第一章緒論

一、飲食與營養(yǎng)

如何增進(jìn)健康，延長壽命，是千百年來人們普遍關(guān)心的問題。

飲食--無疑是人類健康長壽的物質(zhì)基礎(chǔ)。

我國社會(huì)主義建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期，人們的生活普遍有了提高，人們

不但要求吃飽，還要求吃好，在滿足基本營養(yǎng)要求的同時(shí)，還要求獲得更經(jīng)濟(jì)、

更豐富、更方便、更衛(wèi)生的色、香、味俱佳的食物。

人們每天必須攝取一定量的食物來維持自己的生命與健康，保證身體的正

常生長、發(fā)育和從事各項(xiàng)活動(dòng)。那么，什么是飲食和營養(yǎng)呢？

1、飲食：即人類從外界攝取物質(zhì)和能量的過程。

2、營養(yǎng)：即人類從外界攝取食物（物質(zhì)和能量）滿足自身生理需要的過

程。

3、營養(yǎng)學(xué)：它是研究食品與人體健康關(guān)系的一門科學(xué)。主要研究食品對

人體的影響，或者說人體以最有益于健康的方式來利用食品的科學(xué)。

4、衛(wèi)生學(xué)：是研究食品中可能存在的有害因素及控制、預(yù)防措施的科學(xué)。

二、我國營養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及研究對象

我國的現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究工作起步并不算晚，與國際上差不多都是從二十世

紀(jì)二十年代初期開始的。

當(dāng)時(shí)主要是對食物的組成成分進(jìn)行了分析，還對營養(yǎng)缺乏癥和營養(yǎng)需要量

等做了許多研究。后來，由于種種原因，我國對營養(yǎng)的研究工作一直沒有很好地

發(fā)展。直到期1978年，黨中央提出了有關(guān)新長征路上.的吃飯問題，《人民日報(bào)》

連續(xù)發(fā)展了許多文章，中央領(lǐng)導(dǎo)有在全國科學(xué)大會(huì)上提出了改善人民的膳食構(gòu)成

問題，這樣，食品營養(yǎng)學(xué)引起人們重視。成立了中國生理營養(yǎng)學(xué)會(huì)，高等學(xué)校也

加強(qiáng)了食品科技人才的培養(yǎng)。有關(guān)雜志和科普書籍陸續(xù)出版，食品工業(yè)有了較快

發(fā)展。

2、研究對象（內(nèi)容）

食品營養(yǎng)學(xué)研究對象包括以下六個(gè)方面：

⑴食品的營養(yǎng)成分及其檢測

⑵人類對食物的攝取、消化、吸收、代謝、排泄等過程。

以上兩點(diǎn)屬人類營養(yǎng)的需要

⑶營養(yǎng)素的作用機(jī)制與它們之間的相互關(guān)系

⑷營養(yǎng)與膳食問題

以上兩點(diǎn)屬食品的營養(yǎng)價(jià)值

⑸營養(yǎng)與疾病的防治

⑹食品加工對營養(yǎng)素的影響與營養(yǎng)知識的應(yīng)用

以上兩點(diǎn)屬營養(yǎng)知識的應(yīng)用

由此，我們也可以認(rèn)為營養(yǎng)學(xué)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，?是人類的營養(yǎng)需

要，二是食品的營養(yǎng)價(jià)值，其中包括食品加工對營養(yǎng)價(jià)值的影響。三是營養(yǎng)知識

的應(yīng)用。

三、食品營養(yǎng)與食品加工

1、食品：

⑴食品的概念：指各種供人食用或者飲用的成品和原料，但不包括以治療為

目的的物品。如公人參等藥品。通常人們將食物原料稱為食料(Foodstuff)而將

加工后的食物成為食品。(Foodproduct)但也統(tǒng)稱為食物或食品。

⑵食品的作用：

①為人體提供必要的營養(yǎng)素，滿足人體的營養(yǎng)需要，這是主要的作用。

②滿足人們的不同嗜好和要求，如色、香、味、形態(tài)、質(zhì)地等。

③對人體產(chǎn)生不同的生理反應(yīng)，如興奮(wakefuln,ss)、鎮(zhèn)靜(calmnes?)

和過敏(allergies)等。

⑶現(xiàn)代食品的分類

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對用于飲食的食品的要

求也從一般意義的食品向安全、營養(yǎng)、無公害的食品方向發(fā)展。具體有以下幾類:

①綠色食品

A、概念：以生態(tài)農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)，以環(huán)境保護(hù)和人類健康為主題，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、

安全、營養(yǎng)、無污染食品為宗旨，在有關(guān)部門的全程監(jiān)督、管理下生產(chǎn)出來的無

公害食品。也就是安全、營養(yǎng)、無污染的食品總稱。

B、綠色食品應(yīng)具備的條件：

a食品原料產(chǎn)地具備良好的生態(tài)環(huán)境。

b作物的生長過程及土、肥、水條件中需符合無公害控制標(biāo)準(zhǔn)。

c須有關(guān)部門的全程監(jiān)控。

②黑色食品：

概念：是指自然顏色相對較深、營養(yǎng)豐富、結(jié)構(gòu)合理，具有一定調(diào)節(jié)人體

生理功能的天然食品。它具有自然性、營養(yǎng)性和功能性。

③保健食品：

A概念：是指有一定營養(yǎng)，具有調(diào)節(jié)人體生理功能，適合于特定人群的一

類健康食品。

B條件：

a由通常食品所使用的材料或成分加工而成。

b以通常形態(tài)和方法攝取。

c標(biāo)有生物調(diào)整功能的標(biāo)簽、成分和含量。

C分類：功能性甜味劑、活性的低聚糖、活性多糖、活性油脂、生物抗氧

化劑、活性多肽、活性蛋白、乳酸菌類及其它活性成分。

2.營養(yǎng)

如前所述，營養(yǎng)是人類從外界換取食物滿足白身生理宙要的過程。它也可

以說是人體獲得并利用其生命運(yùn)動(dòng)所必需的物質(zhì)和能量的過程。據(jù)此，我們也可

以說，營養(yǎng)學(xué)是主要研究人們“吃”的科學(xué)。它研究人們應(yīng)該“吃什么”，“如何

吃”才能更好地保證機(jī)體健康，保證機(jī)體正常的生長、發(fā)育、繁養(yǎng)以及其它各種

機(jī)能活動(dòng)和勞動(dòng)。

3.營養(yǎng)素

營養(yǎng)素是人體必須有足夠的量來保證牛長、發(fā)育、繁養(yǎng)和維持健康?；畹?/p>

物質(zhì)。目前已知有40?45種人體必需的營養(yǎng)素,并且存在于食品之中。人們在

進(jìn)食含有這些營養(yǎng)素的食物之后，機(jī)體可進(jìn)一步利用它們來制造許多為身體機(jī)能

活動(dòng)所必需的其它物質(zhì)如酶和激素等。因此，從營養(yǎng)學(xué)和食品科學(xué)或食品加工的

角度來說，應(yīng)盡量使這些營養(yǎng)素不受破壞。

4.營養(yǎng)價(jià)值

食品的營養(yǎng)價(jià)值通常是指在特定食品中的營養(yǎng)素及其質(zhì)和量的關(guān)系。?般

認(rèn)為食品中含有一定量的人體所需的營養(yǎng)素，則具有一定的營養(yǎng)價(jià)值，否則即無

營養(yǎng)價(jià)值。例如有的飲料純系由某些食品添加劑和水配制而成，即無營養(yǎng)價(jià)值，

而對那些含有較多營養(yǎng)素且質(zhì)量較高的食品，則其營養(yǎng)價(jià)值較高。一般說來動(dòng)物

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值比植物蛋白質(zhì)高，主要是就其質(zhì)而言。因?yàn)閯?dòng)物蛋白質(zhì)的必需

氨基酸含量和彼此的比例關(guān)系更適合人體的需要。

5.營養(yǎng)密度

食品的營養(yǎng)密度是指食品中以單位熱量為基礎(chǔ)所含重:要營養(yǎng)素（維生素、

礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)三類）的濃度。乳和肉,就其每焦耳（J）所提供的營養(yǎng)素來說

既多且好，故營養(yǎng)密度較高。脂肪的營養(yǎng)密度則低，因其每焦耳所提供的上述營

養(yǎng)素很少。若為硬糖塊，全是能量而無其它營養(yǎng)素，則無營養(yǎng)密度可談。

6.營養(yǎng)標(biāo)簽

營養(yǎng)標(biāo)簽：在各種加工食品上描述其熱能和營養(yǎng)素的標(biāo)志。要求用數(shù)字表

示食品中營養(yǎng)素的含量。并算出其所占成人每F膳食營養(yǎng)素供給量及RDA的百

分?jǐn)?shù)。

營養(yǎng)標(biāo)簽是指在肉類、水果、蔬菜，以及其它各種加工食品上描述其熱能

和營養(yǎng)素含量的標(biāo)志。它有不同類型，但不同于廣告。那些“營養(yǎng)豐富”、“老幼

皆宜”、“滋補(bǔ)佳品”等并無實(shí)際內(nèi)容，并且容易造成混亂。有人認(rèn)為最好用數(shù)字

來表示食品中營養(yǎng)素的含量，并且算出其所占成人每日膳食供給量

（recommendeddietaryallowances-RDA）

需要說明的幾個(gè)概念：

食品標(biāo)簽：在各種加工食品的標(biāo)簽匕描素特點(diǎn)的說明物，包括：食品名

稱、配料表、凈含量及固形的含量、廠名、廠址、標(biāo)準(zhǔn)代號、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期

