全套課件-食品營養(yǎng)學(xué)-王莉

教育部高職高專規(guī)劃教材

食品營養(yǎng)學(xué)

食品營養(yǎng)學(xué)

第一章緒論第二章食品的消化吸收第三章碳水化合物第四章蛋白質(zhì)與氨基酸第五章脂類第六章維生素第七章水和礦物質(zhì)

食品營養(yǎng)學(xué)

第八章營養(yǎng)與能量平衡第九章營養(yǎng)與膳食平衡第十章不同人群的營養(yǎng)第十一章各類食品的營養(yǎng)價值第十二章功能性食品第十三章食品營養(yǎng)強化及食品新資源的開發(fā)與利用第一章緒論

營養(yǎng)是維持生命與健康和決定人體素質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。營養(yǎng)學(xué)專門研究人類的整個營養(yǎng)過程，即人類的營養(yǎng)需要和來源、營養(yǎng)代謝、營養(yǎng)評價及其食物搭配、互補和平衡，是一門將食物和營養(yǎng)知識應(yīng)用于人類健康的學(xué)科。

第一章緒論第一節(jié)食品營養(yǎng)學(xué)概述

第二節(jié)國內(nèi)外食品與營養(yǎng)情況

第三節(jié)營養(yǎng)學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系

第一章緒論第一節(jié)食品營養(yǎng)學(xué)概述一、食品營養(yǎng)學(xué)基本概念1．食品

根據(jù)中國1995年通過的《食品衛(wèi)生法規(guī)》的規(guī)定：食品是“指各種供人食用或者飲用的成品和飲料，以及按照傳統(tǒng)既是食品又是藥品的物品，但是不包括以治療為目的的物品?！保?）營養(yǎng)功能（2）感觀功能（3）生理調(diào)節(jié)功能第一章緒論2．營養(yǎng)

也可以將營養(yǎng)定義為人體如何將食物進行消化、吸收、利用和排泄等所有過程，即人類從外界攝取食物滿足自身生理需要的過程。良好的營養(yǎng)就是指從食物中獲取為保持機體正?；顒雍途S持最佳健康狀況所需的全部營養(yǎng)素。3．營養(yǎng)素

營養(yǎng)素是指維持機體正常生長發(fā)育、新陳代謝所必需的物質(zhì)。目前已知有40～45種人體必須的營養(yǎng)素。根據(jù)人體需要量的不同，營養(yǎng)素可分為兩大類：需要量較大的稱為“常量營養(yǎng)素”，主要包括碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和水；需要量較小的稱為“微量元素”，如礦物質(zhì)和維生素。第一章緒論4．營養(yǎng)價值

食品的營養(yǎng)價值是指食品中所含營養(yǎng)素和能量能滿足人體營養(yǎng)需要的程度。食品營養(yǎng)價值的高低，取決于食品中所含營養(yǎng)素的種類是否齊全，數(shù)量的多少及其相互比例是否適宜。5．健康和亞健康世界衛(wèi)生組織提出的健康概念：健康并非僅僅局限于不生病，還應(yīng)包括心理健康、社會交往方面的健康，健康應(yīng)講究精神、軀體、社交等完整又健全的活動能力及適應(yīng)能力。世界衛(wèi)生組織規(guī)定了衡量一個人是否健康的十大標(biāo)準(zhǔn)，即精力充沛、積極樂觀、善于休息、應(yīng)變能力強、抗疾病能力強、體重適當(dāng)、眼睛明亮、牙齒正常、頭發(fā)有光澤、運動感到輕松等。第一章緒論亞健康指人群中機體無明顯疾病，卻呈現(xiàn)活力降低，反應(yīng)能力減退，適應(yīng)力下降等生理狀態(tài)。主要表現(xiàn)為：疲勞、乏力、頭暈、腰酸背痛、易感染疾病等。與健康人相比其工作、學(xué)習(xí)效率低，有的還食欲不振、睡眠不佳等。6．食品加工

食品加工是指將食物經(jīng)過不同的加工、處理、調(diào)配，制成形態(tài)、色澤、風(fēng)味、質(zhì)地以及營養(yǎng)價值等各不相同的加工食品。食品在加工過程中通常伴隨有一定的營養(yǎng)損失，從而降低其營養(yǎng)價值。第一章緒論二、食品營養(yǎng)學(xué)研究內(nèi)容（1）食物的消化、吸收、代謝過程及其影響因素。（2）食品中所含的營養(yǎng)成分。（3）食物中營養(yǎng)素的功能、作用機制及其相互關(guān)系。（4）合理膳食與健康的關(guān)系。（5）食品加工對營養(yǎng)素的影響。（6）食品營養(yǎng)強化及食品新資源的開發(fā)與利用。三、食品營養(yǎng)學(xué)研究方法食品分析技術(shù)和生物學(xué)實驗方法，尤其是運用動物代謝實驗評價食品營養(yǎng)價值的基本方法，營養(yǎng)調(diào)查方法，生物化學(xué)、食品化學(xué)和食品微生物學(xué)方法，食品毒理學(xué)方法以及醫(yī)學(xué)研究方法等。第一章緒論第二節(jié)國內(nèi)外食品與營養(yǎng)情況一、世界營養(yǎng)學(xué)發(fā)展?fàn)顩r二、中國居民營養(yǎng)狀況

第一章緒論

針對中國居民目前營養(yǎng)狀況，我們應(yīng)采取以下措施。1．加強政府的宏觀指導(dǎo)2．調(diào)整動、植物食品的比例3．普及營養(yǎng)知識4．大力發(fā)展食品加工第一章緒論第三節(jié)營養(yǎng)學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系食品營養(yǎng)學(xué)涉及到許多學(xué)科，如研究營養(yǎng)素的化學(xué)性質(zhì)，結(jié)構(gòu)特點就涉及到有機化學(xué)；研究營養(yǎng)素在人體內(nèi)的變化情況涉及到生物化學(xué)、生理學(xué)和疾病營養(yǎng)學(xué)；研究食品加工對營養(yǎng)素的影響，涉及到食品科學(xué)、食品工藝學(xué)等學(xué)科，除此以外，還涉及到食品微生物學(xué)、食品衛(wèi)生學(xué)、烹飪學(xué)、以及食品的商品學(xué)與經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科，是一門綜合性強，具有實際指導(dǎo)意義的學(xué)科。第一章緒論一、食品營養(yǎng)與食品科學(xué)的關(guān)系食品加工總的原則包括以下幾個方面。（1）選擇優(yōu)質(zhì)而適合加工的原料，只有營養(yǎng)素含量充足、結(jié)構(gòu)性狀良好的原料，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的食品。（2）應(yīng)用科學(xué)合理的加工工藝以及實現(xiàn)工藝的現(xiàn)代化設(shè)備。目前，國內(nèi)外采用的先進食品加工技術(shù)，如真空冷凍技術(shù)、流態(tài)化技術(shù)、膜分離技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)等，可顯著改善食品的感官性狀和提高食品的營養(yǎng)水平。（3）采用科學(xué)與美學(xué)相結(jié)合的食品包裝，提高食品的商品價值。第一章緒論食品加工總的原則包括以下幾個方面。1．選擇優(yōu)質(zhì)而適合加工的原料，只有營養(yǎng)素含量充足、結(jié)構(gòu)性狀良好的原料，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的食品。2．應(yīng)用科學(xué)合理的加工工藝以及實現(xiàn)工藝的現(xiàn)代化設(shè)備，這是最大限度地保存營養(yǎng)素的根本保證。目前，國內(nèi)外采用的先進食品加工技術(shù)，如真空冷凍技術(shù)、流態(tài)化技術(shù)、膜分離技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)等，可顯著改善食品的感官性狀和提高食品的營養(yǎng)水平。3．采用科學(xué)與美學(xué)相結(jié)合的食品包裝，提高食品的商品價值。第一章緒論二、食品營養(yǎng)與烹飪學(xué)的關(guān)系三、食品營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)科學(xué)的關(guān)系四、食品營養(yǎng)與其他學(xué)科的關(guān)系第二章食品的消化吸收第一節(jié)人體消化系統(tǒng)概況第二節(jié)食品的消化吸收第二章食品的消化吸收第一節(jié)人體消化系統(tǒng)概況食物在消化道內(nèi)進行分解的過程叫消化，消化后的小分子物質(zhì)透過消化道黏膜的上皮細(xì)胞進入血液循環(huán)的過程叫吸收。消化系統(tǒng)的功能就是消化食物、吸收養(yǎng)料、水分和無機鹽并排出殘渣（糞便），包括物理性消化、化學(xué)性消化和微生物消化。物理性消化是指消化道通過機械作用磨碎食物，使消化液與食物充分混合，并推動食團或食糜下移等。化學(xué)性消化是指消化腺分泌的消化液對食物進行化學(xué)分解，分解后的營養(yǎng)物質(zhì)被小腸黏膜吸收。微生物消化指消化道內(nèi)共生的微生物對食物中的營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵。第二章食品的消化吸收一、人體消化系統(tǒng)的組成

消化系統(tǒng)由消化道和消化腺兩大部分組成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小腸（十二指腸、腔腸、回腸）、大腸（盲腸、結(jié)腸、直腸）和肛門，全長8～10m左右。消化腺有小消化腺和大消化腺兩種。小消化腺如胃腺和小腸腺，分散在于消化道的管壁內(nèi)；大消化腺有三對唾液腺（腮腺、下頜下腺、舌下腺）、肝和胰。圖2-1消化系統(tǒng)概況

第二章食品的消化吸收1．口腔口腔對食物的作用是接受食物并咀嚼，咀嚼過程包括物理的研磨、撕碎和唾液的摻和。唾液對食物起潤滑作用，同時唾液中的淀粉酶降解淀粉。唾液中大量的碳酸氫鹽起一定的緩沖劑的作用，唾液溶解了食物中的各種化學(xué)成分，從而舌頭上的味蕾能夠辨認(rèn)出食物的滋味?？谇恢凶詈笠粋€簡單動作是吞咽。2．食道

