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1、第二章营养学基础知识 一 初识营养学 1 几个概念 营养 从外界摄取食物 在酶作用下消化 吸收 满足自身生理需要的过程 营养素 食物中能被人体消化 吸收和利用 并能维持机体生存健康 保证生长发育和劳动能力的有机和无机的必需物质 七大营养素 蛋白质 脂肪 碳水化合物 矿物质 维生素 水 膳食纤维 2 营养素在人体内的主要功能 1 作为能源物质 供给人体热能的营养素 如蛋白质 脂肪 碳水化合物 2 作为 建筑材料 以构成和修补身体组织 3 作为调节生理机能组织 以维持正常的生理和生化功能的调节作用 使各项机能可均衡协调的进行 4 七大营养素简述 蛋白质 生命之源 概念 一大类由氨基酸组成的高分子有
2、机化合物 含有氮 碳 氢 氧等主要元素和少量硫 磷 铁等元素 氨基酸 aminoacid 完全蛋白质 富含EAA 品质优良的蛋白质 不完全蛋白质 缺乏EAA或者含量很少 不能维持机体正常健康的蛋白质 EAA essencialaminoacid 必需氨基酸 蛋白质分类 必需氨基酸 指人体必需但自己不能合成 或者合成的速度不能满足机体需要 必须由食物蛋白质供给的氨基酸 必需氨基酸通常有8种 即异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 缬氨酸 色氨酸 此外 组氨酸对婴儿来说也是必需氨基酸 蛋白质的主要生理功能构成和修补人体组织细胞构成激素 免疫物质 酶维持体内酸碱平衡 水盐平衡正确传递调
3、整遗传信息赋予食品重要的功能特性 氮平衡 膳食氮 食物蛋白质中所含的氮 粪氮及尿氮 蛋白质分解产物从粪便及尿中排出 氮平衡 当膳食中摄入的氮与从粪 尿及其它途径如皮肤等排出的氮相等时 通常以氮平衡来测试人体蛋白质需要量和评价人体蛋白质的营养状况 常以下式表示 摄入氮 尿素 粪氮 其它氮损失 由皮肤及其它途径排出的氮 蛋白质的需要量 蛋白质的摄入量包括生理需要量和供给量两个概念 生理需要量 维持生命和保证生长发育所需要的蛋白质量 供给量 在需要量上再加上50 200 的安全系数 以消除个体差异和食物中营养素的质量区别 维持高度健康水平和工作能力 蛋白质的需要量与许多因素有关 1985年WH0的报
4、告提出平均蛋白质需要量为优质蛋白质0 60g k d 安全摄取量为O 75g k d 我国以植物性食物为主 RNI在1 0 1 2g kg bw 一般人群每日需要蛋白质每公斤体重1 2g 1 5g 有些患病者从膳食中难以达到要求 小儿 青少年生长发育 老年人进食少者 都可以加服蛋白质粉饮品满足蛋白质的要求 Pro摄入占膳食总热能百分比 成人10 12 儿童青少年10 14 为宜 蛋白质推荐摄入量 RNI 普通成人 1g kg体重儿童青少年 2 4g kg体重孕妇及乳母 2 4g kg体重疾病初愈的人 比正常人要多 蛋白质的互补作用 概念 不同食物间互相搭配 相互补充其必需氨基酸不足的现象在膳食
5、的选择搭配中应注意以下三点 1 远属 即食物的生物学种属越远越好 如荤素合用 粮豆混食 粗细搭配 2 多样 即搭配的种类越多越好 3 同餐 即搭配的食物要同餐食用 先后吃时 间隔时间不超过5小时 植物性蛋白质 谷类 豆类 坚果类 大豆尤为突出 动物性蛋白质 肉类 禽类 鱼类 蛋类 奶类 优质蛋白质 蛋白质的主要食物来源 脂肪 高能量的营养素 分类 1 简单脂肪 硬脂 软脂 油脂 蜡 2 结合脂肪 除含有主要脂肪酸 甘油 及醇成分外 还含有其他成分 3 类脂肪 甾醇类化合物 性质与油相似 主要生理功能 供给人体热量调节体温 保护内脏器官 滋润皮肤溶解营养素构成身体组织和生物活性物质增加饱腹感和改