球

營養(yǎng)價(jià)值：食品的營養(yǎng)價(jià)值通常是指在特定食品中的營養(yǎng)素及質(zhì)和量的關(guān)

系。

一般認(rèn)為食品中含有一定量的人體所需營養(yǎng)素，則具有一定的營養(yǎng)價(jià)值，

否則既無營養(yǎng)價(jià)值。

一般說來，動(dòng)物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值以植物蛋白質(zhì)為主，因?yàn)閯?dòng)物白的氨基

酸含量和彼此的比例關(guān)系更適合人體需求。

營養(yǎng)生理需求量：求;持人體正常牛理功能所需營養(yǎng)基礎(chǔ)性能和能量的最低

的量。

膳食中營養(yǎng)素的供給量（RDA）：每人通過膳食向人類提供的各種營養(yǎng)和

能量的數(shù)量。它是在生理需求量并考慮人群“安全率”基礎(chǔ)上制定的最適宜的數(shù)

量。

其中安全率指：

1、個(gè)體差異特殊情況下需要量的變動(dòng)

2、食物消化率

3、各種食物因素，營養(yǎng)素間的互相關(guān)系

4、社會(huì)生產(chǎn)水平、經(jīng)濟(jì)水平

5、加工中營養(yǎng)損失

7、食品加工

食品加工：指食品原料經(jīng)過不同的加工.處理、調(diào)配等制成各種加工食品的

過程。

食品除可按照原料來源進(jìn)行分類外，尚可按照加工方法的不同劃分成：罐

頭食品、干制食品、冷凍食品、脫水食品、腌漬食品（鹽腌和糖腌，醬腌和醋腌）、

煙熏食品和輻照食品等。此外，即使原料和加工類別相同，但具體配方和操作各

異，產(chǎn)品的品種數(shù)大增。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、人民生活水平的提高，以

及家務(wù)勞動(dòng)的社會(huì)化，不斷出現(xiàn)新的加工食品類型，如方便食品、快餐食品、嬰

幼兒食品、模擬食品、強(qiáng)化食品、療效食品和宇宙食品等。這種將食物原料經(jīng)過

不同的加工、處理、調(diào)配等制成各種加工食品的過程可統(tǒng)稱之為食品加工。

食品加工通常伴有一定的營養(yǎng)素?fù)p失。這種營養(yǎng)價(jià)值的降低在某些情況下

可以很大。食品加工應(yīng)最大限度地保持食品中的營養(yǎng)素，使它盡量不受或少受破

壞。此外，必要時(shí)還可添加一定的營養(yǎng)素，以滿足人們的營養(yǎng)需要。

由此，我們也可以認(rèn)為營養(yǎng)學(xué)主要包括二個(gè)方面的內(nèi)容，?是人類的營養(yǎng)

需要，二是食品的營養(yǎng)價(jià)值，其中包括食品加工對營養(yǎng)價(jià)值的影響。此外，也可

以說是第三方面即營養(yǎng)知識的應(yīng)用。

營養(yǎng)知識的應(yīng)用通常是科學(xué)和技術(shù)的結(jié)合。食品加工可以認(rèn)為是食品科學(xué)

和工藝學(xué)等的結(jié)合，其中包括營養(yǎng)學(xué)和工藝學(xué)的結(jié)合。

四、世界食品與營養(yǎng)情況

關(guān)于營養(yǎng)狀況，大致有以下四種情況：

1、營養(yǎng)不足，例如饑餓。

2、營養(yǎng)缺乏，例如維生素缺乏癥和礦物質(zhì)。

3、營養(yǎng)不平衡，例如缺乏某種必需氨基酸。

4、營養(yǎng)過利，例如肥胖。

總之，世界的食品供應(yīng)和營養(yǎng)情況很復(fù)雜。發(fā)展中國家食物短缺現(xiàn)象較嚴(yán)

重，而發(fā)達(dá)國家則多有營養(yǎng)過剩。這又與各自的人口、地理、經(jīng)濟(jì)、文化、教育

及政策等有關(guān)。

第二章食物的消化與吸收

盡管食物品種繁多，無論是山珍海味，還是粗茶淡飯，但就其化學(xué)成分來

講，主要不過是糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽和水，還存在一些無營養(yǎng)

甚至是對人體有害的物質(zhì)，如：色素、防腐劑、食品污染物。

而無論是營養(yǎng)成分還是有害成分，作為食物進(jìn)入人體后，大多數(shù)小分子物

質(zhì)，如：水、無機(jī)鹽、維生素、食品添加劑、食品污染物等，都能透過小腸壁進(jìn)

入血液循環(huán)，而被人體吸收。而食品中的天然營養(yǎng)物如糖類、脂肪、蛋白質(zhì)，一

般都不能直接被人體利用，必需先在消化道內(nèi)分解，變成小分子物質(zhì)如葡萄糖、

廿油、脂肪酸、氨基酸等，才能透過消化道粘膜的上皮細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，供人

體組織利用。

那么，什么是消化和吸收呢？

消化：食品在消化道內(nèi)的分解過程稱為消化。

吸收：食品經(jīng)過消化后，透過消化道粘膜進(jìn)人血液循環(huán)的過程稱為吸收。

這是二個(gè)緊密聯(lián)系的過程。食品在消化道內(nèi)的消化有兩種形式。一種是靠

消化液及其消化酶的作用，把食品中的人分子物質(zhì)分解成可被吸收的小分子物

質(zhì)，叫化學(xué)性消化o另一種是靠消化道運(yùn)動(dòng)把大塊食物磨碎與消化液充分混合，

并將其推送到消化道下方，進(jìn)行進(jìn)一步分解和吸收，最后把不能被吸收的殘?jiān)?/p>

出體外，叫物理性消化。

第一節(jié)消化系統(tǒng)概況

一、人體消化系統(tǒng)的組成

消化系統(tǒng)由消化道和消化腺二部分組成。消化道既是食品通過的管道，又

是食品消化、吸收的場所。根據(jù)位置、形態(tài)和功能的不同，消化道可分為口腔、

咽、食管、胃、小腸（卜二指腸、空腸、回腸）、大腸（盲腸、闌尾、升結(jié)腸、

橫結(jié)腸、降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸）和肛門,全長8?10m。消化腺是分泌消化