食道又稱食管，是一條又長又直的肌肉管，食物借助重力作用和食道肌肉的收縮作用從咽部輸送到胃中，食道長約25cm，有三個狹窄處，食物經(jīng)過食道約需7s。第二章食品的消化吸收3．胃胃的作用有貯存食物、使食物與胃液相混合、以適當(dāng)?shù)乃俣认蛐∧c排出食糜。這三個作用都是胃蠕動的結(jié)果，胃的蠕動從胃中部開始，有節(jié)律地向幽門方向進行收縮活動。一方面使食物與胃液充分混合，以利于胃液的消化作用；另一方面，還可以攪拌和粉碎食物，并推動胃內(nèi)容物通過幽門向十二指腸移動。食物通過胃的速度取決于食物的營養(yǎng)成分，如碳水化合物通過胃的速度要比蛋白質(zhì)和脂肪快些，水可以直接通過胃到達小腸。正常人胃排空的時間為4～6h。第二章食品的消化吸收4．小腸小腸長約5～7m，是消化道最長的一段。小腸上端起于胃的幽門，下端經(jīng)回盲瓣連接大腸可分為十二指腸、空腸和回腸三部分，小腸在腹腔與盆腔內(nèi)形成許多環(huán)狀紆曲，是食物消化和吸收的最重要場所。小腸黏膜上具有環(huán)狀皺褶并有大量絨毛及微絨毛，構(gòu)成了巨大的吸收面積（總吸收面積可達200～550m2），小腸的不斷蠕動使食物和分泌物混在一起，再加上食物在小腸內(nèi)停留的時間較長，約3～8h，使大量營養(yǎng)物質(zhì)在小腸里消化吸收。第二章食品的消化吸收圖2-2小腸的皺褶、絨毛及微絨毛模式圖圖2-3小腸中各營養(yǎng)素吸收位置第二章食品的消化吸收5．胰臟胰臟是一個大的小葉狀腺體。胰臟分泌的消化液及胰腺內(nèi)的胰島細(xì)胞可產(chǎn)生胰島素、胰高血糖素直接進入小腸。6．肝肝區(qū)包括肝、膽囊和膽管。（1）參與物質(zhì)代謝肝幾乎參與體內(nèi)的一切代謝過程，人們稱它為物質(zhì)代謝的“中樞”。（2）分泌膽汁肝細(xì)胞分泌膽汁，幫助腸道內(nèi)脂肪的消化和吸收，并促進脂溶性維生素的吸收。成人的肝每日可分泌膽汁500～1000mL。（3）排泄吞噬功能通過生物轉(zhuǎn)化作用對非營養(yǎng)性物質(zhì)（包括有毒物質(zhì)）進行排泄；對進入人體內(nèi)的細(xì)菌、異物進行吞噬。第二章食品的消化吸收7．大腸大腸長約1.5m。根據(jù)大腸分為盲腸和闌尾、結(jié)腸、直腸、肛管。一般大腸口徑較粗、腸壁較薄。食物從胃到小腸末端移動大約需要30～90min，而通過大腸則需1～7天。在結(jié)腸中有三種類型運動。（1）收縮為食物提供一個混合作用，促進水分的吸收。（2）蠕動通過慢而強的蠕動推進食物從結(jié)腸中通過。（3）排便當(dāng)蠕動移動糞便進入直腸時，產(chǎn)生排便作用。大腸中含有以大腸桿菌為主的大量細(xì)菌，影響糞便的顏色和氣味。在消化道中沒有被充分消化吸收的成分可通過細(xì)菌作用進一步發(fā)生改變，細(xì)菌還可以合成維生素K、生物素和葉酸等營養(yǎng)素。第二章食品的消化吸收二、消化道活動的特點消化道的運動主要靠消化道的肌肉層的活動來完成，消化道中除了咽、食管上端和肛門的肌肉是骨骼肌外，其余均由平滑肌組成。消化道平滑肌具有興奮性、自律性、伸展形和收縮性等。三、食品營養(yǎng)學(xué)研究方法食品分析技術(shù)和生物學(xué)實驗方法，尤其是運用動物代謝實驗評價食品營養(yǎng)價值的基本方法，營養(yǎng)調(diào)查方法，生物化學(xué)、食品化學(xué)和食品微生物學(xué)方法，食品毒理學(xué)方法以及醫(yī)學(xué)研究方法等。第二章食品的消化吸收1．興奮性消化道平滑肌收縮的潛伏期、收縮期和舒張期所占的時間一般較長，而且變異很大。2．伸展性消化道平滑肌能適應(yīng)實際的需要而作很大的伸展。如消化道的中的胃可容納幾倍于自己初始體積的食物。3．緊張性消化道平滑肌經(jīng)常保持在一種微弱的持續(xù)收縮狀態(tài)，即具有一定的緊張性。平滑肌的各種收縮活動也就是在緊張性基礎(chǔ)上發(fā)生的，如胃壁平滑肌通常處于持續(xù)性緩慢收縮狀態(tài)，稱為緊張性收縮。第二章食品的消化吸收4．節(jié)律性消化道平滑肌有良好的節(jié)律性運動，但節(jié)律性遠不如心肌規(guī)則。食物進入消化道后，依靠腸和胃壁肌肉有節(jié)律的運動、分泌消化液、酶和膽堿，將食物充分混合、消化。當(dāng)體內(nèi)缺乏鉀、纖維素等營養(yǎng)素時腸的收縮會明顯地減慢。5．敏感性消化道平滑肌對電刺激不敏感，但對于牽張、溫度和化學(xué)刺激則特別敏感。機械性的刺激可以增加消化道黏膜傷害，破壞黏膜屏障。化學(xué)性的刺激會增加胃酸的分泌，過高的胃酸對胃和十二指腸黏膜都有侵蝕作用，是潰瘍病發(fā)病的重要原因之一。第二章食品的消化吸收第二節(jié)營養(yǎng)的消化吸收（1）被動擴散物質(zhì)透過細(xì)胞膜時從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)透過（順濃度梯度），這個過程不需要消耗能量，不需要載體協(xié)助。（2）主動運輸物質(zhì)透過細(xì)胞膜時逆濃度梯度，該過程需要載體蛋白質(zhì)，是一個耗能過程。（3）易化擴散易化擴散是被動擴散的一種，順濃度梯度透過，而且不需要消耗能量，但對于非脂溶性物質(zhì)或親水物質(zhì)，如K＋、Na＋、氨基酸等，不能透過細(xì)胞膜的雙層脂質(zhì)，需要膜上有特殊的蛋白質(zhì)載體。第二章食品的消化吸收一、碳水化合物的消化與吸收1．碳水化合物的消化淀粉的消化從口腔開始，口腔內(nèi)有三對大唾液腺及無數(shù)散布的小唾液腺分泌唾液，內(nèi)含α-淀粉酶，可使淀粉水解成糊精和麥芽糖，因為食物在口腔中停留的時間較短，淀粉的水解程度不大。食物進入胃后因胃酸的作用，唾液淀粉酶很快失去活性，淀粉的消化也立即停止。淀粉的消化主要在小腸進行。來自胰液的α-淀粉酶可將淀粉的α-1,4糖苷水解成α-糊精及麥芽糖，腸黏膜上皮細(xì)胞也有同樣的酶，將α-糊精中的α-1,6糖苷鍵及α-1,4糖苷鍵水解，最后將糊精和麥芽糖等水解為葡萄糖。第二章食品的消化吸收2．碳水化合物的吸收食物中的碳水化合物被消化成單糖后，在小腸幾乎全部被吸收。以葡萄糖的吸收速率為100，各種單糖的吸收速率依次為：D-半乳糖（110）﹥D-葡萄糖（100）﹥D-果糖（70）﹥木糖醇（36）﹥山梨醇（29）。半乳糖和葡萄糖的吸收是主動轉(zhuǎn)運，戊糖和多元醇則以單純擴散的方式吸收，果糖以易化擴散的方式吸收。

圖2-4碳水化合物的消化示意（人體生理學(xué)基礎(chǔ)－正常功能與疾病機理，1980）第二章食品的消化吸收二、脂類的消化與吸收脂類的消化主要在小腸，脂肪酶的最適pH值為6.3～7，胃是酸性環(huán)境，pH值為1～2，不利于脂肪酶作用。脂肪到小腸后，脂肪必須先乳化才能進行消化。來自膽囊的膽鹽在脂肪消化中起乳化作用，首先是凈化脂肪，減少其表面張力，使脂肪乳化成非常細(xì)小的乳化微粒。然后在小腸中依靠胰液分泌的脂肪酶，將脂肪進行分解，分解的產(chǎn)物是甘油二酸酯、甘油一酸酯、脂肪酸和甘油。第二章食品的消化吸收脂類的吸收主要在十二指腸的下部和空腸的上部。低于12個碳原子的中、短鏈脂肪酸和甘油分子直接被小腸黏膜內(nèi)壁吸收，直接通過血液循環(huán)經(jīng)門靜脈進入肝臟。而長鏈脂肪酸的吸收是通過小腸黏膜進入到腸黏膜的末端淋巴管，與淋巴管中的甘油再進行酯化，重新合成具有機體自身特性的甘油三酯，并與膽固醇、蛋白質(zhì)、磷脂等結(jié)合形成乳糜微粒，由淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)。血中的乳糜微粒是一種顆粒最大、密度最低的脂蛋白，是食物脂肪的主要運輸形式。乳糜微粒隨血液流便全身，滿足機體對脂肪和能量的需要，最終被肝臟吸收。脂肪在肝臟中進一步裂解和再合成，積存于脂肪組織中，作為能量和合成材料的儲蓄。第二章食品的消化吸收脂肪的消化吸收會受到某些因素的影響。常溫下為液態(tài)的植物性油脂能很好地被消化吸收，利用率也高，而且不易產(chǎn)生飽腹感；而動物性油脂由于熔點較高，消化率較低。另外，當(dāng)脂肪乳化劑不足時，可降低其吸收率。食物中過量鈣的攝入量會影響高熔點脂肪的吸收，但不影響多不飽和脂肪酸的吸收。部分油脂都可完全被吸收與利用，但是當(dāng)油脂來不及消化，吸收也會減慢，并有部分從糞便中排出。一般脂肪的消化率為95％，豆油、玉米油、奶油及豬油等油脂均可在6～8h內(nèi)完全被人體消化，消化吸收率隨時間的延長情況為：2h吸收約24％～41％、4h為53％～71％、6h為68％～85％、8h為85％～96％。

