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1、第三章 人体所需的营养素,食品营养学教研组,第三章 人体所需的营养素,第一节 蛋 白 质 第二节 碳水化合物 第三节 脂 类 第四节 热 能 第五节 维 生 素 第六节 矿 物 质,第一节蛋白质学习目标,知道氨基酸营养分类、氨基酸模式及应用识记食物蛋白质营养分类的依据及分类；理解蛋白质互补作用、氮平衡的概念与需要量； 知道食品蛋白质营养质量的评价标淮及应用 知道蛋白质的功能及食物来源,第一节 蛋 白 质,一、蛋白质的功能 二、氮平衡 三、必需氨基酸 四、食物蛋白质营养价值的评价 五、提高蛋白质营养价值的措施 六、蛋白质的摄取与食物来源 七、蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,（一）、构成机体的重
2、要物质基础,1 、起催化作用 2 、调节生理机能 3 、氧的运输,4 、肌肉收缩 5 、支架作用 6 、免疫作用 7 、遗传调控,一、蛋白质的功能,（二）、建造新组织和修补更新组织 （三）、供能 人体每天所需的能量有 14% 来自蛋白质。 （四）、赋予食品重要的功能特性,二、氮平衡,氮平衡 (nitrogen balance) ：是反应机体摄入氮 ( 食物蛋白质含氮量约为 16%) 和排出氮的关系。氮平衡状态可用下式表示： 摄入氮 = 尿氮 + 粪氮 + 其它氮损失（由皮肤及其它途径排出的氮）,二、氮平衡,1 、氮的总平衡：当膳食蛋白质供应适当时，其氮的摄入量和排出量相等。 2 、氮的正平衡：
3、氮的摄食量大于排出量。 3 、氮的负平衡：氮的摄食量小于排出量。 4 、零氮平衡：摄入氮和排出氮相等。,三、必需氨基酸,（一）、必需氨基酸与非必需氨基酸 1 、必需氨基酸：人体需要，自身不能合成，或合成的速度不能满足肌体需要，必须有食物蛋白质供给的氨基酸包括：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸 2、非必需氨基酸：人体内能够合成，不一定通过食物供给的氨基酸。,三、必需氨基酸,（二）、必需氨基酸的需要量及需要量模式 1 、需要量：不同的年龄，其必需氨基酸的需要量不同 2 、氨基酸需要量模式：将蛋白质中的色氨酸含量定为 l ，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值
4、，这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。,四、食物蛋白质营养价值的评价,1、蛋白质的消化率：指该食物蛋白质被消化酶分解、吸收的程度蛋白质消化率(%)/摄入氮100 2、蛋白质的生物学价值 (BV) 生物价 氮储留量/氮吸收量吸收氮 = 食物氮 ( 粪氮粪代谢氮 ) 储留氮 = 吸收氮 ( 尿氮尿内源氮 ),四、食物蛋白质营养价值的评价,3、蛋白质食物中蛋白质的含量常见食物蛋白质含量：大豆类30-40%； 肉类12-20%；谷类少于10% 4 、氨基酸分 (amino acid score，AAS) 氨基酸分 = 1g受试蛋白质中氨基酸的毫克数/需要量模式中氨基酸的毫克数100,四、食物蛋白质
5、营养价值的评价,5、蛋白质功效比值 (PER) 蛋白质功效比值动物体重增加 (g) / 摄入食物蛋白质 (g) 被测蛋白质功效比值实验组功效比值 /对照组功效比值 2.5,五、提高蛋白质营养价值的措施,1、增加动物性食物的摄入量2、蛋白质的互补作用 概念：不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称为蛋白质互补作用 。 互补措施： 1 ）搭配食物的种类越多越好。 2 ）食物的种属越远越好 3 ）最好集中食物同时吃,六、蛋白质的摄取与食物来源,一、蛋白质的摄取 1 、蛋白质营养不良及营养状况评价 2 、蛋白质摄入过多 二、蛋白质的需要量 三、蛋白质的食物来源大豆及其制品、畜禽肉、乳、蛋、鱼等,七