液的器官，主要有唾液腺、胃腺、胰、肝和小腸腺等。這些消化腺有的就存在于

消化道的管壁內(nèi)，如胃腺和小腸腺，其分泌液直接進(jìn)人消化道內(nèi)；有的則存在于

消化道外，如唾液腺、胰和肝，它們有專門的腺管將消化液送入消化道。

第二節(jié)食品的消化

一、口腔內(nèi)的消化

口腔內(nèi)的唾液腺分泌唾液淀粉酶（a-淀粉酶）作用于淀粉中的a-L4糖

背鍵，使淀粉水解成糊精、麥芽糖，對淀粉實(shí)施初步消化，而蛋白質(zhì)、脂肪等沒

有變化。但食物經(jīng)牙齒的咀嚼和舌的攪拌，與唾液混合，形成食團(tuán)，且增大了食

物的表面積。

二、胃內(nèi)的消化

胃壁的蠕動(dòng)，進(jìn)一步將食團(tuán)進(jìn)行攪拌成糊狀的食糜，以充分與胃中的各種

消化液混合。

胃的功能：①暫時(shí)貯存食物；②蠕動(dòng)將食物磨碎、攪拌成食糜；③使食物

與胃中的各種消化液混合，并進(jìn)行初步消化后進(jìn)入小腸。

蛋白質(zhì)的消化從胃中開始。胃液由胃腺分泌，是無色酸性液體，pH約為

0.9~1.5o胃腺分泌的胃蛋白酶原需經(jīng)胃酸或已激活的胃蛋白酶作用，被活化成

胃蛋白酶方能將各種水溶性蛋白質(zhì)水解。它主要水解由苯丙氨酸或酪氨酸組成的

肽鍵，對亮氨酸或谷氨酸組成的肽鍵也有一定作用。其主要產(chǎn)物是麻和豚，產(chǎn)生

的多肽和氨基酸較少。此外，它對乳中的酪蛋白尚有凝乳作用。

三、小腸內(nèi)的消化

大部分食物營養(yǎng)素都在小腸中消化，如脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生

素、礦物質(zhì)等。

下面就分述幾種營養(yǎng)素的消化過程。

1、碳水化合物的消化

⑴淀粉的消化，即糖類的消化

食品中糖類含量最多的通常是淀粉，存在于肌肉與肝臟中的淀粉稱糖原，

亦稱動(dòng)物淀粉，為數(shù)很少，消化、水解淀粉的酶稱淀粉酶。

淀粉的消化從口腔開始?？谇粌?nèi)有三對大唾液胞及無數(shù)散在的小唾液腺，

分泌唾液，內(nèi)含a—淀粉酶，可使淀粉水解成糊精和麥芽糖，對a-1.4糖甘鍵具

有專一性。因食物在口腔中停留的時(shí)間很短，淀粉的水解程度不大。食物進(jìn)入胃

后因胃酸的作用，唾液淀粉酶很快失去活性。

淀粉的消化主要在小腸進(jìn)行。來自胰液的a-?淀粉酶可以水解淀粉為帶1.6

一糖背鍵支鏈的寡糖——a—糊精和麥芽糖。小腸粘膜上皮的刷狀緣中含有豐富

的a—糊精酶，可將a一糊精分子中的1.6—糖普鍵及1.4一糖昔鍵水解，使它

生成葡萄糖。麥芽糖可被麥芽糖酶水解為葡萄糖。食品中的蔗糖可被蔗糖酶分解

為葡萄糖和果糖，乳糖酶可水解乳糖為葡萄糖和半乳糖。此外，糊精酶、蔗

糖酶都有催化麥芽糖水解生成葡萄糖的作用，其中a一糊精酶活力最強(qiáng)，約占水

解麥芽糖總活力的50%,蔗糖酶約占25%o食品中的糖類在小腸上部兒乎全部

消化成各種單糖。

⑵纖維素的消化

食品中含有的纖維素是由B-葡甘糖通過B-1.4糖背鍵組成的多糖，人體

消化道內(nèi)沒有B—14糖昔鍵水解酶，故不能消化纖維素。此外，人體對食品工

業(yè)中常用的瓊脂、果膠、以及其它植物膠、海藻膠等多糖類物質(zhì)亦不能消化。

2脂類的消化

脂類是脂肪和類脂（磷脂、糖脂、固醇和固醇醇等）的總稱。脂類的消化主

要在小腸中進(jìn)行。小腸中存在著胰液、膽汁與小腸液。胰液中含有胰脂肪酶,可

分解脂肪為甘油和脂肪酸。小腸液中也含有脂肪酶。膽汁由肝細(xì)胞產(chǎn)生，其中的

膽鹽能使不溶于水的脂肪乳化，有利于胰脂肪酶的作用。膽鹽主要是由結(jié)合膽汁

酸所形成的鈉鹽，膽固醇是膽汁酸的前身。膽鹽和膽固醇等都可乳化脂肪，使之

成微滴分散于水溶液中，增加胰脂肪酶的作用面積。此外，食品乳化劑如卵磷脂

等對脂肪的乳化、分散起著重要的作用。

脂類不溶于水，它們在食糜的水環(huán)境中的分散程度對其消化具有重要意義。

因?yàn)槊附庵荒茉谑杷闹闻c溶解于水的酶蛋白之間的界面進(jìn)行，所以乳化或分

散的脂肪易于消化。脂肪形成均勻乳濁液的能力受其熔點(diǎn)限制0

脂類在小腸腔中由于腸蠕動(dòng)所引起的攪拌作用和膽汁鹽微團(tuán)的摻人，分散

成細(xì)小的乳膠體。胰液和小腸液中的脂肪酶使食物中的三酰甘油酯水解，生成脂

肪酸和二酰甘油酯。后者繼續(xù)水解再生成一分子脂肪酸和單酰甘油酯（單酰甘油

酯有很強(qiáng)的乳化力）。

此外，磷脂酶可催化磷脂水解，膽固醇脂酶可催化膽固醇酯水解。

3、蛋白質(zhì)的消化

⑴胃液的作用

以上講過，不再贅述。

⑵胰液的作用

胰液由胰腺分泌入十二指腸，是無色、無臭的堿性液體。胰液中的蛋白酶基

本上分兩類，即內(nèi)肽酶與外肽酶。胰蛋白酶和糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）屬于內(nèi)

肽酶，它們均以不具有活性的酶原形式存在于胰液中，腸液中的腸致活酶可激活

胰蛋白酶原，使它變?yōu)榫哂谢钚缘囊鹊鞍酌浮４送?，酸、胰蛋白酶本身和組織液

也能使胰蛋白酶原活化。糜蛋白酶原則是在胰蛋白酶作用下轉(zhuǎn)化為有活性的糜蛋

白酶的。

?胰蛋白酶、糜蛋白酶以及彈性蛋白酶都可水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽

鍵，但不同的酶對不同的氨基酸組成的肽鍵有專一性。例如，胰蛋白酶主要水解

由一賴氨酸及精氨酸等堿性氨基酸殘基的竣基組成的肽鍵，產(chǎn)生竣基端為堿性氨

基酸的肽，糜蛋白酶主要作用于芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸等殘基的竣

基組成的肽鍵，產(chǎn)生按基端為芳香族氨基酸的肽，有時(shí)也作用于亮氨酸、谷氨酰

胺及蛋氨酸殘基的竣基組成的肽鍵；彈性蛋白酶則可以水解各種脂肪族氨基酸，

如繳氨酸、亮氨酸、絲氨酸等殘基所參與組成的膚鍵。

外肽酶主要是粉基肽酶A和竣基肽酶B。前者水解孩基末端為各種中性氨

基酸殘基組成的肽鍵，后者則主要水解竣基末端為賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸

殘基組成的肽鍵。因此，胰蛋白酶作用后產(chǎn)生的肽可被竣基肪酶B進(jìn)一步水解，

而糜蛋白酶及彈性蛋白酶水解產(chǎn)生的肽則可被竣基肽酶A進(jìn)一步水解（圖2—2）。

?

大豆、棉籽、花生、油菜籽、菜豆等，特別是豆類中含有能抑制胰蛋白酶、

糜蛋白酶等多種蛋白酶的物質(zhì)，統(tǒng)稱為蛋白酶抑制劑。

4、維生素的消化

人體消化道中沒有分解維生素的酶，胃液的酸性、腸液的堿性等變換不定

的環(huán)境條件、其它食品成分，以及氧的存在都可能影響不同的維生素。

水溶性維生素在動(dòng)、植物性食品的細(xì)胞中以結(jié)合蛋白質(zhì)的形式存在，在細(xì)