第二章食品的消化吸收三、蛋白質(zhì)的消化與吸收

1．蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)食物主要是在胃和小腸中進行消化。圖2-5蛋白質(zhì)的消化過程

第二章食品的消化吸收在胃內(nèi)，胃黏膜分泌胃蛋白酶原被轉(zhuǎn)化為胃蛋白酶，能分別催化水解芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸的羧基側(cè)肽鍵，使食物蛋白質(zhì)水解為眎、胨以及少量的多肽和氨基酸。小腸里，由胰腺分泌的胰液含有多種能水解蛋白質(zhì)的酶原，這些酶原分別被轉(zhuǎn)化成具有活性的胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶和羧肽酶。前三者催化斷裂肽鏈內(nèi)部肽鍵，稱為內(nèi)肽酶，而羧肽酶以及氨肽酶分別催化斷裂羧基末端和氨基末端肽鍵，稱為外肽酶，它們特異地作用于不同的肽鍵。胰蛋白酶催化斷裂堿性氨基酸，如精氨酸、賴氨酸殘基羧基側(cè)肽鍵。糜蛋白酶催化斷裂芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸或色氨酸殘基羧基側(cè)肽鍵。第二章食品的消化吸收彈性蛋白酶特異性較差，作用于各種脂肪族氨基酸，如纈氨酸、亮氨酸、絲氨酸等殘基參與組成的肽鍵。羧肽酶A，B分別作用于帶有游離羧基的中性和堿性氨基酸殘基所形成的肽鍵。胰蛋白酶作用后產(chǎn)生的肽可被羧肽酶B進一步水解，而糜蛋白酶和彈性蛋白酶水解產(chǎn)生的肽可被羧肽酶A進一步水解。含有能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶等多種蛋白酶的物質(zhì)，通稱為蛋白酶抑制劑，妨礙蛋白質(zhì)的消化吸收。但可以通過加熱被除去，常壓蒸汽加熱半小時，即可被破壞。胰液水解蛋白質(zhì)所得的產(chǎn)物僅1/3為氨基酸，其余為寡肽。在腸黏膜細(xì)胞中含寡肽酶，寡肽酶從肽鏈的氨基末端或羧基末端逐步水解得到二肽化合物，再經(jīng)二肽酶催化水解，最后完全水解成為氨基酸。

第二章食品的消化吸收2．蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收食物蛋白質(zhì)被水解成氨基酸后立即被小腸黏膜吸收，氨基酸的吸收也是主動轉(zhuǎn)運過程，需要轉(zhuǎn)運載體以及消耗能量。正常情況下，只有氨基酸及少量二肽、三肽能被小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管吸收而進入血液循環(huán)。四肽以上的氨基酸需要進一步水解才能被吸收。各種氨基酸的吸收速度取決于主動轉(zhuǎn)運過程的不同轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。中性轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可轉(zhuǎn)運芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸含硫氨基酸以及組氨酸、谷氨酰氨等，轉(zhuǎn)運速度最快；堿性轉(zhuǎn)運系統(tǒng)主要轉(zhuǎn)運賴氨酸、精氨酸，轉(zhuǎn)運速度較慢，僅為中性氨基酸載體轉(zhuǎn)運速率的10％；酸性轉(zhuǎn)運系統(tǒng)轉(zhuǎn)運天門冬氨酸和谷氨酸，轉(zhuǎn)運速度最慢。第二章食品的消化吸收四、維生素的消化與吸收

人體消化道沒有分解維生素的酶，胃液的酸性、腸液的堿性以及氧氣的存在都會影響維生素的穩(wěn)定性。水溶性維生素在動、植物型食品的細(xì)胞中以結(jié)合蛋白質(zhì)的形式存在，在細(xì)胞崩解過程和蛋白質(zhì)消化過程中，這些結(jié)合物被分解，從而釋放出維生素。水溶性維生素一般以簡單擴散方式被充分吸收，特別是分子量小的維生素更易被吸收，分子量較大的如維生素B12則必需與胃分泌的內(nèi)因子相結(jié)合形成復(fù)合物后才能被吸收，吸收部位在回腸。

脂溶性維生素可隨脂肪的乳化與分散而同時被消化。吸收機理可能與油脂相同，也屬于被動轉(zhuǎn)運的擴散作用，吸收部位仍在小腸上端。由于脂溶性維生素能在體內(nèi)積聚，故長期超量服用，易引起過量中毒。第二章食品的消化吸收五、水和礦物質(zhì)的消化吸收成人每天進入小腸的水分約有8L之多。成人每日尿量平均約1.5L，糞便中可排出少量水（約150mL），其余大部分都由消化道重吸收。水分的吸收主要在小腸，水可以自由地穿過消化道的膜，通過黏膜細(xì)胞進入體內(nèi)，主要通過滲透作用和過濾作用，而且以滲透作用為主，小腸吸收其他物質(zhì)的滲透壓可促使水分的吸收。此外小腸蠕動收縮時腸道內(nèi)流體靜壓增高，也可使水分濾過黏膜細(xì)胞。水的吸收也可在大腸，這時各種溶質(zhì)特別是NaCl的主動吸收所產(chǎn)生的滲透壓梯度是水分吸收的主要動力。第二章食品的消化吸收很多礦物質(zhì)在食品中以離子狀態(tài)即溶解狀態(tài)存在，如鉀、鈉、氯等可以直接被機體吸收。但如果以結(jié)合狀態(tài)存在時，如乳酪蛋白中的鈣結(jié)合在磷酸根上、鐵存在于血紅蛋白之中、許多微量元素存在于酶內(nèi)時，胃腸中沒有從這些類化合物中分解礦物質(zhì)的酶，它們往往在上述食品有機成分的消化過程中被釋放出來。礦物質(zhì)可由單純擴散被動吸收，也可通過特殊轉(zhuǎn)運途徑主動吸收。1．鈉、鉀的吸收成人每日攝入約250～300mmol的鈉，但從糞便中排出的鈉不到4mmol，說明腸內(nèi)容中95％～99％的鈉都被吸收了。正常人每天攝入鉀2～4g絕大部分可以被吸收。第二章食品的消化吸收2．鈣的吸收食物中的鈣僅有一小部分被吸收，大部分隨糞便排出。促進鈣吸收的因素主要是維生素D和機體對鈣的需要。鈣鹽只有在水溶液狀態(tài)，如氯化鈣、葡萄糖酸鈣溶液，而且在不被腸腔中任何其他物質(zhì)沉淀的情況下，才能被吸收。腸腔中草酸、植酸、磷酸鹽過多，會形成不溶解的磷酸鈣，降低鈣的吸收率，因此，含草酸、植酸高的食物烹調(diào)時應(yīng)先用水焯一下。脂肪消化不良時，鈣可與未被消化吸收的脂肪酸，特別是飽和脂肪酸形成難溶性的鈣皂乳化物，也會影響鈣的吸收。鈣的吸收機制為主動轉(zhuǎn)運，腸黏膜細(xì)胞的微絨毛有一種與鈣有高度親和性的鈣結(jié)合蛋白，它參與鈣的轉(zhuǎn)運而促進鈣的吸收。第二章食品的消化吸收3．鐵的吸收鐵主要在小腸上部被吸收，鐵的吸收與其存在形式和機體的機能狀態(tài)密切相關(guān)。腸黏膜吸收鐵的能力決定于黏膜細(xì)胞內(nèi)的含鐵量。存積在腸黏膜細(xì)胞內(nèi)的鐵量，是再吸收鐵的抑制因素。鐵的吸收與機體對鐵的需要有關(guān)，當(dāng)服用相同劑量的鐵后，缺鐵患者的鐵吸收量可比正常人大1～4倍。食品中鐵以三價鐵和其他物質(zhì)絡(luò)和在一起，三價鐵和有機鐵在腸道不容易吸收。胃酸和維生素Ｃ可以促進三價鐵還原為二價鐵，有利于鐵的吸收。但抗酸藥、濃茶和中藥煎劑不能與鐵劑同服，因為抗酸藥能中和胃酸，濃茶和中藥煎劑中含有鞣酸，與鐵結(jié)合形成鞣酸鐵沉淀，影響鐵的吸收。胃大部切除的病人，常常會伴發(fā)缺鐵性貧血。第二章食品的消化吸收4．負(fù)離子的吸收在小腸內(nèi)吸收的負(fù)離子主要是Cl-和HCO3-，由鈉泵產(chǎn)生的電位差可促進腸腔負(fù)離子向細(xì)胞內(nèi)移動，故氯離子至少有一部分是隨鈉離子一起吸收的。負(fù)離子也可以獨立地移動。第三章碳水化合物

碳水化合物又稱糖類，是由碳、氫、氧組成的一類多羥基醛或多羥基酮類化合物，是生物界三大基礎(chǔ)物質(zhì)之一，其基本結(jié)構(gòu)式為Cm(H2O)n。碳水化合物主要存在于植物界，多是通過綠色植物的光合作用而產(chǎn)生。碳水化合物占植物干重的50%～80%，占動物體干重的2%左右。在植物組織中碳水化合物主要以能源物質(zhì)（如淀粉）和支持結(jié)構(gòu)（如纖維素和果膠等）的形式存在，在動物組織中，碳水化合物主要以肝糖原、肌糖原、核糖、乳糖的形式存在。第三章碳水化合物第一節(jié)碳水化合物的生理功能第二節(jié)碳水化合物的分類第三節(jié)食品加工對碳水化合物的影響第四節(jié)碳水化合物的供給量及食物來源第五節(jié)膳食纖維第六節(jié)碳水化合物的質(zhì)量評價第三章碳水化合物第一節(jié)碳水化合物的生理功能一、供能和節(jié)約蛋白質(zhì)碳水化合物對機體最重要的作用是供能，是供能營養(yǎng)素中最經(jīng)濟的一種。其中葡萄糖可很快被代謝，1g葡萄糖徹底氧化可供能17kJ（4kcal）。當(dāng)食物中碳水化合物的供給量充足時，機體首先利用它提供能量，從而減少蛋白質(zhì)作為能量的消耗。相反，體內(nèi)碳水化合物供給不足時，機體為了滿足對能量的需要，要動用蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖提供能量。因此，足夠的碳水化合物對蛋白質(zhì)有保護作用，也就是節(jié)約蛋白質(zhì)的作用。第三章碳水化合物二、構(gòu)成機體組織