6、、蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,（一）、热加工的有益作用 1 、杀菌和灭菌 2 、提高蛋白质的消化率 3 、破坏某些嫌忌成分 4 、改善食品的感官性质,七、蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,二、对蛋白质、氨基酸的破坏作用1、加热：加热对蛋白质和氨基酸的营养价 值有一定损害2、氧化：蛋白质和氨基酸的破坏可由氧化引起。 3、脱硫：含低糖的湿润食物剧烈加热时常引起胱氨酸 、 半胱氨酸显著破坏4、异构化,第二节 碳水化合物学习目标,1、掌握碳水化合物的功能 2、理解并掌握食品中重要的碳水化合物 3、掌握食品加工对碳水化合物的影响 4、了解碳水化合物的食物来源,第二节 碳水化合物,一、碳水化合物的种
7、类 二、碳水化合物的作用 三、碳水化合物的营养特点 四、碳水化合物的消化、吸收与代谢 五、碳水化合物的饮食来源 六、碳水化合物的摄入,碳水化合物的概念,碳水化合物是多羟醛或多羟酮的环状半缩醛或其缩合物，如醛、酮、醇和酸等化合物的衍生物和聚合物,一、碳水化合物的种类,1、,1）、膳食纤维的概念 不被人体消化吸收的多糖类和木质素统称为膳食纤维，主要存在于植物细胞壁或细胞体内 2）、膳食纤维的种类（） 不溶性食用纤维：（） 可溶性食物纤维： 3）、膳食纤维的功能,不溶性食用纤维的生理功能,膳食纤维可促进肠道蠕动，减少有害物质与肠壁的接触时间，有利于粪便排出。促进胆汁酸的排泄，抑制血清胆固醇及甘油三脂
8、的上升不溶性食物纤维能促进人体胃肠吸收水分，延缓葡萄糖的吸收，改善耐糖量改善神经末梢对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，调节糖尿病人的血糖水平,可溶性食物纤维的生理功能,增强人体的免与功能。对癌细胞具有很强的抑制作用可显著降低机体心肌组织的脂褐素和皮肤羟脯氨酸的含量，增加脑和肝脏组织中的酶活力具有抗疲劳作用许多活性多糖具有降血糖活性降血糖抗血栓功能、保肝作用、抵抗放射性的破坏及增加白细胞含量等,3、膳食纤维的功能,（1）降低血浆胆固醇的作用。 （2）对餐后血糖及胰岛素水平的影响。 （3）改善大肠功能。 （4）改善大肠的代谢。 （5）控制体重和减肥,二、碳水化合物的作用,供给热能解毒作用节约蛋
9、白质维持脑细胞的正常功能抗生酮作用协助胃肠系统,三、碳水化合物的营养特点,葡萄糖不属于必需营养素消化过程比蛋白质和脂肪的消化过程简单、效率高比蛋白质和脂肪的热卡值都低,四、碳水化合物的消化、吸收与代谢,主要消化过程在小肠内进行 被分解为单糖后通过小肠粘膜吸收 被机体吸收后的糖有三个基本去向以糖原的方式储存进入血液被直接利用转变为脂肪,五、碳水化合物的饮食来源,谷类是人类可利用的碳水化合物最主要的来源 谷类中含碳水化合物的含量大约为6080左右薯类食品碳水化合物含量大约为1525左右,六、碳水化合物的摄入,导致营养不足与肥胖,导致骨折与癌症,减少寿命,第三节 脂类的学习目标,1、掌握脂类的生理功
10、能。 2、掌握脂肪的组成及特征。 3、了解脂类在精炼加工中的变化。 4、掌握脂类在食品加工、保藏中的营养情况 5、了解脂类的食物来源。,第三节 脂 类,脂肪 类脂 油脂加工的化学 食品脂质在风味中的作用,脂质的概念与分类,概念： 不溶于水而溶于有机溶剂；具有脂的结构式或与脂肪酸有成酯的可能由生物体产生并由生物体利用,脂肪（三酯酰甘油、三酰基甘油、甘油三酯）,类脂：,磷脂,固醇,蜡,分类,一、 脂 肪,脂肪的化学结构与种类甘油脂肪酸脂肪及脂肪酸的性质食品热加工中油脂的变化,脂肪的化学结构与种类,+,脂肪（真脂肪、中性脂肪）：甘油与脂肪酸所形成的酯，即甘油的三个羟基和三个脂肪酸分子的羧基脱水缩合而
11、成的酯。,分类：单纯甘油酯、混合甘油酯,甘 油,甘油的一酯、二酯形式可作为食品乳化剂甘油的特征性反应,无水CaCl2 KHSO4 MgSO4,高温,+,2H2O,脂 肪 酸,脂肪中脂肪酸的种类 1、饱和脂肪酸低级饱和脂肪酸 C10 液态高级饱和脂肪酸 C10 固态 2、饱和脂肪酸双键数 =1 9-十四碳烯酸 （豆蔻油酸） 双键数1 9,12-十八碳二烯酸（亚油酸）,脂 肪 酸,各类生物脂肪中脂肪酸的组成特点植物中：软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸水产动物中：不饱和脂肪酸的含量占绝大部分高等陆生动物中：软脂酸、油酸、硬脂酸,脂肪及脂肪酸的性质,主要的物理性质1、色泽与气味纯脂肪酸及其甘油酯无色无味2