胞崩解過程中和蛋白質(zhì)消化過程中，這些結(jié)合物被分解，從而釋放出維生素。

脂溶性維生素溶解于脂肪中，可隨著脂肪的乳化與分散而同時(shí)被消化。

維生素只有在一定的PH范圍內(nèi)，而且往往是在無氧的條件下才具有最大

的穩(wěn)定性，因此，易氧化的維生素在消化過程中也可能會(huì)被破壞，供給充足的可

作為抗氧化劑的維生素E可減少，如維生素A的氧化分解。

5、礦物質(zhì)的消化

礦物質(zhì)在食品中有些已成為離子狀態(tài)存在，即以溶解狀態(tài)存在。例如多種

飲料中的鉀、鈉、氯三種離子既不生成不溶性鹽，也不生成難分解的復(fù)合物，它

們可直接被機(jī)體吸收。

有些礦物質(zhì)則相反，它們結(jié)合在食品的有機(jī)成分上，例如乳酪蛋白中的鈣

結(jié)合在磷酸根上；鐵可存在于血紅蛋白之中；

許多微量元素存在于酶內(nèi)。胃腸道中沒有從這類化合物中分解出礦物質(zhì)的

酶。這些礦物質(zhì)往往在上述食品有機(jī)成分的消化過程中被釋放出來，其可利用的

程度（可利用性）與食品的性質(zhì)，以及它們與其它食品成分的相互作用密切有關(guān)。

結(jié)合在蛋白質(zhì)上的鈣易在蛋白質(zhì)消化過程中被分解下來，但可再次轉(zhuǎn)變成不溶解

的形式，來自某些蔬菜的草酸與鈣、鐵等離了可生成難溶的草酸鹽，來白谷類食

品的植酸也可與之生成難溶性鹽，它們均不易被機(jī)體利用。

第三節(jié)吸收

一、吸收概述

食品經(jīng)過消化，將大分子物質(zhì)變成低分子物質(zhì)，其中多糖分解成單糖，蛋

白質(zhì)分解成氨基酸，脂肪分解成脂肪酸，單酸廿油酯等，維生素與礦物質(zhì)則在消

化過程中從食物的細(xì)胞中釋放出來。這些低分子物質(zhì)只有透過腸壁進(jìn)入血液，由

血液循環(huán)輸送到身體各部分才能供組織和細(xì)胞進(jìn)一步利用。

食物經(jīng)分解后透過消化道管壁進(jìn)入血液循環(huán)的過程稱為吸收。

小腸

消化道部位不同，其吸收情況亦不相同，食物在n腔及食管內(nèi)實(shí)際上不被吸

收。胃可吸收乙醇和少量水分,結(jié)腸可吸收水分和鹽類,但吸收的主要部位是小

腸。人的小腸長約4m,是消化道最長的一?段，腸粘膜具有環(huán)狀皺格并擁有大量

絨毛及微絨毛。絨毛為小腸粘膜的微小突出結(jié)構(gòu)，長度（人類）為0.5?1.5mm,

密度約10?40個(gè)/mnA絨毛上再分布微絨毛（圖2—4）。由于皺精與大量絨

毛與微絨毛的存在，構(gòu)成了巨大的吸收面積（總吸收面積可達(dá)200?400m2）,加

上食物在小腸內(nèi)停留時(shí)間較長，約3?8小時(shí)。這些都是對小腸吸收的有利條件。

?一般認(rèn)為糖類、蛋白質(zhì)和脂肪的消化產(chǎn)物，大部分是在十二指腸和空腸吸

收，當(dāng)其到達(dá)回腸時(shí)通常均已吸收完畢?；啬c被認(rèn)為是吸收機(jī)能的儲備，但是它

能主動(dòng)吸收膽汁鹽和維生素52,在十二指腸和空腸上部，水分和電解質(zhì)由血液

進(jìn)入腸腔和由腸腔進(jìn)人血液的量很大，交流得很快，所以腸內(nèi)液體的量減少不多，

回腸的這種交流則少得多，離開腸腔的液體比進(jìn)入的多，從而使腸內(nèi)容物大為減

少。關(guān)于小腸中各種營養(yǎng)素的吸收情況如圖2—5所示。?

二、各種營養(yǎng)素的吸收

㈠、糖類消化產(chǎn)物的吸收

糖類吸收的主要形式是單糖，在腸管中主要的單糖是葡萄糖，另外有少量的

半乳糖和果糖等。糖在胃中幾乎不被吸收，在小腸中幾乎被完全吸收。

各種單糖的吸收速度不同，己糖的吸收速度很快，而成糖（如木糖）的吸收

速度則很慢。若以葡萄糖的吸收速度為100,人體對各種單糖的吸收速度如下：

D一半乳糖（110）>D—葡萄糖（100）MD一果糖（70）M木糖醉（36）M山

梨醇（29）。這與在大鼠身上所觀

察到的吸收比例關(guān)系非常相似（半乳糖：葡萄糖：果糖：甘露糖：木糖：阿拉伯

糖一110：100：43：19：15：9）。

目前認(rèn)為，人體對糖類的吸收有以下三種方式：即①葡萄糖和半乳糖的吸

收吸收是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),它需要載體蛋白質(zhì)，是一個(gè)耗能的過程，并且是逆濃度梯度

進(jìn)行的。當(dāng)血液和腸腔中的葡萄糖濃度比例為200：1時(shí)，其吸收仍可進(jìn)行，吸

收的速度很快。②戊糖和多元醇則以單純擴(kuò)散的方式吸收,即物質(zhì)由高濃度區(qū)經(jīng)

過細(xì)胞膜擴(kuò)散和滲透到低濃度區(qū)，吸收速度慢。③果糖在微絨毛的載體幫助下使

達(dá)到擴(kuò)散平衡的速度加快，但不消耗能量，此種吸收方式稱易化擴(kuò)散（facilitated

diffusion）,其吸收速度比單純擴(kuò)散快。

㈡、脂類消化產(chǎn)物的吸收

脂類的吸收主要在卜二指腸的下部和空腸上部。脂肪消化后主要形成

油、游離脂肪酸和單酰比油酯。此外還有少量二酰甘油酯和未消化的三酰廿油酯。

由短鏈和中鏈脂肪酸組成的三酰甘油酯容易分散，且被完全水解，短鏈和中鏈脂

肪酸循門靜脈入肝。由長鏈脂肪酸組成的三酸甘油酯經(jīng)水解后，其長鏈脂肪酸在

腸壁再酯化為三酸甘油酯，進(jìn)入淋巴系統(tǒng)后再進(jìn)入血液循環(huán)。在此過程中

膽汁鹽起乳化分散作用，以利脂肪的水解、吸收（圖2—7）。

各種脂肪酸的極性和水溶性不同，其吸收速率也不相同，其吸收率的大小

依次為：短鏈脂肪酸＞小鏈脂肪酸＞脂飽和長鏈脂肪酸〉飽和長鏈脂肪酸。凡水

溶性越小的脂肪酸，膽鹽對其吸收的促進(jìn)作用也越大。甘油水溶性大，不需要膽

鹽即可通過粘膜經(jīng)門靜脈吸收入血。

嬰兒與老年人對脂肪的吸收速度較慢。脂肪乳化劑不足可降低吸收率。食

物中過量鈣的攝入影響高熔點(diǎn)脂肪的吸收，但不影響多不飽和脂肪酸的吸收。這

可能是鈣離子與飽和脂肪酸形成難熔的鈣鹽所致。

食物中的自由膽固醇可由小腸粘膜上皮細(xì)胞吸收,而膽固醇醋則經(jīng)過幽

固醇酯酶水解后吸收。

㈢、蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收

天然蛋白質(zhì)被蛋白酶水解后，其水解產(chǎn)物大約1/3為氨基酸，2/3為寡肽。

這些產(chǎn)物在腸壁的吸收遠(yuǎn)比單純混合氨基酸快，而且吸收后絕大部分以氨基酸形

式進(jìn)入門靜脈。

腸粘膜細(xì)胞的刷狀緣含有多種寡肽酶。能水解各種2?6個(gè)氨基酸組成的

寡肽，其水解釋放出的氨基酸可迅速轉(zhuǎn)運(yùn)，透過細(xì)胞膜被吸收。腸粘膜細(xì)胞的胞

液中所含寡肽酶則主要水解二肽與三肽。一般認(rèn)為四聯(lián)以上者并不直接吸收入腸

粘膜細(xì)胞。當(dāng)它們接觸刷狀緣時(shí)先水解為二肽或三肽，吸收后再進(jìn)一步被細(xì)胞液

中的寡肽酶酸及半此氨酸），以及組氨酸、谷氨酸胺等。此類載體系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)速度

最快。它們的吸收速度依次為：蛋氨酸〉異亮氨酸＞緘氨酸〉苯丙氨酸〉色氨酸＞

蘇氨酸。部分甘氨酸也可借此載體轉(zhuǎn)運(yùn)。賴氨酸及精氨酸借磴性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

轉(zhuǎn)運(yùn)。但其轉(zhuǎn)運(yùn)速率較慢，僅為中性氨基酸載體轉(zhuǎn)運(yùn)速率的10%,胱氨酸也借

此載體轉(zhuǎn)運(yùn)。天門冬氨酸和谷氨酸以酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)。脯氨酸、羥脯氨

酸及甘氨酸由亞氨基酸和甘氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)，速率很慢，因含有這些氨基酸的

二肽可直接吸收，故此載體系統(tǒng)在氨基酸吸收上意義不大。

㈣、維生素的吸收

水溶性維生素一般以簡單擴(kuò)散方式被充分吸收，特別是分子量小的維生素

更易吸收。維生素Bn則需與內(nèi)因子結(jié)合成一個(gè)大分子物質(zhì)才能被吸收。此內(nèi)因

子是分子量為53000的一種糖蛋白，由胃粘膜壁細(xì)胞合成。

脂溶性維生素因溶于脂類物質(zhì)，它們的吸收與脂類相似。脂肪可促進(jìn)脂溶

性維生素吸收。

㈤、水與礦物質(zhì)的吸收

每日進(jìn)入成人小腸的水分約5?10L,這些水分不僅來自食品，還來自消化

液，而且主要來自消化液。成人每日尿量平均約L5L,糞便中可排出少量（約

150ml）,其余大部分水分都由消化道重吸收。

水分的吸收主要在小腸,大腸也可吸收一部分,這主要是通過小腸后未被

吸收的所余部分。小腸吸收水分的主要?jiǎng)恿κ菨B透壓，小腸吸收食物的消化產(chǎn)物

后使腸壁的滲透壓增高是促使水分吸收極為重要的因素，特別是鈉離子的主動(dòng)轉(zhuǎn)