碳水化合物是構(gòu)成機體的重要物質(zhì)，并參與細(xì)胞的許多生命活動。所有神經(jīng)組織和細(xì)胞都含有碳水化合物，如糖蛋白構(gòu)成人和動物體中結(jié)締組織的膠原蛋白、黏膜組織的黏蛋白、血漿中的轉(zhuǎn)鐵蛋白、免疫球蛋白等；糖脂是細(xì)胞膜與神經(jīng)組織的組成部分；另外，核糖和脫氧核糖是構(gòu)成核酸的重要組成成分，在遺傳中起著重要的作用。第三章碳水化合物三、維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能和解毒在正常情況下，神經(jīng)組織主要靠葡萄糖氧化供給能量，若血中葡萄糖水平下降（低血糖），神經(jīng)組織供能不足，易出現(xiàn)昏迷、四肢麻木、煩躁易怒等癥狀。機體里肝糖元對某些細(xì)菌毒素有很強的抵抗力，充足的肝糖元能加強肝臟功能。如果體內(nèi)肝糖元不足時，對四氯化碳、酒精、砷等有害物質(zhì)的解毒作用明顯下降。第三章碳水化合物四、抗生酮作用脂肪在體內(nèi)被徹底分解，需要葡萄糖的協(xié)同作用。當(dāng)膳食中碳水化合物供應(yīng)不足時，脂肪動員加速，肝臟中酮體生成量增加，再加上糖代謝減少，丙酮酸缺乏，可與乙酰輔酶A縮合成檸檬酸的草酰乙酸減少，更減少了酮體的去路使酮體聚集于血液成為酮血癥。血中酮體過多，由尿排出，又形成酮尿。酮體為酸性物質(zhì)，若超過血液的緩沖能力時，引起酸中毒。第三章碳水化合物五、有益腸道功能攝食富含碳水化合物的食物，尤其是吸收緩慢和不易消化吸收的碳水化合物易產(chǎn)生飽腹感。乳糖可促進腸道中有益菌的生長，也可加強鈣的吸收。非淀粉多糖如纖維素、半纖維素、果膠、樹膠，以及功能性低聚糖等雖不能被消化吸收，但可刺激腸道蠕動，有利于排便。與此同時，它們還可促進結(jié)腸菌群發(fā)酵，產(chǎn)生短鏈脂肪酸和使腸道有益菌增殖。第三章碳水化合物六、多糖的生物活性功能許多多糖類物質(zhì)具有生物活性功能，如細(xì)菌的莢膜多糖有抗原性，分布在肝臟、腸黏膜等組織中的肝素，對血液有抗凝作用，真菌多糖對腫瘤有一定的抑制作用等。多糖特殊的生物活性已被廣泛地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)，有口服液、發(fā)酵液、精粉等。多糖在食品中的功能主要是能夠增稠和形成凝膠，其次是能控制或改變飲料和流體食品的質(zhì)構(gòu)和流動性質(zhì)。很多工業(yè)食品中都含有多糖，它對食品的感官性狀具有很重要的作用。第三章碳水化合物七、食品工業(yè)的重要原料和輔助材料碳水化合物是食品工業(yè)中糖果、糕點的重要原輔材料，同時也是其他多種食品的輔助材料。例如，在食品加工時要控制一定的糖酸比；焙烤食品主要由富含碳水化合物的谷類原料制成；而硬糖則幾乎全是由蔗糖制成的。此外，碳水化合物一般有甜味，不僅是食物，而且可以做佐料，調(diào)節(jié)食物風(fēng)味，增加食欲。第三章碳水化合物第二節(jié)碳水化合物的分類

碳水化合物是自然界最豐富的有機物，人體總能量的60%～70%來自食物中的碳水化合物。它在人體內(nèi)消化后，主要以葡萄糖的形式被吸收利用。中國以淀粉類食物為主食，主要有大米、面粉、玉米、小米等谷物以及豆類、根莖類富含淀粉的食品。

第三章碳水化合物一、按照分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類

1．單糖單糖是指分子結(jié)構(gòu)中含有3～6個碳原子的糖，如三碳糖的甘油醛；四碳糖的赤蘚糖；五碳糖的阿拉伯糖、核糖、木糖、來蘇糖；六碳糖的葡萄糖、果糖、半乳糖等。食品中常見的單糖以六碳糖為主，主要有如下幾種。（1）葡萄糖植物性食品中含量最豐富，有的高達20%。在動物的血液、肝臟、肌肉中也含有少量的葡萄糖，而且是人體血液中不可缺少的糖類，有些器官甚至完全依靠葡萄糖提供能量，例如大腦每天約需100～120g葡萄糖。葡萄糖也是雙糖、多糖的組成成分。第三章碳水化合物（2）果糖存在于水果和蜂蜜中，為白色晶體。是糖類中最甜的一種，食品中的果糖在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁牵缓笤俜纸鉃槠咸烟?，所以在整個血液循環(huán)中果糖含量很低。果糖代謝不受胰島素制約，故糖尿病人可食用果糖。但大量攝入果糖，容易出現(xiàn)惡心、嘔吐、上腹部疼痛以及不同血管區(qū)的血管擴張現(xiàn)象。（3）半乳糖由乳糖分解而來，是白色結(jié)晶，具有甜味，在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變成肝糖后被利用。（4）其他單糖除了上述三種重要的已糖外，食物中還有少量的戊糖，如核糖、脫氧核糖、阿拉伯糖和木糖。前兩種糖動物體內(nèi)可以合成，后幾種糖主要存在于水果和根、莖類蔬菜之中。第三章碳水化合物2．雙糖雙糖是由兩個單糖分子縮合失去一分子水形成的化合物，雙糖為結(jié)晶體，溶于水，但不能直接被人體所吸收，必須經(jīng)過酸或酶的水解作用生成單糖后方能被人體所吸收。（1）蔗糖蔗糖不具有還原性，由一分子葡萄糖和一分子果糖失去一分子水縮合而成的，為白色結(jié)晶體，易溶于水，加熱到200℃變成黑色焦糖。甘蔗、甜菜中含量最多，果實中也有，作為食品原料的白砂糖、紅糖就是蔗糖。蔗糖攝入過高，容易引發(fā)糖尿病、齲齒、甚至動脈硬化等疾病。第三章碳水化合物（2）麥芽糖主要來自淀粉水解，由二分子葡萄糖構(gòu)成，具有還原性，為針狀晶體，易溶于水。食品工業(yè)中所用的麥芽糖主要由淀粉經(jīng)酶的作用分解生成。用大麥芽作為酶的來源，作用于淀粉得到糊精和麥芽糖的混合物，即飴糖。（3）乳糖存在于哺乳動物的乳汁中，由一分子葡萄糖和一分子半乳糖組成，白色結(jié)晶體，能溶于水。人乳中含乳糖5%～8%，牛乳中含4%～5%，羊乳中含4.5％～5%。乳糖是嬰兒主要食用的糖類物質(zhì)，隨著年齡的增長，腸道中的乳糖酶活性下降，因而很多成年人食用大量的乳糖后，不易消化，即乳糖不耐癥。第三章碳水化合物3．多糖多糖是由許多單糖分子殘基構(gòu)成的大分子物質(zhì)，一般不溶于水，無甜味，無還原性，不形成結(jié)晶，在酸或酶的作用下，依水解程度不等而生成糊精，完全水解的最終產(chǎn)物是單糖。多糖中一部分可被人體消化吸收，如淀粉、糊精、糖原等；而另一部分則不被人體消化吸收，如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等。（1）淀粉普通淀粉由25%的直鏈淀粉和75%的支鏈淀粉構(gòu)成，前者遇碘出現(xiàn)藍色反應(yīng)，后者單獨存在時遇碘發(fā)生棕色反應(yīng)。直鏈淀粉溶于熱水，支鏈淀粉則不能。淀粉不溶于冷水，與水共煮時會形成漿糊狀，這叫淀粉的糊化。淀粉經(jīng)酸或酶適當(dāng)處理后，其物理性質(zhì)發(fā)生改變，這種淀粉叫變性淀粉。第三章碳水化合物（2）糊精糊精是淀粉的水解產(chǎn)物，通常糊精的分子大小是淀粉的1/5。糊精具有易溶于水，強烈保水及易于消化等特點，食品工業(yè)中常被用來增稠、穩(wěn)定或保水。（3）糖原糖原也稱動物淀粉，在肝臟和肌肉合成并貯存，是一種含有許多葡萄糖分子和支鏈的動物多糖。肝臟中貯存的糖原可以維持正常的血糖濃度，肌肉中的糖原可提供機體運動所需要的能量。其較多的分支可提供較多的酶的作用位點，能快速分解和提供較多的葡萄糖。食物中糖原含量很少。

