H), và oxy (O).

Công thức chung của chúng thường là C_n(H₂O)_m, cho thấy tỷ lệ nguyên tử hydro và oxy thường là 2:1, giống như trong nước (H₂O).

Carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng chính cho hầu hết các hoạt động của cơ thể. Chúng được phân thành hai loại chính:

• Carbohydrate đơn giản (Đường): Bao gồm đường đơn như glucose, fructose.
• Carbohydrate phức tạp: Bao gồm tinh bột, cellulose và glycogen.

Chúng được tìm thấy phổ biến trong các loại thực phẩm như cơm, bánh mì, khoai tây, trái cây và rau củ. Khi vào cơ thể, hầu hết carbohydrate được chuyển hóa thành glucose để cung cấp năng lượng tức thì, duy trì đường huyết và hỗ trợ mọi hoạt động.

Cấu trúc & Phân loại Carbohydrate

Carbohydrate được phân loại dựa trên số lượng đơn vị đường (mức độ trùng hợp). Ba loại chính là Monosaccharide (1 đơn vị, vd: glucose), Disaccharide (2 đơn vị, vd: sucrose), và Polysaccharide (nhiều đơn vị, vd: tinh bột).

Về mặt hóa học, carbohydrate được xây dựng dựa trên các phân tử đường cơ bản. Dựa trên số lượng đơn vị đường, chúng được phân thành ba loại chính:

1. Monosaccharide (Đường đơn)

Monosaccharide là đơn vị đường cơ bản nhất, không thể thủy phân. Ví dụ phổ biến là Glucose, Fructose và Galactose.

Đây là đơn vị cơ bản nhất của carbohydrate, không thể thủy phân thành các phân tử đường nhỏ hơn.

• Công thức: (CH₂O)_n (với n thường từ 3 đến 7).
• Ví dụ: Glucose (đường trong máu), Fructose (đường trái cây), Galactose.
• Đặc điểm: Có vị ngọt, tan trong nước và được cơ thể hấp thụ nhanh chóng.

2. Disaccharide (Đường kép)

Disaccharide được tạo thành từ hai monosaccharide liên kết với nhau. Ví dụ điển hình là Sucrose (đường ăn), Lactose (đường sữa) và Maltose (đường nha).

Được hình thành khi hai phân tử monosaccharide liên kết với nhau thông qua liên kết glycoside. Liên kết này có thể bị phá vỡ bởi phản ứng thuỷ phân.

• Ví dụ: Sucrose (đường ăn, cấu tạo từ glucose + fructose), Lactose (đường sữa, từ glucose + galactose), Maltose (đường nha, từ glucose + glucose).

3. Polysaccharide (Đường nhiều)

Polysaccharide là các chuỗi polymer dài của monosaccharide. Các ví dụ quan trọng nhất là Tinh bột (dự trữ năng lượng thực vật), Glycogen (dự trữ năng lượng động vật) và Cellulose (chất xơ cấu trúc).

Là các chuỗi dài (hàng trăm đến hàng nghìn) các đơn vị monosaccharide liên kết với nhau. Chúng thực chất là các polymer tự nhiên.

• Ví dụ: Tinh bột (dự trữ năng lượng ở thực vật), Glycogen (dự trữ năng lượng ở động vật), Cellulose (thành phần cấu trúc của thực vật, hay còn gọi là chất xơ).

Bảng phân loại chi tiết

Để có cái nhìn rõ ràng hơn, carbohydrate có thể được phân loại theo “Mức độ trùng hợp” (DP – Degree of Polymerization):

Lớp (DP\*)	Phân nhóm	Thành phần
Đường (1-2)	Monosaccharide	Glucose, fructose, galactose
	Disaccharide	Sucrose, lactose, maltose
	Polyols	Sorbitol, mannitol
Oligosaccharide (3-9)	Malto-oligosaccharide	Maltodextrins
	Other oligosaccharides	Fructo-oligosaccharides, raffinose
Polysaccharide (>9)	Tinh bột	Amylose, amylopectin
	Non-starch polysaccharide	Cellulose, hemicellulose, pectins

Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

Các carbohydrate phổ biến có tính chất vật lý đa dạng: đường (glucose, sucrose) là tinh thể, tan trong nước và có vị ngọt. Tinh bột là bột trắng không tan trong nước lạnh, còn cellulose là chất xơ không tan và không tiêu hóa được.