運(yùn)，當(dāng)有任何物質(zhì)被吸收時(shí)也都可有水分隨之吸收。

礦物質(zhì)可由單純擴(kuò)散被動(dòng)吸收，也可通過特殊轉(zhuǎn)運(yùn)途徑主動(dòng)吸收。食品中

的鈉、鉀、氯等的吸收主要取決于腸內(nèi)容物與血液之間的滲透壓差、濃度差和

PH差。其它一些礦物質(zhì)元素的吸收則與其化學(xué)形式，它與食品中其它物質(zhì)的作

用，以及機(jī)體的機(jī)能作用等密切有關(guān)。

鈉和氯一般以氯化鈉（食鹽）的形式攝人。人體每日由食物獲得的氯化鈉

約8?15g,它們幾乎全被吸收。鈉和氯的攝入量和排出量一般大致相當(dāng)，當(dāng)食

物中缺乏鈉和氯時(shí)，其排出量也相應(yīng)減少。根據(jù)電中性原則，溶液中的正負(fù)離子

電荷必需相等，因此，鈉離子的吸收必需同時(shí)有等量電荷的陰離子朝同一方向，

或由另一種陽離子朝相反方向轉(zhuǎn)運(yùn)。故氯離子至少有一部分是隨鈉離子一同吸收

的。

鉀離子的凈吸收可能隨同水的吸收被動(dòng)進(jìn)行。正常人每日攝人鉀約2?4g,

絕大部分可被吸收。

鈣的吸收通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行，并需要維生素D。鈣鹽大多在可溶狀態(tài)，且

在不被腸腔中任何其它物質(zhì)沉淀的情況下被吸收，它在腸道中的吸收很不完全，

約有70?80%存留在糞中，主要由于鈣離子可與食物及腸道中存在的植酸、草

酸及脂肪酸等陰離子形成不溶性鈣鹽所致。機(jī)體缺鈣時(shí)其吸收率可增大。

鐵的吸收與其存在形式和機(jī)體的機(jī)能狀態(tài)等密切相關(guān)。植物性食品中的鐵

主要以Fe（OH）3與其它物質(zhì)絡(luò)合存在。它需要在胃酸作用下解離、還原為亞鐵離

子方能被吸收。食品中的植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等可與鐵形成不溶性

鐵鹽而妨礙其吸收，維生素C能將高鐵還原為亞鐵而促進(jìn)其吸收。鐵在酸性環(huán)

境中易溶解且易于吸收。在血紅蛋白、肌紅蛋白中與外淋相結(jié)合的血紅素鐵則可

直接被腸粘膜上皮細(xì)胞吸收，這類鐵既不受植酸鹽、草酸鹽等抑制因素影響，也

不受抗壞血酸所促進(jìn)，但胃粘膜分泌的內(nèi)因子對此鐵的服收有利。

鐵的吸收主要在小腸上段，特別是在十二指腸吸收最快，腸粘膜吸收鐵的

能力取決于粘膜細(xì)胞內(nèi)鐵的含量。由腸粘膜吸收的鐵可暫時(shí)貯存于細(xì)胞內(nèi)，隨后

慢慢轉(zhuǎn)移至血漿中，當(dāng)細(xì)胞剛剛吸收鐵而尚未轉(zhuǎn)移至血漿中時(shí)，它可暫時(shí)失去由

腸腔再吸收鐵的能力。這樣，積存于粘膜細(xì)胞中的鐵量就成為再吸收鐵的抑制因

素，機(jī)體患缺鐵性貧血時(shí)可增加鐵的吸收。

第三章營養(yǎng)與能量平衡

第一節(jié)能量與能量單位

一、能量的作用及意義（概述）

能量是人類賴以生存的基礎(chǔ)。人們?yōu)榱司S持生命、生長、發(fā)育、繁衍后代和

從事各種活動(dòng)，每天必須從外界取得一定的物質(zhì)和能量。這些通常由食物提供。

唯有食物源源不斷地供給，人體才能做機(jī)械功、滲透功和進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)，如

心臟搏動(dòng)、血液循環(huán)、肺的呼吸、肌肉收縮、腺體分泌，以及各種生物活性物質(zhì)

的合成等。

食物能量的最終來源是太陽能，這是由植物利用太陽光能，通過光合作用，

把二氧化碳、水和其它無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，以供其生命

活動(dòng)之所需，并將其生命過程由化學(xué)能直接或間接保持在三磷酸腺甘（ATP）的

高能磷酸鍵中。動(dòng)物和人則將植物的貯能（如淀粉）變成自己的潛能，以維持自

己身生命活動(dòng)。這本身又是通過動(dòng)物和人的代謝活動(dòng)將其轉(zhuǎn)變成可采用的形式

（ATP）來進(jìn)行的。此外，人類尚可利用動(dòng)物為食。動(dòng)物通常是以其組織合成與

脂肪沉積作為貯能，而人類則多選取肉尸為食，部分能量被損耗。關(guān)于人體能量

的獲得與自由能的去向如圖3則所示。

二、能量單位

能量有多種形式，并可有不同的表示。多年來人們對人體攝食和消耗的能

量，通常都是用熱量單位即以卡（caiorie簡稱為cal）或千卡（kiio—caforie簡稱

為kcal）表示。

1卡相當(dāng)于1克水從150c升高到16℃,即1克水溫度升高所需的熱量。

營養(yǎng)學(xué)上通常以它的1千倍，即千卡為常用單位。1969年在布拉格召開的

第七次國際營養(yǎng)學(xué)會(huì)議上推薦采用焦耳（joule）代替卡。

1焦耳相當(dāng)于用1牛頓的力將1公斤物體移動(dòng)1米所需的能量。1000焦耳

稱為1千焦耳，1000千焦耳稱為1大焦耳或1兆焦耳（1MJ）o

焦耳與卡的換算關(guān)系如下：

1千卡（kcal）=4.184千焦耳（kJ）

1千焦耳（kJ）=0.239千卡（kcal）

近似計(jì)算為：

1千卡=4.2千焦耳

1千焦耳=0.24千卡

粗略換算時(shí)可采用4乘，或除以4表示。

第二節(jié)能值及其測定

一、食物能值與生理能值

1、食物能值是食物徹底燃燒時(shí)所測定的能值，亦即“物理燃燒值”，或稱

“總能值”。

食物中具有供能作用的物質(zhì)如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)稱之為三大產(chǎn)能營養(yǎng)

素。糖類和脂肪徹底燃燒時(shí)的最終產(chǎn)物均為二氧化碳和水。蛋白質(zhì)在體外燃燒時(shí)

的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和氮的氧化物等。它們具體的產(chǎn)能數(shù)值如表3卡及3

-2所示。

2、生理能值即機(jī)體可利用的能值。

3、二者之間的關(guān)系

在體內(nèi)糖類和脂肪氧化的最終產(chǎn)物與體外燃燒時(shí)相同，因考慮到機(jī)體對它

們的消化、吸收情況（如纖維素即不能被人類消化），故二者的生理能值與體外

燃燒時(shí)可稍有不同。

蛋白質(zhì)在體內(nèi)的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或

硝酸（這些物質(zhì)對機(jī)體有害），而以尚有部分能量的有機(jī)物如尿素、尿酸、肌酎

等由尿排出。這些含氮有機(jī)物的能量均可在體外燃燒時(shí)測得。此外，再考慮到消

化率的影響，便可得到機(jī)體由蛋白質(zhì)氧化而來的可利用的能值?，F(xiàn)將幾種主要產(chǎn)

能營養(yǎng)素的食物能值與生理能值列于表3—3。不同食品中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