（4）纖維素、半纖維素、木質(zhì)素廣泛存在于植物組織中，詳細(xì)性狀見本章第五節(jié)膳食纖維部分。第三章碳水化合物（5）果膠是植物細(xì)胞壁的成分之一，存在于相鄰細(xì)胞壁的中膠層。按果蔬成熟度不同，果膠分為原果膠、果膠和果膠酸三種。果膠是親水性膠體物質(zhì)，其水溶液在適當(dāng)條件下形成凝膠，利用果膠這一特性，可將水果生產(chǎn)果醬、果凍、果糕等制品。4．糖的衍生物糖醇是糖的衍生物，由單糖或多糖加氫而成，也有天然存在的。在食品工業(yè)中常用其代替蔗糖作為甜味劑使用。（1）山梨糖醇葡萄糖氫化，使其醛基轉(zhuǎn)化為醇基，代謝時可轉(zhuǎn)化為果糖，不受胰島素的控制，食后不影響血糖。第三章碳水化合物（2）木糖醇存在于多種水果、蔬菜中，其甜度及氧化功能與蔗糖相似，但代謝不受胰島素調(diào)節(jié)，可被糖尿病患者食用。此外，木糖醇不能被口腔細(xì)菌發(fā)酵，因?qū)ρ例X無傷害，可用作無糖糖果中防止齲齒的甜味劑。（3）麥芽糖醇由麥芽糖氫化而來的，在工業(yè)上是由淀粉酶解制得多組分“葡萄糖漿”后氫化制成。麥芽糖醇被人體攝入后在小腸內(nèi)的分解量是同量麥芽糖得1/40，是非能源物質(zhì)，不升高血糖，也不增加膽固醇和中性脂肪的含量，是心血管疾病、糖尿病患者的甜味劑。也不能被微生物利用，故也能防止齲齒。第三章碳水化合物二、按照聚合度不同分類FAO/WHO專家組將糖類按照其聚合度分為三類，見表3-1。

表3-1主要的膳食糖類

分

類亞

組組

成糖（1～2）單

糖葡萄糖，半乳糖，果糖雙

糖蔗糖，乳糖，麥芽糖糖

醇山梨醇，甘露醇，木糖醇寡

糖（3～9）麥芽低聚寡糖麥芽糊精其他雜寡糖面子糖，木蘇糖，低聚果糖多

糖（≥10）淀

粉直鏈淀粉，支鏈淀粉，變性淀粉非淀粉多糖纖維素，半纖維素，國膠，親水膠質(zhì)物注：1.括號內(nèi)的數(shù)字為單糖分子數(shù)；

2.引自FAO/WHO.1998.Expertconsultationcarbohydratesinhumannutrition。第三章碳水化合物第三節(jié)食品加工對碳水化合物的影響一、淀粉水解

淀粉經(jīng)酸水解或酶水解可生成糊精。當(dāng)以糖化型淀粉酶水解支鏈淀粉至分支點時所生成的糊精稱為極限糊精。食品工業(yè)中常用大麥芽為酶源水解淀粉，得到糊精和麥芽糖的混合物，稱為飴糖。飴糖在體內(nèi)水解為葡萄糖后被吸收、利用。在制作羊羹時添加少許糊精可防止結(jié)晶析出，避免外觀不良。淀粉在使用α-淀粉水解酶和葡萄糖淀粉酶進行水解時，可得到近乎完全的葡萄糖。此后再用葡萄糖異構(gòu)酶使其異構(gòu)成果糖，最后可得到58%的葡萄糖和42％的果糖組成的玉米糖漿。由其進一步制成果糖含量55%的高果糖（玉米）糖漿是食品工業(yè)中重要的甜味物質(zhì)。第三章碳水化合物二、淀粉的糊化與老化通常，將淀粉加水、加熱，使之產(chǎn)生半透明、膠狀物質(zhì)的作用稱為糊化作用。糊化淀粉即α-淀粉，未糊化的淀粉稱為β-淀粉。淀粉糊化后可使其消化性增加。這是因為多糖分子吸水膨脹和氫鍵斷裂，從而使淀粉酶能更好地對淀粉發(fā)揮酶促消化作用的結(jié)果。未糊化的淀粉則較難消化。糊化淀粉(α-淀粉)緩慢冷卻后可生成難以消化的β-淀粉，即淀粉的老化或反生。這在以淀粉凝膠為基質(zhì)的食品中有可能由凝膠析出液體，稱為食品的脫水收縮。此外，當(dāng)α-淀粉在高溫、快速干燥，并使其水分低于10%時，可使α-淀粉長期保存，成為方便食品或即食食品。此時，若將其加水，無需再加熱即可得到完全糊化的淀粉。第三章碳水化合物三、瀝濾損失食品加工期間經(jīng)沸水燙漂后的瀝濾操作，可使果蔬裝罐時的低分子碳水化合物，甚至膳食纖維受到一定損失。例如，在燙漂胡蘿卜和蕪菁甘藍時，其低分子碳水化合物如單糖和雙糖的損失分別25%和30%。青豌豆的損失較少，約為12%，它們主要進入加工用水而流失。此外，胡蘿卜中低分子質(zhì)量碳水化合物的損失，可依品種不同而有所不同，且在收獲與貯藏時也不相同。貯存后期胡蘿卜的損失增加。這可能是因其具有更高的水分含量而易于擴散的結(jié)果。膳食纖維在燙漂時的損失依不同情況而異。胡蘿卜、青豌豆、菜豆和孢子甘藍沒有膳食纖維進入加工用水，但蕪菁甘藍則可有大量膳食纖維（主要是不溶的膳食纖維）因煮沸和裝罐時進入加工用水而流失。第三章碳水化合物四、焦糖化反應(yīng)和羰氨反應(yīng)1．焦糖化反應(yīng)焦糖化作用是糖類在不含氨甚化合物時加熱到其熔點以上(高于135℃)的結(jié)果。在酸、堿條件下都能進行，經(jīng)一系列變化，生成焦糖等褐色物質(zhì)，并失去營養(yǎng)價值。但焦糖化作用在食品加工中控制適當(dāng)，尚可使食品具有誘人的色澤與風(fēng)味，有利于提高食品的感觀性狀。第三章碳水化合物2．羰氨反應(yīng)羰氨反應(yīng)又稱美拉德反應(yīng)。它是碳水化合物在加熱或長期貯存時，還原糖與氨基化合物發(fā)生的褐變反應(yīng)。經(jīng)過一系列變化生成的褐色聚合物稱為類黑色素，其在消化道不能水解，故無營養(yǎng)價值。羰氨反應(yīng)與酶無關(guān)，也稱為非酶褐變。該反應(yīng)的發(fā)生不僅影響食品的色澤和風(fēng)味，也造成必需氨基酸的損失。通常，羰氨反應(yīng)可分成三個階段。起始階段還原糖的羰基與賴氨酸的ε-氨基縮合，經(jīng)分子重排后，食品的營養(yǎng)價值受損。中間階段進一步反應(yīng)可形成數(shù)千種化合物，并與食品的氣味、風(fēng)味有關(guān)。終末階段分子縮合、聚合，形成類黑精，食品褐變。第三章碳水化合物戊糖比己糖更易進行羰氨反應(yīng)，非還原糖蔗糖只有在加熱或在酸性介質(zhì)中水解，變成葡萄糖和果糖后才發(fā)生此反應(yīng)。據(jù)報道，其反應(yīng)產(chǎn)物是誘變的，在反應(yīng)中形成的降解產(chǎn)物還可能具有毒性。但是，如果控制得當(dāng)，可使某些焙烤制品獲得良好的色澤和風(fēng)味。五、抗性低聚糖的生產(chǎn)用果糖基轉(zhuǎn)移酶由蔗糖合成低聚果糖；用β-半乳糖苷酶由乳糖合成低聚半乳糖；由乳糖和蔗糖為原料，用β-呋喃果糖苷酶催化制成的低聚乳果糖等均已進行工業(yè)化生產(chǎn)。此外，還可從玉米芯、甘蔗渣等提取的木聚糖，用木聚糖酶生產(chǎn)低聚木糖等。第三章碳水化合物第四節(jié)碳水化合物的供給量及食物來源

一、碳水化合物的供給量

西方國家碳水化合物的供給量約占總供給熱能的50%～55%，中國約占總供給熱能的60%～70%。一般來說，膳食組成中蛋白質(zhì)、脂肪含量高時，碳水化合物的量可以低些，反之，則應(yīng)高些。在碳水化合物供給充足的情況下，可以避免蛋白質(zhì)用于能量代謝，也有利于脂肪的貯存。1．碳水化合物不足的危害（1）谷物攝入減少造成B族維生素的缺乏。根據(jù)食物成分分析，雜糧中維生素B1的含量遠高于精米白面。100g玉米的含量是0.34mg，100g特級大米中的含量僅為0.08mg。

第三章碳水化合物（2）主食谷物不足造成動物脂肪代謝不完全。當(dāng)人體碳水化合物攝入不足，或身體不能利用糖時（如糖尿病人），所需能量大部分要由脂肪供給。脂肪氧化不完全，會產(chǎn)生一定數(shù)量的酮體，酮體過分聚積使血液中酸度偏高，引起酮性昏迷。另外，由于酮體積聚，造成膳食蛋白質(zhì)的浪費和組織中蛋白質(zhì)的分解加速，鈉離子的丟失和脫水，導(dǎo)致代謝紊亂。（3）水果不能提供足夠的碳水化合物，且易造成貧血。（4）缺乏膳食纖維可導(dǎo)致多種疾病?？梢砸鹞改c道構(gòu)造損害和功能障礙，使某些疾病如潰瘍性結(jié)腸炎、肥胖、糖尿病、高脂血癥、動脈硬化及癌癥等多種疾病發(fā)病危險性增加。第三章碳水化合物2．碳水化合物過剩的危害西歐與美國人每天食用蔗糖量在100g左右，即非重體力勞動者所需要的15%～20%的熱能是由蔗糖提供的。按體重計算，碳水化合物的供給量，成年人每日每1kg體重約6～10g，1歲以下嬰兒約12g。（1）促進冠心病的發(fā)生和發(fā)展過多的碳水化合物若不能被及時消耗掉，多余的糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為甘油三脂和膽固醇，促進了動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。（2）對血脂的影響進食大量的碳水化合物，使糖代謝增加，細(xì)胞內(nèi)ATP增加，脂肪合成速度加快，多余的脂肪蓄積在體內(nèi)，造成血脂異常情況的發(fā)生。第三章碳水化合物（3）增加糖尿病的發(fā)生率蔗糖的攝入量多者，糖尿病的發(fā)病率明顯升高，而碳水化合物總量和總能量在兩組中沒有統(tǒng)計學(xué)差異。