Mỗi loại carbohydrate có những đặc điểm riêng biệt:

3.1. Glucose

• Tính chất vật lý: Dạng tinh thể không màu, tan hoàn toàn trong nước tạo dung dịch, có vị ngọt nhẹ.
• Trạng thái tự nhiên: Có nhiều trong trái cây chín, mật ong. Là nguồn năng lượng chính cho tế bào. Về mặt hóa học, glucose có thể được lên men để tạo ra ethanol (cồn).

3.2. Fructose

• Tính chất vật lý: Tinh thể không màu, là loại đường tự nhiên ngọt nhất (gấp 1.7 lần sucrose), tan tốt trong nước.
• Trạng thái tự nhiên: Tìm thấy chủ yếu trong trái cây, mật ong, siro ngô.

3.3. Sucrose (Saccarozơ)

• Tính chất vật lý: Tinh thể không màu (đường kính), tan trong nước, vị ngọt đặc trưng.
• Trạng thái tự nhiên: Là đường ăn phổ biến, có nhiều trong đường mía, đường củ cải.

3.4. Tinh bột

• Tính chất vật lý: Dạng bột trắng, không tan trong nước lạnh. Khi nấu chín, các hạt tinh bột ngậm nước và trương lên, gọi là quá trình hồ tinh bột.
• Trạng thái tự nhiên: Là nguồn năng lượng dự trữ chính trong ngũ cốc (gạo, lúa mì) và củ (khoai tây, sắn).

3.5. Cellulose (Xenlulozơ)

• Tính chất vật lý: Chất xơ, không tan trong nước, con người không thể tiêu hóa trực tiếp.
• Trạng thái tự nhiên: Là thành phần cấu trúc chính của thành tế bào thực vật, có trong rau xanh, ngũ cốc nguyên hạt.

Tác dụng của Carbohydrate đối với cơ thể

Vai trò chính của carbohydrate là cung cấp năng lượng (4 kcal/gram), duy trì đường huyết, dự trữ năng lượng (dưới dạng glycogen), hỗ trợ chức năng não (sử dụng glucose) và tăng cường sức khỏe tiêu hóa (chất xơ).

Carbohydrate không chỉ là “đường” mà còn đóng nhiều vai trò thiết yếu cho sức khỏe:

1. Cung cấp năng lượng: Đây là vai trò chính. Mỗi gram carbohydrate cung cấp khoảng 4 kcal. Năng lượng này cung cấp nhiên liệu cho hoạt động thể chất và duy trì các chức năng cơ bản của cơ thể.
2. Duy trì đường huyết: Cơ thể phân giải carbohydrate thành glucose. Glucose trong máu giúp ổn định lượng đường huyết, được điều tiết bởi insulin.
3. Lưu trữ năng lượng: Khi cơ thể có thừa glucose, nó sẽ được lưu trữ dưới dạng Glycogen trong gan và cơ, sẵn sàng phân giải để cung cấp năng lượng khi cần.
4. Hỗ trợ chức năng não: Não bộ gần như chỉ sử dụng glucose làm nhiên liệu. Cung cấp đủ carbohydrate giúp cải thiện sự tập trung và chức năng nhận thức.
5. Tăng cường tiêu hóa: Chất xơ (một dạng polysaccharide như cellulose) không bị tiêu hóa nhưng lại rất quan trọng cho sức khỏe đường ruột, giúp ngăn ngừa táo bón.
6. Vai trò trong công nghiệp: Nhiều dẫn xuất carbohydrate như Pectin, Maltodextrin hay Sorbitol được sử dụng rộng rãi làm phụ gia thực phẩm để tạo độ ngọt, độ đặc hoặc ổn định sản phẩm.

Lưu ý khi xây dựng chế độ ăn

Để có chế độ ăn lành mạnh, hãy ưu tiên carbohydrate phức (ngũ cốc nguyên cám, rau củ) để có năng lượng bền bỉ và hạn chế carbohydrate đơn (đường tinh luyện, nước ngọt) để tránh tăng đường huyết đột ngột.

Để duy trì sức khỏe, việc lựa chọn loại carbohydrate là rất quan trọng:

• Ưu tiên carbohydrate phức: Chọn ngũ cốc nguyên cám, rau củ, và các loại đậu. Chúng tiêu hóa chậm, giải phóng năng lượng từ từ và cung cấp nhiều chất xơ, vitamin.
• Hạn chế carbohydrate đơn: Giảm tiêu thụ đường tinh luyện (có trong bánh kẹo, nước ngọt) và các thực phẩm chế biến sẵn. Chúng gây tăng đường huyết đột ngột và có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nếu lạm dụng.

Nguồn tham khảo: PubChem, Harvard Health.