碳水化合物是多元羟基的醛、酮[tóng]化合物以及它们的聚合物或衍生物,也称糖类,一般由碳、氢、氧三种元素组成,[2]其在自然界分布广泛,主要以游离态和化合物两种形式存在。[3]碳水化合物可分为单糖、低聚糖以及多糖,单糖和二糖具有甜味,多聚糖无甜味,所有的碳水化合物都具有旋光性[2],碳水化合物的结构能被浓的强碱破坏,部分糖能与酸反应发生脱水或水解,一般具有醛基、酮基或半缩醛的糖有还原性能够发生成脎[sà]反应。[2]碳水化合物是一种重要的营养物质,具有提供热量、抗生酮、构成组织、节省蛋白质、保肝解毒等生理作用,[4]摄入碳水化合物过少和过多均会危害人体健康。[5] 碳水化合物的自然来源主要是植物的光合作用[6],工业上可通过水解制备葡萄糖、麦芽糖等产品。[7][8]碳水化合物在医疗、食品、工业领域均有广泛的应用。[9][10][11] 历史
糖类具有人类喜爱的甜味,碳水化合物的历史可以从食用甜味开始。人类约5000多年前就有使用蜂蜜为甜味料的历史。古书《诗经》《大雅》中有关于“饴”的记载,证明在公元前约一千年中国人已经开始采用酶水解法制饴糖。1801年,朴罗斯特(Proust)从葡萄汁中提取出了葡萄糖,这也是葡萄糖名称的由来。1811年,德国化学家柯 乔夫(Kirchoff)发明了用硫酸处理马铃薯(酸法水解淀粉)制取糖类的方法。[12]1812年俄罗斯化学家提出植物中碳水化合物主要以淀粉的形式存在,在烯酸中加热能够水解得到葡萄糖的观点。