6、善食物的感官性状 2 必需脂肪酸 EFA 的概念和种类 必需脂肪酸 EFA 的概念 是机体生理需要 体内不能合成 必须由食物供给的多不饱和脂肪酸 种类 亚油酸 n 6 亚麻酸 n 3 必需脂肪酸 必需脂肪酸的食物来源和需要量 来源 1 最好的食物来源是植物油 尤其是橄榄油 棉油 豆油 玉米胚芽油 芝麻油和菜油等 2 在动物性肉类食品中的含量 内脏高于肌肉 瘦肉高于肥肉 家禽肉高于家畜肉 必需脂肪酸需要量 1 成人每日供给必需脂肪酸的量达到总热能供给量的1 2 中国营学会建议多不饱和脂肪酸供能占总能量的10 为宜 2 值得注意的是 必需脂肪酸和多不饱和脂肪酸的过多摄入 会对人体产生副作用 导致过
7、氧化脂质的增多 促进衰老 故在日常生活中 既要防止动物脂肪的过多摄入 又要防止植物油的过多摄入 植物油脂 Chol 脑肝肾等 SFA和MUFA相对较多 主要含PUFA 动物Fat EPADHA 磷脂 蛋黄肝脏 食物来源及供给量 推荐标准 1 成人Fat摄入量应控制在总热能的20 25 儿童 少年 20 30 建议为 植物脂肪 60 动物脂肪 40 2 胆固醇 300mg 日 3 每日摄入油脂种类 以脂肪酸种类表示其理想构成比例 饱和脂肪酸 SFA 单不饱和脂肪酸 MUFA 多不饱和脂肪酸 PUFA 1 1 14 SFA摄入量不大于总能量的10 EFA摄入量一般认为不应少于总热能的3 食物来源
8、主要 各种植物油和炼过的动物油其他 植物 油料作物 大豆 花生等 动物 肥肉 瘦肉 鱼 禽等谷物 蔬菜 水果中脂肪量很少 碳水化合物 糖类 分类 单糖 葡萄糖 果糖 半乳糖双糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖多糖 淀粉 糊精 糖原 主要生理功能 1 供给热量2 所有神经组织细胞的成分都离不开碳水化合物3 保持肝脏正常的解毒功能4 抑制产生酮体防止酸中毒 6 增强润滑作用7 控制细胞膜的通透性8 可节省蛋白质 食品中重要的糖类物质 食物中糖类的主要来源有五大类 谷物 蔬菜 水果 奶和糖 人体总能量的60 70 来自食物中的碳水化合物 在人体内消化后 主要以葡萄糖的形式被吸收利用 根据糖类结构和性质的不同 通
9、常将其分为单糖 双糖和多糖三类 此外也包括其衍生物 糖醇类物质 碳水化物分类 食物来源营养学上一般将其分为四类 多糖 双糖 可消化多糖 寡糖 单糖 非消化多糖 可消化寡糖 非消化寡糖 两分子单糖 一 单糖 以己糖为主 食物中主要有葡萄糖 果糖 半乳糖 还有少量其它糖类1 葡萄糖它是在人类空腹时唯一存在的单糖 人体的血糖就是指血液中葡萄糖的含量 葡萄糖主要由淀粉水解而来 此外 还可来自蔗糖 乳糖等的水解 它是机体最方便吸收 利用的单糖 有些器官实际上完全依靠葡萄糖供给所需的能量 例如 大脑中无能量贮备 须有葡萄糖提供 每日约需100 120g葡萄糖 要维持大脑进行正常工作 必须保持一定的血糖水平
10、 因此在早餐仅提供牛奶加鸡蛋这样的高蛋白质食物是不符合营养学要求的 2 果糖 果糖存在于蜂蜜和许多水果中 为白色晶体 人工制作的玉米糖浆中含果糖可达到40 90 是饮料 冷冻食品 糖果蜜饯生产的重要原料 机体内的果糖是由蔗糖分解为果糖和葡萄糖而得 吸收时部分果糖进一步被肠粘膜细胞转变成葡萄糖和乳酸 人体的肝脏是实际利用果糖惟一的器官 果糖作为肌肉运动的能源不如葡萄糖及时 但作为运动后的恢复糖原储备较为有利 另一方面 果糖的代谢可以不受胰岛素制约 故糖尿病人可适当食用果糖 大量摄入果糖 容易出现恶心 呕吐 上腹部疼痛以及不同血管区的血管扩张现象 3 半乳糖半乳糖是乳糖的重要组成成分 很少以单糖的
11、形式存在于食品中 半乳糖吸收后在肝脏内转变成肝糖 然后分解为葡萄糖被机体利用 此外 半乳糖的吸收速度较快 以葡萄糖的吸收速度为100 则果糖为43 半乳糖为130 蔗糖 sucrose 1葡萄糖1果糖 麦芽糖 maltose 2葡萄糖 乳糖 lactose 1葡萄糖1半乳糖 海藻糖 trehalose 2葡萄糖 二 双糖 disaccharide 常见的双糖有蔗糖 麦芽糖 乳糖和海藻糖等 二 双糖 1 蔗糖蔗糖是从糖料作物甜菜或甘蔗中提取出来的 具有增加机体ATP的合成 解毒保肝 止血消炎作用 过度摄入蔗糖会引起健康问题 比如龋齿的发生 对于肥胖症 糖尿病人要严格限制蔗糖的摄入等 因此生产中蔗