的含量各異，若需了解某種食品所含能值，可利用食物成分表或仔細(xì)分析其樣品

的組成進(jìn)行計(jì)算。

由表3-3可知：

1g糖的生理能值=4.0kcal

1g蛋白質(zhì)的生理能值=4.0kcal

1g脂肪的生理能值=9.0kcal

1g乙醇的生理能值=7.0kcal

二、能值的測定（自學(xué)）

1、食物能值的測定

食物能值通常用氧彈量熱計(jì)，或稱彈式熱量計(jì)（borncalorim-eter）進(jìn)行

測定，這是一個(gè)彈式密閉的高壓容器，內(nèi)有一白金鉗禍，其中放人待測的食物試

樣，并充以高壓氧，使其置于已知溫度和體積的水浴中。用電流引燃，食物試樣

便在氧氣中完全燃燒，所產(chǎn)生的熱使水和量熱計(jì)的溫度升高，由此計(jì)算出該食物

試樣產(chǎn)生的能（熱）量。氧彈熱量計(jì)見圖3—2。

2、人體能量消耗的測定

人體能量的消耗實(shí)際上就是指人體對能量的需要。較常用的測定方法有以

下二種。

⑴直接測定法

這是直接收集并測量人體所放散的全部熱能的方法。為此，讓受試者進(jìn)入

一?特殊裝備的小室。該室四周被水管包圍并與外界隔熱。機(jī)體所散發(fā)的熱量可被

水吸收，井通過液體和金屬的傳導(dǎo)進(jìn)行測定，此法可對受試者在小室內(nèi)進(jìn)行不同

強(qiáng)度的各種類型的活動(dòng)所產(chǎn)生和放散的熱能予以測定。此法原理簡單，類似于氧

彈熱量計(jì)，但實(shí)際建造，投資很大，且不適于復(fù)雜的現(xiàn)場測定，現(xiàn)已基本不用。

⑵間接測定法

此法廣泛應(yīng)用于人體能量的消耗。主要根據(jù)共耗氧量的多少來推算所消耗

的能量。關(guān)于人體耗氧量的測定可通過收集所呼出的氣量(如用Douglas圖)。

分析其中氧和二氧化碳的容積百分比。由于空氣中含氧量一定，且可測定，故將

吸入空氣中的含氧量減去呼出氣體中的含氧量，即可計(jì)算出一定時(shí)間內(nèi)機(jī)體的耗

氧量。

現(xiàn)時(shí)尚可利用自記呼吸量測定器(recordingspirometer)。如用

KOfranyi-Michaelis儀測量耗氧率，這是用一簡單的氣箱或氣袋收集呼出的氣體，

在除去所產(chǎn)生的二氧化碳后再回到原測定器中，由所記下降的體積和時(shí)間得出耗

氧速度，由耗氧量計(jì)算所消耗的能量。

食物在熱量計(jì)中或在人體內(nèi)氧化所消耗的氧量直接與以熱釋放的能量有

關(guān)，葡萄糖不管如何氧化，其所需的氧量和所產(chǎn)生的能量可表示加下：

同樣，由淀粉或脂肪氧化時(shí)每消耗1升氧所產(chǎn)生的能量也可計(jì)算出來，此

值很接近食用糖和脂肪的實(shí)驗(yàn)測定值。至于蛋白質(zhì)，由于其結(jié)構(gòu)和易變性等，它

的氧化不能用簡單的方程式表示。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定蛋白質(zhì)氧化的能當(dāng)量為18.79KJ/

LO24.49(Kcal/L02)O混合食物的糖和脂肪并非單一的糖或單獨(dú)一種脂肪。通

常認(rèn)為由混合食物實(shí)驗(yàn)測定的平均值很接近從測定氧消耗量所計(jì)算的能量消耗。

關(guān)于不同食物氧化時(shí)每消耗1L氧所產(chǎn)生的能量如表3-4所示。

三、營養(yǎng)素的等能值

1、等能定律：上世紀(jì)末，Rubner在進(jìn)行能量平衡的研究中提出營養(yǎng)素可

按其所含能量彼此替代，即不論是蛋白質(zhì)、脂肪或糖類，作為能源都是為了滿足

能量的需要，可以互相取代，即為等能定律,如：

1g脂肪=2.27g糖類=2.27g蛋白質(zhì)

1g糖類=lg蛋白質(zhì)=0.44g脂肪

2、等能定律的局限性

⑴、從物質(zhì)和能量的整個(gè)情況來看則是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

必需氨基酸的發(fā)現(xiàn)首先動(dòng)搖了上述“等能定律”。因?yàn)楸匦璋被嶙鳛榈鞍?/p>

質(zhì)的組成成分，它不能在體內(nèi)合成，故不能用糖和脂肪代替。

⑵脂肪也只能在一定范圍內(nèi)代替糖,大腦每天實(shí)際需要的能量為100?

120g葡萄糖。脂肪并無糖的異生作用，蛋白質(zhì)雖能異生葡萄糖，但產(chǎn)生100?120g

葡萄糖需要175?200g蛋白質(zhì)，很不經(jīng)濟(jì)。至于糖類在很大程度上可代替脂肪。

但必需脂肪酸仍需由脂肪供給。

⑶從能量的角度進(jìn)一步分析，它也有其局限性。評價(jià)?種營養(yǎng)素在體內(nèi)供

能的功效，主要看其高能磷酸鍵(ATP)的產(chǎn)率。因?yàn)橹挥蠥TP才是機(jī)體可利用

的能，不同營養(yǎng)素的ATP產(chǎn)率不同。即使是同一營養(yǎng)素，因其代謝途徑不同，

ATP的產(chǎn)率也可不同。

第三節(jié)影啊人體能量需要的因素

一、概述(什么是能量需要及其組成)

關(guān)于人體的能量需要，是指個(gè)體在良好健康狀況下，以及與經(jīng)濟(jì)狀況、社

會(huì)所需體力活動(dòng)相適應(yīng)時(shí)，由食物攝取的并與所消耗相平衡的能量。對于兒童、

孕婦或乳母，此能量的需要尚包括與組織的積存或乳汁的分泌有關(guān)的能量需要。

對于某一個(gè)體來說，一旦體重、勞動(dòng)強(qiáng)度確定，并且生長速度一定，則能

達(dá)到能量平衡的攝取量，即為該個(gè)體的能量需要。

人體能量的消耗主要由三方面組成：①維持基礎(chǔ)代謝，②對食物的代謝反

應(yīng)，③從事各種活動(dòng)和勞動(dòng)。

二、影啊人體能量需要的出素

㈠、基礎(chǔ)代謝

1、基礎(chǔ)代謝與基礎(chǔ)代謝率

基礎(chǔ)代謝是維持生命最基本活動(dòng)所必需的能量需要。具體地說，它是機(jī)體

處于清醒、空腹(進(jìn)餐后12?16小時(shí))、靜臥狀態(tài)，環(huán)境溫度18?25℃時(shí)所需

能量的消耗。這包括：維持肌肉的緊張狀態(tài)和體溫、血液循環(huán)、呼吸活動(dòng)，以及

與生長有關(guān)的腺體分泌和細(xì)胞代謝活動(dòng)等。

在上述條件下所測定的基礎(chǔ)代謝速率稱為基礎(chǔ)代謝率(basalmatebolic

rate,BMR)。它是指單位時(shí)間內(nèi)人體所消耗的基礎(chǔ)代謝能量。

一般說來，成年男子每平方米體表面積每小時(shí)的基礎(chǔ)代謝平均為167.36kj

(40kcal),通常女性的基礎(chǔ)代謝比男性低約5%。

兒童和青少年正處在生長、發(fā)育時(shí)期、其基礎(chǔ)代謝比成人高10?15%左右，

一般情況下基礎(chǔ)代謝可以有10?15%的正常波動(dòng)。至于基礎(chǔ)代謝率，年齡越小，

相對越高，隨著年齡的增加，基礎(chǔ)代謝率緩慢降低。

2.基礎(chǔ)代謝率的測定

過去一直認(rèn)為基礎(chǔ)代謝率與體表面積有關(guān)，盡管人們對此還沒有很好的理

論加以說明，但是實(shí)際上卻給出較恒定的數(shù)值。由于體表面積與身高、體重密切

相關(guān)，因而可根據(jù)不同個(gè)體，按回歸方程計(jì)算其體表面積，然后再由體表面積進(jìn)

一步查表(表3—5),計(jì)算基礎(chǔ)代謝的能量，對我國成人以前計(jì)算體表面積常用

的公式(steveson,1926)是：

M2=0.0061”+0.0128W-0.1529

近來，基于我國的研究，有人建議采用下述公式(趙松山，1984)：

M2=0.00659H+0.00126W-0.1603

式中M?、H、W分別為n?,cm及kg表示的體表面積、身高和體重。

為了簡化上述體表面積的計(jì)算、除了可通過列線圖解求得體表面積外，尚

可進(jìn)一步用直接查出基礎(chǔ)代謝能量消耗的方法(圖3—3)。圖中I為體重(kg),

H為身高(cm),高為體表面積In?),IV為正常時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)代謝率(kj/m2h),這

是指身體健康、營養(yǎng)狀況良好而不過重的人的平均值。此值可有10?15%的個(gè)

體差異，由此線可迅速查出男子與女子的基礎(chǔ)代謝率，并可見基礎(chǔ)代謝率隨年齡

而下降，由線HI和IV可在計(jì)算其年齡、性別、身高、體重后確定任何人的基礎(chǔ)代

謝所需能量。但是此列線圖解不適用于嬰兒和6歲以下兒童。因?yàn)樗麄兊幕A(chǔ)代

謝率太高。

應(yīng)用時(shí)先將直尺放在I和n線上分別確定身高和體重的位置，并讀出直尺

邊在山線上切點(diǎn)的讀數(shù)，即為體表面積。然后再將直尺分別確定山線上的體表面

積和w線上接受試者年齡、性別所確定的正常標(biāo)準(zhǔn)，由直尺邊讀出在v線上的切

點(diǎn)讀數(shù)，便得到該受試者24小時(shí)總的基礎(chǔ)代謝率。

最近報(bào)告，實(shí)際上最有用的BMR指標(biāo)是體重(表3—6)。這是對11000

名不同性別、年齡、以及不同體型和不同身高，體重的健康個(gè)體測定的結(jié)果，并

認(rèn)為技術(shù)可行。此法簡單、方便且與習(xí)慣上由體表面積(或包括身高)的計(jì)算法

無重大差別，頗為實(shí)用.