（4）引起齲齒和牙周病的發(fā)生高碳水化合物的膳食使咀嚼功能降低，減少了唾液的分泌，也減少了緩沖酸堿的能力，增加了附在牙齒上的食物，使牙周病的發(fā)病率大幅上升。（5）可能存在著胃癌的危險性（6）造成兒童營養(yǎng)攝入不足長期吃高糖食物，不僅可造成營養(yǎng)不良，進一步可使肝臟、腎臟腫大，脂肪含量增加，而且使他們的平均壽命縮短。第三章碳水化合物3．碳水化合物的適宜攝入量世界各國對膳食纖維的適宜攝入量有不同的推薦量。美國國家研究所提出每人每天的攝入量為20～30g，或以每人卡能量攝入量計算，即（10～13）g/1000kcal.但是美國大多數(shù)同意的建議量為：健康成人20～35g/d、2歲兒童5g/d、3歲兒童8g/d，逐年遞增，一直到20歲增至25g/d。第三章碳水化合物二、碳水化合物的食物來源碳水化合物主要來源于植物性食物如谷類、薯類和根莖類食物中，它們都含有豐富的淀粉。其中谷類(如大米、小米、面粉、玉米面等)含量為70%～80%，干豆類(干黃豆、紅豇豆等)含量為20%～30%，塊莖、塊根類(山芋、山藥、土豆等)含量為15%～30%。硬果類(栗子、花生、核桃等)含量為12%～40%，純糖(低分子糖，如紅糖、白糖、蜂蜜等)含量為80%～90%。各種單糖和雙糖除一部分存在于果蔬等天然食物中外，絕大部分是以加工食物如食糖和糖果等形式直接食用。膳食纖維含量豐富的食物有蔬菜、水果、粗糧、雜糧、豆類等。碳水化合物在動物性食物中含量很少，如奶中含有乳糖、肝臟和肌肉中的肝糖元和肌糖元、血液中的萄萄糖等均含量不多。幾種常見食物碳水化合物含量見表3-2。第三章碳水化合物表3-2幾種常見食物的碳水化合物含量(%)食

物碳水化合物總

量粗纖維食

物碳水化合物總

量粗纖維蔗

糖99.50冰淇淋20.60.8玉米淀粉87.60.1煮熟玉米18.80.7葡

萄

干77.40.9葡

萄15.70.6小麥面粉（70％）76.10.3蘋

果14.51.0空心粉(干)75.20.3豇

豆7.11.0全麥面包47.71.6卷心菜5.40.8大

米24.20.1牛

肝5.30烤馬鈴薯21.10.6全脂粉4.90香

蕉22.20.5煮熟奶2.00.61第三章碳水化合物第五節(jié)膳食纖維一、概述通常認(rèn)為，膳食纖維是木質(zhì)素與不能被人體消化道分泌的消化酶所消化的多糖的總稱。包括植物中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、戊聚糖、果膠和植物膠質(zhì)等。膳食纖維在體內(nèi)基本以原形通過消化道到達結(jié)腸，其中，50%以上可被細(xì)菌分解為低級脂肪酸、水、二氧化碳、氫氣和甲烷。膳食纖維大體可分為不溶性和可溶性兩大類。不溶性膳食纖維包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，存在于禾谷類、豆類種子的外皮以及植物的莖和葉中。可溶性膳食纖維包括果膠、藻膠、豆膠以及樹膠等，主要存在于細(xì)胞間質(zhì)。第三章碳水化合物表3-3食物中膳食纖維的含量（g/100g）食物總膳食纖維可溶性膳食纖維不溶性膳食纖維大麥12.145.027.05高纖維谷物33.302.7830.52燕麥16.907.179.73黃豆麩皮67.566.9060.53杏1.120.530.59李9.375.074.17無核葡萄干3.100.732.37胡蘿卜3.921.102.81青豆3.031.022.01注:引自《人類營養(yǎng)學(xué)》，第二版，2001年，P88。第三章碳水化合物二、膳食纖維的主要成分

1．纖維素纖維素是植物細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)成分，由數(shù)千個葡萄糖單位以β(1-4)糖苷鍵連接而成，為不分枝的線狀均一多糖。因人體內(nèi)的消化酶只能水解α(1-4)糖苷鍵而不能水解β(1-4)糖苷鍵，故纖維素不能被人體消化酶分解、利用。纖維素有一定的機械強度、抗生物降解、抗酸水解性和低水溶性。纖維素（包括改性纖維素）在食品工業(yè)中常被作為增稠劑應(yīng)用。

第三章碳水化合物2．半纖維素

半纖維素存在于植物細(xì)胞壁中，是由許多分枝的、含不同糖基單位組成的雜多糖。其組成的糖基單位包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸。通常主鏈由木聚糖、半乳聚糖或甘露聚糖組成，支鏈則帶有阿拉伯糖或半乳糖。半纖維素的分子質(zhì)量比纖維素小得多，由150～200個糖基單位組成，以溶解或不溶解的形式存在。半纖維素也不能被人體消化酶分解，但在到達結(jié)腸后可比纖維素更易被細(xì)菌發(fā)酵、分解。第三章碳水化合物

3．果膠通常其主鏈由半乳糖醛酸通過α(1-4)糖苷鍵連接而成。其支鏈上可有鼠李糖，主要存在于水果、蔬菜的軟組織中。果膠因其分子中所含羧基甲脂化的不同而有高甲氧基果膠和低甲氧基果膠之不同，并具有形成果膠凝膠的能力。果膠在食品工業(yè)中作為增稠、穩(wěn)定劑廣泛應(yīng)用。

4．樹膠樹膠是植物中的一大類物質(zhì)，由不同的單糖及其衍生物組成，主要成分是L-阿拉伯糖的聚合物，還有D-半乳糖、L-鼠李糖和葡萄糖醛酸。樹膠是非淀粉多糖物質(zhì)，都不能被人體消化酶水解，具有形成凍膠的能力。在食品工業(yè)中作為增稠劑、穩(wěn)定劑廣泛使用。

第三章碳水化合物

5．海藻膠海藻膠是從天然海藻中提取的一類親水多糖膠。如：來自紅藻的瓊脂是由瓊脂糖和瓊脂膠兩部分組成。瓊脂糖是由兩個半乳糖基組成，而瓊脂膠則是含有硫酸脂的葡糖醛酸和丙酮酸醛的復(fù)雜多糖。海藻膠因具有增稠、穩(wěn)定作用而廣泛應(yīng)用于食品加工。

6．木質(zhì)素木質(zhì)素是使植物木質(zhì)化的物質(zhì)。不是多糖而是多聚苯丙烷聚合物，或稱苯丙烷聚合物。其與纖維素、半纖維素同時存在于植物細(xì)胞壁中，進食時往往一并攝入體內(nèi)，被認(rèn)為是膳食纖維的組成部分。通常果蔬植物所含木質(zhì)素甚少，人和動物均不能消化木質(zhì)素。

第三章碳水化合物三、膳食纖維的營養(yǎng)學(xué)意義

1．促進結(jié)腸功能，預(yù)防結(jié)腸癌大多數(shù)纖維素具有促進腸道蠕動和吸水膨脹的特性。一方面可使腸道肌肉保持健康和張力，另一方面糞便因含水分較多而體積增加和變軟，有利于糞便的排出。1978年有人進行過如下試驗，開始吃普通膳食3周，作為對照；以后分別加入4種不同來源膳食纖維，糠麩、卷心菜、蘋果、胡蘿卜，結(jié)果表明，加了膳食纖維后，食物通過腸道的時間顯著加快，其中最快的是加糠麩的，原來食物通過腸道的時間是49～79h，加食糠麩后，縮短為35～51h，排便量也有顯著增加。第三章碳水化合物2．提高人體的免疫力如木質(zhì)素可與金屬相結(jié)合，起到抗化學(xué)藥品及食品添加劑的有害作用。3．降低血糖和血膽固醇

可溶性纖維能減少小腸對糖的吸收，因此也可減少體內(nèi)胰島素的釋放，而胰島素可刺激肝臟合成膽固醇，所以胰島素釋放的減少又可以使血漿膽固醇水平受到影響。各種纖維都可吸附膽汁酸、脂肪等達到降血脂的作用。另外，可溶性纖維在大腸中被腸道細(xì)菌代謝分解產(chǎn)生一些短鏈脂肪酸如乙酸、丁酸、丙酸等，這些短鏈脂肪酸可減弱肝中膽固醇的合成，對預(yù)防和治療心血管疾病有一定的作用。第三章碳水化合物4．減少熱量攝入，控制體重增加當(dāng)攝入膳食纖維時，可減緩食物由胃進人腸道的速度和吸水作用，從而產(chǎn)生飽腹感而減少熱能攝入。四、膳食纖維對微量營養(yǎng)素的影響膳食纖維在小腸內(nèi)可與這些營養(yǎng)素相結(jié)合，降低鈣、鎂、鋅、磷的吸收率，也可影響血清中鐵和葉酸的含量。