12、糖的理想替代物有异麦芽酮糖 异麦芽酮糖醇和异麦芽酮糖浆等 2 麦芽糖 麦芽糖 为蔗糖的同分异构体 一般植物含量很少 但种子发芽时可因酶的作用分解淀粉生成 尤其在麦芽中含量较多 动物体内除淀粉水解外不含麦芽糖 食品工业中所用麦芽糖主要由淀粉经酶水解而来 是食品工业中重要的糖质原料 其甜度约为蔗糖的1 2 它除了是一种高能物质外 在少量促进双歧杆菌生长的同时 也能被腐败菌所利用 产生气体 会引起消化道不适感觉 儿童多食对牙齿不利 3 乳糖 乳糖 甜度较低 是哺乳动物乳汁的主要成分 其含量依动物不同而异 通常人乳含约7 牛乳含约5 乳糖是婴儿主要食用的糖类物质 随着年龄的增长 肠道中的乳糖酶活性下降
13、 因而很多成年人食用大量的乳糖后不易消化 即乳糖不耐症 食物中乳糖含量高于15 时可导致渗透性腹泻 1 是指喝牛奶后出现急性腹痛和腹泻等代谢紊乱症状的现象 3 建议解决办法 2 产生原因 乳糖不能被人体直接吸收 需在乳糖酶的作用下分解成葡萄糖和半乳糖 然后再被人体吸收 当人体缺乏乳糖酶或生成不足时 牛奶内的乳糖不能充分被分解 部分乳糖可从小肠直接进入大肠 在肠道内 乳糖经细菌分解而引起发酵 水解 从而出现腹胀 肠鸣 腹泻等代谢紊乱症状 乳糖不耐受症 将牛奶分配在一天之中并在进餐时食用 可减少胃肠不适症状 发酵奶制品如酸奶 已将牛奶中的乳糖发酵成乳酸 可消除症状 在饮用鲜奶前加乳糖酶于奶中 将鲜
14、奶中的乳糖分解后饮用 4 异构乳糖 异构乳糖是乳糖的异构体 它在天然界不存在 例如原乳中就没有异构乳糖 但是 经过不同加工处理后所得到乳制品可含有一定量的异构乳糖 异构乳糖的甜度约为蔗糖的一半 由于机体内没有异构乳糖酶 故不能被消化 吸收 但它却有利于肠道双歧杆菌的生长 发育 从而抑制肠中碱性腐败菌的生长等 对人体健康有利 三 寡糖 oligosaccharide 由3 10个单糖构成的小分子多糖 较重要的是存在于豆类中的棉子糖 水苏糖 1 不易被人体消化吸收 能量值为零或很低 2 活化人体肠道中的双歧杆菌 促进其生长繁殖 双歧杆菌是肠道中有益菌 其存在的多少成为衡量健康的标准 3 不会被口腔
15、微生物利用 4 属水溶性膳食纤维 有助于防止便秘 预防结肠癌 其与糖类相比 多糖醇甜度和粘度较低 并且不会参与美拉德反应 功能性低聚糖生理功能 植物多糖 淀粉 starch 纤维素 fiber 动物多糖 糖原 glycogen 四 多糖 polysaccharide 由10个以上单糖构成的大分子糖重要的有糖原 淀粉 纤维素 均由葡萄糖分子构成 1 淀粉 淀粉是人体能量的主要来源 根据其结构可分为直链淀粉 糖淀粉 与支链淀粉 胶淀粉 前者易使食物老化 后者易使食物糊化 糊化后的淀粉消化吸收率显著提高 在食品工业中 可以利用高直链玉米淀粉生产减肥食品和煎炸食品 也是糖尿病人的理想食品 被称为 功能
16、性食品 此外 高直链淀粉还是胆结石及高血压病人的理想食品 具有防止胆结石形成及降低血液胆固醇的作用 2 糊精 糊精是淀粉分解的中间产物 其甜度低于葡萄糖 糊精的溶解度比淀粉大 机体摄入后 被分解成葡萄糖分子 在小肠吸收 糊精在肠道中有利于嗜酸杆菌的生长 能减少肠内细菌的腐败作用 糊精与淀粉不同 它具有易溶于水 强烈保水及易于消化等特点 在食品工业中常被用来增稠 稳定或保水 例如在制作羊羹时添加少许糊精可以防止结晶析出 避免外观不良 糖醇 糖醇是糖的衍生物 由单糖或多糖加氢而成 也有天然存在的 在食品工业中常用其代替蔗糖作甜味剂使用 在营养上亦有其独特的作用 食品中的糖醇主要有以下三种 1 山梨糖醇 山梨糖醇广泛存在于植物中 海藻和果实类如苹果 梨 葡萄等中多有存在 工业上可由葡萄糖氢化制得 其甜度约为蔗糖的一半 山梨醇在人体内的代谢产生的热量与葡萄糖和蔗糖不相上下 而它的代谢为被动扩散缓慢吸收 代谢时可转化成果糖 而不转变成葡萄糖 不需要通过胰岛素 不会引起血糖水平的波动 可以作为糖尿病人的保健食品和甜味剂 2 木糖醇 木糖醇是天然存在于多种水果 蔬菜中的五碳糖醇 工业上则常用木屑等经