3.影響因素

影響人體基礎(chǔ)代謝的因素很多，主要有以下幾種。

⑴、年齡

①這主要是因生長、發(fā)育和體力勞動(dòng)強(qiáng)度隨年齡增加而變化所致。兒童從

出生到2歲相對生長速度最高，青少年身高、體重和活動(dòng)量與日俱增，故所需能

量增加。中年以后基礎(chǔ)代謝逐漸降低、活動(dòng)量也逐漸減少，需能下降，至于老年

人的基礎(chǔ)代謝較成年人低約10?15%,因其活動(dòng)更少、需能量也更少。

②年齡不同，身體組成差別很大?；A(chǔ)代謝主要取決于身體各組織的代謝

活動(dòng)，每種組織在身體中的比例，以及它們在整個(gè)身體能量代謝中的作用。顯然，

身體組成的變化將影響到能量的需要。因?yàn)樯眢w的某些器官和組織比另一些在代

謝上更為活潑。表3—7顯示新生兒的大腦約占體重的10%,而其能量代謝約占

身體總量的44%。另一方面，此時(shí)肌肉代謝的能量需要很低。此外，肝臟在代謝

上比肌肉更活潑、所以老人肌肉組織下降，相對于瘦組織(leantissuemass)所

占的總體代謝率也有所改變。關(guān)于體重的影響已于表3—6所示。

⑵性別

男孩和女孩在青春期以前，其基本的能量消耗按體重計(jì)差別很小。成長后男

性有更多的肌肉組織。這在以去脂組織(leanbodymass)表示時(shí)，可降低其BMR,

因?yàn)榧∪獾拇x率較低(表3—7),但是女性的體脂含量更多，其BMR比男性

低約5%(2?12%)。婦女在月經(jīng)期，以及懷孕、授乳時(shí)BMR均可有增高。

⑶營養(yǎng)及機(jī)能狀況

在嚴(yán)重饑餓和長期營養(yǎng)不良期間、身體基礎(chǔ)代謝的降低可多達(dá)50%。疾病

和感染可提高基礎(chǔ)代謝，體溫升高時(shí)基礎(chǔ)代謝大為增加。某些內(nèi)分泌腺、如甲狀

腺、腎上腺和垂體的分泌對能量代謝也有影響。其中甲狀腺最顯著。甲狀腺機(jī)能

亢進(jìn)即是由于甲狀腺素分泌增加，致使代謝加速的結(jié)果。反之則具有低于正常代

謝的特征。腎上腺素可引起基礎(chǔ)代謝暫時(shí)增加，垂體激素可刺激甲狀腺和腎上腺

而影響代謝。

⑷氣候

盡管有證據(jù)表明，衣服穿得少、月、處于低氣溫環(huán)境中的人，即使沒有顫

抖，其BMR也有增加。但是，一般認(rèn)為氣候影響不大。因?yàn)槿藗兛梢酝ㄟ^增減

衣服，以及改善居住條件等盡量減少這種影響。但長期處于寒冷和炎熱地區(qū)的人

可有所不同、后者的基礎(chǔ)代謝稍低。例如印度人的BMR比北歐人平均低約10%。

㈡、對食物的代謝反應(yīng)

對食物的代謝反應(yīng)（metabolicresponsetofood）亦稱食物“特殊動(dòng)力作用”

（specificdynamicacfion）,是指人體由于攝食所引起的一種額外的熱能損耗，每

日約為628kj（150kcal）,約為基礎(chǔ)代謝的10%,它取決于所攝取食物的營養(yǎng)組分

和所吸收的能量。

各種營養(yǎng)素中蛋白質(zhì)的這種反應(yīng)最強(qiáng)，相當(dāng)于其本身產(chǎn)能的30%,糖類則

少得多，僅占其所產(chǎn)熱能的5?6%,脂肪更少，約占4?5%。

因?yàn)棰贍I養(yǎng)素所含能量并非全可被機(jī)體利用，只有在轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP或其它

高能磷酸鍵后才能作功。葡萄糖和脂肪的含能只有38?40%可轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,蛋

白質(zhì)則僅有32?34%。不能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP的部分則將以熱的形式向外散發(fā)。故進(jìn)

食后可見機(jī)體在安靜狀態(tài)下向外發(fā)散的熱比進(jìn)食前增加。

②攝入的葡萄糖和脂肪酸在體內(nèi)進(jìn)行合成代謝時(shí)均需要一定能量。

③由氨基酸合成蛋白質(zhì)所需能是更高。首先，激活每分子氨基酸和形成肽

鏈的連結(jié)需要2moi的ATP和Imol的GTP（三磷酸烏昔），每一核著酸摻入DNA

（脫氧核糖核酸），信息RNA（核糖核酸）或轉(zhuǎn)移RNA也都需要1個(gè)以上的高

能磷酸鍵，每分子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)透過細(xì)胞膜也需要3moiATP、故蛋白質(zhì)的合成需

要消耗大量的能。而蛋白質(zhì)被消化分解成氨基酸后，在肝臟脫氨并合成尿素時(shí)也

需要消耗一定能量。

㈢、體力活動(dòng)

體力勞動(dòng)是相同性別、年齡、體重和身體組成中影響個(gè)體能量需要的最重

要因素。

顯然，勞動(dòng)強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長，工作越不熟練時(shí)，其所需能量越多。

而這又與他所從事的職業(yè)有很大關(guān)系。1971年FAO/YVHO有關(guān)專家委員會(huì)曾

斷言：“食物的攝取和能量的需要在人群中最重要的變數(shù)是職業(yè)所需體力勞動(dòng)的

能量消耗”。但是，由于現(xiàn)代生產(chǎn)工具的不斷革新和機(jī)械化、自動(dòng)化程度的日益

增長，要確切區(qū)分勞動(dòng)等級也有一定困難。上述委員會(huì)將職業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度粗略分為

輕微、中等、重和極重勞動(dòng)四級。我國對男性的勞動(dòng)強(qiáng)度分為五級，即極輕、輕、

中等、重和極重；女性則按四級劃分，沒有極重體力勞動(dòng)一級。1981年FAO

/WHO/UNU有關(guān)專家委員會(huì)將職業(yè)活動(dòng)分成輕、中等和重體力活動(dòng)三級，并

在此基礎(chǔ)上測定了青年男、女三級活動(dòng)的總能需要（表3—8）。

第四節(jié)能量在食品加工中的變化

一、能量密度

能量密度：是指每克食物所含的能量。這與食品的水分和脂肪含量密切有

關(guān)。食品的水分含量高則能量密度低、脂肪含量高則能量密度高。

有關(guān)能量密度的另一特性是食品的稠度。它與食品的適口程度和是否滿足

能量需要有關(guān)。例如玉米粥易呈粘稠狀，若加水變稀則能量密度臼然降低。如添

加少量植物油，可明顯降低其粘度。然同時(shí)尚可增加其能量密度。但是，在添加

脂肪和糖以增加食品的能量密度和可口性時(shí)，必需注意保證蛋白質(zhì)和其它營養(yǎng)素

的濃度，使之不至于降低到不適宜的水平。

二、能量在食品加工中的變化

能量既不能創(chuàng)造也不能消滅，它只能由一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式。但是，

食物所含能量則有可消化、利用，與不可消化、利用之分。

植物的纖維素、木質(zhì)素不能被人體消化、利用。動(dòng)物的毛發(fā)、骨骼等雖也

含有一定能量，但卻是不可食用的部分。食品加工則應(yīng)盡量剔除這些不可食用部

分，以增加可食性比例和提高其可利用的能量。如：谷類的碾磨加工、由于去除

不能食用的顆粒外殼，使其可利用的能量提高。止匕外，為了滿足某些人群對高能

量的需要，在食品加工時(shí)還可增加食品配方中油脂的比例以制成高能量食品等。

第五節(jié)能量的供給與食物來源

一、能量的供給

熱能的供給量應(yīng)依據(jù)個(gè)體的消耗量而定，不同人群的需要和供給量各不相

同。

糖類、脂肪和蛋白質(zhì)三大產(chǎn)能營養(yǎng)素在體內(nèi)各有其特殊觸理作用，且又相

互影響。尤其是糖類與脂肪在很大程度上可相互轉(zhuǎn)化，并具有對蛋白質(zhì)的節(jié)約作

用，故三者在總熱能的供給中應(yīng)有一個(gè)適宜的比例。

一般認(rèn)為糖類的供給以占機(jī)體總能攝入量的60?70%為好，我國則以70%

為宜。脂肪在各國膳食中的供能比例為15?40%不等。在我國則以20?30%為

宜。蛋白質(zhì)的供能比率則多認(rèn)為以11?14%較好。

二、能量的食物來源

糖類，脂肪和蛋白質(zhì)普遍存在于各種食物中。但是動(dòng)物性食物一般比植物性

食物含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，至于植物性食物中，糧食以糖類和蛋白質(zhì)為主;

油科作物則含有豐富的脂肪、其中大豆更含有大量油脂與優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。至于水果、

蔬菜類植物一般含能較少，但硬果類例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，從

而具有很高的熱能。

工業(yè)食品中含能的多少是其營養(yǎng)學(xué)方面的一項(xiàng)重要指標(biāo)。為了滿足人們的

不同需要，在許許多多的食品中尚有所謂''低熱能食品”與“高能食品”之不同。

前者主要由含熱能低的食物原料（包括人類不能消化、吸收的食物纖維等）所制

成，用以滿足肥胖癥、糖尿病患者的需要。后者則是由含能量高的食物，特別是

含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油、干酪、巧克力制品及其它含有高比

例的脂肪和糖所制成的食品。它們的能量密度高，可以滿足熱能消耗大、持續(xù)時(shí)

間長、特別是對處于高寒地區(qū)工作和從事考察、探險(xiǎn)、運(yùn)動(dòng)時(shí)的需要。但是，不

管是哪種食品，都應(yīng)有一定的營養(yǎng)密度。而且從總的情況來看，在人體所需熱能

和各種營養(yǎng)素之間應(yīng)保持一定的平衡關(guān)系。

第四章糖類

第一節(jié)糖類的功能

一、供能與節(jié)約蛋白質(zhì)

糖類對機(jī)體最重要的作用是供能，它是我國，也是全世界多數(shù)人的主要供能

物質(zhì)。特別是葡萄糖可很快被代謝，提供能量，滿足機(jī)體需要。1g葡萄糖氧化

可供能17kj（4Kcal）.