但是很少有證據(jù)表明，攝食營養(yǎng)充足、富含高膳食纖維食品的人群有維生素和礦物質(zhì)缺乏的問題?？偟目磥砩攀忱w維對微量營養(yǎng)素的影響很小。當(dāng)然，膳食纖維亦不宜攝食過多，進食大量膳食纖維會引起脹氣，增加糞便中甲烷和脂肪的排出量。第三章碳水化合物五、膳食纖維在食品加工中的變化1．碾磨碾磨在精制米、面的過程中，可除去谷物的外層皮殼等，降低其總膳食纖維的含量，這主要是降低了不溶性膳食纖維含量。全谷粒和精制粉二者的膳食纖維組成不同，全谷粒粉含有大量纖維素。稻谷、大麥和燕麥的殼中所含大量木聚糖，通常在食用前通過碾磨、精制時除去。但是燕麥和稻殼常被用作纖維制劑用于強化食品。第三章碳水化合物2．熱加工加熱可使膳食纖維中多糖的弱鍵受到破壞。加熱可降低纖維分子之間的締合作用即解聚作用，導(dǎo)致其增溶。若廣泛解聚可形成醇溶部分，導(dǎo)致膳食纖維含量降低。中等的解聚作用對膳食纖維含量影響很小，但可改變膳食纖維的功能特性和生理作用。加熱可使膳食纖維中多糖的交聯(lián)鍵發(fā)生變化。3.擠壓熟化據(jù)報告，小麥粉即使在溫和條件下擠壓熟化，膳食纖維的溶解度也有增加。水分含量越低，增溶作用越高，而螺旋轉(zhuǎn)速和溫度的作用很小。小麥劇烈膨化也使纖維的溶解度增加，但焙烤和滾筒干燥對膳食纖維的影響很小。此外，另有報告稱，小麥粉經(jīng)高壓蒸汽處理時也有不溶性纖維的損失，這主要是阿拉伯糖基木聚糖的降解。第三章碳水化合物4．水合作用膳食纖維具有一定的膨潤、增稠特性。大多數(shù)谷物纖維原料被碾磨時可影響其水合性質(zhì)。豌豆纖維的碾磨制品比未碾磨制品更快水合，這與其表面面積增大有關(guān)。加熱也可改變膳食纖維的水合性質(zhì)。煮沸可增加小麥麩和蘋果纖維制品的持水性，而高壓蒸汽處理、蒸汽熟化和焙烤的影響不大。其中蒸汽熟化的制品比焙烤制品吸水快。此外，有報告稱豌豆殼、糖用甜菜纖維、小麥麩和檸檬纖維在擠壓熟化時對持水性僅稍有影響。

第三章碳水化合物六．膳食纖維的攝取與食物來源

1．膳食纖維的攝取

美國FDA推薦的總膳食纖維攝入量為成人每日20～35g。每天攝入一定量的植物性食物如400～500g的蔬菜和水果，一定量的粗糧：如雜豆、玉米和小米等，可滿足機體對膳食纖維的需要。此外，美國供給量專家委員會推薦膳食纖維中以不溶性纖維70%～75%，可溶性纖維25%～30%為宜，并且應(yīng)由天然纖維提供膳食纖維，而不是純纖維素。另據(jù)報告，澳大利亞人每日平均攝入膳食纖維25g，可明顯減少冠心病的發(fā)病率和死亡率。第三章碳水化合物表3-4不同能量攝取者膳食纖維的推薦攝入量（g）食物種類低能量中能量高能量食物量不可溶膳食纖維總膳食纖維食物量不可溶膳食纖維總膳食纖維食物量不可溶膳食纖維總膳食纖維谷類3006.6010.174008.8013.5650011.016.95蔬菜4004.508.084505.139.095005.7010.10水果1001.101.661501.712.495002.283.32豆類及豆制品502.514.22502.514.222002.504.22總計平均值

14.8124.13

18.1529.36

21.4934.59平均攝入量（g/100Kcal）

8.2313.40

7.5612.23

7.6812.35引自：中國營養(yǎng)學(xué)會，中國居民膳食素參考攝入量，2000。第三章碳水化合物2．膳食纖維的食物來源膳食纖維的資源非常豐富，主要存在于谷物、薯類、豆類及蔬菜、水果等植物性食品中。植物成熟度越高，其纖維含量也越多。適量選用粗雜糧和蔬菜、水果，不偏食，膳食纖維的攝入量一般都能滿足人體的生理要求。此外，一些植物中含有的植物膠、藻類多糖、低聚糖等，也是膳食纖維的良好來源。隨著人們生活水平的提高，作為主食的谷類食品加工越來越精細(xì)，致使其膳食纖維的含量顯著降低。為此，西方國家提倡吃黑面包(全麥面包)，并多吃蔬菜水果。食物中膳食纖維含量與食品種類的關(guān)系見表3-5和表3-6。

第三章碳水化合物表3-5幾種常見食物中果膠含量(g/100g)食物名稱含

量食物名稱含

量蘋

果0.71～0.84漿

果

類0.51～1.19杏0.71～1.32葡

萄

干0.82～1.04香

蕉0.59～1.28豆

類0.27～1.11櫻

桃0.24～0.54胡

蘿

卜1.17～2.92葡

萄0.09～0.28黃

瓜0.10～0.50柚

子3.30～4.50倭

瓜1.00～2.00檸

檬2.80～2.99甜

薯0.78橙2.34～2.38

第三章碳水化合物表3-6膳食纖維的種類、食物來源和主要功能種

類主要食物來源主

要

功

能不溶性纖維木質(zhì)素纖維素半纖維素可溶性纖維果膠、樹膠、黏膠、少數(shù)半纖維素

所有植物所有植物(如小麥制品)小麥、黑麥、大米、蔬菜

柑橘類、燕麥制品和豆類

正在研究之中增加糞便體積促進胃腸蠕動

延緩胃排空時間、減緩葡萄糖吸收、血降低膽固醇第三章碳水化合物第六節(jié)碳水化合物的質(zhì)量評價

一、碳水化合物種類的選擇二、血糖指數(shù)值與食物的關(guān)系現(xiàn)在科學(xué)家以血糖指數(shù)值來衡定不同的碳水化合物。一般將葡萄糖的血糖指數(shù)值規(guī)定為100。除麥芽糖由兩個葡萄糖分子組成的二糖，其血糖指數(shù)高于100外。其他所有食物的血糖指數(shù)均低于55的為最低血糖指數(shù)值，高于70的為高血糖指數(shù)值，55～70的為中度血糖指數(shù)值。研究表明低血糖指數(shù)值的膳食可以增加Ⅱ型糖尿病患者對胰島素的敏感性，從而降低血漿膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇。部分食物的血糖指數(shù)值見表3-7。第三章碳水化合物表3-7部分食物的血糖指數(shù)(GI)(葡萄糖為100)食

物GI食

物GI食

物GI精白大米72豆腐干24香

蕉53糙

米55四季豆27梨36小

米71牛

奶27西

瓜72蕎

麥54綠

豆27乳

糖46白面包70馬鈴薯83果

糖23黑面包65蘋

果36蜂

蜜73黃

豆18柑43

第四章蛋白質(zhì)與氨基酸

1．根據(jù)化學(xué)組成成分分類（1）簡單蛋白質(zhì)（單純蛋白質(zhì)）只含由α—氨基酸組成的肽鏈，不含其他成分。清蛋白和球蛋白：廣泛存在于動物組織中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。谷蛋白和醇溶谷蛋白：存在于植物組織中，不溶于水，易溶于稀酸、稀堿中，后者可溶于70%～80%乙醇中。精蛋白和組蛋白：堿性蛋白質(zhì)，存在于細(xì)胞核中。硬蛋白：存在于各種軟骨、腱、毛、發(fā)、絲等組織中，分為角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白和絲蛋白。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸（2）結(jié)合蛋白由簡單蛋白與其他非蛋白成分（輔基）結(jié)合而成。色蛋白：由簡單蛋白與色素物質(zhì)結(jié)合而成。如血紅蛋白、葉綠蛋白和細(xì)胞色素等。糖蛋白：由簡單蛋白與糖類物質(zhì)組成。如細(xì)胞膜中的糖蛋白等。脂蛋白：由簡單蛋白與脂類結(jié)合而成。如血漿低密度脂蛋白、血漿高密度脂蛋白等。核蛋白：由簡單蛋白與核酸結(jié)合而成。如細(xì)胞核中的核糖核蛋白等。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸

2．根據(jù)分子形狀分類（1）球狀蛋白質(zhì)外形接近球形或橢圓形，溶解性較好，能形成結(jié)晶，大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。（2）纖維狀蛋白質(zhì)分子類似纖維或細(xì)棒。又可分為可溶性纖維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。3．根據(jù)食物中所含蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量及比值分類（1）完全蛋白質(zhì)是一種質(zhì)量優(yōu)良的蛋白質(zhì)，含有人體所需必需氨基酸，并且種類齊全，數(shù)量充足，比例合適。屬于完全蛋白質(zhì)的有奶類中的酪蛋白、乳白蛋白，小麥中的小麥谷蛋白，蛋類中的卵白蛋白和卵黃磷蛋白，肉類中的白蛋白，大豆中的大豆球蛋白以及玉米中的谷蛋白等。

第四章蛋白質(zhì)與氨基酸（2）半完全蛋白質(zhì)含有各種必需氨基酸，但含量多少不均，互相比例不適合，若在膳食中作為唯一的蛋白質(zhì)來源，可以維持生命，但不能夠促進兒童生長發(fā)育。如小麥、大麥中的麥膠蛋白等。（3）不完全蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的種類不全，若在膳食中作為唯一蛋白質(zhì)來源，既不能維持生命，也不能促進兒童生長發(fā)育。如玉米中的玉米膠蛋白，動物結(jié)締組織中的膠原蛋白以及豌豆中的豆球蛋白等。一般來說，動物性食品比植物性食品中所含的完全蛋白質(zhì)多，所以動物性食品蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值一般高于植物性食品蛋白質(zhì)。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸第一節(jié)蛋白質(zhì)的生理功能第二節(jié)氨基酸第三節(jié)食用蛋白質(zhì)的需要量及營養(yǎng)評價第四節(jié)蛋白質(zhì)和氨基酸在食品加工時的變化第五節(jié)蛋白質(zhì)的供給和食物來源

第四章蛋白質(zhì)與氨基酸第一節(jié)蛋白質(zhì)的生理功能一、人體組織不可缺少的構(gòu)成成分

人體的肌肉、心、肝、腎等器官含大量蛋白質(zhì)；骨骼和牙齒中含有大量的膠原蛋白；指、趾甲中含有角蛋白；細(xì)胞從細(xì)胞膜到細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)中均含有大量的蛋白質(zhì)。皮膚和骨骼肌中蛋白質(zhì)約占80%，膠原蛋白約占25%，血液中約占5%，其總量僅次于水分。細(xì)胞的原生質(zhì)是由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物所組成的膠體系統(tǒng)，如長期缺乏蛋白質(zhì)，這個系統(tǒng)就會受到破壞，細(xì)胞就會受到損傷，甚至死亡，致使機體無法生長。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸二、構(gòu)成體內(nèi)各種重要的生理活性物質(zhì)