12、、密度或相对密度小于1；与分子质量呈反比不饱和度越大，密度越大3、熔点与沸点碳链越长，熔点越高；偶数链高于相邻的奇数链,脂肪及脂肪酸的性质,4、 溶解度 在水中的溶解度：脂肪酸随碳原子数增加其溶解度减小脂肪不溶于水 在有机溶剂中的溶解度脂肪酸愈低级、不饱和程度越高溶解度越大。脂肪（油脂）溶于非极性有机溶剂，溶解度随碳 链的增长而降低,脂肪及脂肪酸的性质,5、黏度脂肪中脂肪酸的饱和程度越大，粘度越大；碳原子数越多，粘度越大 6、油脂的折光指数光在真空中的速度与在油脂中的速度的比值测定油脂的折光指数是检验油脂纯度和种类的方法,脂肪及脂肪酸的性质,主要化学性1、水解与皂化皂化作用：脂肪在碱性溶液中的
13、水解酸价：中和1g油脂中的游离脂肪酸所需的KOH毫克数 皂化价：皂化1g脂肪所需KOH毫克数酯值：皂化1g纯脂肪所需要KOH毫克数,酯值 = 皂化价 - 酸价,不皂化物,酯交换反应,酯与醇在强酸（如无水氯化氢、浓硫酸）或碱（或醇钠）催化下，可互相作用生成新的酯和新的醇，这种反应称为酯交换反应。,催化剂为固体酸或固体碱,脂肪及脂肪酸的性质,2、加成反应碘价：每100脂肪或脂肪酸所能吸收碘的克数表示脂肪酸或脂肪中的不饱和程度。,-CH2-CH=CH-CH2- +,O2,3、氧化与酸败酸败：天然油脂中的脂肪酸被氧化，发生酸臭和口味变苦的现象。氧化为：低级醛、羧酸和低级酮,过氧化值： 1千克样品中的活
14、性氧含量，以过氧化物的毫摩尔数表示。,五、食品热加工中油脂的变化,油脂热增稠,R1-CH=CH-CH=CH-R2,+,R3-CH=CH-R4,300,五、食品热加工中油脂的变化,油脂在高温下的水解与缩合,- H2O,O,食品热加工中油脂的变化,脂肪酸的热聚合与热分解1、游离脂肪酸在300时发生热聚合现象,2、Fe(R-CH2-COOH)2,350-360,食品工艺中要求控制油温在150,+ FeCO3,二、类 脂,1、磷脂,分类,鞘磷脂（鞘磷脂）（SM）,是两性分子，一个极性头部，两个非极性尾部脂肪酸碳链为偶数16、18、20 ；脂肪酸有饱和、不饱和之分。,特征：,甘油磷脂：磷脂酰胆碱PC、磷
15、脂酰丝氨酸PS磷脂酰乙醇胺PE、磷脂酰肌醇PI,2、磷 脂,1）、甘油磷脂磷脂酰胆碱（卵磷脂）的化学组成,2、磷 脂,性质吸水性强的无色蜡状物，氧化变为黄褐色溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮溶血磷脂：在相应的磷脂酶的作用下，水解一个脂肪酸残基，形成的磷脂。在食品工业中的作用乳化剂、抗氧化剂、营养添加剂,脑磷脂 （磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸）,溶血脑磷脂 脑磷脂加快血液凝固,磷脂酰肌醇,R1 为软脂酸 R2为花生四烯酸,2、非甘油磷脂,鞘磷脂(SM),1. 半乳糖脑苷脂， 2. GM1神经节苷脂， 3. 唾液酸,3）、磷脂的性质,氧化性质磷脂中的不饱和键被氧化后形成黑色聚合物白色 黄色 黑色 溶解性质
16、具有亲水性和亲脂性易溶于氯仿-甲醇混合溶剂；不溶于无水丙酮,3）、磷脂的性质,水解性质,脂类的酶促水解,磷脂酶A1（B1）,磷脂酶A2（B2）,磷脂酶C,磷脂酶D,4）、磷脂的作用,磷脂是构成生物膜的重要成分磷脂对人体有一定的营养价值卵磷脂、脑磷脂具有抗氧化的功效，是抗氧化剂的增效剂磷脂酰胆碱是很好的乳化剂,类固醇：生物体内的以环戊烷的多氢菲为骨架的物质。 分类： 动物中：胆固醇 植物中：谷固醇、麦角固醇、豆固醇 性质：不溶于水、稀酸、稀碱 ，化学性质稳定,2、固醇,在体内以胆固醇和胆固醇酯的形式存在,3、蜡,蜡是不溶于水的固体，是高级一元醇与高级脂肪酸形成的酯。蜡的性质常温下为固体熔点：60-80之间。不易被氧化、皂化较困难蜡的生物学意义：保护作用,