食物中糖的供給充足，可使蛋白質(zhì)作為抗體、酶和激素等的能量免于消耗，

使蛋白質(zhì)用于最合適的地方。此即糖類對蛋白質(zhì)的保護(hù)作用，或稱糖類節(jié)約蛋白

質(zhì)的作用。

當(dāng)糖類與蛋白質(zhì)共同攝食時(shí)，體內(nèi)貯留的氮比單獨(dú)攝入蛋白質(zhì)時(shí)多，這主

要是同時(shí)攝入糖類后可增加機(jī)體ATP的合成，有利于氨基酸的活化與合成蛋白

質(zhì)，

二、構(gòu)成體質(zhì)（糖類是構(gòu)成機(jī)體的重要物質(zhì)）

糖類是構(gòu)成機(jī)體的重要物質(zhì)，并參與細(xì)胞的許多生命活動(dòng)。

例如，糖脂是細(xì)胞膜與神經(jīng)組織的組成成分，糖蛋白是一些具有重要生理

功能的物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部分，核糖和脫氧核糖是核酸的重要組

成成分等。

三、維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能與解毒

糖類對維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能具有很重要的作用。腦、神經(jīng)和肺組織卻需要葡

萄糖作為能源物質(zhì)，若血中葡萄糖水平下降（低血糖），腦缺乏葡萄糖可產(chǎn)生不

良反應(yīng)。

糖有解毒作用。機(jī)體肝糖元豐富則對某些細(xì)菌毒素的抵抗能力增強(qiáng)。動(dòng)物試

驗(yàn)表明，肝糖元不足時(shí)其對四氯化碳、酒精、碑等有害物質(zhì)的解毒作用顯著下降。

又如葡萄糖醛酸是葡萄糖代謝的氧化產(chǎn)物。它對某些藥物的解毒作用非常重要。

嗎啡、水楊酸和磺胺類藥物等都是通過它與之結(jié)合，生成葡萄糖醛酸衍生物排泄

而解毒。

四、食品加工中的重要原、輔材料

糖類是食品工'業(yè)的重要原輔材料。很多工業(yè)食品都含有糖，并且對食品的

感官性狀具有很重要的作用。例如在食品加工時(shí)要控制一定的糖酸比等。焙烤食

品主要由富含糖類的谷類原料制成，而硬糖則幾乎全是由糖（蔗糖）制成。

第二節(jié)食品中重要的糖類物質(zhì)

糖類由于受代謝過程的影響，動(dòng)物性食品除蜂蜜外，通常含糖量甚少，主

要存在于植物性食品中。

根據(jù)其含糖量的多少可將食品分為高糖食品（如白糖、蜂蜜），低糖食品

（如黃瓜、瘦肉）和無糖食品（如食用油脂）。

按其化學(xué)結(jié)構(gòu)通?？蓪⑻欠譃閱翁?、雙糖和多糖，此外也可包括糖的衍生

物——糖醉。

現(xiàn)扼要介紹如下。

一、單糖

1.葡萄糖

葡萄糖主要由淀粉水解而來。此外，還可來自蔗糖、乳糖等的水解。

它是機(jī)體吸收、利用最好的單糖。（機(jī)體各器官都能利用它作為燃料和制

備許多其它重要的化合物，如核糖核酸、脫氧核糖核酸中的核糖和脫氧核糖、粘

多糖、糖蛋白、糖脂、脂類和非必需氨基酸等。）

有些器官（如：大腦、腎髓質(zhì)、肺組織和紅細(xì)胞等）實(shí)際上完全依靠葡萄

糖供給所需的能量。

［例如，每日大腦約需100?120g葡萄糖。饑餓時(shí)人體內(nèi)以糖元貯存的糖

很快耗盡，脂肪組織的解脂作用增加，盡管心臟和肌肉等可利脂肪酸為燃料，也

可利用由肝臟產(chǎn)生的胴體，但是，大腦所需葡萄糖量則必需由能轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被?/p>

酸（生糖氨基酸）提供，也只在長期、絕對饑餓時(shí)大腦才適應(yīng)這一變化，對葡萄

糖的需要量.少到40?50g。此外，腎髓質(zhì)、肺組織和紅細(xì)胞等也必需依靠萄糖

供能。］

機(jī)體血糖（血中的葡萄糖）濃度保持相對恒定（正常為80?120mg/100ml

血）對于保證上述組織能源的供應(yīng)具有重要意義

2.果糖

［蜂蜜和許多水果中含有果糖，工業(yè)上最近已制成高果糖漿并應(yīng)用于食品工

業(yè)生產(chǎn)。但機(jī)體的果糖主要由腸道的二糖酶將蔗糖分解為葡萄糖和果糖而來。吸

收時(shí)部分果糖被腸粘膜細(xì)胞轉(zhuǎn)變成葡萄糖和乳酸。肝臟是實(shí)際利用果糖唯的器

官，它可將果糖迅速轉(zhuǎn)化，所以在整個(gè)循環(huán)血液中的果糖含量很低。

果糖的代謝與葡萄糖的代謝不同，它不受胰島素制約，故糖尿病人可食用果

糖，但是大量食用也可產(chǎn)生副作用。｛盡管人體對果糖的代謝能力很強(qiáng)，然而不

少人仍可因大量食用而出現(xiàn)惡心、上腹部疼痛，以及不同血管區(qū)的血管擴(kuò)張現(xiàn)象。

此外，大量給予果糖還可引起肝臟中三酸甘油酯合成增多，并可導(dǎo)致高三酸甘油

酯血癥，此外，尚發(fā)現(xiàn)血清膽固醇水平有不同程度的升高。｝

果糖的甜度很高，是通常糖類中最甜的物質(zhì)。若以蔗糖的甜度為100,葡萄

糖的甜度為74,而果糖的甜度為173。因而果糖是食品工業(yè)中重要的甜味物質(zhì)。

近年來，人們紛紛利用異構(gòu)化酶將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楣牵瞥刹煌?guī)格的果葡糖漿

（高果糖漿或異構(gòu)糖）予以應(yīng)用。

二、雙糖

1.蔗糖

蔗糖廣泛分布于植物界，常大量存在于植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和種

子中，由一分子葡萄糖和一分子果糖構(gòu)成，是食品工業(yè)中最重要的合能甜味物。

大量食用低分子糖有害，會(huì)造成：體重過高、糖尿病、制齒，可能還有動(dòng)

脈硬化和心肌梗塞等，應(yīng)該以高分子糖類為主滿足機(jī)體對糖的需要。

蔗糖易于發(fā)酵，并可產(chǎn)生溶解牙齒玦瑯質(zhì)和礦物質(zhì)的物質(zhì)。它被在牙垢中

發(fā)現(xiàn)的某些細(xì)菌和酵母作用，在牙齒上形成一層粘著力很強(qiáng)的不溶性葡聚糖，同

時(shí)產(chǎn)生作用于牙齒的酸，引起酷齒。

2.異構(gòu)蔗糖

異構(gòu)蔗糖又稱異麥芽酮糖，1957年首先由德國學(xué)者發(fā)現(xiàn)、制得。

它在蜂蜜和蔗汁中微量存在，也可用a—葡糖基轉(zhuǎn)移酶（或稱蔗糖變位酶）

CHaOH6

CH>O.OH

I1O---1CH20H.

OHOH

圖4-1異構(gòu)蔗糖

將蔗糖轉(zhuǎn)化制取，是由葡萄糖與果糖以a—1.6糖昔鍵相連的右旋糖（蔗糖變位

酶可使以1.2■-糖甘健相連的蔗糖轉(zhuǎn)變?yōu)?.6一糖背鍵相連的異構(gòu)蔗糖）。