蛋白質(zhì)在體內(nèi)構(gòu)成多種機能物質(zhì)，如催化新陳代謝反應(yīng)的酶的化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)還能調(diào)節(jié)代謝活動，如激素中有許多就是蛋白質(zhì)或肽。胃腸道能分泌十余種肽類激素，用以調(diào)節(jié)胃、腸、肝、膽管和胰臟的生理活動。此外，蛋白質(zhì)可進行氧的輸送。從環(huán)境中攝取氧、在細(xì)胞內(nèi)氧化能源物質(zhì)（碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)），產(chǎn)生二氧化碳和水。蛋白質(zhì)還與維持機體酸堿平衡，維持水分的正常分布，完成肌肉收縮，提高機體免疫功能以及體內(nèi)遺傳信息的傳遞等有關(guān)。

第四章蛋白質(zhì)與氨基酸三、供給能量當(dāng)食物中蛋白質(zhì)的氨基酸組成和比例不符合人體的需要，或攝入蛋白質(zhì)過多，超過身體合成蛋白質(zhì)的需要時，多余的食物蛋白質(zhì)就會被當(dāng)作能量來源氧化分解放出熱能。此外，在正常代謝過程中，陳舊破損的組織和細(xì)胞中的蛋白質(zhì)也會分解釋放出能量。每克蛋白質(zhì)可產(chǎn)生16.7kJ（4kcal）熱能。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸四、參與維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和對外界的適應(yīng)性食物蛋白質(zhì)最重要的作用是供給人體合成蛋白質(zhì)所需要的氨基酸。蛋白質(zhì)是人體中唯一的氮的來源。通常，成年人體內(nèi)蛋白質(zhì)含量相對穩(wěn)定。一般認(rèn)為成人體內(nèi)小腸黏膜細(xì)胞每1～2天即更新一次，血液紅細(xì)胞每120天更新一次。成人體內(nèi)全部蛋白質(zhì)每天約有3%更新，這些體內(nèi)蛋白質(zhì)分子分解成氨基酸后，大部分又重新合成蛋白質(zhì)，此即蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)率，只有一小部分分解成為尿素及其他代謝產(chǎn)物排出體外。因此，成人的食物蛋白質(zhì)只需要補充被分解并排出的那部分蛋白質(zhì)即可。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換量與基礎(chǔ)代謝關(guān)系見表4-1。機體由蛋白質(zhì)分解的氨基酸再合成新蛋白質(zhì)的數(shù)量可隨環(huán)境條件而異。例如，飼養(yǎng)良好的大鼠，其肝臟所需氨基酸的50%為再利用部分，禁食大鼠的再利用部分為90%。此外，表4-1所列蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換量為總轉(zhuǎn)換量。不同蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換率不相同。表4-1蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換量與基礎(chǔ)代謝之間的關(guān)系類

別體

重/kg蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換量/[g/(kg.d)]基礎(chǔ)代謝kcal/(kg·d)kJ/(kg·d)大鼠0.125130545兒童10645190成人702~32085第四章蛋白質(zhì)與氨基酸第二節(jié)氨基酸氨基酸是指含有氨基的羧酸。人體的細(xì)胞及組織蛋白質(zhì)約占人體干重的45%，蛋白質(zhì)被酸、堿和蛋白酶催化水解成分子量大小不等的肽段和氨基酸，從蛋白質(zhì)水解物中分離出來的氨基酸主要有20余種。氨基酸對人體健康的主要作用體現(xiàn)在以下八個方面：①供給機體營養(yǎng)。②調(diào)節(jié)機體機能，有些氨基酸可以有效地調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的平衡。③增強免疫能力。④維護心血管功能。⑤改善肝腎功能。⑥減低放化療損害。⑦促進激素分泌。⑧促進蛋白質(zhì)合成。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸一、必需氨基酸和非必需氨基酸

有一部分氨基酸可以在人體內(nèi)合成，或者可由其他氨基酸轉(zhuǎn)變而成，可以不必由食物供給，被稱為“非必需氨基酸”。另一部分則在人體內(nèi)不能用其他氮源合成，或者合成速度不能滿足機體的需要，必須由食物蛋白質(zhì)提供，稱為“必需氨基酸”。人體必需氨基酸有8種，即賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸。另外對嬰兒來說組氨酸也是必需氨基酸。非必需氨基酸通常有：甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸表4-2幾種食物蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量及相互間的比值必需氨基酸全

雞

蛋黃

豆稻

米面

粉花

生%比值%比值%比值%比值%比值色氨酸1.51.01.41.01.31.00.81.01.01.0苯丙氨酸6.34.25.33.25.03.85.56.95.15.1賴氨酸7.04.76.84.93.22.31.92.43.03.0蘇氨酸4.32.93.92.83.82.92.73.41.61.6蛋氨酸4.02.71.71.23.02.32.02.51.01.0亮氨酸9.26.18.05.78.26.37.08.86.76.7異亮氨酸7.75.16.04.35.24.04.25.24.64.6纈氨酸7.24.85.33.26.24.84.15.14.44.4第四章蛋白質(zhì)與氨基酸二、必需氨基酸對人體的作用1．賴氨酸賴氨酸為堿性必需氨基酸。谷物食品中的賴氨酸含量甚低，且在加工過程中易被破壞而缺乏，故稱為第一限制性氨基酸。賴氨酸可以調(diào)節(jié)人體代謝平衡。賴氨酸為合成肉堿提供結(jié)構(gòu)組分。往食物中添加少量的賴氨酸，可以刺激胃蛋白酶與胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增進食欲、促進幼兒生長與發(fā)育的作用。賴氨酸還能提高鈣的吸收及其在體內(nèi)的積累，加速骨骼生長。如缺乏賴氨酸，會造成胃液分泌不足而出現(xiàn)厭食、營養(yǎng)性貧血，致使中樞神經(jīng)受阻、發(fā)育不良等。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸2．蛋氨酸蛋氨酸是含硫必需氨基酸。缺乏蛋氨酸會引起食欲減退、生長減緩或體重減輕、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現(xiàn)象，最后導(dǎo)致肝壞死或纖維化。3．色氨酸色氨酸與維生素B6、煙酸及鎂一起在大腦中作用，制造血液中的復(fù)合氨。有助于促進睡眠，減低疼痛敏感度，緩解偏頭痛，減輕因酒精而引起人體中化學(xué)反應(yīng)失調(diào)的癥狀，并有助于控制酒精中毒。4．苯丙氨酸苯丙氨酸能夠控制疼痛。是所有氨基酸的組成單位，能夠增加警覺性、抑制食欲、有助帕金森氏癥的治療。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸5．纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸都是必需氨基酸。醫(yī)藥上常用纈氨酸等支鏈氨基酸治療肝功能衰竭等疾病，也可加快創(chuàng)傷愈合。亮氨酸可用于診斷和治療小兒的突發(fā)性高血糖癥和用作頭暈治療劑及營養(yǎng)滋補劑。異亮氨酸能治療神經(jīng)障礙、食欲減退和貧血，在肌肉蛋白質(zhì)代謝中也極為重要。蘇氨酸參與脂肪代謝，缺乏時出現(xiàn)肝脂肪病變。胱氨酸可節(jié)約蛋氨酸，酪氨酸可節(jié)約苯丙氨酸，也稱為半必需氨基酸。?；撬幔ò被一撬幔┮嗍侨梭w的必需氨基酸，對嬰兒的智力發(fā)育有非常重要的意義。

三、必需氨基酸的需要量及模式第四章蛋白質(zhì)與氨基酸表4-3不同年齡者每日每公斤體重必需氨基酸需要量的估計值/mg氨基酸名稱嬰

兒（3～4月）兒

童（2歲）學(xué)齡兒童（10～12歲）成

人組氨酸28///8～12異亮氨酸70(31)30(28)10亮氨酸161(73)45(44)14賴氨酸103(64)60(44)12蛋氨酸+胱氨酸58(27)27(22)13苯丙氨酸+酪氨酸125(69)27(22)14蘇氨酸81(37)35(28)7色氨酸17(12.5)4(3.3)3.5纈氨酸93(38)33(25)10總必需氨基酸714(352)261(216)84注：①此表所示嬰兒必需氨基酸需要量與人乳的模式稍有不同，它富于含硫氨基酸和色氨酸。總必需氨基酸中未包括組氨酸。②表中未加括號的數(shù)字來自WHOtechnicalreportseries,522,1973；括號內(nèi)數(shù)字為后來的文獻值。引自：WHOtechnicalreportseries,7241985.第四章蛋白質(zhì)與氨基酸表4-4必需氨基酸需要量模式與優(yōu)質(zhì)動物蛋白的比較氨基酸/(mg/gpro.)需要量模式食物含量③嬰兒①平均(范圍)學(xué)齡前兒童②(2～5歲)學(xué)齡兒童(10～12歲)成人雞蛋牛乳牛肉組氨酸26(18～36)(19)④(19)16222734異亮氨酸46(41～53)282813544748亮氨酸93(83～107)664419869581賴氨酸66(53～76)584416707889蛋氨酸+胱氨酸42(29～60)252217573340苯丙氨酸+酪氨酸72(68～118)6322199310280蘇氨酸43(40～45)34289474446色氨酸17(16～17)11(9)5171412纈氨酸55(44～77)352513666450總計

包括組氨酸460(408～588)339241127512504479不包括組氨酸434(390～552)320222111490477445第四章蛋白質(zhì)與氨基酸注：①人乳的氨基酸組成。②氨基酸需要量/kg（表5-4）除以參考蛋白質(zhì)（乳或雞蛋蛋白質(zhì)）的安全攝入量/kg。此安全攝入量為：成人，0.75g/kg；兒童(10～12歲)，0.99g/kg；兒童(2～5歲)，1.10g/kg。③雞蛋、牛乳和牛肉的組成成分。④括號內(nèi)數(shù)值由需要量對年齡的曲線插入。引自：WHOtechnicalreportseries,7241985。第四章蛋白質(zhì)與氨基酸四、限制氨基酸

被吸收到人體內(nèi)的必需氨基酸中，能夠限制其他氨基酸利用程度的氨基酸，稱為限制氨基酸，